Het internet der dingen in de praktijk: ‘Een sensor voorspelt perfect wanneer een drachtige merrie zal bevallen’

In de West-Vlaamse polders hebben drachtige merries hun eigen draadloos netwerk. Het is de voorbode van hoe het internet of things onze samenleving kan veranderen. Maar dan moeten we wel het massale dataverkeer betaalbaar houden.

De term internet of things hebben we te danken aan een gedesillusioneerde Britse journalist en aan uitverkochte lipstick. Aan het einde van de jaren negentig was Kevin Ashton na een teleurstellende omzwerving in de journalistiek op een marketingafdeling van Procter & Gamble terechtgekomen. Daar probeerde hij te achterhalen waarom retailers altijd te weinig stuks van een populaire lipstick in hun rekken hadden liggen, terwijl Procter & Gamble er altijd genoeg in de magazijnen had liggen.

Hij kwam op het idee om met RFID-chips, dezelfde die nu contactloos betalen mogelijk maken, de dozen met lipstick beter doorheen de goederenstroom te volgen en zo lege rekken te voorkomen. Ashton zag het als de voorbode van een wereld waar zowat alle objecten via een netwerk informatie zouden uitwisselen. Dat noemde hij het internet of things.

Sindsdien voorspellen flashy rapporten dat zo’n internet der dingen honderden tot zelfs duizenden miljarden euro’s aan toegevoegde waarde zal opleveren. Al die onderling verbonden sensoren en machines vormen het fundament voor zelfrijdende wagens, een beter beheer van steden en infrastructuur, en hyperflexibele fabrieken (zie kader De slimme fabriek).

Maar op de echte doorbraak is het nog altijd wachten, en dat komt omdat er eerst ingrijpende investeringen moeten gebeuren. Proefprojecten zijn er nochtans in overvloed. De busjes van bpost in het Antwerpse zijn uitgerust met sensoren die de luchtkwaliteit gedetailleerd in kaart brengen. De zelfrijdende auto’s van Waymo, een zusterbedrijf van Google, rijden in de Verenigde Staten rond met een menselijke chauffeur als back-up. Maar de meest futuristische toepassingen worden voorlopig op snelheid gepakt door het Belgische trekpaard.

Echt slimme sensoren

Drachtige merries van dat ras hebben sinds kort hun eigen internet. Het West-Vlaamse DPTechnics ontwierp een netwerk en een datasysteem om de geboorte van veulens te voorspellen. Op het eerste gezicht is het weinig meer dan een temperatuursensor die in de vulva van een drachtige merrie wordt ingebracht. Het geavanceerde zit in de manier waarop de informatie wordt verwerkt in de sensor, en wordt verzonden via een draadloos netwerk. Daan Pape, samen met zijn vader Ronny een van de oprichters van DPTechnics, ontwikkelde een minicomputer die met speciale software de evolutie van de lichaamstemperatuur van de drachtige merrie analyseert en doorstuurt naar een zelfontwikkeld platform, BlueCherry.

“Bij toepassingen van het internet der dingen bestaat vaak het misverstand dat de geconnecteerde apparatuur ‘dom’ mag zijn. Die zou enkel de data moeten doorsturen naar een datacenter, waar dan de verwerking – het echt zware werk – gebeurt. “Vaak is dat geen goed idee. Als de verbinding om welke reden ook wegvalt, kunnen er bijvoorbeeld data verloren gaan of niet snel genoeg geanalyseerd worden. Als je een hoge kwaliteit wil garanderen, heb je geavanceerde sensoren nodig die direct aan de slag gaan met de data.”

Daan Pape werkt al meer dan tien jaar aan toepassingen van het internet der dingen. “Ik ben al van kinds af gepassioneerd door elektronica. Ik heb even voor burgerlijk ingenieur en computerwetenschapper proberen te studeren, maar ik ontdekte dat ik vooral een doener ben. Ik geraakte ook overtuigd van het potentieel van het internet der dingen. De componenten worden almaar goedkoper en krachtiger. Uiteindelijk heb ik zelf een printplaat ontwikkeld met ruimte voor alle benodigde computerchips en communicatiemodules voor een toepassing. Ze verbruikt veel minder stroom dan wanneer je ze zou samenstellen uit standaardonderdelen.”

DPTechnics huurt zijn kantoor in Knokke-Heist van Luc Lierman. De in de streek bekende autoverkoper zet zich in voor het behoud van het Belgische trekpaard. De gespierde anatomie van dat paardenras maakt van een bevalling een riskante zaak. De kans is groot dat zowel de merrie als het veulen de bevalling niet overleeft, als het zonder een dierenarts gebeurt. “Voor eigenaars van zulke paarden zit er vaak niet anders op dan tegen het einde van de zwangerschap voortdurend bij de drachtige merrie te waken en ‘s nachts in de stal te slapen”, zegt Ronny Pape. “Luc Lierman zag welke toepassingen wij voor andere klanten hadden ontwikkeld en vroeg ons of er een systeem mogelijk was om een bevalling beter te voorspellen. We kwamen bij een temperatuursensor uit, omdat de evolutie van de lichaamstemperatuur de bevalling aankondigt. De paarden kunnen door die sensor vanop afstand worden opgevolgd en ook gewoon overdag in de wei lopen.”

Lierman en een Nederlandse partner brengen het systeem op de markt onder de naam Birthwatch. DPTechnics krijgt een vergoeding voor het gebruik van zijn softwareplatform. “Wij beheren het platform, maar de bedrijven hebben de volledige controle over de data en bepalen aan wie ze toegang verlenen”, zegt Daan Pape. “Ik denk dat bedrijven het best voor betalende platformen kiezen als ze hun data willen laten ontsluiten. Gratis aanbieders kunnen eigenlijk maar op één manier geld verdienen, en dat is door jouw data te commercialiseren. Maar bij het internet der dingen gaat het net vaak om zeer gevoelige data.”

5G is niet nodig

De communicatie tussen de sensoren van de paarden en het basisstation verloopt via een draadloos Loran-netwerk. Dat is een goede oplossing in het geval er slechts sporadisch en relatief weinig data moeten worden verstuurd. Het gebruikt veel lagere frequenties dan het netwerk voor het mobiele telefoon- en dataverkeer, en de overheid moet er geen licentie voor geven.

Het illustreert een van de grootste misverstanden over het internet der dingen: dat het niet kan zonder een ultrasnel en performant 5G-netwerk. De federale regering krijgt de nodige wetgeving voor de overstap naar 5G niet klaar voor de verkiezingen door een veto van de gewesten en de gemeenschappen. De voorstanders van 5G wrijven de politiek aan dat het voor bedrijven bijgevolg zeer moeilijk wordt om met grootschalige projecten te beginnen. Maar eigenlijk is 5G meer van die projecten afhankelijk dan omgekeerd.

“Verschillende soorten draadloze netwerken kunnen voor het internet der dingen worden gebruikt”, zegt Michael Peeters van imec. Hij leidt bij het onderzoekscentrum het onderzoek naar alles wat met connectiviteit te maken heeft. “Elk type netwerk heeft zijn voor- en nadelen en voor elke toepassing moet gekeken worden naar de noden: heb je veel capaciteit nodig voor dataverkeer, hoeveel milliseconden vertraging mag er zijn, hoe betrouwbaar moet het netwerk zijn, mag bijvoorbeeld 1 op de 1000 pakketjes met data niet aankomen? Voor industriële toepassingen moet men zeker niet wachten op 5G. Er is nu al netwerktechnologie die gebaseerd is op het bestaande 4G-netwerk. 5G scoort wel heel goed op vertraging, latency. De pakketjes data vliegen veel sneller over en weer dan over andere netwerken. Dat maakt 5G heel geschikt voor bijvoorbeeld geautomatiseerde vorkliften, waar zelfs een fractie van een seconde vertraging voor problemen kan zorgen.”

“De telecomoperatoren verwachten veel van industriële toepassingen met 5G omdat het wellicht de enige manier is om hun omzet op te krikken”, gaat Peeters voort. “Zij kunnen voor het nieuwe netwerk misschien even extra geld vragen van de smartphonegebruikers, maar echt veel rek zit daar niet op. Er zijn nu al meer mobiele toestellen actief dan er mensen in België zijn, en de gebruikers betalen al gemiddeld 40 tot 50 euro per maand voor mobiel dataverkeer. Industriële toepassingen kunnen een volledig nieuwe inkomstenbron worden, maar het is nog zoeken naar het juiste verdienmodel. Wie voor 5G kiest zal wellicht veel data verbruiken. Maar je kunt moeilijk al die genetwerkte sensoren en machines factureren zoals je een gewone smartphonegebruiker laat betalen. Dat wordt veel te duur. En de kostprijs van het dataverkeer wordt sowieso belangrijk in het internet der dingen. Want de sensoren zijn al behoorlijk betaalbaar, behalve de heel gespecialiseerde in de chemische nijverheid. En ze zullen nog stukken goedkoper worden naarmate we meer goedkoper silicium gebruiken voor de belangrijkste componenten. Veel toepassingen zullen dus over oudere maar minder dure netwerken lopen.”

De lamp ziet u

Het lijkt erop dat we door de complexiteit van onze infrastructuur, talmende politici en hoge kosten de impact van het internet der dingen slechts druppelsgewijs zullen voelen. Eén voorzichtige stap zal wel heel zichtbaar zijn. We krijgen een internet der lampen. “Ik verwacht veel van slimme lampen”, zegt Daan Pape. “Het wordt steeds goedkoper om in lampen temperatuur-, aanwezigheids- of luchtkwaliteitsensoren te verwerken, en lampen zijn ook gemakkelijk te installeren. Via een soort bluetooth-netwerk communiceren die met systemen om gebouwen te beheren. De lampen kunnen dan bijvoorbeeld vanzelf uitgaan als mensen een kamer verlaten.”