Sensornetwerken op basis van Internet of Things

Sensornetwerken zijn een innovatief middel om meer inzicht te verkrijgen in een specifiek domein. Sensoren in de weg, het water of een voertuig zijn in staat van alles te meten, van verkeersstromen en vrije parkeerplaatsen tot neerslag en waterkwaliteit. Deze sensoren worden bovendien steeds goedkoper en draaien veelal jarenlang op twee eenvoudige batterijtjes.

Landelijk dekkend netwerk

Internet of Things (IoT) is in feite sensortechnologie. Het gebruikt specifieke communicatieprotocollen, zoals Narrowband IoT, LoRaWAN, Sigfox of LTE-M. KPN biedt een landelijk dekkend LoRaWAN-sensornetwerk aan in Nederland. Doordat de gebruikte frequentie van LoRa in Nederland in de vergunningsvrije band ligt, is het ook mogelijk om een privaat LoRa-sensornetwerk aan te leggen, waarbij men zelf het sensornetwerk in beheer heeft. Op beide omgevingen, een commercieel ‘managed’ sensornetwerk of een privaat ‘unmanaged’ sensornetwerk, kunnen IoT-diensten worden ontwikkeld.

TNO onderzoekt of IoT de belofte van energiezuinige sensortoepassingen over grote afstanden kan waarmaken en of ze veilig genoeg zijn. Cybersecurityonderzoeker en -consultant Hiddo Hut van TNO legt uit:

“Voor de waterschappen inventariseerden we bijvoorbeeld een aantal relevante variabelen: van nitraat en medicijnresten tot temperatuur en waterniveau. Enerzijds ging het om nieuwe variabelen, anderzijds betrof het variabelen die ze frequenter en op meerdere plekken willen meten.”

Ook cybersecurity onder de loep

De industriële partijen TMX en Croonwolter&dros ontwikkelden de prototypesensoren. TNO bouwde vervolgens een privaat LoRa-sensornetwerk. Om de technologie grondig uit te proberen, koppelden de onderzoekers de sensoren aan zowel het netwerk van KPN als aan TNO’s private IoT-netwerk. De prototypesensoren werden bij waterschap Hunze en Aa’s verbonden met het private sensornetwerk en bij de waterschappen Brabantse Delta en Aa en Maas werden ze aangesloten op KPN’s LoRa-netwerk. Het bedrijf Applied Risk, dat is gespecialiseerd in industriële cybersecurity, nam bovendien de veiligheid voor deze kritieke infrastructuur onder de loep.

De uitdaging was vooral om aannemelijk te maken dat de IoT-technologie dezelfde resultaten opleverde als de bestaande apparatuur bij de waterschappen. Om te valideren of de metingen correct waren en goed werden verstuurd naar de backoffice, vergeleek TMX ze met contrametingen die zijn aangeleverd door de waterschappen. Daarna legden de onderzoekers de resultaten naast die van de waterschappen om de trends te kunnen vergelijken.

Meten is weten

“Je kunt bestaande of nieuwe variabelen meten, op meer plekken, met meer datapunten en voor lage kosten”, vat Hiddo Hut de voordelen van IoT samen.

“Meten is weten. We zijn een relatief klein land met veel industrie, waar het steeds drukker wordt. We moeten kritische dossiers, bijvoorbeeld over emissies en depositie van stikstof of trillingen in gebouwen uit de aardgaswinning, voorzien van steeds betere beleidsgegevens.

Download het onderzoeksrapport: Beveiliging watermanagement naar een hoger peil (pdf)