Leuker, makkelijker en beter

 
Leuker, makkelijker en beter
Gezonder door het leven, sporten met meer prestatie, efficiënter en effectiever op maat produceren... het kan met het Internet of Things (IoT). Niet alleen door erover te praten, maar middels het toepassen ervan. Veel voordelen zijn nu al realiseerbaar en de toekomst biedt meer: het eeuwige leven.
 
Als Mark Zuckerberg alleen naar de trends had gekeken op het moment dat hij begon, was hij niet met Face - book gekomen. Ondanks alle trends is hij gewoon een smoelenboekje gaan bouwen. Door het te doen, de technologie toe te passen en parallel steeds zijn visie itera - tief te verbeteren, weten we nu allemaal wat hij gerealiseerd heeft.
Inmiddels wordt er veel gesproken over het IoT: veel trendanalyses, vergaderingen, ideeën, con - sortia. Natuurlijk helpt het om een goede visie, standaarden, architecturen en afspraken te heb - ben, maar het lukt nooit om alles van tevoren te bedenken. Het beste is wellicht om een iteratieve aanpak te volgen, op het bouwen, maar ook op de visie. Beginnen met het bouwen van IoT-toepas - singen, ervaring opdoen, wetend dat voortschrij - dend inzicht zal leiden ‘refactoring’, het opnieuw bouwen van een toepassing.
In Nederland worden al veel IoT-oplossingen gerealiseerd. Toepassingen in diverse markten die waarde leveren voor de mens: het humaniseren van technologie. Ter inspiratie zes voorbeeldtoe - passingen vanuit drie markten: zorg, industrie en de sport. Met als afsluiting een stap richting het eeuwige leven.
Gezondheid
Samen rustig lopend over de boulevard, genieten van het uitzicht met een ijsje in je hand. En dan plotseling… piepende banden, felle zwaailichten en een schelle sirene. Twee ambulancemede - werkers schieten uit de auto, leggen je op een brancard en geven je een levensreddende injectie. Als ze twee uur later waren gekomen, was het te laat geweest. Informatie toonde aan dat jij in die omgeving, met die condities, in jouw fysieke situ - atie binnen een uur een hartinfarct zou krijgen. Het IoT gaat levens redden. Door het meten, bijhouden en relateren van diverse informatie - bronnen wordt zorg op maat mogelijk en behoort preventieve actie tot de mogelijkheden. Het gaat daarbij zowel om geautomatiseerde acties, uitgevoerd door apparaten gecombineerd met artificiële intelligentie, en om menselijke acties door zorginstanties of vanuit het sociale netwerk. Met de nieuwe betaalbare technologie zal een verschuiving plaatsvinden van reactieve zorg naar preventieve activiteiten. Van generiek naar per - soonlijk op maat.
Helaas is het nog niet zover. Wet- en regelgeving, privacy, adoptiesnelheid, het huidig zorgstelsel, standaarden en certificeringen zorgen voor de nodige vertraging. Er is nog veel te doen. Maar niet getreurd, we zien steeds meer toepassin - gen die nu al waarde bieden. Toepassingen die bouwstenen vormen en ervaring leveren voor de toekomst.
Monitoren na hartoperatie
Na sommige hartoperaties moet een patiënt vijf dagen op een ziekenhuisbed blijven liggen, met allemaal stickers met elektroden op het lichaam geplakt. Deze stickers met sensoren zijn met dra - den verbonden aan een groot apparaat en meten met name de hartactiviteit van de hartspier (een ECG oftewel een hartfilmpje). Continue monito - ring is nodig om tijdig te acteren wanneer er iets mis is in het hartfilmpje. Maar voor patiënten is zo’n ziekenhuisbed niet plezierig. Bovendien kost het de verzekeraar een aardig bedrag per dag. Wat nu als je een pleister kan opplakken die kan communiceren met betrouwbare draadloze technologie. Een pleister die ervoor zorgt dat je na een operatie weer snel naar huis kunt. Daarnaast tonen onderzoeken aan dat wanneer mensen in een positieve omgeving zitten of afgeleid worden, dat ze beter herstellen.
Deze pleisters zijn er inmiddels onder andere van Philips en Vital Connect. Door middel van dit soort pleisters worden mensen op afstand gemo - nitord en kan er tijdig ingegrepen worden. De pleisters zijn ook nog eens goedkoop. De expo - nentiële ontwikkelingen van technologie zorgen er namelijk voor dat dure technologie steeds goedkoper wordt en beschikbaar voor de massa. Een mooie oplossing die de herstelperiode na een hartoperatie een stuk menselijker, goedkoper en beter maakt.
Autismeprikkels
Je kent het wel: een mail, een WhatsApp, een afspraakherinnering die oppopt, iemand die je aanspreekt… Gedurende de dag krijg je veel prikkels binnen, prikkels die je moet prioriteren. Welke zijn belangrijk? Welke kun je negeren? Prioriteren is lastig omdat er steeds meer signa - len komen, je wordt steeds vaker afgeleid. Voor mensen met autisme is dit extra moeilijk omdat zij moeite hebben om informatie te verwerken. Bij hen komt informatie niet binnen als geheel maar als losse signalen. Zo hoort iemand met autisme in de klas het geroezemoes van de andere mensen even hard als de docent die voorin iets staat uit te leggen, ziet hij buiten vogeltjes vliegen, en ga zo maar door.
Mensen met autisme hebben ook moeite met de dagelijkse klusjes in huis: kleren wassen, stof - zuigen, vuilniszak wegbrengen… Allemaal taken om uit te voeren, maar ze komen er niet aan toe omdat ze door een veelheid aan signalen steeds opnieuw worden afgeleid.
Hoe kunnen we deze mensen zodanig onder - steunen dat ze een aantal taken wel zelfstandig kunnen uitvoeren? En dan ook nog eens zodanig dat de signalen niet te complex worden. Dat kan met licht. Een subtiele lichtverandering is voor mensen met autisme geen complex sig - naal. Dit kunnen we gebruiken op de plaats waar een taak uitgevoerd moet worden. Door een lamp op die plaats te positioneren en die van kleur te laten veranderen op het moment dat er iets moet gebeuren. Boven het aanrecht een lamp die blauw wordt als er afgewassen dient te worden, of een blauwe kleur op de vuilnisbak wanneer de vuilnis - zak weggebracht dient te worden. De taken wor - den van tevoren ingevoerd in een elektronische agenda en de IoT-oplossing zorgt ervoor dat de lampen op de juiste tijd worden aangestuurd. Deze simpele en goedkope oplossing gericht op de problematiek van mensen met autisme, staat nu ook in de belangstelling van mensen zonder autisme. Het IoT om het leven een stuk makkelijker te maken.
Optimalisatie van sportprestaties
Johan Olav Koss, Gianni Romme, Sven Kramer; de lijst blijft groeien. Ieder jaar worden er opnieuw wereldrecords gebroken, maar hoe kunnen we dit blijven volhouden? Hoe kunnen we onze perfor - mance steeds blijven verbeteren? Het IoT is het instrument om sportwereld naar een hoger level te tillen.
Het IoT biedt optimalisatie van sportprestaties in drie stappen:
1. Meten: Verzamelen van gegevens van zowel het lichaam als van de sportapparatuur. Bij - voorbeeld door diverse wearables, camera’s die beeldanalyse doen, sensoren in/op de sportapparatuur et cetera.
2. Verwerken: De informatie analyseren en op basis daarvan adviseren, zowel automatisch (algoritmen) als door menselijke interactie. 3. Feedback: Real-time advies aan de sporter, zodat hij hierop kan acteren.
Wielerploeg naar winst
Bij wielerwedstrijden is strategie vaak nog belangrijker dan snelheid. Op het juiste moment demarreren, inhouden of krachten sparen zijn van groot belang. De besluiten hierover worden door de ploegleiders genomen, maar ze doen dat vaak op basis van beknopte informatie, terwijl het een complex en psychologisch speelveld is. Hoe kan het IoT hierin helpen?
De eerste stap is het meten van fiets- en renner - informatie. Sensoren in de fiets meten het getrapt vermogen, de trapfrequentie, de snelheid et cetera. Sensoren op het lijf meten hartslag, trans - piratie, ademhalingsfrequentie enzovoort. Deze informatie wordt al jaren gemeten, maar was tot voor kort alleen achteraf leesbaar omdat er geen goede communicatiemiddelen waren. Het vergde te veel energie om de veelheid aan informatie te verzenden.
Dat probleem is inmiddels opgelost door LoRa (zie kader). LoRa is een belangrijke enabeler van het IoT en in de wielersport worden de eerste bewij - zen daarvan geleverd.
Met de sensorinformatie bepalen de ploegleiders real-time de juiste tactiek. Ploegleiders weten hoeveel energie een wielrenner op een dag totaal kan leveren. Door real-time inzicht in het gelever - de vermogen (tot dan toe), kennis van de rest van het parcours, en inzicht in het herstelvermogen op basis van de hartslag, kan besloten worden om wel of niet te demarreren. Dit kan zowel op individueel niveau maar ook in samenhang: Welke renner uit het team heeft de meeste energie over om te knechten? Wie heeft z’n dag niet en moet gespaard worden? Wie heeft er een peptalk nodig?
De volgende stap is om de ploegleiders zelf te automatiseren. Dat kan door alle informatie van de renners, het parcours en allerlei informatie zoals temperatuur, luchtvochtigheid, nieuwsberichten, en kennis van andere renners te verwerken in een zelflerend systeem (artificiële intelligentie). Daarmee kan binnen een split second de juiste strategie worden bepaald om de winst binnen te halen.
Slim roeien
Brede schouders, gespierde armen, veel sport - schooluren. Dat is het beeld van een sportroeier. Maar ook bij het roeien gaat het niet alleen om kracht. Techniek en tactiek spelen een cruciale rol. Hoe kan het IoT hier helpen? Meten, verwerken en real-time feedback maken grote prestatieverbete - ringen mogelijk.
De dol waarin tijdens het roeien de riem draait, is de ideale plaats om sensoren te positioneren. Hier kan de kracht op de riem gemeten worden en ook hoe ver deze uitgetrokken is. Wanneer de sensor - informatie gecombineerd wordt met de snelheid van de boot, kun je bepalen wat het meeste effect heeft: veel kracht met korte halen, weinig kracht met lange halen of er ergens tussenin. Met een algoritme is het optimum goed te bepalen, maar hoe helpt dit de roeier?
Onderzoek wijst uit dat real-time feedback het beste werkt om gedrag aan te passen. Wanneer we real-time de slag van de roeier vergelijken met de optimale slag en op basis van deze vergelijking tips tonen, kan de roeier zijn performance sterk verhogen. Maar hoe kan je de roeiwereld echt op zijn kop zetten? Door het gebruik van natuur - kunde! Een boot met acht roeiers gaat met grote schokken door het water. De boot versnelt wan - neer ze met zijn allen de riem in het water steken en een slag maken, de boot vertraagt wanneer ze de riemen uit het water halen. Dit versnellen en vertragen kost natuurkundig meer energie dan wanneer de boot een continue snelheid heeft. Hoe kun je bewerkstelligen dat een boot continue snelheid heeft? Door asynchroon in fase te gaan roeien, zodat er altijd een riem in het water kracht zet. Voor een roeier wordt het hierdoor wel een heel stuk moeilijker, want hij kan niet naar zijn voorganger kijken om te bepalen wanneer de riem in het water gestoken dient worden.
Het IoT biedt uitkomst! Sensoren in de acht dollen bepalen waar de riemen zijn, op basis van deze informatie kan een algoritme berekenen wat de optimale posities van de riemen zouden moeten zijn. Via een smartglass wordt persoonlijke feed - back gegeven wanneer een roeier zijn riem in het water moet steken met welke kracht en snelheid.
Intelligente industrie
In de industrie zijn al veel toepassingen van het IoT. Er wordt veel gemeten via sensoren, appara - ten communiceren onderling, robots voeren taken uit. Maar op het vlak van de ‘core IT’ is nog een wereld te winnen. Dat spitst zich toe op analytics, zelflerende systemen en koppeling tussen sys - temen onderling. De ontwikkelingen op dit vlak gaan echter snel en dat zal veel impact hebben op de industrie. Door de mogelijkheid nog meer op maat te produceren, predictive maintenance, en nieuwe vormen van dienstverlening, ontstaan ook nieuwe verdienmodellen.
Spoornetwerk op orde
Het Nederlands spoorwegnet van ruim zeven - duizend kilometer dient veilig en betrouwbaar te zijn. Daartoe staan er borden en seinen langs het spoor; cruciaal voor de machinist om zijn trein veilig op zijn eindbestemming te brengen. Om de staat van borden en seinen te monitoren, wordt nu regelmatig ‘visueel’ geïnspecteerd. Maar als we nu eens een camera op de trein zetten die de route toch al rijdt? Aan de hand van gefilmd beeld kan met beeldanalyse (algoritmes en zelfleren - de systemen) bepaald worden welke assets erop welke afbeelding staan. Wordt bij het filmen ook de locatie bij elk beeld vastgelegd, dan kan exact bepaald worden op welke locatie een specifiek bord of sein staat. Hierdoor wordt de zogenaamde buitenwereld bepaald: digitaal schouwen. In de binnenwereld staan in het assetmanage - mentsysteem de exacte bouwtekeningen. Hierin staat precies aangegeven waar een specifieke asset moet staan. Wanneer de binnenwereld en buitenwereld met elkaar communiceren kunnen vergelijkingen worden uitgevoerd en kan er op basis van verschillen bepaald worden of er proble - men rondom een asset zijn. Zijn deze problemen geïdentificeerd, dan wordt automatisch het proces gestart om incidenten te verhelpen. Een mooi voorbeeld van het IoT om efficiënter en effectiever het spoor te beheren. Informatie wordt op grote schaal sneller en efficiënter verzameld, geanalyseerd en geborgd, waardoor onderhoudsen herstelmaatregelen tijdig worden uitgevoerd.
(Predictive) maintenance
Hoe kun je voorkomen dat je productieapparaat in de nacht voor de grootste order van het jaar stilvalt? Door voorspellende modellen te maken. Kwestie van meten met sensoren, de informatie die dat oplevert combineren met historische data en met andere gegevens. Hieruit ontstaat een model dat bepaalt wanneer preventief onderhoud nodig is. Dit kan dan gepland worden op het meest geschikte moment, en voorkomt uitval op het meest slechte moment.
Het bepalen van het ideale onderhoudsmoment is één voordeel van het IoT, maar de voordelen gaan verder in de keten. Op basis van allerlei contextu - ele informatie kunnen instructies worden getoond op het handigste device (smartglass, smartwatch of smartphone). Tevens worden de uitgevoerde handelingen weer vastgelegd als input voor de historiedata. Uiteindelijk zal een monteur op basis van deze input onbekende, niet geleerde hande - lingen kunnen uitvoeren.
Dit biedt perspectieven om problemen die ont - staan door vergrijzing op te lossen. Veel specia - listische kennis zal langzaam verdwijnen. Door de kennis in digitale instructies te zetten, en de kleiner wordende groep specialisten op kantoor de junioren op afstand te laten coachen, worden de bottlenecks verminderd.
Eeuwig leven: Connected Connectoom
Het IoT biedt nu dus al veel waarde, maar de toe - komst gaat nog veel verder! Sommige organisaties gebruiken de term ‘Internet of Anything’, om te beschrijven dat naast dingen ook data, processen en mensen onderling gekoppeld worden. Hier sluit het ‘OpenWorm-project’ op aan, een ultiem voor - beeld waarbij een klein wormpje aan het begin staat van een, voor veel mensen, nu nog ondenk - bare toekomst.
De Caenorhabditis Elegans is een wormpje van 1 mm groot. Ondanks zijn kleine lichaam zal hij grote impact hebben op het ‘Internet of Anything’. Waarom? Omdat hij maar driehonderd neuronen heeft. Dat maakt hem geschikt voor onderzoek naar het connectoom van de hersenen. Het con - nectoom is de beschrijving van de verbindingen tussen alle neuronen in de hersenen. Voor drie - honderd neuronen is dat een behapbare hoeveel - heid, die eenvoudig om te zetten is naar nullen en enen. En dat is ook gebeurd. Wetenschappers hebben het connectoom van een wormpje omge - zet naar bits en bytes en deze in de aansturing van een mini-legorobotje geplaatst.
Wat bleek? Zonder dat de legorobot ooit iets geleerd had, gedroeg hij zich op dezelfde manier als het wormpje. Wanneer hij bijvoorbeeld tegen een muur aanreed, draaide hij op dezelfde manier om als het wormpje. Wat als we het connectoom van een mens in een computer zetten? Dat leidt in de eerste plaats tot ethische discussie, maar… leeft de mens dan ver - der? De koppeling met internet zou er aanzienlijk door vereenvoudigen. Alle kennis en informatie binnen een milliseconde beschikbaar, commu - niceren zonder interpretatieverschillen, te veel perspectieven om op te noemen…
Het zal nog enige tijd duren voor we zover zijn. Menselijke hersenen bevatten tien miljard neuro - nen. Dat zijn tien triljoen connecties. Dat vertalen naar bits en bytes vergt enorme verwerkingsca - paciteit en ruim negenhonderd petabytes aan storage. Dat vergt nog wel wat technologische ontwikkeling, volgens de wet van Moore hebben we nog een aantal jaar te gaan, maar het is wel een interessant gegeven voor de toekomst voor ‘Internet of Anything’.
 
Richard van Tilborg (Richard.van.tilborg@ordina.nl) is partner innovative technologies / director Ordina SMART.
 

Tag

IoT

Onderwerp

IoT


Niet gevonden? Vraag het de redactie!

Heeft u het antwoord op uw vraag niet gevonden, of bent u op zoek naar specifieke informatie? Laat het ons weten! Dan zorgen we ervoor dat deze content zo snel mogelijk wordt toegevoegd, of persoonlijk aan u wordt geleverd!

Stel uw vraag