Connectiviteit op ieder gewenst moment
Hoe kies je veilige, slimme en kosteneffectieve internetverbindingen?
2
Hoofdstuk 1
Megatrend: alles en iedereen met elkaar verbonden
We staan met z’n allen aan het begin van een datarevolutie. Machines, voertuigen en op termijn ook mensen zitten steeds vaker vol met sensoren die met alles en iedereen kunnen communiceren dankzij het internet. Dit tijdperk van het Internet of Things (IoT) is eigenlijk pas net begonnen. Tegelijkertijd zet deze ontwikkeling zich razendsnel door. In 2020 zullen wereldwijd naar verwachting 25 miljard devices met elkaar verbonden zijn. Rond diezelfde tijd beschikt iedere privépersoon over circa 50 IP-adressen, zo stelt het gerenommeerde adviesbureau Gartner. We gaan toe naar een wereld waarin alles en iedereen met elkaar verbonden is. Een tijdperk met compleet nieuwe datastromen die ons, mits slim gecombineerd en goed geïnterpreteerd, ongelooflijk veel nuttige informatie zullen opleveren. Informatie die in principe altijd en overal voor iedereen beschikbaar is, omdat mensen data direct veilig kunnen inlezen via tablets, mobiele telefoons en wearables zoals met internet verbonden horloges. EXTRA SERVICE, HOGERE SNELHEID, MINDER KOSTEN In het tijdperk van het Internet of Things beschikken we over steeds meer data. Op feitelijk iedere plek kunnen we data inwinnen, ontsluiten, vergelijken en verrijken. Door deze data te combineren komen we tot bruikbare informatie. Managementinformatie die ons helpt om goede beslissingen te nemen. Maar ook informatie die automatisch kan worden omgezet in logische vervolg acties. De klant – zowel bedrijven als consumenten – is de grote winnaar van deze megatrend.
snelheid in processen en vaak ook op minder kosten. Deze winst is uiteraard alleen van kracht als de nieuwe toepassingen voldoen aan strenge eisen op het gebied van privacy en veiligheid van data.
Internet of Things De verbinding van machines en mensen met internet zegt an sich niets. Het Internet of Things krijgt pas betekenis op het moment dat mensen deze verbindingen op een slimme manier gebruiken, op een manier die de kwaliteit van ons leven verbetert. Als mensen waarde toevoegen, biedt het Internet of Things ongekende mogelijkheden om de manier waarop we werken en leven te veranderen en te verbeteren. Dit is wat KPN verstaat onder Internet of Things. IoT van KPN richt zich op internetverbindingen voor machines en mensen. KPN doet dit op basis van strikte eisen op het gebied van privacy en security. Zo kan de klant onbezorgd op een veilige en betrouwbare manier van IoT gebruik maken.
Deze kan mede dankzij IoT-oplossingen rekenen op het nemen van betere beslissingen, meer service, meer 3
ALLES WORDT ‘SMART’ Alle denkbare sectoren zetten hun eerste stappen om alle processen ‘smart’ te maken. De voordelen van Internet of Things lonken. Iedereen, zo lijkt het wel, is bezig om diensten, projecten en processen ‘smart’ te maken. Lang is gedacht dat de automatisering in en rond het huis (‘domotica’) de grote aanzet zou geven. Er wordt ons op dit terrein al jaren een fraai IoT-toekomstbeeld geschetst. Verhalen over sensoren die vertellen dat de groente op is, dat de ham over de datum is of dat het medicijnkastje niet meer voldoende geneesmiddelen bevat. IoT-oplossingen zijn in de Verenigde Staten inmiddels redelijk gangbaar als het gaat om veiligheid in en rondom het huis. Het is er niet ongewoon dat de garage vanzelf opent als de camera’s bij de poort de komst van de bewoner aankondigen. Toch komt de echte ‘push’ voor IoT-toepassingen niet uit het privédomein, maar uit de business en uit de branches. Intelligente Fabrieken, Smart Cities Er wordt in allerlei branches nagedacht over nieuwe slimme oplossingen, mogelijk gemaakt door het Internet of Things. Er komen bijvoor beeld concepten voor Intelligente Fabrieken: fabrieken die met dank aan slimme sensoren en slimme programmering zelflerend en foutloos worden. De fabriek van de toekomst gaat zelf nadenken, zichzelf corrigeren en zichzelf continu verbeteren. Ook is er veel aandacht voor Smart Cities – steden waarbij de verzamelde data van diverse apparaten helpen om bijvoorbeeld het vuilnis zo slim mogelijk af te voeren. In een slimme stad kunnen camera’s op een plein direct een signaal afgeven aan de politie op het moment dat er bovenmatig veel geschreeuw is of, in het ergste geval, als er schoten gehoord worden. In dezelfde slimme stad kunnen sensoren ook duidelijk maken dat fietsen al langere tijd niet meer gebruikt worden – het signaal om deze zwerffietsen te verwijderen. En heeft iemand parkeerstress? Dan kan hij of zij via een app direct zien waar nog wel parkeerplaatsen zijn. 4
Slimme infrastructuur Ook bij het beheren van de infrastructuur beschikken we tegenwoordig met dank aan allerlei devices en sensoren real time over data van waterstanden, watervervuiling, radioactiviteit en dioxinegehaltes. Hetzelfde geldt voor de situatie bij dijken, het zicht op vaarwegen en voor verkeersmetingen op de weg. Het combineren van data biedt kansen om het verkeersmanagement te verbeteren. Organisaties zoals Rijkswaterstaat denken na over manieren om, met dank aan ICT, mensen en voertuigen steeds precies die informatie te bieden zodat ze kunnen blijven bewegen. De mogelijkheden om dit te doen nemen snel toe, omdat er in hoog tempo steeds meer digitale communicatiemiddelen langs de weg komen. Met het huidige 4G dienen zich allerlei kansen aan om beter, sneller en directer te communiceren met weggebruikers. Smart Logistics, Smart Transport In de logistiek zorgen IoT-oplossingen nu al voor innovatie. Het Internet of Things maakt transparantie mogelijk in de logistieke keten. De mogelijkheden die ontstaan om snel en veilig data te delen, helpen om processen te optimaliseren, kosten te drukken en klanten te binden. Hierbij geldt: hoe meer informatie we delen, hoe meer relevante data er ontstaan. Zo kunnen ritplannings systemen gekoppeld worden aan reistijdverwachtingen. Dankzij IoT-toepassingen ontstaan nieuwe mogelijkheden om de bezettingsgraad en de beschikbare rijuren te optimaliseren – de eeuwige uitdaging voor iedere transporteur en iedere logistieke planner. Ook het (openbaar) vervoer wordt steeds slimmer. Bij Smart Transport zijn bijvoorbeeld treinen via internet met elkaar verbonden. Dit biedt grote voordelen op het gebied van inspectie en onderhoud. Inspecties kunnen op afstand worden gedaan. Sensoren op de rails geven continu real time inzicht – met alle voordelen
van dien voor de onderhoudsplanning. Ook de reizigers profiteren. Ze kunnen via een app zien in welke wagon nog zitplaatsen zijn, waar de stiltecoupé is en of het toilet bezet is. HET STAAT OF VALT MET CONNECTIVITEIT Er zijn meerdere manieren om een bedrijf, een stad of een sector ‘smart’ te maken. In alle gevallen is er één randvoorwaarde waar hoe dan ook aan voldaan moet worden. Hoe goed de apparaten, de sensoren en de vervolgacties ook zijn, het hele raderwerk werkt alleen maar als al die slimme apparaten, machines en applicaties via het internet met elkaar verbonden zijn – als er daadwerkelijk ‘connectiviteit’ is.
internet. Maar daarmee zijn we er niet: het wensenen eisenpakket reikt tegenwoordig alweer verder. Ondernemers en hun eindklanten willen meer dan louter connectiviteit. Ze willen ook gemak en comfort in de vorm van ‘Seamless Connectivity’. De connectiviteit moet als het even kan automatisch en ongemerkt (‘naadloos’) plaatsvinden. Precies zoals dit ook in de privésituatie gebeurt bij de eigen smartphone. De smartphone schakelt in de thuisomgeving automatisch over op Wi-Fi. En buitenshuis schakelt de smartphone automatisch over op bijvoorbeeld 4G. Dat gemak en dat comfort verlangen klanten nu ook van andere IoT-oplossingen.
Extra uitdaging: Seamless Connectivity Het Internet of Things staat of valt met connectiviteit. Iedereen wil dat apparaten verbonden zijn met het 5
Hoofdstuk 2
Connectiviteit: keuzes en oplossingsrichtingen
Iedereen die bezig is met IoT wil dat zijn apparaten en sensoren op ieder gewenst moment goed en kostenefficiënt verbonden zijn met het internet. Ondernemers willen ook dat dit ‘onmerkbaar’ aange boden wordt; de eindgebruiker mag er geen hinder van ondervinden. De vraag voor ontwikkelaars, leveranciers is dan ook; connectiviteit: hoe doe je dat, hoe regel je dat? kunnen momenteel kiezen uit wel 30 tot 40 verschillende technologieën, variërend van kabel en mobiele netwerken zoals 2G, 3G en 4G tot Bluetooth en LoRa. Via 4G kunnen gateways met andere draadloze verbindingen zoals Wi-Fi of ZigBee flexibel worden ingezet. En sommige technologieën laten zich ook nog eens combineren. Denk bijvoorbeeld aan een lantaarnpaal; voor de verlichting is er LoRa, maar wil je een videocamera aan de lantaarnpaal hangen, dan kan deze video het beste gebruikmaken van een 4G-netwerk.
Hoe maak je een keuze voor een veilige, slimme en kosteneffectieve internetverbinding? Vragen die je jezelf moet stellen: 1. Kostenefficiënt: hoe zorg je dat jouw apparaten en sensoren altijd zo goed mogelijk en kostenefficiënt verbonden zijn met het internet? 2. Gemak en comfort: hoe verbind je verschillende vormen van connectiviteit zo met elkaar dat de klant het niet eens merkt en dus gemak en comfort ervaart op dit gebied? 3. Keuze connectiviteit: hoe maak je de beste connectiviteitskeuze te midden van de grote hoeveel heid technologische oplossingen? 4. Lokaal of niet-lokaal: kies je voor een lokale oplossing of een oplossing waarin je bijvoorbeeld meelift op een stevige publieke infrastructuur? 5. Managen: als je gekozen hebt voor een bepaalde connectiviteitsoplossing, hoe kun je die dan het beste operationeel managen? 6. Security: wat betekent het voor de veiligheidseisen als er kritische data of juist openbare data worden ontsloten? En welke impact heeft de keuze voor een lokale of niet-lokale oplossing op security?
Bij het realiseren van connectiviteit moeten ontwikkelaars en aanbieders telkens weer kritisch bekijken welk type connectiviteit en welke combinaties van connectiviteit het beste passen. Elke situatie vraagt om een eigen toepassing, afhankelijk van functionele eisen zoals de hoeveelheid dataverbruik, de omgeving waar de toepassing wordt ingezet en het distributie- en businessmodel. Ook is de kwestie lokaal of niet-lokaal 1 van de eerste keuzes die gemaakt moet worden bij het inrichten van connectiviteit. Kies je voor een lokale of een niet-lokale connectiviteits oplossing? In beide gevallen wordt in ieder geval gebruik gemaakt van zowel korte- als langeafstandconnectiviteit.
DE JUISTE KEUZE VOOR TECHNOLOGIE Er zijn vele technische mogelijkheden om connectiviteit goed te regelen. De diversiteit aan oplossingen is hoog. Het speelveld is enorm. De makers van IoT-oplossingen
Lokale oplossing: betaalbaar in theorie, kostbaar in de praktijk? In tal van situaties is een lokale oplossing de beste en snelste route naar connectiviteit. Een technologie zoals
6
Wi-Fi is bijvoorbeeld zeer geschikt op het moment dat een fabriek via duizenden sensoren allerlei lokaal dataverkeer bij elkaar wil brengen. Lokale oplossingen zijn in principe betaalbaar en kunnen voor een groot deel zelf ingericht worden. Deze voordelen kunnen tegelijkertijd ook nadelen worden. Eigen regie kan leiden tot verspilling van tijd, energie en kosten. Daarom is niet-lokale connectiviteit vaak een efficiëntere keuze. INTERNET OF THINGS: LANG LEVE DE SIM-KAART Alle machines, apparaten en applicaties kunnen tegen woordig via internet met elkaar verbonden zijn. Deze connectiviteit kan op verschillende manieren worden gerealiseerd. De SIM-kaart is anno 2015 de drager van iedere IoT-oplossing. Met de SIM-kaart als drager kunnen apparaten hun data via mobiele netwerken zoals 2G, 3G en 4G naar andere apparaten versturen. Impuls voor vele sectoren Op het moment dat mensen data van devices gaan koppelen aan slimme vervolgacties, openbaart zich een scala aan verbeter- en automatiseringsmogelijkheden. We zien dit op allerlei fronten, in allerlei sectoren. Zoals de schoonmaaksector. Het schoonmaken van bedrijfspanden is een dagelijkse activiteit die veel tijd en energie vraagt. Een van de grotere spelers ging het gesprek aan met een specialist in systeemintegratie en met KPN, omdat KPN er mede door het gebruik van SIM-kaarten voor kan zorgen dat hun apparatuur ook daadwerkelijk ‘connected’ is. Het eindresultaat: het schoonbedrijf gaat werken met schoonmaakapparatuur die voortaan van alles in het pand gaat meten zoals bacteriën, luchtvochtigheid, licht, zuurstof. Het bedrijf kan klanten hierdoor voortaan extra service bieden op basis van reële, meetbare data. Het beste voorbeeld: Connected Car De mogelijkheden die de SIM-kaart anno 2015 biedt voor praktische IoT-oplossingen zijn legio. Een sprekend voorbeeld voor IoT is de ‘Connected Car’. Hoe interessant
en belangwekkend de ontwikkelingen in andere sectoren ook zijn, vrijwel alle experts zijn het erover eens dat de automotive sector de komende jaren voor de grootste impuls gaat zorgen als het gaat om ‘Internet of Things’- oplossingen. De ontwikkelingen in deze sector maken meteen ook duidelijk hoe groot de toegevoegde waarde van dergelijke toepassingen is op tal van gebieden. Auto’s bestaan nu al voor een aanzienlijk deel uit elektro nica. Die trend zet zich onverminderd door. De auto van de toekomst is volledig ‘connected’, volgehangen met apparaten en sensoren die allerlei data meten en deze data delen met andere apparaten. De auto van de toe komst meet en monitort zichzelf en deelt data met andere betrokken partijen. Hierdoor wordt de auto niet alleen veiliger en zuiniger, maar uiteindelijk ook goedkoper. De bestuurder hoeft bijvoorbeeld niet meer bij ieder klein ongerief naar de garage. Zo kan de software van de Connected Car op afstand worden gereset. Veel updates kunnen ook automatisch plaatsvinden. De auto geeft zelf aan wanneer het tijd is voor groot onderhoud. Het feit dat auto’s steeds meer data registreren en deze data via een SIM-kaart ook snel en gemakkelijk kunnen delen met andere apparaten, heeft interessante gevolgen op soms onverwachte gebieden. Zo leidt de Connected Car tot nieuwe verzekeringsvormen. In de nabije toe komst worden de hoogte van de autoverzekering en het risicoprofiel niet meer bepaald door klassieke factoren als leeftijd en eerdere schade. De premie wordt voortaan – mede dankzij IoT-communicatie – vastgesteld op basis van zaken zoals rijstijl, wel of niet hard optrekken, wel of niet hard remmen, wel of niet in de spits rijden. De auto registreert hoe iemand rijdt en dit heeft direct gevolgen voor de verzekering. Deze ‘User Based Insurance’ is nu al sterk in opkomst in het Verenigd Koninkrijk. De Connected Car heeft ook gevolgen op juridisch vlak. Voor de nabije toekomst wordt een black box voor auto’s 7
voorzien. Hiermee kunnen relevante data ten tijde van een botsing of een aanrijding worden uitgelezen. Had de bestuurder de lichten aan? Was er voldoende ruitenvloei stof? Had de bestuurder de riemen omgedaan? Was de bestuurder aan het bellen ten tijde van het ongeluk? Hoe hoog stond de volumeknop van de autoradio? Dergelijke gecombineerde data – mogelijk gemaakt dankzij mobiel internet en het gebruik van SIM-kaarten – gaan een steeds grotere rol spelen bij de schuldbepaling bij ongevallen. Ze bieden ook mogelijkheden op preventief vlak. Mede via data-analyse kunnen slimme toepassingen worden bedacht die voorkomen dat gevaarlijke situaties zich überhaupt voordoen. De SIM-kaart van de toekomst De huidige SIM-kaarten – de basis voor IoT-oplossingen – worden nu nog vaak apart gemaakt en geleverd, los van het apparaat waarvoor ze zijn bestemd. Dit verandert, SIM- kaarten worden steeds vaker een vast onderdeel van appa raten; de ‘Embedded SIM’. Hierbij wordt de SIM-kaart direct bij de productie in het apparaat ingebouwd. Deze SIM-kaart kan vervolgens in ieder land lokaal worden geactiveerd. Deze SIM’s bieden vele voordelen voor de IoT-industrie: ze zijn goedkoper te produceren, bestand tegen trillingen en het kleine formaat leent zich goed voor de groeiende IoT-markt. Dit is interessant voor bijvoorbeeld fabrikanten van auto’s. Zij kunnen voortaan al in de fabriek – op 1 plek bij 1 productielijn – SIM-kaarten in de auto bevestigen. Zonder betekenis geen verbetering De SIM kent dus vele toepassingen als de basis voor een oplossing om mensen en machines te verbinden. Maar ook deze vorm van connectiviteit krijgt pas betekenis binnen IoT op het moment dat mensen de verbindingen op een be tekenisvolle manier gebruiken en waarde eraan toevoegen. Dan biedt het Internet of Things ongekende mogelijk heden om de manier waarop we werken en leven te veranderen en te verbeteren. 8
9
Hoofdstuk 3
Onze specifieke diensten
KPN heeft landelijke dekking en het meest betrouwbare netwerk in Nederland. Hierdoor kan KPN overal diverse connectiviteitsoplossingen aanbieden. Tot op heden zijn 2 typen connectiviteit ontwikkeld die zijn geënt op deze landelijke infrastructuur: M2M-connectiviteit (2G,3G en 4G) en LoRa. Beide typen connectiviteit zijn met name geschikt voor situaties waarin ontwikkelaars en aanbieders van IoT-oplossingen data verkeer niet lokaal willen en kunnen afhandelen. Ze zijn ook geschikt voor situaties waarin geen bestaande lokale infrastructuur voorhanden is. GROOTSCHALIG DATAVERKEER OVER MOBIELE NETWERKEN IoT-toepassingen zijn en blijven wijdverbreid. Het gebruik van SIM-kaarten in combinatie met internet is een prachtige manier om machines, apparaten en applicaties met elkaar te verbinden. Met de komst van ingebouwde SIM’s die wereldwijd instelbaar zijn, worden die mogelijk heden de komende jaren alleen maar groter. M2M World Alliance: wereldwijd goede en goedkope dekking KPN onderscheidt zich in zijn IoT-oplossingen op meerdere manieren van andere aanbieders, bijvoorbeeld als partner van de M2M World Alliance. Deze wereld wijde alliantie zorgt ervoor dat klanten met een afzet markt buiten de landsgrenzen overal van lokale tarieven kunnen profiteren zonder dat zij hiervoor aparte contracten hoeven af te sluiten met de verschillende M2M-providers. Door de World Alliance hebben klanten lokaal toegang tot het internet en goede dekking via de beste lokale operator. Voornamelijk bij hoog dataverbruik kunnen hiermee de kosten relatief laag blijven omdat KPN, binnen dezelfde alliantie, wereldwijd overeenkomsten heeft gesloten met aanbieders zoals bijvoorbeeld Telefonica in Spanje en Rogers in Canada. Deze overeen komsten zorgen ervoor dat SIM-kaarten in machines en apparaten automatisch overschakelen naar het lokale profiel van het land waarin ze actief zijn. Deze oplossing 10
kan dus hoge roamingkosten voorkomen en biedt mogelijkheden om actief te zijn in landen zoals Brazilië en Canada, waar bijvoorbeeld permanente roaming niet is toegestaan. Bovendien is KPN medeoprichter van de LoRa Alliance, een wereldwijd samenwerkingsverband waarin telecom operators, productfabrikanten en hardwarebouwers samenkomen. Gezamenlijk doel is om een wereldwijde standaard te ontwikkelen voor LoRa. LORA: NIEUWE NETWERKTECHNOLOGIE VOOR LAAGFREQUENTE CONNECTIVITEIT Energie-efficiënt, op grote afstand verbinding met internet LoRa staat voor Long Range: de technologie maakt het mogelijk om apparaten die weinig stroom en data gebruiken op grote afstand te verbinden met het internet. Dat gebeurt uiterst energie-efficiënt, want LoRa werkt op afroep. Het apparaat verstuurt en ontvangt alleen data op enkele specifieke momenten. Om die reden hebben apparaten niet langer enorme accu’s nodig om continu in verbinding te staan. Hierbij valt te denken aan een toepassing zoals intelligente straatverlichting (verlichting aanpassen aan de drukte van het moment) of vuilnisbakken die een seintje geven wanneer zij vol zijn. In dergelijke situaties is een laag
frequente verbinding voldoende. Het apparaat hoeft alleen maar incidenteel een signaal uit te kunnen sturen of een commando – bijvoorbeeld aan/uit – te kunnen ontvangen. Met LoRa kan KPN ook dit soort laagfrequente connectiviteit aanbieden. Voorbeeld: beheer parkeerterrein Bij grotere parkeerplaatsen willen de beheerders vaak precies weten hoeveel plekken er nog vrij zijn en waar die plekken zich bevinden. Als ze dat weten, kunnen ze werken aan snellere doorstroming en een hogere bezettingsgraad. Toch is dit naar alle waarschijnlijkheid niet de beste oplossing. Een lokaal netwerk moet worden onderhouden, met alle tijd en energie van dien. En een IoT-oplossing vraagt om een relatief grote, kostbare accu. LoRa is in dit geval waarschijnlijk zowel de meest kosten efficiënte als de beste connectiviteitsoplossing. Het is bijvoorbeeld mogelijk om onder iedere parkeerplaats een magneet- of infraroodsensor te plaatsen die, via LoRa, door een parkeermanagementsysteem wordt uitgelezen. Bijkomend voordeel van de LoRa-technologie: er is geen accu of bedrading nodig. De batterij gaat tenslotte tot 15 jaar mee. Ook de betrouwbaarheid neemt toe. LoRa-toepassingen zijn draadloos. Slijtage en onderhoud blijven hierdoor beperkt.
Hebt u nog vragen? Wilt u graag meer informatie over de connectiviteits oplossingen van KPN? Kijk dan op kpn.com/iot of bel gratis met onze business unit Internet of Things van KPN: 088 - 660 10 34. Wij zijn van maandag tot en met vrijdag bereikbaar van 09.00 - 17.00 uur. KPN IoT maakt slimme verbindingen tussen apparaten en mensen en doet dit op basis van strikte eisen op het gebied van privacy en security. Contactgegevens KPN Internet of Things Maanplein 55 2516 CK Den Haag Telefoon: (+31)(0)88 - 660 10 34
[email protected] Website: www.kpn.com/iot
11
kpn.com/iot
