The internet of things: op weg naar een andere wereld

Het is vrijdag een uur of 7 als ik het tweetje lees van Rockstart. The Things Network (TTN) start een crowdfunding campagne voor goedkope, open LoRaWAN apparatuur. Iets na 8:00 uur check ik mijn WhatsApp en zie dat collega nerd-ondernemer Joshua van Peperzaken al in verschillende tech WhatsApp-groepen afgekondigd heeft: dit gaan we ondersteunen! Het wordt een roerige dag. Devhouse Spindle kondigt om 9:00 uur aan dat The Big Building all-in gaat en Peperzaken voorziet de Mediacentrale van apparatuur. Zo gaat het de rest van de dag door en binnen twaalf uur is er een dekkend netwerk in de stad Groningen toegezegd. Tegelijkertijd start Voys Zuid-Afrika een campagne in Kaapstad en ook de provincie Groningen krijgt in het weekend steeds meer ‘dekking’. We staan aan de rand van een revolutie. Het ‘internet der dingen’ is nu niet meer te stoppen.

Waar gaat dat over, dat ‘dingen’ internet? Dat, maar vooral de impact die het op de wereld gaat hebben, leg ik je graag uit.

Stukje geschiedenis

Laat ik eerst beginnen met een stukje geschiedenis. Vroeger belde je in met je modem naar je internetprovider en dan had je heel traag internet. Internet werd sneller met ADSL en kabel, maar het bleef vaak verbonden met een computer. Dit veranderende toen mobiel internet werd geïntroduceerd. Naast je computer kreeg nu ook je telefoon altijd en overal internet. En zo kwamen er meer dingen ‘online’. Je iPad, je e-reader, je smartwatch, etc, vaak gebruikmakend van je WiFi netwerk, of van Bluetooth om daarmee via je telefoon een internetverbinding te maken. Hier begint eigenlijk het ‘dingen internet’.

Het dingen internet, de WiFi en Bluetooth versie

Eenvoudig is het niet. Als ik mijn slimme weegschaal wil aansluiten op het internet dan moet ik een app downloaden op mijn smartphone, waarmee ik de weegschaal toegang geef tot WiFi. WiFi en Bluetooth zorgen ervoor dat apparatuur online komt, maar de complexiteit is door de beveiliging een drempel. Een andere optie om apparatuur van internet te voorzien, is het inbouwen van een mobiele telefoon. Dat klinkt wellicht raar, maar bijvoorbeeld je slimme energiemeter in de meterkast en de laadpaal van een auto zijn met het internet verbonden via het mobiele netwerk. Hier zitten de simkaarten in die ook in je smartphone zitten. Deze simkaarten -ook wel machine to machine (M2M) simkaarten genoemd- zorgen ervoor dat de laadpaal kan doorgeven dat er een auto aan gekoppeld staat en dat de energiemeter niet meer uitgelezen hoeft te worden door een monteur.

The Internet of Things maakt nu echter een nieuwe stap dankzij een nieuwe standaard: LoRaWAN.

Devhouse Spindle werkt aan slimme fietsen. De M2M SIM gaat echter maandelijkse kosten met zich brengen.

Het dingen internet; de LoRaWAN versie

LoRaWAN, staat voor Long Range Wide Area Network. Vrij vertaald: Een lange afstand draadloos netwerk. Het probleem met WiFi is dat het relatief weinig bereik heeft en veel stroom verbruikt. Dit maakt het ideaal voor laptops, maar niet voor die slimme weegschaal. Het probleem met Bluetooth is dat het een nog kleiner bereik heeft dan WiFi en dat je minder data door kunt sturen. Ideaal voor een headset voor je mobiel, maar niet voor het dingen internet.

Weinig data, weinig energie, grote afstand

Het dingen internet wil weinig data versturen -een slimme meter op een akker die vertelt of het water of mest moet hebben, hoeft dat niet de hele dag te melden- maar het wil het over een grote afstand kunnen doen. Daar is LoRaWAN voor ingericht.

Het geeft ook een blik in de toekomst. Alles kan straks namelijk eenvoudig verbonden zijn met het internet. Van je kleding en je sleutels tot aan sensoren in je huis, kantoor, tuin en zelfs op je lijf. Naarmate deze techniek zich verder ontwikkelt wordt ze -exponentieel- kleiner en goedkoper.

Lage kosten

Dat is nu al het grote voordeel van LoRaWAN; het kostenaspect. M2M simkaarten kosten maandelijks geld en maken grote hoeveelheden -bijvoorbeeld een compleet magazijn voorzien van sensoren- duur en complex. Omdat LoRaWAN weinig energie kost en een groot bereik heeft, wordt het kostentechnisch straks gewoon mogelijk om exact te zien wat in je magazijn ligt, zonder dat daarvoor een barcode gescand hoeft te worden. Dat levert een enorme kosten- en tijdsbesparing op. Denk hierbij aan een stuk landbouwgrond dat een slimme tractor zelf vertelt dat het water of mest moet hebben, of een slimme vrachtwagen die je zelf vertelt wat er in de vrachtwagen ligt.

LoRaWAN; de techniek

Gateways en nodes

Bij LoRaWAN spreken we over gateways en nodes. Een gateway is een kastje dat je koppelt aan je eigen internet. Het kastje geeft de nodes internet. De nodes kunnen informatie zenden en ontvangen. Nodes kunnen werkelijk van alles zijn: een wasmachine, koffiezetapparaat, de slimme weegschaal, een regensensor, een windmeter, een stopcontact en ga zo maar door.

De gateway

Een gateway van The Things Network (TTN) heeft een bereik van 3 tot 10 kilometer, afhankelijk van hoe je deze plaatst. Per gateway kun je tot 10.000 nodes aansluiten. Het bijzondere aan de gateways en nodes van TTN is de prijs; ze zijn heel voordelig. Het tweede grote voordeel is dat het open hardware is. De bouwtekeningen staan dus letterlijk op het internet. Tot slot is er de eenvoud. Het is een open netwerk, dus alle apparaten die de techniek ondersteunen mogen meedoen.

De nodes

TTN levert twee soorten nodes. Een kant en klaar apparaat in de vorm van een sleutelhanger. Deze heeft de volgende sensoren aan boord:

• Beweging
• Licht
• Temperatuur

Verder zit er een knop op, een led lampje en een waterdichte behuizing. Met drie AAA batterijen kun je het ding een jaar lang gebruiken.

De tweede node is wat wij nerds een Dev Kit noemen. In de volksmond een prutsbordje, oftewel een ontwikkelapparaat waarop nerds nieuwe dingen kunnen testen. Zo zou je bijvoorbeeld de Jetpacks van Spindle hier op aan kunnen sluiten, waardoor ze LoRaWAN-compatibel zijn.

Hoeveel internet krijgen die nodes? Als ze erom vragen krijgen ze 0.3 tot 50 kbps. Dat is kilobits per seconde en dat is echt heel weinig.

Beveiliging

Eén van de belangrijkste zaken bij een internet van dingen is de beveiliging. LoRaWAN gebruikt een zogenaamde end-to-end encryptie. Dat betekent dat de communicatie van node tot de ontvangende server die de data verwerkt helemaal beveiligd is. Je moet die server en die nodes zelf echter ook goed beveiligen. Ik verwacht dat je de komende tijd een hoop framework- en opensource-projecten zult zien ontstaan om dit goed in te kleden.

Toepassingen en impact

Dit hebben we toch niet nodig

Vaak wordt er bij nieuwe technologie eerst gekeken naar toepassingen en natuurlijk zijn er al creatieven mee aan de slag gegaan.

De eerste reactie van veel mensen is echter: “Dat hebben we toch niet nodig”. Die reactie komt me bekend voor. We hoorde hem in het verleden – 1999- ook bij de mobiele telefoon. We hebben gezien hoe dat heeft uitgepakt. Internet in de palm van je hand heeft de wereld veranderd. Met dat in het achterhoofd kijk je vervolgens naar internet in ieder apparaat en dan begin je te begrijpen hoe ingrijpend deze techniek gaat zijn.

De toepassingen zullen in de praktijk namelijk zo legio worden, dat we ons simpelweg niet kunnen voorstellen hoe gek we het kunnen maken. Daarom is het zo belangrijk dat een internetstad als Groningen als één van de eerste steden in de wereld beschikt over een dekkend netwerk. Alles komt hier namelijk samen. De internetwereld, de maker-movement en creativiteit. Op al die fronten is Groningen ijzersterk. Koppel dit vervolgens aan de ‘City of Talent’ thema’s: healthy ageing, energy en smart city en je snap dat de nieuwe wereld in Groningen vorm gaat krijgen.

Eenvoud wint

Ik geloof vooral heilig in LoRaWAN vanwege de relatieve eenvoud. Netlfix wint het van illegaal downloaden, omdat het eenvoudiger is en Nederland omarmt het massaal. Spotify wint het van iTunes, omdat het eenvoudiger is. En zo zal ook LoRaWAN het gaan winnen, omdat het zo eenvoudig is. Ieder apparaat dat de LoRaWAN-taal kent, mag namelijk gratis meedoen. Ik sluit dan ook niet uit dat tussen nu en vijf jaar “LoRaWAN compatible” iets is wat op dozen staat van de dingen die je in de winkel koopt. Ik sluit ook niet uit dat het in de toekomst standaard in de modems en routers zit die fabrikanten verkopen. Daarmee valt er overigens weer een inkomstenstroom weg voor de mobiele providers, want het M2M segment zal heel snel veel kleiner worden.

Technology researcher Gartner berekende in 2013 dat dit een segment is waar in 2020 $300 miljard in om zal gaan en welke $1,9 triljard economische impact zal hebben. Dat geeft je wellicht wat gevoel bij de schaal van het dingen internet.

Ik hoop dat je wat meer inzicht hebt gekregen in The Internet of Things en de toepassingen en ik ben benieuwd welke creatieve oplossingen er in de reacties gaan verschijnen. Wil jij in 2016 een gateway en node in huis hebben? Je bestelt ze op Kickstarter en je volgt de ontwikkelingen in Groningen op The Things Network Groningen.

Photo & video credits to MadLab Manchester and The Things Network.