Het ‘Internet der dingen’
Wanneer de fysieke en de virtuele wereld samenkomen
Rob Rapmund en Arjan Geurts
Versie 1.2
Novem...
2
Het SURFnet/ Kennisnet Innovatieprogramma wordt financieel mogelijk gemaakt door het Ministerie van Onderwijs,
Cultuur e...
3
Inhoudsopgave
Inhoudsopgave ...............................................................................................
4
Inleiding
Het „Internet der dingen‟ is een grote belofte. Al jarenlang. Na al die jaren staat de koffie nog
steeds niet ...
5
Het ‘Internet der dingen’
De term het „Internet der dingen‟ is ontstaan in 1999. Kevin Ashton, manager bij Procter &
Gam...
6
Een aantal mooie voorbeelden
Aan de ene kant staat het „Internet der dingen‟
nog ver van ons af. Het zijn combinaties va...
7
Pachube
Pachube is een dienst die het mogelijk maakt om openbare informatie
van sensoren over de hele wereld toe te pass...
8
Achterliggende technologie
Het „Internet der dingen‟ is gebaseerd op een aantal technologieën. In de volgende paragrafen...
9
RFID
Alle objecten van het „Internet der dingen‟ moeten natuurlijk wel uniek
identificeerbaar zijn, en dat is mogelijk d...
10
11
Uitdagingen
De belangrijkste obstakels in de toekomst van het „Internet der dingen‟ liggen op twee gebieden:
De infrast...
12
Tot slot
Ontwikkelingen gaan vaak langzamer dan de voorspelling, en dat lijkt met het „Internet der
dingen‟ ook het gev...
13
Verder lezen
De onderstaande bronnen vormen een startpunt op zoek naar meer informatie.
Websites
Presentatie van Alexan...
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

Essay: het-internet-der-dingen-wanneer-de-fysieke-en-de-virtuele-wereld-samenkomen

938 views

Published on

0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
938
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
25
Actions
Shares
0
Downloads
7
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Essay: het-internet-der-dingen-wanneer-de-fysieke-en-de-virtuele-wereld-samenkomen

  1. 1. Het ‘Internet der dingen’ Wanneer de fysieke en de virtuele wereld samenkomen Rob Rapmund en Arjan Geurts Versie 1.2 November 2011 SURFnet/Kennisnet Innovatieprogramma
  2. 2. 2 Het SURFnet/ Kennisnet Innovatieprogramma wordt financieel mogelijk gemaakt door het Ministerie van Onderwijs, Cultuur en Wetenschap. Tenzij anders aangegeven geldt voor deze publicatie de Creative Commons Licentie “Attribution-NonCommercial 3.0 Unported”. Meer informatie over deze licentie is te vinden op http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0/
  3. 3. 3 Inhoudsopgave Inhoudsopgave .................................................................................................................................3 Inleiding ............................................................................................................................................4 Het „Internet der dingen‟ ...................................................................................................................5 Een aantal mooie voorbeelden.........................................................................................................6 Android@home .............................................................................................................................6 Domotica.......................................................................................................................................6 Pachube ........................................................................................................................................7 Verkeer in Stockholm....................................................................................................................7 Achterliggende technologie ..............................................................................................................8 Internet ..........................................................................................................................................8 Ipv6 ...............................................................................................................................................8 Mesh networks..............................................................................................................................8 RFID..............................................................................................................................................9 Semantisch web............................................................................................................................9 User interfaces..............................................................................................................................9 Uitdagingen.................................................................................................................................... 11 Privacy.................................................................................................................................... 11 Infrastructuur .......................................................................................................................... 11 Tot slot ........................................................................................................................................... 12 Verder lezen .................................................................................................................................. 13 Websites .................................................................................................................................... 13 Technology Scouts..................................................................................................................... 13
  4. 4. 4 Inleiding Het „Internet der dingen‟ is een grote belofte. Al jarenlang. Na al die jaren staat de koffie nog steeds niet klaar als je thuiskomt uit je werk, heeft de koelkast nog steeds niet in de gaten dat de melk op is en wordt je urine niet automatisch gecontroleerd om je gezondheid in de gaten te houden. De laatste jaren zijn er echter veel ontwikkelingen. Steeds vaker en steeds dichter komen de fysieke en virtuele wereld bij elkaar. Op dit moment zit in ieders portemonnee minimaal één pas met RFID-chip. Voor € 20,-- kun je een Nike+ kopen, zodat je na afloop van het hardlopen je resultaten kunt delen met de rest van de wereld. Wanneer je incheckt in het hotel „Citizen M‟ worden de kamertemperatuur, de gordijnen, de muziek en de verlichting automatisch aangepast aan jouw persoonlijke voorkeur. RFID-chips in boeken maken het beheer van boeken in de bibliotheek steeds eenvoudiger. Op basis van mobiele telefoons weet TomTom waar de files staan en geeft hij advies over de snelste route. De wekker op je iPhone meet de bewegingen tijdens je slaap en maakt je op het juiste moment wakker. Dit is nog maar het begin. Er zijn nog veel meer toepassingen te bedenken. Nu moet je bij de Albert Heijn zelf nog je producten scannen. Wanneer komt het moment dat je alles in je tas stopt, de deur uit loopt en het bedrag automatisch van je rekening wordt afgeschreven? Hoe lang duurt het nog voordat het klaslokaal automatisch wordt aangepast aan de wensen van de docent en de leerlingen? Met de komst van het internet is een infrastructuur ontstaan waarmee het mogelijk is om goedkoop data uit te wisselen. Nu ook de prijzen van andere technologie (denk hierbij aan sensoren en RFID) zijn gedaald, zijn alle factoren aanwezig om de ontwikkeling en acceptatie van nieuwe toepassingen de komende jaren een vlucht te laten nemen. Bij het uitvinden van de elektriciteit, aan het eind van de 19e eeuw, werd gesproken over „elektrisch licht‟, toen verstrekkende mogelijkheden van elektriciteit nog niet gezien werden. Op dezelfde manier is het niet mogelijk om op dit moment een volledige inschatting te maken van wat het ontstaan van het „Internet der dingen‟ precies betekent op lange termijn. De historie van technologische veranderingen laat ons zien dat de ontwikkeling meestal langzamer gaat dan verwacht, maar de impact in de regel groter is.
  5. 5. 5 Het ‘Internet der dingen’ De term het „Internet der dingen‟ is ontstaan in 1999. Kevin Ashton, manager bij Procter & Gamble introduceerde de term toen hij zei: "Adding radio-frequency identification and other sensors to everyday objects will create an Internet of Things, and lay the foundations of a new age of machine perception." Sinds die tijd zijn er veel verschillende definities gegeven aan het „Internet der dingen‟, Wikipedia geeft hier een goed overzicht van 1 . Waneer wij spreken over het „Internet der dingen‟ gebruiken we de definitie die het EU-project CASAGRAS ('Coordination and support action for global RFID related activities and standardization) 2 gebruikt: A global network infrastructure, linking physical and virtual objects through the exploitation of data capture and communication capabilities. This infrastructure includes existing and evolving Internet and network developments. It will offer specific object-identification, sensor and connection capability as the basis for the development of independent federated services and applications. These will be characterized by a high degree of autonomous data capture, event transfer, network connectivity and interoperability. De mogelijkheden die ontstaan wanneer fysieke objecten en de virtuele wereld samenkomen. Dat is de kern van het „Internet der dingen‟. Wereldwijd is dit volop in ontwikkeling, in Europa, China en Japan zijn budgetten van 1 miljard euro beschikbaar om de ontwikkeling te stimuleren. Amerika kent geen dergelijke innovatiebudgetten, maar investeert met name vanuit defensie in de ontwikkeling en toepassing van nieuwe technologieën. In dit essay verkennen we het „Internet der dingen‟ en de invloed die dit mogelijkerwijs kan hebben op het onderwijs. Hierbij ligt de nadruk op de nieuwe mogelijkheden die er ontstaan. De „market pull‟-factor hebben we even buiten beschouwing gelaten. Het „Internet der dingen‟ is immers een basistechnologie. Dit staat wat verder af van de toepassingen waarin gebruikers geïnteresseerd zijn. Je koopt geen 'Internet der dingen‟. Je koopt een televisie die, als hij gaat spelen, automatisch je lampen zachter zet. Je koopt een fitnessapparaat dat automatisch de resultaten op internet plaatst. 1 http://en.wikipedia.org/wiki/Web_of_Things 2 http://ec.europa.eu/information_society/policy/rfid/documents/iotprague2009.pdf
  6. 6. 6 Een aantal mooie voorbeelden Aan de ene kant staat het „Internet der dingen‟ nog ver van ons af. Het zijn combinaties van technologieën die nog zo nieuw zijn, dat veel combinaties nog gemaakt moeten worden. Aan de andere kant zijn er talloze toepassingen ontwikkeld en ontstaan er elke dag weer nieuwe mogelijkheden. Een aantal voorbeelden willen we er uit lichten. Android@home Tijdens de Google IO, de jaarlijkse conferentie waar duizenden ontwikkelaars bij elkaar komen om te kijken met welke innovaties Google presenteert, heeft Google de nieuwe versie van Android, het besturingssysteem voor smartphones en tablets getoond 3 . Een van de features die zij lieten zien, was Android @home, een technologie waarmee het mogelijk is om je smartphone te koppelen aan andere apparaten. Er werden een aantal demonstraties gegeven, waarbij er een koppeling was gemaakt met verlichting. Er komen lampen te koop waar een wifi is ingebouwd, zodat je ze kan bedienen met je telefoon. Een andere toonde de koppeling met een fitnessapparaat. Leg je mobiel op de hometrainer en jouw trainingsprogramma wordt automatisch gestart. Als je klaar bent met de training worden de resultaten opgeslagen op je telefoon en, afhankelijk van de instellingen, geplaatst op je Facebookaccount. Domotica Met Android@home mengt Google zich in het veld van domotica, elektrische toepassingen in de woonomgeving. Belangrijke spelers op dit moment hierin zijn Insteon, Zigbee en ZWave 4 . Stel je voor dat alle elektrische apparaten in je huis een netwerk vormen, dat mogelijk maakt om de apparaten zowel binnen als buiten het huis te bedienen. Er is speciale apparatuur te koop die hiervoor geschikt is, maar door middel van speciale stopcontacten is het ook mogelijk om bijvoorbeeld „oude verlichting‟ draadloos te bedienen. Overigens gaat het veel verder dan verlichting, denk ook aan zonneschermen, alarminstallaties en zelfs sprinklersystemen. 3 http://www.engadget.com/2011/05/10/google-announces-android-at-home-framework/ 4 http://www.z-wave.com/modules/ZwaveStart/
  7. 7. 7 Pachube Pachube is een dienst die het mogelijk maakt om openbare informatie van sensoren over de hele wereld toe te passen in je applicatie. De site bevat een overzicht van duizenden databronnen waarvan de gegevens openbaar zijn. Een voorbeeld is de temperatuur op Amsterdam CS. Omdat deze informatie, en de historie hiervan, openbaar is, kan dit gebruikt worden in toepassingen. Verkeer in Stockholm IBM heeft een grote pilot gehouden in Stockholm. Door de combinatie van gegevens over het verkeer, het openbaar vervoer en het weer, is het mogelijk om op elk moment de meest efficiënte manier te berekenen om van A naar B te komen. Burgers kunnen een SMS sturen om deze informatie op te vragen. De resultaten zijn veelbelovend: Er is 20% minder verkeer in Stockholm en de gemiddelde reistijd is met 50% gedaald.
  8. 8. 8 Achterliggende technologie Het „Internet der dingen‟ is gebaseerd op een aantal technologieën. In de volgende paragrafen willen we de belangrijkste technologieën kort bespreken. Internet Een netwerk van netwerken. Dankzij dit netwerk is het mogelijk om alle data die het „Internet der dingen‟ nodig heeft uit te wisselen. Gestandaardiseerde protocollen van het internet, waarvan IP en TCP de belangrijkste zijn, maken efficiënte en goedkope data-uitwisseling mogelijk. Ipv6 Internet Protocol versie 6 (IPv6) is de opvolger van Internet Protocol versie 4 (IPv4). Het is de tweede versie van het internetprotocol dat in gebruik is genomen. Elke verbinding met het internet heeft zijn eigen adres, maar door de groei van het internet zijn de adressen op dit moment bijna allemaal in gebruik (4,3 miljard). Een oplossing hiervoor is om meerdere computers achter één adres te plaatsen (NAT), maar deze technologie heeft een aantal nadelen. Het is bijvoorbeeld lastig om een „peer-to-peer‟-verbinding op te bouwen. Met de ingebruikname van het IPv6 komen er veel meer adressen beschikbaar (onbeperkt), waardoor het mogelijk wordt om alle objecten die met het internet verbonden raken ook een IP-adres toe te wijzen. Mesh networks De meeste draadloze netwerken zijn opgebouwd als een netwerk waarbij er meerdere apparaten worden gekoppeld aan één centraal punt. Denk bijvoorbeeld aan het koppelen van je computer door middel van wifi. Deze technologie heeft echter een belangrijk nadeel: Het centrale punt is essentieel voor het werken van het netwerk. Wanneer dit uitvalt, ligt heel het netwerk „plat‟. Wanneer het netwerk uitgebreid moet worden, is het nodig om meer centrale punten toe te voegen. Onder andere door het Amerikaanse leger wordt er gewerkt aan het toepassen van een andere manier van het opbouwen van netwerken, zogenaamde vermaasde netwerken. In deze netwerken is elke computer verbonden met alle computers die binnen het bereik vallen. Dit voorkomt dat het netwerk afhankelijk is van één centraal punt. Wanneer er een nieuw apparaat aan de rand van het netwerk wordt toegevoegd, breidt het netwerk automatisch in omvang uit.
  9. 9. 9 RFID Alle objecten van het „Internet der dingen‟ moeten natuurlijk wel uniek identificeerbaar zijn, en dat is mogelijk dankzij Radio Frequency Identification (RFID). Deze technologie speelt een sleutelrol in het „Internet der dingen‟. Door middel van kleine en goedkope „tags‟, die geen energievoorziening nodig hebben, is het mogelijk (op afstand) een object te herkennen. RFID wordt inmiddels veel toegepast. De OV- chipkaart maakt gebruikt van deze technologie en in de logistiek wordt het gebruikt om goederen en de auto‟s waarin ze vervoerd worden te kunnen traceren. Semantisch web Het laatste voorbeeld van de technologieën die het „Internet der dingen‟ mogelijk maken, is het semantisch web. Ooit bekend onder de naam internet 2.0, inmiddels opgeschoven naar internet 3.0. Het semantisch web draait om de betekenis die data heeft. Wanneer systemen in staat zijn om de betekenis van informatie te doorgronden, is het mogelijk om „slimmere‟ systemen te ontwikkelen. Wil je meer informatie over het semantisch web, lees verder via de QR-code. User interfaces Daarnaast zijn er een aantal technologische ontwikkelingen die samenhangen met de opkomst van het „Internet der dingen‟, met name rondom de user interface. Voorbeelden hiervan zijn nieuwe vormen van mens-computer- interactie, waarbij de computer niet langer zichtbaar is (ubiquitous computing), of het gebruik van zogenaamde „agents‟. Een agent is een applicatie die in het belang van de gebruiker handelt, inzage heeft in de behoefte van de gebruiker en kan informatie die beschikbaar is interpreteren om naar aanleiding hiervan actie te ondernemen of advies te geven. De behoefte van de gebruiker wordt voor agents inzichtelijk gemaakt aan de hand van informatie die aan hen beschikbaar wordt gesteld van bijvoorbeeld RFID-tags, surfgedrag op het internet, inhoud van de agenda, interacties met objecten, et cetera en die voorzien is van semantiek. Een agent is een zelflerend stuk software dat, doordat het inzage heeft in het gedrag van de gebruiker, leert waar de gebruiker wanneer behoefte aan heeft en zichzelf kan aanpassen of aangepast kan worden om zo goed mogelijk invulling te geven aan de behoefte.
  10. 10. 10
  11. 11. 11 Uitdagingen De belangrijkste obstakels in de toekomst van het „Internet der dingen‟ liggen op twee gebieden: De infrastructuur en privacy. Privacy Over de precieze invulling van het begrip privacy zijn veel verschillende opvattingen, maar twee aspecten spelen een belangrijke rol:  Zelf bepalen wie welke info over ons krijgt.  De wens onbespied en onbewaakt te leven. Door het gebruik van toepassingen van het ‟Internet der dingen‟ worden beide aspecten geraakt. Waar afgelopen jaren steeds meer en meer informatie over het online gedrag van mensen is verzameld en vastgelegd, bijvoorbeeld door Google en Facebook, zal deze informatie straks aangevuld worden met informatie over ons gedrag in de offline-wereld. De vraag is in welke mate we kunnen bepalen welke informatie wordt vastgelegd en wie deze informatie kan gebruiken en in hoeverre dat opweegt tegen het gebruiksgemak van nieuwe toepassingen en diensten. Misschien is het geen prettig idee dat altijd bekend is waar je bent (bijvoorbeeld aan de hand van je TomTom), maar als het uitzetten van deze dienst ook inhoudt dat er geen actuele verkeersinformatie meer beschikbaar is, zullen veel mensen de functionaliteit op vinden wegen tegen de verminderde privacy. Infrastructuur Wanneer talloze nieuwe apparaten data gaan versturen en ontvangen, zal dit gevolgen hebben voor de infrastructuur. Het is maar de vraag in welke mate de huidige infrastructuur in staat is om deze data te verwerken. Op dit moment zie je al dat de capaciteit voor mobiel dataverkeer op sommige momenten zijn maximum bereikt. Telecom-providers werken aan verbetering van het netwerk en nieuwe abonnementen om dit ook betaalbaar te houden. Aan de andere kant zal veel van de data die verzonden wordt bestaan uit relatief „lichte‟ berichten, in tegenstelling tot bijvoorbeeld videobeelden die veel dataverkeer met zich meebrengen.
  12. 12. 12 Tot slot Ontwikkelingen gaan vaak langzamer dan de voorspelling, en dat lijkt met het „Internet der dingen‟ ook het geval. Toekomstbeelden bestaan al jaren, maar de realisatie en adoptie door consumenten kosten meer tijd dan verwacht. De laatste jaren komt het echter in een stroomversnelling. Praktische toepassingen worden betaalbaar. Ontwikkelingen in de techniek maken nieuwe toepassingen mogelijk. De voorgaande hoofdstukken geven een beeld van de actuele ontwikkelingen en de uitkomsten van de sessie die in september met een aantal experts en medewerkers van Kennisnet heeft plaatsgevonden. Het is echter een verslag van een reiziger. Een korte impressie van de avonturen die hij heeft meegemaakt. Ons advies: ga zelf op reis! Op vakantie gaan is toch ook veel leuker dan de Lonely Planet lezen? Kennisnet neemt u graag mee.
  13. 13. 13 Verder lezen De onderstaande bronnen vormen een startpunt op zoek naar meer informatie. Websites Presentatie van Alexander Klopping over de strijd tussen privacy en gemak http://www.surfnet.nl/nl/nieuws/Pages/AlexanderKl%C3%B6ppingstrijdtussenprivacyengemak.as px The Economist, The internet of hype http://www.economist.com/blogs/schumpeter/2010/12/internet_things McKinsey Quartely - The Internet of Things https://www.mckinseyquarterly.com/The_Internet_of_Things_2538 Voorbeelden Beschrijving van de pilot van IMB in Stockholm http://www-03.ibm.com/press/us/en/pressrelease/29903.wss Ashley, een agent van TNO http://www.tno.nl/content.cfm?context=overtno&content=nieuwsbericht&laag1=37&laag2=69&ite m_id=2009-10-29%2011:49:09.0 Technology Scouts Near Field Communication (rapport, PDF) http://www.surfnetkennisnetproject.nl/resultaten/nfcopsmartphones RFID (rapport, PDF) http://www.surfnetkennisnetproject.nl/resultaten/rfidtechnologie Mobiele authenticatie (factsheet, PDF) http://www.surfnetkennisnetproject.nl/attachments/2343241/Mobiele_authenticatie_web.pdf Augmented Reality (rapport, PDF) http://www.surfnetkennisnetproject.nl/attachments/2343168/Augmented_Reality_web.pdf Cloudcomputing (factsheet, PDF) http://www.surfnetkennisnetproject.nl/attachments/2343207/Cloud_computing_web.pdf Boeken Christian van ‟t Hof, Floortje Daemen en Rinie van Est (Rathenau Instituut). Check in / Check uit De digitalisering van de openbare ruimte.

×