Het Internet der Dingen
- een nieuwe doorbraak dient zich aan

Door: Fred Teunissen

Nu grote delen van de wereldbevolking via het internet met elkaar verbonden zijn, dient zich een nieuwe grote omwenteling aan. De dingen gaan het web op. Machines, gereedschappen, huizen, huisraad. Maar ook bomen, vissen, planten en organen. Alles kan straks via het web automatisch en draadloos communiceren met de omgeving. Het zal onze wereld een ander aanzien geven.

Het internet is zelf vanaf het begin al een netwerk van machines, maar dat netwerk was ontworpen om communicatie tussen mensen mogelijk te maken in extreme (oorlogs)omstandigheden. De vertakte structuur van het web bood de garantie dat er altijd wel een weg was om de ander te bereiken.

Dit principe gaat nog steeds op, alleen wordt het nu verruimd: de dingen mogen mee gaan doen in het weborkest. Dat kan doordat chips en sensors steeds kleiner en steeds krachtiger worden en door de razendsnelle ontwikkeling van de technieken voor draadloze communicatie.

Die drie elementen komen in een krachtige cocktail samen: het internet, micro-intelligentie (in de vorm vam chips en sensors) en draadloze netwerken. Daarmee kan in principe alles aan alles worden gekoppeld. En dankzij GPS kan elk object in dit heelal van slimme, communicerende objecten ook nog ruimtelijk worden gepositioneerd. Al die technieken op zichzelf zijn niet nieuw. Radio Frequency Identification – RFID - bijvoorbeeld is al zo'n 50 jaar oud. Het is de combinatie, die voor het omwentelend (disruptive) vermogen zorgt. En RFID vormt daarin onmiskenbaar een hoeksteen.

Kleiner en goedkoper
RFID-tags zijn een soort kleine zendertjes, die maar één ding heel goed kunnen: op afroep bekendmaken waar ze aan bevestigd zijn. Vandaar: Auto- ID. De zender maakt zichzelf bekend. Auto, omdat het zonder tussenkomst van derden is.
Tags (ook wel transponders genoemd) bestaan uit een kleine chip, die informatie bevat en een daaraan gekoppelde minuscule antenne. De informatie, die tags bevatten, kan een onderdeelnummer of prijs (of allebei) zijn, of – bij een wat geavanceerder model– een set technische specificaties van een machine of wervende productinformatie voor de consument. Houd het product in de nabijheid van een reader en ziedaar: alle informatie daarover verschijnt op het beeldscherm in het winkelschap.
Er zijn allerlei vormen RFID-tags. Kleine staafvormige, ronde, ronde met een gat in het midden, in de vorm van een creditcard, enzovoort.
Er zijn paasieve en actieve tags. Passieve tags hebben zelf geen stroomvoorziening, maar worden geactiveerd door het elektromagnetische veld van een uitleesapparaat (reader). Zodra ze dat veld 'voelen' geven ze hun informatie prijs.
Er zijn ook actieve tags, die een batterijtje hebben en die vaak ook meer geheugen hebben waarin veranderingen kunnen worden aangebracht (read-write). Passieve tags zijn read-only. (er zijn ook tussenvormen, de semi-passieve tags).
Tags worden steeds kleiner. De kleinste tags op dit moment meten 0,05 x 0,05 millimeter of 5 micron (zie afbeelding bovenaan dit artikel - de streep is een menselijke haar). Ze hebben 128 bits Read Only Memory (ROM), voldoende voor een code of getal van 38 tekens. Deze tags zijn zo extreem klein dat wel van smart dust wordt gesproken. Ze komen over twee tot drie jaar op de markt.
Tags worden niet alleen steeds kleiner en daarmee breder toepasbaar, ze worden ook steeds goedkoper en daarmee economisch interessanter. Vier jaar geleden kostte een eenvoudige passieve RFID-chip nog zo'n vijf dollar. Inmiddels zijn er al te koop voor minder dan tien dollarcent.
Voor de radiografische overdracht van de gegevens staat een waaier aan draadloze technieken ter beschikking. Naast RFID zijn er andere radiografische communicatieprotocollen. Meest bekend daarvan zijn WiFi, WiMax en Bluetooth. Zigbee is een nieuweling. Met Zigbee kunnen sensoren tot een afstand van circa 30 meter met elkaar verbonden worden.

Internet in de verbouwing
Alles wat los en vast zit het web op. Kan dat nu dan zomaar? Nee, dat gaat niet zonder slag of stoot. Het huidige internet moet daarvoor eerst verbouwd worden. Grootste knelpunt is het aantal IP-adressen.
Met het huidige IP protocol (versie 4) zijn in theorie 2 tot de 32ste macht , ofwel circa 4 miljard IP-adressen te vormen. In de praktijk is dat aantal geringer. Dat betekent dat er nu minder IP-adressen zijn dan bewoners op de planeet aarde.
Dat wordt al heel snel een enorm knelpunt. Oorzaak: de tomeloze opmars van de mobiele telefoon (met internetaansluiting!). Op dit moment zijn er naar schatting al 2,8 miljard mobiele telefoons in gebruik. Dagelijks worden er 1,6 miljoen gekocht. Vooral in China, India, Rusland en in Latijns-Amerika. Naar verwachting zullen er in 2012 meer dan vier miljard mobieltjes op de wereld in gebruik zijn. En dan zijn de huidige IP-adresssen al lang en breed op.
Omdat we in toenemende mate behalve pc’s, laptops, handhelds en mobiele telefoons ook webcams, auto’s, huizen, boten en wat al niet meer aan Intelligent Items op het internet willen aansluiten hebben we nieuwe adressen nodig. IP versie 6 voorziet daarin met een 2 tot de 128ste macht. Dat geeft een hoeveelheid IP-adressen met 36 nullen. Dat komt neer op 56,9 miljard beschikbare IP-adressen per gram materie op aarde (!)
Grootschalige invoering van IPv6 was aanvankelijk gepland voor 2004. Daarna werd 2008 genoemd, maar ook dat is niet zeker. Daarmee dreigt er een soort millenniumprobleem, maar ditmaal niet voor computers, maar voor het internet. Uiterlijk 2010 moeten er echt spijkers met koppen zijn geslagen.
In combinatie met breedband communicatietechnieken biedt dit tal van nieuwe mogelijkheden, onder meer op het gebied van home audio en video, beveiliging, location based services, videoconferencing, mobiele video en IP-telefonie.

De getagde wereld
Dat het internet der dingen op doorbreken staat is te zien aan de harde verkoopcijfers van tags. In 2005 werden er wereldwijd iets meer dan 600 miljoen tags verkocht (bron: EU themaportal).Vorig jaar waren dat er al iets meer dan een miljard. De verwachting van de Europese Commissie is dat de komende tien jaar wereldwijd 450 miljard tags zullen worden verkocht.
De markt voor draadloze modules groeit met 49% per jaar, zo stelde onderzoeksbureau IDATE onlangs vast. In 2010 zal de wereldmarkt van deze modules een omvang van 220 miljard hebben.
Er zijn allerlei bedrijven, die zich nu op deze markt bewegen. Dat zijn grote, gevestigde namen als Siemens, Philips en Qualcomm, de grootste producent van RFID-modules, maar ook kleine startende bedrijven, die inhaken op de explosief groeiende markt.
Hoe zal de getagde wereld, die zij mee helpen voorbereiden er straks uitzien?
Om te beginnen zullen in de maakindustrie op grote schaal machines met machines gaan praten via het web (M2M). Software zorgt hier voor de monitoring en geeft signalen aan de (remote) operator als er bepaalde grenswaarden worden overschreden. M2M maakt een vrijwel volledig geautomatiseerde productie mogelijk.
Ook in de logistiek zijn er legio toepassingen. Het taggen begint bij de lastdragers (pallets, kratten, containers), maar houdt daar niet op. Ook alle individuele producten kunnen van een unieke tag worden voorzien, maar daarnaast ook de verpakking, met alle nieuwe marketingmogelijkheden van dien.
In de dienstverlening zal remote service een gevleugeld woord worden. Veel meer diensten zullen op afstand kunnen worden verricht.
Maar ook in landbouw en visserij zullen zich grote veranderingen voordoen. Er zijn nu al zalmkwekerijen, die hun jonge vissen taggen en daarmee een unieke identificatie meegeven. Zo is na te gaan van welke jaargang de vis is, welk voer hij heeft gehad en in welke omgevingen hij heeft verkeerd. Er wordt zo een complete individuele vissengeschiedenis oproepbaar op basis van dat ene, nietige tagje.

Meer toepassingen
Verder zijn er onder meer toepassingen in de beveiligings- en de medische sector. Waarom zou de chirurg na iedere ingreep niet een klein tagje achterlaten in ons lichaam met de details van die ingreep? Zo dragen we de bouwstenen van het EPD (Elektronisch Patiënten Dossier) in ons lichaam – en niet daarbuiten - met ons mee. Geen kans meer op vergissingen.
En niet te vergeten onze woonomgeving. Die kan in aangename zin veranderen door de komst van het Internet der Dingen. Philips werkt nu al aan lampen, die ons met een SMS-je kunnen waarschuwen als er wordt ingebroken. En als ook bouwmaterialen getagd zijn is het goed denkbaar dat we onze woonomgeving voortaan aanpassen aan onze stemming.
Vandaag liever een mosgroen interieur? Even instellen op de afstandsbediening.
Of, beter nog: roepen tegen de huiscomputer.

Meer informatie:
-RFID The Internet of Things - in maart 2007 verschenen notitie (factsheet 54) van het Information Society & Media Bureau van de Europese Commissie.
-The Internet of Things – ITU Internet Report, Executive Summary, november 2005
-Website van de European Ipv6 Taskforce - www.ipv6.eu
-The Internet Engineering Task Force - www.ietf.org

Dit artikel verscheen in juli 2007 in het tijdschrift Datacollect
Licentie: cc by nc