Eind februari presenteerde onderzoeksbureau Gartner een publicatie over de belangrijkste IoT voorspellingen voor 2017 en 2018. In mijn vorige blog behandelde ik de eerste vijf gebieden. In deze bijdrage ga ik dieper in op IoT hardware, platformen en als laatste standaardisatie. Omdat Gartner ’s onderzoeken in de informatietechnologie als toonaangevend worden gezien is het de moeite waard deze aandachtspunten wat verder uit te diepen.
De vorige keer hadden we het over beveiliging, analytics, device management en de verschillende soorten netwerken. Er is een nieuwe bruisende economie van algoritmes op komst. In 2020 heeft dit ingrijpende gevolgen voor het werk van 1 miljard mensen. Op IoT gebied heeft Gartner hoge verwachtingen van draadloze netwerken met relatief klein bereik en laag energieverbruik. Een belangrijk punt waar we dus vol op kunnen inzetten. Ook op het gebied van hardware, software en platformen zijn er spannende ontwikkelingen in de sensoromgeving op komst. Ontwikkelingen die IoT veel veiliger, krachtiger en breder toepasselijk zullen maken.
IoT processoren: De meeste IoT apparaten werken uit kostentechnische overwegingen met low-end 8 bit processoren. Op zich geen probleem voor de beperkte functionaliteit van de meeste sensoren. Onze eisen op het gebied van beheer, data-analyse en beveiliging zullen toenemen en meer rekenkracht van processoren vragen. De verwachting is dat 32-bit processoren vanaf 2020 gemeengoed zullen zijn in ioT devices. Voor ontwikkelaars zal de keuze van de processor een boeiend onderdeel gaan worden de komende tijd.
IoT Operating Systemen: De bekende operating systemen als Windows en IoS zijn ontworpen voor IT omgevingen en daarmee veel te complex van opzet voor een eenvoudig IoT device. Er zijn op dit moment veel verschillende OS oplossingen voor IoT in gebruik. Er zullen de komende jaren steeds meer compacte besturingssystemen met kleine footprint specifiek voor IoT toepassingen op de markt komen.
Event stream processing: In toenemende mate zullen Iot devices data produceren. De vraag wordt alsmaar groter en steeds specifieker. Real-time overdracht en analyse is voor veel toepassingen vereist. Distributed Stream Computing Platforms (DSCPs) zullen dit vaak complexe klusje voor ons klaren. Om hoge data streams, analyse en patroon identificatie te verwerken zal een parallelle architectuur steeds meer toepassing vinden.
IoT platformen: Steeds meer toepassingen zoals Slimme woningen, gebouwen en steden zullen een specifiek platform vragen. Dit zal een veelvoud aan diensten mogelijk maken rondom IoT devices. De platformen zullen zich meer richten op het verwerken en analyseren van data die al dan niet via een REST-API beschikbaar wordt gesteld. Slimme software voor patroonherkenning, analyse en monitoring zal de boventoon voeren. Steeds vaker wordt gesproken over de digitale platform revolutie en als je een beetje de IoT ontwikkelingen volgt is dat wel degelijk herkenbaar. Er ontstaan steeds meer succesvolle technologieplatformen die vraag en aanbod beter, slimmer en winstgevender op elkaar weten af te stemmen. Gartner geeft aan dat de uitdaging zal zitten in het managen van de kosten voor monitoring en analytics van IoT apparaten. In 2022 zorgt IoT voor een omzet van 900 miljard dollar per jaar aan onderhoud en service. Een belangrijk aandachtsgebied voor de professionals dus.
IoT standaarden en Ecosystemen: De noodzaak van standaardisering en interoperabiliteit staat de komende tijd veelvuldig op de agenda in de IoT wereld. Er ontstaan ecosystemen rondom de platformen en devices met nieuwe toepassingen. Standaardisatie van de ioT systemen en niet te vergeten haar vele API’s is essentieel en zal een van de belangrijkste onderdelen vormen in een brede adoptie van IoT in het algemeen.
Eind februari presenteerde onderzoeksbureau Gartner een publicatie over de belangrijkste IoT voorspellingen voor 2017 en 2018. Gartner ’s onderzoeken worden in de informatietechnologie als toonaangevend gezien. De nieuwe vooruitblik op de tien belangrijkste IoT ontwikkelingen zijn daarom zeker de moeite waard om dieper over na te denken. Gartner heeft op IoT gebied hoge verwachtingen van draadloze netwerken met relatief klein bereik en laag energieverbruik.
Behalve IoT netwerken komen in de publicatie ook onderwerpen als beveiliging, platformen, processoren en data-analyse aan de orde. Verdeeld over twee blogs geef ik een korte samenvatting van tien gebieden die volgens Gartner de komende jaren een prominente rol zullen spelen in de IoT wereld. Een leuke bijkomstigheid hierbij is dat een aantal van deze voorspellingen goed aansluiten bij mijn eerder gepubliceerde blogs. We kunnen dus stellen dat Gartner en ik het redelijk met elkaar eens zijn.
IoT Security: Een item dat blijft terugkomen en waar we niet genoeg aandacht aan kunnen besteden. Zeker met de explosieve toename van IoT devices blijft beveiliging een belangrijk aandachtspunt. De processoren in IoT apparaatjes zijn over het algemeen niet krachtig en dus redelijk kwetsbaar voor bijvoorbeeld botnet aanvallen. De marktleiders zetten hoge budgetten in voor security, maar daarnaast is het van groot belang aandacht te besteden aan een goede inrichting en architectuur van de netwerken. Beheer en onderhoud vereisen volle aandacht en voorlopig zal hier voor deskundige partijen een goede markt liggen.
IoT Analytics: Uit de enorme hoeveelheid data die beschikbaar komt uit de grote diversiteit aan IoT sensoren wordt veel informatie gehaald. Informatie over gedrag van machines en mensen wordt gecombineerd met krachtige algoritmes. Er komt grote vraag naar software en engineers die deze data kunnen analyseren en interpreteren. De informatiebehoefte zal steeds meer verschuiving, het gaat steeds minder om het signaleren wat is gebeurt, maar meer hoe we zaken kunnen voorkomen en hoe we tijdig en slim kunnen ingrijpen. In 2020 zorgen algoritmes ervoor dat het werk van 1 miljard mensen ingrijpend zal veranderen en vooral veel leuker wordt. Toepassing van algoritmes gaat veel verder dan pure IoT toepassingen en zal op een kunstmatige manier de intelligentie van mensen ondersteunen. Hierbij kunnen we denken aan massale dataopslag die een grote collectie aan kennis bevat die mensen kunnen gebruiken bij hun dagelijkse werkzaamheden. Kennis is beschikbaar als je deze nodig hebt en zal ervoor zorgen dat het uitvoeren van werkzaamheden makkelijker, sneller en beter gedaan kan worden. Algoritmes zijn 'hot' en krijgen een steeds prominentere rol.
IoT Device Management: Alle apparaten moeten worden beheerd, dat is een uitdaging op zich en vraagt nauwgezette discipline. Goed beheer van zo'n grote hoeveelheid apparaten is alleen mogelijk met uitgekiend device management. Hierbij moet technologie beschikbaar zijn die rekening houdt met locatie en omstandigheden van de sensoren in samenhang van relevante (omgevings)factoren.
Low-Power, Short Range netwerken: De grootste groei aan ioT apparaten zit volgens Gartner, tot het jaar 2025, in de lokale netwerken. Uiteraard worden hier meerdere standaarden naast elkaar gehanteerd. Mobiele netwerken hebben nog onvoldoende dichtheid en ook de operationele kosten liggen vaak te hoog. Gezien de goedkope hardware en het relatief lage dataverbruik van de meeste IoT sensoren wordt de komende tijd nog sneller gebruik gemaakt van lokale netwerken.
Low-Power, Wide-Area netwerken: Mobiele netwerkproviders bouwen wereldwijd hun netwerken uit en zullen steeds meer naar gelicenseerde netwerkomgevingen overstappen. De huidige IoT providernetwerken zullen daarom op termijn worden vervangen door het veel geavanceerdere Narroband IoT. Toepassingen die communicatie vragen op nationaal of internationaal bereik zullen deze netwerkontwikkeling sterk stimuleren.
In mijn volgende blog bespreken het vervolg op de Gartner voorspellingen en behandelen we de overige vijf voorspellingen van dit prominente onderzoeksbureau.
Wanneer we het hebben over IoT denken we redelijk snel aan onze mobiele netwerkproviders. In mijn vorige blogs had ik het over LoRa, Sigfox en Narrow Band IoT (NB-IoT) en liet zijdelings ook de naam The Things Network (TTN) vallen. Terecht kwam een opmerking dat dit initiatief wat kort werd afgedaan als een netwerk dat in enkele grote steden actief is. Daarom kijken we in deze bijdrage uitgebreider naar TTN want net als in de ‘gewone’ wereld zijn er meerdere wegen die naar Rome leiden.
Zoals ik eerder aangaf denk ik dat NB-IoT de toekomst heeft, mede omdat deze technologie meelift op 4G en 5G ontwikkelingen en gebruik wordt gemaakt van een gelicenseerd frequentiespectrum. De NB-IoT mogelijkheden en technologie zijn voorlopig nog niet uitontwikkeld en daarnaast is ook de frequentieband voor LoRa en Sigfox nog lang niet vol. Er zal dus zeker de komende 10 jaren nog volop gebruik gemaakt worden van meerdere netwerken. Sterker nog we zullen altijd meerdere mogelijkheden en netwerken willen hebben, want kiezen uit één oplossing is immers erg beperkt.
De keuze is reuze…
Ik kan me voorstellen dat KPN op langere termijn haar IoT klanten zal overhevelen naar de gelicenseerde netwerken (NB-IoT) en daarbij LoRa zal uitfaseren. Dat geeft zeker niet het einde van deze techniek aan, het kan zelfs weer ruimte geven aan andere initiatieven. Ontwikkelaars van sensoren (nodes) zien dit ook en spelen daar op in door hun sensoren geschikt te maken voor meerdere netwerken. Dit geeft voor eindgebruikers minder afhankelijkheid, zij kunnen immers gemakkelijker overstappen op een andere netwerktechnologie. Sommige toepassingen vragen om een wereldomspannende dekking en dan moet je op zoek naar mogelijkheden om dit te realiseren. Ook niet iedereen wil gebruik maken van provider netwerken met hun commerciële modellen waar je geen grip op hebt. Het verdienmodel van providers is er immers op gericht hun voorfinanciering in het totale netwerk terug te verdienen met abonnementsmodellen.
Vrije netwerken geven echte innovatiekracht
Als bovenstaande criteria van toepassing zijn in een project kom je redelijk snel bij oplossingen zoals The Things Network. TTN is een van oorsprong Nederlands initiatief om een gratis en wereldwijd toegankelijk IoT netwerk te bouwen op basis van LoRa technologie. De stichting achter TTN houdt zich bezig met het aanbieden van neutrale routering van berichten, veelal via cloud-services met encryptie. De bedenkers van TTN hebben de filosofie dat alleen een vrij toegankelijk netwerk echte innovatiekracht zal geven. LoRa maakt net als Sigfox en een aantal andere technieken gebruik van de 868 MHz band. Deze frequentieband is niet gelicenseerd, maar wél gereguleerd. Je mag dus niet ongelimiteerd informatie versturen.
The Things Network, krachtig initiatief
Op 21 augustus 2015 lanceerde TTN via een kickstarter-project een dekkend IoT netwerk in Amsterdam dat in slechts anderhalve maand uit de grond werd gestampt. Tien deelnemende partijen installeerden een LoRa router van circa € 1.000 met een reikwijdte van circa 10 kilometer, waarmee 10.000 IoT apparaten kunnen connecteren. De code kwam opensource beschikbaar en dat bleef niet onopgemerkt in de IoT wereld. Het initiatief kreeg al snel navolging in Sidney, Boston en vele andere wereldsteden. In Nederlandse zijn inmiddels een groot aantal steden gevolgd, op dit moment zijn er al 385 gateways actief. De prijsontwikkeling staat niet stil, op dit moment is de prijs van een gateway circa € 300,--. Dagelijks breidt het netwerk uit en dat alles zonder tussenkomst van een provider.
Al met al biedt TTN een uitdagende techniek die vrij beschikbaar en bovendien gratis toegankelijk is. Iedereen kan er zelf mee aan de slag en hiermee bijdragen aan het community-initiatief om gateways voor LoRaWAN aan elkaar te knopen en op deze wijze één groot wereldwijd netwerk te maken.
