Menu

Internet of Things

rdb Richard de Boer heeft dit geschreven in juni 2017

Apparaten nemen het internet over en zijn inmiddels de grootste gebruiker ervan. Men noemt dit Internet of Things (IoT). Wij hebben deze maand onze eerste IoT toepassing gedemonstreerd. In deze whitepaper beschrijf ik wat IoT is, wat we eraan hebben, wanneer ik denk dat het echt doorbreekt en wat wij ermee hebben gedaan.


De afgelopen jaren is er al veel geschreven over het internet der dingen en wat dit gaat veranderen in de wereld. Zonder dat we het merken, nemen apparaten het internet over en communiceren ze met elkaar. De meeste mensen hebben nog geen connected wasmachine of rijden een slimme auto. We zien wel steeds vaker Internet of Things (IoT) toepassingen in huis zoals slimme meters, Sonos speakers en Philips Hue lampen.

Wat is Internet of Things

IoT kan wel eens de grootste digitale (r)evolutie zijn sinds het internet zijn hoofdletter verloor en het voor iedereen in Nederland beschikbaar werd. Zoals de naam zegt, draait IoT rondom dingen en apparaten. Dit betekent dat het voor ons mensen veel minder en vaak zelfs helemaal niet zichtbaar is. Hetzelfde stoplicht dat er al 50 jaar staat, is ineens verbonden. De vraag is vooral of je hier iets van merkt, want nog steeds heb je het idee dat hij altijd op rood staat als je aan komt rijden.

Dat dingen, zoals het stoplicht, steeds vaker verbonden zijn, merken we dus lang niet altijd. Dit is het onzichtbare Internet of Things. De komende jaren zijn steeds meer gewone dingen connected en ontstaan er enorme databanken met gegevens. Data analisten en computers gaan hiermee aan de slag en veranderen langzaam de werking van het geheel. Dus niet het ene stoplicht, maar alle stoplichten in een stad. Een slim algoritme gebruikt o.a. actuele verkeersinformatie en stuurt real-time de verkeersstromen aan. Dit zorgt voor betere doorstroming van het verkeer.

Communicatie

Groot of klein, op een vaste plek of altijd in beweging, IoT apparaten zijn verbonden met het internet. De regelkast van het stoplicht is verbonden via een koperdraad (ADSL) naar de telefooncentrale en de connected wasmachine verbindt met het wifi netwerk in huis. Maar ook voor kleine apparaten en apparaten op moeilijk te bereiken plekken zijn steeds betere mogelijkheden om deze te verbinden.

In huis

In en rondom huis gebruiken de meeste apparaten wifi, bluetooth of mesh netwerk technologie voor de onderlinge communicatie. Bereik speelt binnenshuis een rol, maar is vaak goed te ondervangen door een router of bridge op de juiste plek te installeren. Bluetooth gebruikt weinig stroom en is geschikt om op batterijen een lange tijd verbonden te zijn. Met mesh netwerken vormen de apparaten onderling een netwerk en dus met elk nieuw apparaat vergroot je het bereik.

IoT communicatie en toepassingen binnenshuis

De apparaten thuis vormen steeds meer een geheel, met noemt dit home automation of domotica. De rookmelder laat de lampen knipperen als er rook is en de robotstofzuiger gaat pas werken als er niemand thuis is. Hoewel allemaal op kleine schaal zijn deze toepassingen mooie voorbeelden van IoT.

IoT netwerken

Buitenshuis spelen mobiele netwerken een steeds grotere rol in de communicatie. Een 4G verbinding voorziet in een enorme bandbreedte en is uitermate geschikt voor camera's en andere apparaten die veel data genereren of nodig hebben. Het nadeel is dat deze verbinding relatief veel stroom verbruikt en het bereik nogal afhangt van de omgeving.

Om IoT voor een veel groter scala aan apparaten mogelijk te maken, moesten we dus eigenlijk weer wat terug in de tijd. Aanbieders lanceren nieuwe IoT netwerken en gebruiken daarvoor vergeten radiofrequenties die niet geschikt zijn voor hoge bandbreedtes.

IoT communicatie via mobiele netwerken

KPN lanceerde vorig jaar als eerste een landelijk dekkend IoT netwerk op basis van LoRa (Long Range Low Power) waarmee apparaten altijd verbonden zijn, zonder dat dit veel stroom kost. Vorige week lanceerde T-Mobile een landelijk dekkend IoT netwerk op basis van de NarrowBand IoT (NB-IoT) technologie. Hoewel vergelijkbaar met LoRa, onderscheidt deze techniek zich door een betere ontvangst en biedt het een aantal meer geavanceerde mogelijkheden zoals firmware updates. De derde techniek (Sigfox) is iets goedkoper, maar eigenlijk alleen interessant als het voor éénrichtingsverkeer wordt gebruikt.

Apparaten kunnen met één batterij jaren lang verbonden blijven met deze netwerken en het bereik is goed tot zeer goed. Deze ontwikkeling zorgt ervoor dat IoT naast in huis ook daarbuiten steeds meer ingezet wordt.

Toepassingen

De IoT netwerken zijn nog relatief nieuw en toepassingen die nu in ontwikkeling zijn richten zich vooral op de zakelijke markt. De dekking, beschikbaarheid van hardware en tarieven van de verbinding maken het voor veel consumentenproducten nog te kostbaar. Dit verandert het komende jaar wel als de diensten wat volwassener worden.

Beveiliging

In september 2016 kwam Tile op de markt met een tag (sleutelhanger) waarmee je makkelijk je verloren spullen (zoals je sleutels of je fiets) kunt terugvinden. Omdat Tile gebruik maakt van Bluetooth, werkt dit alleen als je met je telefoon in de buurt bent, of iemand anders met de Tile app.

Met de nieuwe IoT netwerken is de tag eigenlijk altijd in staat om zijn locatie door te geven. Dit maakt het voor bijvoorbeeld fietsen de uitstekende techniek om ze terug te vinden na diefstal. Als de fiets tevens een e-bike is, dan kan via deze verbinding ook gelijk de staat van de accu en onderhoudsmeldingen worden doorgegeven.

Zorg

Ook in de zorg zijn de eerste prototypes gepresenteerd, zoals een seniorenalarm die tevens valdetectie doet en hulpdiensten kan inschakelen zonder dat er een menselijke handeling bij komt kijken.

De hardware kan zelfs zo klein als een pacemaker zijn. Naast de standaardfuncties geeft de connected pacemaker hartritme informatie door aan de arts en waarbij op basis van patronen een waarschuwing kan volgen bij een verhoogd risico op hartfalen.

Transport en logistiek

Het volgen van zendingen gaat nu vaak door check-ins bij hubs; bij het laden, overladen en lossen. Nieuwe technieken maken het mogelijk een zending 24 uur per dag te volgen.

Er komen nieuwe producten voor het beveiligen van containers, die schappen in een magazijn zelf bestellingen laten plaatsen als deze leeg raken en die continue meten of de koeling op de juiste temperatuur draait. Deze IoT oplossingen kunnen zelf handelen als er iets afwijkt.

Big Data

Gestuwd door de ontwikkelingen op gebied van communicatie en de daling van de kosten voor hardware komen er de komende tijd veel apparaten bij die gebruik maken van IoT. Deze apparaten bevatten daarbij steeds meer sensoren zoals voor beweging, luchtdruk, temperatuur, vocht en licht. Al deze gegevens komen in centrale databanken.

In eerste instantie levert dit nog niet gelijk iets op, maar met analyse op deze nieuwe datasets krijgen de fabrikanten steeds beter zicht op hoe men deze apparaten gebruikt en bijvoorbeeld waar problemen ontstaan. De fabrikanten kunnen dan ook op afstand aanpassingen doen om de kans op deze problemen te verkleinen of om het apparaat duurzamer te maken. Het testen en optimaliseren van apparaten gaat van kleine aantallen in de fabriek naar alle apparaten bij de eindgebruiker; het einde van de steekproef.

In de praktijk zien we dat nieuwe apparaten dan ook met meer sensoren worden uitgerust dan waar de fabrikant direct een toepassing voor heeft. Het is immers veel goedkoper om sensoren toe te voegen bij de productie, dan om deze op een later moment toe te voegen.

Bij het bedenken en uitrollen van toepassingen speelt de hardware dus een een kleinere rol dan de software eromheen. De meest spraakmakende IoT toepassingen combineren historische data van het apparaat met actuele (externe) bronnen en zijn in staat om daar realtime (en autonoom) op in te spelen.

Case: connected koffiemachine

Bij onze eerste IoT toepassing kregen we te maken met een connected koffiemachine van Redbeans. Dit prototype is verbonden via NB-IoT van T-Mobile en stelt ons in staat om gebruik, status en omgevingsfactoren van het apparaat uit te lezen. Voor de demo ontwikkelden we een dashboard waar actueel gebruik en historische data op af te lezen is. Leuk voor een demo, maar dit voegt nog weinig waarde toe.

Onze IoT toepassing voor een koffiemachine van Redbeans

Op het moment dat alle koffiemachines in een kantoor connected zijn kunnen we weer verder; de facilitair beheerder krijgt een seintje als de koffie bijgevuld moet worden en de fabrikant plant onderhoud op de momenten dat de machines doorgaans het rustigst zijn.

In het geval alle machines connected zijn kan de fabrikant op basis van analyse preventief onderhoud plegen. We hebben dan bijvoorbeeld ontdekt dat machines in een vochtige ruimte een ander onderhoudsschema vereisen en weten dat de verhouding afgenomen cappuccino effect heeft op de levensduur van de pomp.

Conclusie

Doordat de IoT hardware goedkoper wordt en er steeds betere manieren zijn om nieuwe apparaten te verbinden, zien we de komende tijd steeds meer connected apparaten. De eerste toepassingen van deze technologie zijn mooi, maar voorspelbaar.

Op basis van Big Data en combinatie van databronnen komen er de komende jaren hele interessante toepassingen bij. Toepassingen die de wereld mooier, makkelijker en transparanter maken.

Ons team kan niet wachten om met connected apparaten aan de slag te gaan en samen met de klant een nieuwe stap te zetten in deze ontwikkeling.

rdb

Richard de Boer

STRATEGY

E-mail:
Telefoon:

“We maken samen met onze klanten betere online producten, zowel voor het web als in mobiele apps”

Meer informatie op Oberon.nl