Het Internet der dingen (IoT) is er vooral voor de mensen

Wat is het Internet-of-Things? Wat maakt IoT allemaal mogelijk? Hoe kan SURFnet zijn achterban van onderwijs- en onderzoeksinstellingen helpen om IoT te vertalen van hype naar praktische toepassingen? Dat was de drieledige insteek van een seminar van SURFacademy op 4 oktober.

Gezien de volle zaal een onderwerp dat leeft en waar veel onduidelijkheid over heerst. Inleidend gaven Maurice van den Akker, teamleider Innovatie Draadvrij bij SURFnet en Paul Dekkers, expert LoRaWAN en eduroam bij SURFnet aan dat Surfnet zich al langer bezig houdt met wat LoRa als netwerktechnologie en IoT als concept kan bijdragen aan de kernactiviteiten en processen van onderwijs- en onderzoeksinstellingen.

IoT als definitie

Maurice van den Akker (SURFnet) probeerde meer duidelijkheid te geven over waar IoT vandaan komt en wat een goede definitie kan zijn, maar ook wat de disruptieve impact kan zijn op bedrijfsleven en samenleving. Met verwachte investeringen van vele miljarden in IoT voor onder meer agribusiness (smart farming, het monitoren van je koeienstal op afstand), retail en transport en voor industriële toepassingen alleen al het komende jaar, is duidelijk dat het niet alleen meer om emerging technology gaat en dat de hype nu wel voorbij is.
De definitiekwestie kwam bij de meeste sprekers aan bod, met uiteenlopende antwoorden. Gaat het om het netwerk? Om de ‘things’ zelf zoals de sensors die het netwerk gebruiken? Gaat het vooral om de massale hoeveelheid data die IoT-toepassingen – vaak ook geschaard onder smart office, smart city of smart car-oplossingen – oplevert? Of om de big data-component: hoe je informatie uit de ruwe data haalt en die combineert met andere gegevens om tot nieuwe inzichten te komen?

Presentatie Het internet – Ook uitstekend geschikt voor dingen (Maurice van den Akker, SURFnet)

lora logo
Installatie LoRa-gateway Hogeschool Utrecht
Installatie LoRa-gateway Hogeschool Utrecht

IoT als netwerk

Het antwoord is zoals vaker: het gaat om de combinatie. Maar je moet ergens beginnen, dus waarom niet bij het meest geschikte netwerk? Paul Dekkers (SURFnet) stipte onder meer aan wat de voordelen zijn van een LPWAN-standaard zoals LoRa (Long Range Low Power) of LoRaWAN bij het ondersteunen van IoT-toepassingen.

Zo faciliteert LoRa als geen ander basisvereisten als:

Installatie LoRa-gateway Hogeschool Utrecht

  • Groot bereik (in een proefopstelling op het dak van de Hogeschool Utrecht bleek een antenne tot uit Amsterdam signalen te kunnen ontvangen).
  • Relatief goedkope hardware (enkele duizenden euro’s voor een antenne met een effectief bereik van meerdere kilometers en een hoog doordringend vermogen).
  • Het vermogen om vele duizenden devices en sensors te bedienen per antenne.
  • Laag energieverbruik voor devices die slechts weinig capaciteit gebruiken (kleine hoeveelheden data die enkele keren per uur, dag of week verzonden en eventueel ontvangen worden).

Presentatie Internet of Things (Paul Dekkers, SURFnet)

logo huis van morgen

IoT als toepassing

Het netwerk, daar had SURFnet al eerder naar gekeken, maar steeds meer vragen vanuit de achterban gingen over de toepassingsmogelijkheden. Een reeks toepassingen kwam aan bod bij het seminar. Bijvoorbeeld het gebruik van GPS-trackers in combinatie met mobiele apps in de gezondheidszorg, voor mensen met dementie. Een voorbeeld werd gepresenteerd door toegepast gerontoloog Margo Emmen: de Wuzzi Alert.

Het concept: mantelzorgers en zorgverleners ontlasten en gerust stellen door altijd te weten waar iemand met dementie rondloopt en patiënten zelf meer vrijheid geven.

Samen met zorgprofessionals testen studenten Gezondsheidstechnologie van de Avans Hogeschool in “het Huis van Morgen” innovaties in de zorg. Via het Care Innovation centrum in Brabant-West kunnen studenten praktijk ervaring opdoen met innovatieve technologien als IoT.

 Apparatuur voor meten temperatuur en luchtvochtigheid
Apparatuur voor meten temperatuur en luchtvochtigheid

IoT voor onderzoek

Goedkoop, snel schaalbaar en optimaal gebruik makend van de voordelen van een LoRa-netwerk, zo schetste Matthijs Kooijman de technische basis van het Meet je Stad-project. Een ideaal voorbeeld van hoe IoT ingezet kan worden voor onderzoeksdoeleinden, waarbij zoals Dekkers eerder ook aangaf, het complete netwerk opgezet kan worden door de onderzoekers zelf.

Presentatie Meet je stad! Amersfoort meet klimaatverandering (Matthijs Kooijman en Diana Wildschut, Universiteit Amersfoort)

The Things network

IoT als ecosysteem

Het goedkoop en schaalbaar opbouwen van een netwerk van onderaf, dat is precies waar The Things Network (TTN) in 2015 mee van start ging: een via IoT-communities werkend concept van Nederlandse origine, dat inmiddels in zo’n 150 steden wereldwijd wordt toegepast of toegepast gaat worden. Opgebouwd van onderaf dus, in tegenstelling tot landelijke netwerken zoals LoRa van operator KPN. Giezeman (TTN) betoogde dat IoT vooral gaat om goede business cases, om ecosystemen van toepassingen die de echte toegevoegde waarde bieden. Het netwerk, waar TTN vooral in actief is – is slechts een onderdeel.

Vanaf het eerste begin – het TTN-netwerk in Amsterdam in het najaar van 2015 – ging het er om dat er diensten actief waren via het netwerk om de toegevoegde waarde te bewijzen. Zoals een dienst die in de gaten houdt of boten in Amsterdamse grachten water maken.

Slimme muizenval
‘Met het voorbeeld van een ‘smart muizenval’ schetste Giezeman de noodzaak om tot ecosystemen van IoT-toepassingen te komen. De smart muizenval levert aan facility management-aanbieders informatie over welke muizenval een muis bevat. Dat maakt een efficiënter routeren mogelijk om muizenvallen leeg te maken.
De data kan ook gebruikt worden om te bepalen waar een muizenplaag zijn oorsprong vindt, om zo de bron aan te pakken. Facility managers kunnen daarnaast hun dienstverlening uitbreiden door te kijken waar bijvoorbeeld EHBO-dozen aan vervanging toe zijn in een kantoor of fabriek, bijvoorbeeld omdat ze gebruikt zijn. Zo krijg je dus een geïntegreerd ecosysteem aan toepassingen.

Presentatie The Things Network (Wienke Giezeman, The Things Network)

IoT van project tot commerciële toepassing

IoT is net zo veelzijdig als dat zij oud is, vertelde Paul Havinga (hoogleraar Pervasive Systems, Universiteit Twente). In 1999 zorgde een conferentie over Smart Dust er voor dat hij op het pad kwam van wat toen nog werd omschreven als wireless connected sensor-technologie (WCN). Vanaf 2001 zette de Universiteit Twente de eerste projecten op om – uiteindelijk commercieel toepasbare – IoT-toepassingen te ontwikkelen. In eerste instantie vooral via mesh-netwerken, waarbij de sensors vooral onderling communiceerden. Later ook via mobiele of specifiek gebouwde IoT-netwerken.

Net zoals Giezeman hamerde Havinga er op dat IoT-toepassingen deel uit moeten maken van een breder ecosysteem en dat zij een duidelijke business case moeten hebben. Maar dan kan de disruptieve impact ook groot zijn: bij het verbeteren van bestaande processen en bij het mogelijk maken van compleet nieuwe processen.

Project en praktische toepassing

Een reeks projecten uit 15 jaar IoT-onderzoek kwam langs. Een kleine greep:

  • Het Eyes project, ism Nedap: het meten van de gezondheid van koeien op een boerderij, het vinden van een bepaalde koe in een megastal. Hieruit kwam later het slimme parkeersysteem voor de campus van de UT uit voort.
  • COBIS-project, met SAP (Collaborative Business Items): een realtime beeld krijgen van bijvoorbeeld de opslag van chemische componenten die niet naast elkaar mogen liggen. Controle van het toepassen van algemene business rules die moeten voorkomen dat een vuurwerkramp zoals in Enschede kan gebeuren.
  • Aware Project 2007-2011. In samenwerking met onder meer de brandweer, ter bestrijding van incidenten zoals het vinden van potentiele brandhaarden tijdens een hittegolf. Deels via drones, deels via door drones afgeworpen sensors, deels via ‘smart kleding’ gedragen door brandweerlieden.

In andere projecten, zoals voor bruggenbouw, werden zelfvoorzienende sensors (zonne- of windenergie) gebruikt die tijdens de bouw metingen verrichten, maar daarna in de brug blijven zitten om te monitoren of er problemen met de structuur ontstaan. Of het meten van de temperatuur van kogellagers in treinwielen. Tweeledige doel: voorkomen dat een trein uit de rails vliegt, maar ook efficiënter onderhoud: alleen als het nodig is en niet periodiek.

Een high profile project loopt nu in een wildpark in Zuid-Afrika, waarbij een combinatie van LoRa- en mesh-netwerk wordt ingezet. Onder meer dieren die zelf met sensors worden uitgerust, geven via afwijkende bewegingen aan of er stropers in de buurt zijn.

Stropers detecteren via beweging kudde
Stropers detecteren via beweging kudde

Eigenlijk, stelde Havinga, kan alles gebruikt worden om te meten. Ook de mobiele telefoon, waarvan sensors via trillingen kunnen meten of er gaten in een wegdek zitten. Aangezien vrijwel iedereen zo’n smartphone heeft tegenwoordig, het over een behoorlijke processorcapaciteit beschikt en mobiele netwerken overal dekkend zijn, is dat de ideale sensor.

Presentatie Celebrating 15 years of IoT in Twente(Paul Havinga, Universiteit Twente)

Wat kan SURFnet doen?

Aan het begin van het seminar stipten Maurice van den Akker en Paul Dekkers al aan dat SURFnet instellingen wil helpen met het wegwijs worden in technologie en toepassingen van dat prachtige maar zo brede concept van IoT. Dat doet SURFnet onder andere in samenwerking met TTN. Samen bekijken zij de mogelijkheid voor het ontwikkelen van onder meer open course ware voor educatie.
Ter afsluiting van het seminar werd via een realtime online enquête geïnventariseerd waar de aanwezigen in de zaal kansen en behoeften zien voor hun onderwijs- en onderzoeksinstellingen, maar ook waar SURFnet hen in kan ondersteunen. Daaruit kwam duidelijk de behoefte naar boven om meer wegwijs gemaakt te worden in het ecosysteem van IoT en niet zozeer de afzonderlijke elementen.

Internet of things

Slimme stoelen
Wel bleek met ruim de helft van alle respondenten de toepassingen op de grootste belangstelling te kunnen rekenen. Dat kan iets simpels zijn als sensors in stoelen, zodat er realtime inzicht is voor studenten of en zo ja, hoeveel plek er is bij een bepaald college. Toch zagen de aanwezigen wat meer kansen voor IoT in onderzoek en minder direct in het onderwijs. Daar moet duidelijk nog dieper naar gegraven worden.
Over het netwerkstuk was men wat stelliger. Zo zag driekwart van de respondenten wel iets in het samen komen tot een landelijk dekkend LoRa-netwerk, waarbij tweederde ook wel aangaf dat de eigen instelling bereid zou zijn om een LoRa gateway te installeren.
Hulp van SURFnet bij het komen tot deelcommunities op de diverse IoT-gebieden, dan kon ook op een warm onthaal rekenen. Als SURFnet daartoe het initiatief neemt, dan geeft ruim 80 procent van de respondenten aan daar een actieve bijdrage aan te willen leveren.

Kortom: IoT leeft enorm, maar de vragen er over nog veel meer.

Meer informatie

Author

Comments

Dit artikel heeft 0 reacties