Paul Havinga

Functie:
Principal Scientist at TNO and professor at University of Twente on Pervasive Systems

Mijn onderzoeksgroep bij de Universiteit Twente heeft een expertise op verschillende gebieden van het Internet of Things en Pervasive Computing, van draadloze netwerken tot sensor data analytics en gedistribueerde diensten.

Mijn onderzoek zit in de kern van het Internet of Things, en heeft grote maatschappelijke en economische impact in verschillende toepassingen op het gebied van Smart Urban, Smart Life en Smart Industry. Het gemeenschappelijke thema van deze gebieden, waarbinnen mijn onderzoek valt, is de ontwikkeling van heterogene, draadloze, gedistribueerde systemen op grote schaal, vaak ingebed in een Digital Twin. Op dit moment ben ik als projectleider betrokken bij verschillende nationaal en internationaal gefinancierde projecten die alle gaan over verschillende aspecten van pervasive computing. Binnen het thema Slimme industrie richten we ons met name op predictief onderhoud, bijvoorbeeld bij grote industriële installaties (samen met Tata), voor wegenonderhoud (met behulp van crowd sourcing met mobiele telefoons) of bruggen.

Duurzaamheid en biodiversiteit zijn andere relevante thema's, waarbinnen ik verschillende grote internationale projecten heb lopen (monitoring van dieren, waterkwaliteit, digitale soortidentificatie, etc).

Leerstoel

Pervasive computing systems and their applications (University of Twente).

Onderzoeksgebied

Pervasive systemen zijn systemen die bestaan uit een netwerk van samenwerkende sensor-, reken- en redeneringscomponenten die vergaand zijn opgenomen in de omgeving en daar actief maar onopvallend informatie mee uitwisselen.

Wanneer er miljoenen genetwerkte slimme detectie-objecten in een omgeving worden geïntegreerd, ontstaat er een digitale huid die de directe omgeving kan waarnemen. Dergelijke gedistribueerde netwerken van slimme objecten werken samen om een toepassing zo discreet mogelijk te ondersteunen (transparantie), waarbij ze efficiënt gebruikmaken van schaarse middelen onafhankelijk van groei (schaalbaarheid), op zo'n manier dat het systeem zich aanpast aan een dynamisch veranderende omgeving (evolueerbaarheid) en goed werkt en betrouwbare resultaten oplevert (vertrouwen). Apparaten en verbindingen zijn eigenlijk nooit helemaal betrouwbaar, voornamelijk als gevolg van beperkingen op het gebied van middelen. Toch moet het systeem in staat zijn om betrouwbare diensten te bieden (kwaliteit). Enkele technologieën die bij dit onderzoek van belang zijn, zijn slimme sensorsystemen, het Internet of Things, cyber-fysieke systemen, draadloze sensornetwerken en slimme voorwerpen (bijv. wearables, smartphones).

We doen onderzoek naar pervasive computing systems en ontwikkelen baanbrekende innovatieve en smart sensing oplossingen in toepassingen zoals gezondheidszorg, mobiliteit, logistiek, industrie, biodiversiteit en energie. De combinatie van ons leiderschap in smart sensing systems, draadloze netwerktechnologie en ingebedde AI expertise is wat ons uniek maakt. We behandelen de volgense onderzoeksthema's:

  • Smart sensing systems: naadloze integratie van sensoren, computatie en communicatie, IoT integratie, draadloze sensornetwerken en innovatieve signaalverwerking met machine learning algoritmes om nauwkeurigheid, robuustheid en energie efficiëntie te verbeteren.
  • Draadloze netwerktechnologieën: draadloze netwerken in uitdagende omgevingen zoals onder water, onder de grond, intra-body, in de lucht en in de ruimte, opportunistische netwerken, urban/mobiele crowd sensing & intelligence.
  • Ingebedde AI: modellen en algoritmes, deep learning, activiteitserkenning, context modellering en redenering, toegepaste machine learning, convergentie van IoT en Big Data.

Mijn onderzoeksvragen hebben betrekking op architecturen, programmeermodellen, algoritmes en toepassingen. Bij ons systeemgerichte onderzoek werken we met meerdere disciplines samen aan een oplossing voor bestaande problemen. Mijn onderzoek is daardoor relevant voor de TNO-roadmaps 'Snelle en open infrastructuren', 'Data sharing', 'Trusted ICT' en 'Embedded Systems Innovation'.

Belangrijkste publicaties

  • Wei Wang, Fatjon Seraj, Nirvana Meratnia, Paul JM Havinga, “Speaker counting model based on transfer learning from SincNet bottleneck layer”, 2020 IEEE International Conference on Pervasive Computing and Communications (PerCom)
  • Le, D. V. , Meratnia, N. , & Havinga, P. J. M. “Unsupervised Deep Feature Learning to Reduce the Collection of Fingerprints for Indoor Localization Using Deep Belief Networks”. In IPIN 2018 - 9th International Conference on Indoor Positioning and Indoor Navigation (pp. 1-7).
  • Bosch, S., Serra Bragança, F. , Marin-Perianu, M. , Marin-Perianu, R. , van der Zwaag, B. J., Voskamp, J. , Havinga, P. “Equimoves: A wireless networked inertial measurement system for objective examination of horse gait”. Sensors (Switserland), 18(3), 2018.
  • Seraj, F. , Meratnia, N. , & Havinga, P. J. M. “RoVi: Continuous transport infrastructure monitoring framework for preventive maintenance”. In 2017 IEEE International Conference on Pervasive Computing and Communications, PerCom 2017 (pp. 217-226).
  • M Shoaib, S Bosch, O Incel, H Scholten, P Havinga, “Complex human activity recognition using smartphone and wrist-worn motion sensors”, Sensors 16 (4), 2017
  • A Mijuskovic, A Chiumento, R Bemthuis, A Aldea, P Havinga, “Resource management techniques for cloud/fog and edge computing: An evaluation framework and classification”, Sensors 2021

Den Haag - New Babylon

Anna van Buerenplein 1
2595 DA Den Haag

Postadres

Postbus 96800
2509 JE Den Haag