De toekomst is aan een ‘slimmere’ wereld, als antwoord op een breed spectrum van uitdagingen en problemen, aldus de technologiebedrijven. Met aan de horizon niets minder dan het ‘internet der dingen’.

Wie zich interesseert voor technologie ‘an sich’, kan zich allicht wel eens laten meeslepen door het marketing-enthousiasme van bedrijven. Hoe vaak werden artikels in de jaren tachtig niet jaar na jaar ‘het jaar van het lan!’ getiteld? Of stonden we verlekkerd te kijken naar de eerste huizen van de toekomst, vol met domoticasnufjes. Of schreven we over de eerste koelkast die op het internet was aangesloten, of het eerste commercieel internet-koffiezetapparaat (waarin prompt een security-lacune werd ontdekt)? Vandaag nemen de ontwikkelingen rond ‘smart grids’, ‘smart meters’, ‘smart cities’ tot en met een ‘smart world’ heel wat meer concrete vormen aan, zodat we niet echt moeten vrezen deze ontwikkelingen te overroepen. Ze beantwoorden immers aan concrete noden en worden niet alleen door technologische branie gepusht.

Nieuwe netwerken

‘Alles digitaal’ leidt ertoe dat steeds meer toestellen heel wat ‘intelligentie’ aan boord hebben voor een goede en efficiënte werking. Sinds de eerste microprocessoren en -controllers in de jaren tachtig opdoken in toestellen anders dan computers en dat zowel in bedrijven als bij consumenten, nam het verwerkingsvermogen in die systemen pijlsnel toe tot ze zelf krachtige computers waren geworden. De stap naar een netwerk van dergelijke dingen, analoog met de netwerken op kantoor en de fabrieksvloer, ligt dan ook voor de hand. De komst van een ‘internet der dingen’ wordt dan ook breed onderschreven, ook door Vinton Cerf (medevader van het internet dankzij zijn werk aan tcp/ip). Digitaal, genetwerkt en gedistribueerde ‘intelligentie’ zijn volgens Cerf de drie sleutelelementen van het ‘internet der dingen’, naast de absolute noodzaak alles zo transparant mogelijk te maken voor de eindgebruiker.

Het meest in de kijker lopen vandaag experimenten rond ‘smart grids’, de distributienetten van nutsbedrijven met slimme meters bij de eindgebruikers. Bij een tweewegs-communicatie met die meters kan niet alleen het verbruik worden opgevolgd, maar ook worden beïnvloed (vrijwillig door gebruikers ad hoc kortingen aan te bieden met het oog op een bepaald verbruiksgedrag, of door het verbruik actief te beperken, zeg maar het equivalent van een budgetmeter). Ook de rest van het distributienet moet slimmer worden, onder meer om beter problemen op te vangen (bijvoorbeeld de grote stroompanne van november 2006 in Duitsland en een rist Europese landen, waaronder België) als gevolg van pannes, maar eventueel ook cyberaanvallen (of natuurverschijnselen, zoals zonneuitbarstingen).

Naast producenten van industrieel materiaal, investeren ook ict-bedrijven als IBM, Intel, SAP en Cisco uitgebreid in deze ontwikkelingen. Zo heeft dat laatste bedrijf op zijn gebruikelijke wijze, naast eigen werk, op korte tijd ook een breed ecosysteem van ‘internet der dingen’-bedrijven bij elkaar gekocht (zoals in 2010 Arch Rock, met ip-gesteund draadloos sensor netwerk-technologie). Met slimme meter producent Itron is Cisco een strategische samenwerking aangegaan, voor de ontwikkeling van een standaard rond communicatie in nutsnetwerken. Het end-to-end communicatiemodel zal steunen op IPv6, omwille van diens uitbreidbaarheid en security.

“Cisco stelt zich tot doel een sterk verweven ‘smart grid’ communicatie-omgeving te voorzien,” aldus John Chambers, voorzitter & ceo van Cisco, die daar wel middelen voor over heeft, want “het team dat smart grid producten ontwikkelt, heeft haast een ongelimiteerd budget.” Op Cisco Live stelde Chambers zelfs dat het “niet over routers en switches gaat, maar over het nieuwe internet. En daar moeten we bij zijn.” Anderzijds “is volgens ons de echte grote doorbraak nog zeker 5 jaar van ons verwijderd.” Of hoe Cisco als voorbeeld kan gelden hoe belangrijk de gevestigde ict-waarden momenteel deze nieuwe markten inschatten.

Andere bedrijven, zoals IBM, SAP of CSC mikken op hun beurt op software en diensten die het beheer, de optimalisatie, opvolging en commerciële afhandeling van zowel de productie als de levering van nutsgoederen en -diensten mogelijk maken.

Maatschappelijk verantwoord

Slimme nutsnetwerken klinken zowel nutsbedrijven als consumenten goed in de oren omwille van kostenbesparingen en lagere facturen – zonder meer pluspunten in tijden van stijgend energieverbruik en verminderende voorraden. Maar ook het ‘algemeen welzijn’ vormt een belangrijke drijfveer. Zo wil Europa zijn doelstelling van ‘20% minder uitstoot van broeikasgassen, 20% energie uit hernieuwbare bronnen en 20% vermindering door meer energie-efficiëntie’ tegen 2020 verwezenlijken door ‘slimmere’ leefomgevingen. Daarvoor heeft het onder meer 25 steden uit 15 lidstaten bereid gevonden om tegen 2015 een aantal projecten rond een hele rist ‘slimme’ aspecten op te zetten, die steevast breder gaan dan enkel slimme nutsnetwerken.

Amsterdam is een van die steden, en hier wordt een reeks projecten opgezet rond duurzaam ‘leven’, ‘werken’, ‘mobiliteit’ en de ‘publieke ruimte’. Hieraan werken zowel de lokale overheid, academische instellingen als bedrijven mee, op basis van drie principes: een collectieve inspanning, een wisselwerking tussen technologie en gedragsveranderingen, en een economische leefbaarheid. Kortom, de resultaten moeten wezenlijk en economisch levensvatbaar zijn.

Accenture, dat meewerkt aan het hele traject van concept tot uitvoering in dit project, benadrukt hierbij dat naast de nutsbedrijven (Liander) ook andere bedrijven als de haven van Amsterdam, opstartbedrijven, financiële instellingen, telecom- en ict-bedrijven, evenals transport- en afvalverwerkingsbedrijven samenwerken. Naast slimme meters in een kleine tweeduizend huizen in twee wijken (al dan niet met initiatieven om het energieverbruik van de bewoners te veranderen), wordt tevens een kantoorgebouw aangepakt en kunnen schepen in de haven een aansluiting op het stroomnet krijgen (door middel van een walstroompunt, zodat de generatoren aan boord van het schip niet moeten draaien). Maar daarnaast wordt ook een meer holistisch ‘klimaatstraat’-experiment opgezet in een winkelstraat, met onder meer een uitgekiender systeem van afvalophaling (minder vaak door het compacteren van die afval), een ecologische levering van voorraden (door elektrische voertuigen, vanuit een gecentraliseerd verdeelpunt voor de deelnemers) en stroomzuinige verlichting (nachtelijke dimming en reclameverlichting op zonneënergie). Belangrijk is dat deze deelprojecten telkens zullen worden beoordeeld op hun effect, eventueel kunnen worden bijgestuurd en vervolgens zo mogelijk ook definitief op grote(re) schaal zullen worden uitgerold, en dus geen vrijblijvende ‘spielereien’ blijven. De eindbeslissing zal wel bij de deelnemende bedrijven liggen. Amsterdam wil overigens op die wijze de CO2-uitstoot met meer dan het Europese richtpunt verminderen, in casu 40% minder CO2-uitstoot tegen 2025 ten opzichte van 1990.

Interessant is overigens te merken hoe sommige landen in Europa al een hoge marktpenetratie van ‘smart meters’ kennen, zoals Zweden (100% in 2009) en Italië. Europa zou graag tegen 2020 een 80% penetratie scoren. In 2009 werd door Europa overigens een initiatief genomen om tot een standaardisering van slimme meters te komen.

Internet der dingen

Slimme nutsnetwerken mogen dan wel veel aandacht krijgen en allicht voorbeelden zijn van ‘laaghangende vruchten’, de ambities op termijn zijn wel veel groter. Het ‘internet der dingen’ moet echt wel ‘alle mogelijke dingen’ kunnen omvatten. Dat gaat van kleine sensoren langs intelligente subsystemen, onderdelen en netwerken tot complete entiteiten. In het kader van zijn ‘zevende kaderprogramma’ beoogt Europa onderzoek, ontwikkeling en productie van goederen en diensten te stimuleren om dat zo breed mogelijk internet der dingen op te zetten.

Zo werd vorig jaar, op de ‘Future Internet Week’-dagen van het IBBT, het project ‘SmartSantander’ toegelicht. Als een onderdeel van het ‘Future Internet Research & Experimentation’ (FIRE) objectief, wordt deze Spaanse stad voorzien van meer dan 20.000 sensoren van allerlei aard, om zo een laboratorium op stadsschaal te creëren voor de ontwikkeling van nieuwe diensten. In een eerste fase zullen tot 3.000 sensoren worden geïnstalleerd om de technologische sleutelelementen van zo’n ‘internet der dingen’ infrastructuur te ontwikkelen, maar eens de 20.000+ sensoren aangebracht, zal de nadruk op nieuwe diensten en toepassingen liggen. Klassieke mogelijkheden zijn de controle van de leefomgevingskwaliteit (vervuiling e.d.) en een verbeterde mobiliteit, maar er wordt gehoopt op nog heel wat meer diensten die de burger ten goede komen. Ook het IBBT zelf beschikt ook over test- en onderzoeksinfrastructuur voor deze doeleinden, zoals de Virtual Wall (een generiek netwerk voor het evalueren van gedistribueerde toepassingen en diensten, met het oog op schaalbaarheidsmogelijkheden).

De verspreiding van steeds meer ‘intelligentie’ in steeds kleinere netwerkbare elementen garandeert in ieder geval de toekomst van het ‘internet der dingen’, zoals trouwens ook al jarenlang wordt gedemonstreerd door bedrijven als Intel en Sun (Oracle).

Donkere wolken

Helaas komt bij dit alles eens te meer security als mogelijke spelbreker om de hoek kijken, naast mogelijke problemen inzake privacy. Het ongebreideld koppelen van uiterst grote aantallen elementen in steeds meer kritieke netwerken, kan en heeft al de aandacht van criminelen/terroristen gewekt. Het fenomeen ‘Stuxnet’ – de worm die klaarblijkelijk het Iraanse atoomprogramma viseerde – heeft niet alleen de reële kwetsbaarheid van industriële installaties aangetoond. Het is tevens de definitieve ‘wake up call’ dat letterlijk alles wat kan worden genetwerkt, kan en zal worden gehackt door derden vanop afstand. Bovendien zal de vloedgolf aan data uit al die genetwerkte elementen ongetwijfeld aanleiding geven tot misbruik en inbreuken op de privacy-wensen van burgers en bedrijven. Hoewel aan dit alles aandacht wordt besteed, zijn toch al de eerste problemen opgedoken. Zo werd vorig jaar in de Verenigde Staten gemeld dat de draadloze verbinding waarmee slimme meters er worden uitgelezen kan worden gehackt. Kortom, om de grote beloften waar te maken, zal nog heel wat werk rond security en privacy een bittere noodzaak zijn.

Guy Kindermans

Slimme nutsnetwerken klinken zowel nutsbedrijven als consumenten goed in de oren omwille van kostenbesparingen en lagere facturen.