Het ‘internet der dingen’ begint vorm aan te nemen. Dat betekent dat ondernemingen hun business-processen zullen moeten herzien. Want als meer en meer objecten het web opgaan, worden nieuwe toepassingen mogelijk. Wie die niet zelf bedenkt kan op achterstand worden gezet. Smart objects gaan voor een stortvloed aan data zorgen en daarmee voor een stroom van nieuwe business-mogelijkheden.
We schrijven 2003. De Amerikaanse supermarktketen Walmart begint zijn pallets uit te rusten met RFID-tags en eist van zijn toeleveranciers dat ze hier ook mee gaan werken. Alom is de verwachting dat dit het begin is van een ware revolutie. Maar na wat proefprojecten en implementaties – onder meer bij Ahold – wordt het opmerkelijk stil. De aandacht verschuift naar thema’s als outsourcing, online software, mobile en cloud. Het internet der dingen laat duidelijk nog eventjes op zich wachten. Oorzaak? De tags zijn nog vrij duur en het uitlezen ervan blijkt een storingsgevoelig proces. Belangrijker nog: er is nauwelijks software die een ‘goed gesprek’ met de getagde objecten mogelijk maakt. Toepassingen zijn er wel, maar ze beperken zich nog hoofdzakelijk tot de wereld van de logistiek. Dat is belangrijk, maar niet direct een revolutie die de business in de volle breedte op zijn grondvesten doet schudden.
Schrikmoment
Maar zo stiekemweg, zonder veel tromgeroffel, zijn er anno 2014 al heel wat niet-logistieke ‘dingen’ op het web aangesloten. Kijk maar om je heen. Nieuwe auto’s hebben gemiddeld zestig microprocessoren en zo’n vijftig tot honderd sensoren aan boord. De elektronica is goed voor 40 procent van de kostprijs van een nieuwe auto. Er zijn verder al behoorlijk wat slimme energiemeters, sportschoenen, horloges en parkeerplaatsen. Google Glass komt er nu snel aan en Intel experimenteert met een smart T-shirt dat je hartslag meet.
Het proces is de afgelopen tien jaar precies verlopen zoals Gartner weergeeft in zijn befaamde hype cycle. Eerst is er het rumoer, iedereen heeft het erover, maar je ziet nog niet zo heel veel veranderen in de praktijk. Velen denken dan dat het wel zal overwaaien. Maar in de periode die daarop volgt, krijgt de nieuwe trend langzaam maar zeker voet aan de grond. Totdat je er echt niet meer omheen kunt. En dan slaat de schrik toe, want je had het kunnen weten, maar bent toch onvoldoende voorbereid. Voor het internet der dingen komt dat schrikmoment nu snel naderbij.
Microcomputers
Er zijn op dit moment naar schatting zo’n 10 miljard ‘connected devices’. Ongeveer 3 miljard daarvan zijn pc’s en tablets en de rest bestaat overwegend uit smartphones. Volgens de meeste prognoses zal het aantal connected devices in de komende zes jaar oplopen tot 50 miljard. Sommigen denken zelfs dat het er eerder 100 miljard zullen zijn. Dat zijn dan overwegend niet-computers en niet-smartphones, maar andere objecten. Anders dan tien jaar geleden toen de objecten via een eenvoudig miniatuurzendertje (toen ‘tag’ of ‘transponder’ genoemd) verbinding maakten met een uitleesstation, zien we nu dat er volwaardige miniatuurcomputers worden ingebouwd in allerlei objecten. Die hebben een microprocessor, een operating system, software, intern geheugen, diverse sensoren en radiografische zend- en ontvangstcapaciteit aan boord. En dat alles op circa 1 bij 2 centimeter en luttele millimeters dik.
Smart objects kunnen op verschillende manieren met elkaar in verbinding staan. Via Wi-Fi uiteraard, maar ook via Bluetooth en – in opkomst – met Zigbee. Bovendien zijn er nieuwe mogelijkheden ontwikkeld op basis van het Ultra Narrow Band radiospectrum. Verderop meer daarover. Waar het hier om gaat: we zijn onderweg naar een wereld met honderden miljarden onderling verbonden fysieke objecten, die stuk voor stuk over computerkracht beschikken. Dat zal een ongekende automatiseringsgolf in gang zetten.
Een vierde basis-infrastructuur
Volgens Willem Elfrink, Chief Globalisation Officer van Cisco, hebben we wat dit aangaat ook geen keus. “We moeten wel verdergaand automatiseren, omdat we anders worden ingehaald door de BRIC-landen.” Elfrink sprak op 30 mei in Eindhoven tijdens de door it-dienstverlener itelligence georganiseerde Technology & Innovation Expat Lunch.
“Misschien vindt u het niet zo erg als we voorbijgestreefd worden,” hield hij zijn gehoor van CEO’s en managers voor, “omdat we het toch al goed hebben, maar dat blijft niet vanzelf zo. Neem de vraag naar energie. We gaan in korte tijd van 7 naar 9 miljard mensen op deze planeet. Naar schatting hebben we daar 40 procent meer energie voor nodig. Dat gaat niet lukken als we niet veel slimmer met energie omgaan.” Elfrink rekende het voor: 70 procent van alle op dit moment benodigde energie gaat naar onze steden. Daarvan gaat weer 70 procent naar gebouwen. “Van die energie in de gebouwde omgeving,” rekent Elfrink ons voor, “wordt slechts 40 procent effectief benut. Toepassing van sensors kan ertoe leiden dat deze effectiviteit verdubbelt. Bijvoorbeeld door te zorgen dat alleen daar licht brandt waar ook daadwerkelijk activiteit plaatsvindt.”
Ook wees hij op demografische trends. “In Nederland is straks 32 procent van de bevolking ouder dan 65 jaar. Gemiddeld voor de hele wereld schommelt dat percentage tussen de 7 en 16 procent. Dat betekent dat er elders veel meer jonge, innovatieve en creatieve mensen zijn. Wil je dan toch bijblijven, dan moet je slimme oplossingen bedenken. Daar komt nog bij dat we ons in dat deel van de wereld bevinden waarin de bevolking krimpt. Met een procent of 5 in de EU als geheel. De bevolking in Rusland krimpt zelfs met 21 procent. Terwijl je 2 procent productiviteitsstijging nodig hebt om je welvaartspeil te kunnen vasthouden.” Volgens Elfrink moeten we ook om deze redenen uit een aanzienlijk slimmer vaatje tappen. Hij omschrijft het internet der dingen – door Cisco het Internet of Everything genoemd – als een ‘digitale overlay over de fysieke footprint heen’. Een nieuwe, vierde basis-infrastructuur, naast die voor gas, water en licht. “Met die nieuwe basis-infrastructuur kunnen we smart cities, smart hospitals, smart highways en smart factories ontwikkelen.”
Alles praat met alles
Zou deze hernieuwde introductie van het internet der dingen opnieuw loos alarm kunnen zijn? We praten er immers al zo lang over. Wat is het verschil met tien, vijftien jaar geleden? Volgens Elfrink is er een wezenlijk verschil met tien, vijftien jaar geleden. “Nu hebben we apps. Daarmee kun je al die data ontsluiten en op nieuwe manieren te gelde maken. Dankzij apps ontstaan er nieuwe business-mogelijkheden. Bovendien zijn de prijzen van chips en sensors sterk gedaald en is de batterijduur aanzienlijk vergroot. Vroeger ging de batterij van een sensor hooguit een jaar mee. Nu met gemak vijf jaar. Die periode komt overeen met de gemiddelde economische levensduur van een heleboel producten, dus dat komt heel goed uit.”
Elfrink ziet een wereld voor zich waarin machines automatisch met collega-machines communiceren (M2M), mensen met machines (P2M), machines met mensen (M2P) en objecten met andere objecten (IoT). Machines staan niet meer op zichzelf in een productielijn, met elk hun eigen aansturing met hard- en software (plc’s), maar maken deel uit van een keten die als geheel met software wordt aangestuurd. Verticaal wordt horizontaal. Al die onderling verbonden data-genererende machines en objecten maken vervolgens nieuwe business-processen mogelijk.
Fog computing
Hoe zit het met de bandbreedte als alles met alles verbonden wordt en onderling gaat babbelen? Op dit moment is naar schatting nog maar 1 procent van alle objecten die daarvoor in aanmerking komen daadwerkelijk ‘connected’. Het totale potentieel van connected devices omvat al gauw een biljoen objecten (duizend miljard stuks). Alleen al een klein deel daarvan genereert een datastroom waar je van achteroverslaat.
Neem Walmart, pionier op het gebied van smart objects. Deze keten produceert vandaag de dag 2,5 petabyte aan data per uur. Dat is het equivalent van een muziek-stream die 5000 jaar non-stop doorspeelt. En dat is alleen nog maar een uurtje Walmart. IPv6 was nodig om al die smart objects van een eigen webadres te kunnen voorzien, maar daarmee is alleen het adresseerprobleem opgelost. Nu nog de bandbreedte.
Een deel van de oplossing is anders communiceren. Het internet raakt verstopt als al die objecten met een veraf gelegen basisstation in de cloud gaan praten. Voor veel toepassingen is dat ook helemaal niet nodig. De data kunnen dan lokaal blijven. Deze oplossingsrichting wordt ook wel ‘fog computing’ genoemd. Het is een gedistribueerde infrastructuur. Eigenlijk is dit de aloude client-server aanpak, maar dan in het eigentijdse jasje van de cloud computing. We hebben bij fog computing een client cloud en een server cloud. De client cloud bevindt zich laag bij de grond in de mist en de server cloud (lees: het datacenter) hoog in de wolken.
Dit illustreert dat de ontwikkeling van de IT spiraalsgewijs verloopt. Je komt steeds opnieuw – op een hoger niveau – weer op hetzelfde punt uit, gevolgd door een déjà vu: Waar hebben we dit eerder gezien?
Een nieuw web
Een andere oplossing voor de benodigde bandbreedte is de aanleg van aparte netwerken voor objectcommunicatie. Net zoals de telco’s dat eerder deden met hun netwerken voor mobiele telefonie. Het bestaande World Wide Web van computers wordt hierdoor ontzien. De opkomst van het bedrijf SigFox wijst in deze richting. SigFox bouwt in Europa een eigen netwerk dat gebruikmaakt van de Ultra Narrow Band radiofrequentie (868MHz) Voordeel daarvan is de reikwijdte. In vlakke gebieden is het bereik enkele honderden (!) kilometers. In de bebouwde omgeving gaat het om enkele tientallen kilometers. Veel meer dus dan bij 3G en 4G. Nadeel is dat er maar weinig bytes over deze verbinding kunnen gaan. Het is voldoende voor eenvoudige berichten, zoals ‘Ik doe het nog’ of ‘Temperatuur is 20 graden en luchtvochtigheid 77 procent’. Nog een groot voordeel van het gebruik van deze Ultra Narrow Band-technologie is dat uitgezonden signalen door hun grote reikwijdte altijd tegelijkertijd door een aantal masten worden opgepikt. De software in de backoffice van SigFox zorgt ervoor dat deze signalen worden geïnterpreteerd als afkomstig van slechts één bron. Valt er een mast uit, dan nemen de anderen het over. In it-jargon: een zeer redundante oplossing. Dat is een groot voordeel bij processen die nooit mogen stoppen, zoals in de beveiliging, de logistiek, de defensie, het bankwezen of de gezondheidszorg.
SigFox ontwerpt en bouwt dit netwerk en is in Frankrijk ook de operator ervan. In andere landen, zoals Polen, Rusland, Spanje en ook in ons land treden anderen op als de operators van dit netwerk. In Nederland is dat Aerea in Rotterdam. Aerea startte anderhalf jaar geleden. Het SigFox-netwerk in Nederland telt inmiddels 70 eigen masten die samen goed zijn voor een dekking van 72 procent.
Een andere bouwer aan dit nieuwe web voor het internet der dingen is het bedrijf Aspider M2M uit Woerden. Deze onderneming maakt gebruik van de gsm-antennes in het netwerk van Vodafone. De oplossing van Aspider heeft daardoor als voordeel dat de bandbreedte veel ruimer is. Daarmee kan op afstand firmware van machines of de software in microchips worden bijgewerkt. Met SigFox kan dat niet. Nadeel van deze grotere bandbreedte en tweeweg-functionaliteit is wel dat de prijs hoger is dan die van SigFox.
Muziek via een lamp
Tot zover een aantal belangrijke ontwikkelingen in de opkomende ‘wereld der dingen’. De vraag die nu beantwoord moet worden is: wat zijn de nieuwe business-mogelijkheden daarvan? Een goed voorbeeld is de Hue productlijn van Philips Lighting. De Hue is een draadloze LED-lamp, die met een app bestuurd wordt. Via de app kan het type licht worden ingesteld. Wit licht als je leest en daglicht als je thuiswerkt. En je kunt verder kiezen uit nog zestien miljoen andere led-kleuren. De lamp staat radiografisch in contact met een basisstation (bridge) en via deze bridge met het web.
Philips heeft de toegang tot de software, waar deze lamp op draait vrijgegeven (de zogeheten API, oftewel Application Programming Interface), zodat ontwikkelaars over de hele wereld er nieuwe toepassingen voor kunnen maken. Bijvoorbeeld: een app die ervoor zorgt dat de lamp oranje kleurt als het Nederlandse elftal scoort op het WK. Philips bracht de Hue vorig jaar op de markt. Een setje van drie lampen met een bridge kost € 200.
Hoe vernieuwend dit initiatief ook is, toch moet Philips Lighting op zijn tellen passen, want er zijn ook ontwikkelaars die niet binnen het door Philips aangewezen productstraatje willen blijven en die een eigen slimme lamp op de wereld gaan zetten. Neem de Luma. Een projectidee van twee whizkids. Begin mei dit jaar haalden ze via crowdfundingsite Kickstarter meer dan een kwart miljoen dollar op voor de ontwikkeling van hun mogelijk net nog weer iets slimmere lamp. Dat was boven verwachting, want $ 50.000 was het streefbedrag. De Luma heeft vergelijkbare functies als de Hue, maar daarbovenop nog een ingebouwde luidspreker en microfoon. Als je belt kun je het geluid via de app overzetten naar je Luma, zodat iedereen in de ruimte mee kan luisteren. En je kunt ook ‘inpraten’ op de Luma als het gesprek ‘via de lamp’ loopt. Of je zet je muziek via de app op ‘lampweergave’. Als dat niet cool is…
Philips wil al zijn consumentenelektronica ‘connected’ maken en daarmee een platform scheppen waarop ontwikkelaars van allerlei pluimage nieuwe toepassingen neerzetten. Philips noemt dit platform de Device Cloud. (Zie voor meer informatie over deze lampinnovaties http://meethue.com/ en kickstarter.com zoekterm Luma.)
Onbegrensde mogelijkheden
Als objecten met objecten verbonden worden is de sky the limit. Het aantal business-mogelijkheden is dan werkelijk onbegrensd. We stippen er hier een handjevol aan:
* Smart parking – parkeerplaatsen zijn van sensoren voorzien in combinatie met een app die je automatisch naar een lege plek navigeert. Als je weet dat 40 procent van alle verkeersopstoppingen in steden veroorzaakt wordt door het zoeken naar beschikbare parkeerplekken, dan zie je meteen wat een impact deze toepassing kan hebben op de leefbaarheid. En op het milieu.
* Smart waste management – chips in vuilcontainers ‘vertellen’ de ophaaldienst wanneer ze geleegd willen worden. Dit leidt tot een slimmere routeplanning en dus tot kostenbesparingen. Een ander voorbeeld op dit gebied: als verpakkingen connected zijn kunnen ze volautomatisch worden gesorteerd om te worden gerecycled.
* Slimme rookmelders – sturen je een sms’je of e-mail als de batterij aan vervanging toe is en waarschuwen automatisch een meldkamer als ze afgaan.
* Verloren voorwerpen met ingebouwde chip worden netjes bij je thuis terugbezorgd via een dienst waarop je je kunt abonneren.
* Pillen met ingebouwde microchip zorgen ervoor dat de inhoud van de capsule pas wordt afgegeven als deze de maag is gepasseerd. Dit vergroot de werking, omdat het maagzuur de werking van medicijnen kan verminderen.
* Bewegingssensoren communiceren met lampen en zorgen dat oudere mensen die ’s nachts naar het toilet gaan automatisch een lichtpad krijgen. Dit voorkomt valpartijen.
* Nog een toepassing voor ouderen: bewegingssensoren op het lichaam (in een sieraad bijvoorbeeld) genereren een standaard bewegingspatroon door de dag heen. Bij grote afwijkingen daarvan gaat er een seintje naar familie of bekenden of naar een hulpdienst.
* Smart wearables – denk aan Google Glass, smart watches, smart T-shirts. Er komt kleding aan die net als een led-lamp van kleur kan veranderen.
* Slimme woninginrichting – als de belangrijkste objecten in je huis connected zijn dan kunnen apps je helpen om je woning helemaal volgens Feng Shui principes in te richten.
* Slimme thermostaat – registreert onder welke omstandigheden (temperatuur, luchtvochtigheid, luchtdruk) je de verwarming hoger en lager zet, haalt daar een patroon uit en gaat daarop anticiperen. Via de app kun je ook op afstand de verwarming regelen.
* Smart dressing – je app weet welke kleding je al in je kast hebt en of iets nieuws daar qua model en kleur – volgens algemeen geldende principes – wel of niet bij past. Handig als je in de winkel staat en twijfelt. De voorkeuren kun je zelf bijstellen in de settings van de app.
* Smart washing – chips in je kleding vertellen je wasmachine hoe ze gewassen willen worden. Dat gebeurt automatisch. Instellen is niet meer nodig. Bij verkeerde combinaties krijg je een waarschuwing.
* Slimme watermeters – geven automatisch waterstanden en temperatuur door aan controlekamer.
* Slimme dijkbewaking – sensoren in de dijk monitoren beweging, druk, temperatuur en vochtigheid. Maakt preventief onderhoud gerichter en goedkoper en signaleert sneller optredend gevaar.
* Smart agriculture – sensoren verzamelen data over de bodemgesteldheid. Aan de hand daarvan worden beregeningsschema’s opgesteld. Sensoren op planten geven indicaties over hun gezondheid en over eventuele tekorten in hun bemesting.
* Sensoren in machines meten permanent de conditie van de verschillende componenten. Door analyse van historische data worden signalen van slijtage tijdig herkend. Op grond daarvan wordt preventief onderhoud gedaan.
Maatschappelijke risico’s
Iedere onderneming zal de impact van het internet der dingen gaan voelen. Zoals we eind jaren ’90 voor de vraag stonden wat de impact van het internet op de bedrijfsprocessen zou zijn en tien jaar terug voor dezelfde vraag met betrekking tot mobile, zo staan we nu voor de vraag wat de impact van smart objects zal zijn. Volgens Wim Elfrink zal eenderde van alle huidige bedrijven de overgang naar het internet der dingen uiteindelijk niet overleven en zal 40 procent van de huidige banen daardoor verdampen. Dat is nogal wat. Is het bangmakerij? Waarschijnlijk niet. Veel werk dat nu nog door mensen wordt gedaan zal straks door computers zijn overgenomen. Daar komt dan wel weer andere werkgelegenheid voor in de plaats, maar toch.
Wat daarbij zorgen baart is dat de technologische ontwikkelingen veel sneller gaan dan onze sociale ordening kan bijbenen. Dit kan tot grote ontwrichting leiden. Daar komt nog bij dat we – als alles en iedereen(!) straks ‘connected’ door het leven gaat – een overheid en een bedrijfsleven nodig hebben die waarlijk het beste met ons voorhebben. In ‘verkeerde handen’ kan de nieuwe, hyper connected wereld ontaarden in een doodgriezelige gevangenis.
Tijdens het Internet of Things Congres dat op 3 juni op de High Tech Campus van de Universiteit Eindhoven plaatsvond, luchtte iemand in de zaal hierover haar hart en sprak van ‘scarable technology’ in plaats van ‘wearable technology’. Een essentiële vraag hierbij is wie de eigenaar is van data die wij met de door ons aangeschafte smart objects genereren. Als wij dat niet zelf zijn, maar bedrijven en overheden die deze data verzamelen en voor hun eigen doeleinden exploiteren, dan ziet onze toekomst er niet erg rooskleurig uit.
