Internet of things

IoT-apparaten ontvangen en analyseren data. Soms doen ze dat met behulp van artificial intelligence, maar dat hoeft niet. Op basis van die analyses kunnen IoT-apparaten zelfstandig handelen. Bijvoorbeeld verlichting die zichzelf aan of uit doet of een deurbel die een melding stuurt naar een telefoon bij een verdachte beweging bij de voordeur. 

Verschillende functies van IoT

IoT-apparaten kunnen verschillende functies hebben in verschillende omgevingen. 

IoT op individueel niveau

Op individueel niveau kan bijvoorbeeld een smartwatch zijn drager direct waarschuwen voor een ongewoon hoge of lage hartslag of na een val direct hulpdiensten waarschuwen. Over de langere termijn analyseert de smartwatch de leefgewoonten van een persoon en geeft hij advies over gezond bewegen en voldoende rusten.

IoT in onze leefomgeving

In onze directe leefomgeving zoals ons huis kan bijvoorbeeld een beveiligingscamera bij het waarnemen van een bedreigende situatie bewaking waarschuwen, direct een alarm laten klinken of een deur preventief afsluiten. Via voice assistants zoals Alexa en Google Home kunnen we onze verlichting of muziekinstallatie bedienen.

IoT in de openbare ruimte

In de openbare ruimte verzamelen allerlei IoT-apparaten data om meer inzicht te krijgen in het functioneren van bijvoorbeeld een gemeente. Dit noemen we smart city-initiatieven. Via IoT monitoren we bijvoorbeeld via sensoren in het wegdek drukte op verkeersknelpunten. Sensoren meten wanneer vuil- of oudpapiercontainers bijna vol zijn en geven dan een signaal dat de container geleegd moet worden. Met behulp van dit soort gegevens worden zogenaamde digital twins gemaakt. Dit zijn digitale varianten van de werkelijkheid die we kunnen analyseren en waarmee we simulaties doen om processen of omstandigheden te verbeteren. 

IoT in onze werk- en leeromgeving

Ook bedrijven verzamelen steeds meer gegevens over hun omgeving, machines en medewerkers en maken daarmee een digital twin van het bedrijf. Hierdoor worden bijvoorbeeld potentiële problemen in een productielijn al ontdekt of zelfs opgelost, voordat ze een probleem vormen. Smart buildings die efficiënter omgaan met energie zijn al een aantal jaar in opkomst. En steeds meer mbo- en vo-instellingen experimenteren met de smart campus: een schoolomgeving die zelf leert hoe hij zijn ‘bewoners’ – leerlingen, leraren en ander onderwijspersoneel – het beste kan ondersteunen. Een smart campus analyseert met behulp van sensoren de omgeving en wat daarbinnen gebeurt om zo te bepalen wat bijvoorbeeld de beste plek is om een tentamen af te nemen of een onderzoek uit te voeren. 

Verwerken van data

IoT-apparaten verwerken data. En dat heeft mogelijk gevolgen voor de privacy van degenen die die apparaten gebruiken. Hoe groot die gevolgen zijn hangt af van waar de data wordt verwerkt. Dat kan namelijk lokaal plaatsvinden of in de cloud. Wat het meest geschikt of efficiënt is hangt af van de toepassing van het apparaat. Zelfrijdende of auto’s met rij-ondersteuning verwerken en analyseren data bijvoorbeeld voornamelijk zelf, omdat onmiddellijk handelen vereist is. Denk aan remmen of uitwijken voor een obstakel op de weg. De data wordt dus niet verwerkt in de cloud, maar lokaal via de computer in de auto. Handelingen die niet om ingrijpen binnen milliseconden vragen, kunnen wel via de cloud worden verwerkt. Denk aan het bepalen van de meest filevrije route door een routeplanner. Als data vooral lokaal wordt verwerkt, zijn privacyrisico’s minder groot.

Connectiviteit

IoT-apparaten hebben een verbinding nodig met het internet of een lokaal netwerk om gegevens te versturen, te laten verwerken en weer te ontvangen om er op te reageren. Dat noemen we connectiviteit. De vorm van die connectiviteit verschilt per apparaat of toepassing. 

• Veel IoT-apparaten worden verbonden met bestaande (lokale) netwerken zoals bekabeld ethernet en wifi. 
• IoT-apparaten kunnen verbonden zijn via mobiele netwerken zoals 4G en 5G.
• Andere apparaten maken gebruik van geoptimaliseerde technologieën. Voor huishoudelijke apparaten en toepassingen (domotica) is Zigbee geschikt. Zigbee is een soort wifi voor domotica die op korte afstand onderling moeten worden verbonden en weinig bandbreedte nodig hebben. 

Volwassenheid van de technologie

Er zijn veelbelovende ontwikkelingen rond IoT, de verwachtingen zijn hooggespannen. Internet of things stijgt dus nog steeds in de richting van de peak of inflated expectations op de tijdlijn van de Hype Cycle. Sommige toepassingen van IoT gaan richting volwassenheid, zoals een slimme thermostaat. Andere toepassingen zijn nog volop in ontwikkeling denk aan de slimme speakers. In het secundaire proces op scholen zien we steeds meer toepassingen, maar brede onderwijstoepassingen in de klas laten nog op zich wachten.

Toepasbaarheid voor het onderwijs

Alle voortekenen wijzen erop dat mede door IoT-apparaten een ambient computing wereld mogelijk zal worden. Een wereld waarin de dagelijkse bezigheden worden ondersteund door computers zonder dat u zich daarvan bewust bent. Daar zijn we momenteel nog niet, maar er zijn wel voorbeelden van kleinere toepassingen van IoT om het onderwijsproces te ondersteunen. 

Zo kan klimaatbeheersing door middel van sensoren die temperatuur en CO2 gehaltes meten zorgen voor een optimaal leerklimaat. IoT kan het gebruiksgemak op verschillende vlakken vergroten. Bijvoorbeeld door automatisch inloggen op elke onderwijsinstelling via eduroam. Aanwezigheidsregistratie is mogelijk via bluetooth-apparaten en apps op smartphones. Zo hoeft niemand meer actief de aanwezigheidsregistratie bij te houden. Smartwatches in het speciaal onderwijs kunnen voorspellen of leerlingen extra persoonlijke aandacht nodig hebben. Duurzaam gebouwenbeheer wordt mogelijk door te meten of ruimtes bezet zijn en daarna het licht en de verwarming automatisch uit te zetten. Deze gegevens kunnen op de langere termijn ook gebruikt worden voor analyses welke gebouwen nog rendabel zijn. Daarnaast werken veel bedrijven tegenwoordig met digital twins van machines, hele fabrieken of andere objecten zoals bussen of vrachtwagens. Daarmee kan een organisatie bijvoorbeeld de logistiek of de productielijn optimaliseren. Maar ze kunnen ook door leerlingen van beroepsopleidingen worden gebruikt als virtuele leeromgevingen. 

Uitdagingen en tips

Toepassingen van IoT zijn veelbelovend, maar soms ook beangstigend. Het brengt veiligheidsuitdagingen en morele vraagstukken met zich mee. 

Standaardisatie

Er is nog geen goede integratie tussen IoT-leveranciers. Dat betekent dat gegevens die worden verzameld via verschillende technologieën, software en ecosystemen niet automatisch en gestandaardiseerd met elkaar zijn uit te wisselen of te integreren. Ook kent elk IoT-apparaat zijn eigen omgeving om het apparaat in te bedienen en beheren. Om deze apparaten naadloos te laten samenwerken en een soepele gebruikerservaring te creëren zijn nog veel stappen te zetten. 

Veiligheid is niet vanzelfsprekend

Apparaten die verbonden zijn met een netwerk, zijn ook te hacken. Sensoren zijn te manipuleren en communicatie tussen een IoT-apparaat en de cloud is te onderscheppen. IoT-apparaten moeten daarom goed worden beveiligd en beheerd. Een gehackt apparaat kan in veel gevallen tot ongewenste en soms levensgevaarlijke situaties leiden. Bijvoorbeeld wanneer het vitale ict-infrastructuur raakt.

Big brother is watching you

Met IoT creëren we in potentie een leefomgeving waarin iedereen altijd en overal wordt gemonitord en geanalyseerd: een constante surveillance-maatschappij. Mogelijk zonder enige grip en zonder een idee over hoe, door wie en met welk doel gegevens worden gebruikt.  Het is van essentieel belang om na te denken over de implicaties hiervan. Hoe kunnen we waarden en ethiek waarborgen en sturend laten zijn bij de inrichting en het gebruik van dit soort technologie? Zo kan het voor een gemeente heel handig zijn om te weten hoeveel mensen op welk moment ergens zijn. Maar daarvoor is het lang niet altijd noodzakelijk om te weten wie deze mensen zijn. 

Verzameling van intieme data

IoT-apparaten maken het mogelijk om allerlei nieuwe soorten gegevens te verzamelen. Zo kunnen beveiligingscamera’s gezichtsuitdrukkingen en gedrag analyseren en emoties herkennen. In sommige extreme gevallen worden zelfs de hersengolven van bijvoorbeeld medewerkers gemonitord om te bewaken hoe gefocust ze zijn. Het meten van deze intieme gegevens hoeft geen probleem te vormen. Er kunnen allerlei nuttige toepassingen zijn. Het gaat erom onder welke voorwaarden, op welke manier en voor welke doelen we het gebruik ervan acceptabel vinden.