vertrouwen in verbinden *visie

en

technologie

la *technologie

/regelaanpak: betere doorstroming *case

/vertrouwen in verbinden *visie

/‘we hebben dromers nodig’ *trends & hypes

cial

/de weg naar autonoom rijden

pe

NR.24 NAJAAR 2015

Nuna8 S e

halleng C r

innovatie

+So

over

/inhoud [03 /voorwoord Het optimale resultaat Met energie, passie, structuur…

[04 /technologie De weg naar autonoom rijden Met zelfrijdende modelauto’s

[08 /case

Regelaanpak: betere doorstroming Slimmer gebruik van technologie

[ 08

[11 /visie Vertrouwen in verbinden Van stand-alone naar systems of systems

>>systems of systems die sterke

[14 /trends & hypes Start-ups als creatieve motor van innovatie

businesscases ondersteunen

‘We hebben dromers nodig’

[16 /medewerkers aan het woord Team Garonne Kennisvergaring via onderzoek

+ Solar Challenge Nuna8 Special Met interview en reisverslag

/colofon Verspreiding Controlled circulation voor relaties van Technolution Reageren op Objective kan via Facebook / Twitter /technolutionbv LinkedIn /company/technolution www.technolution.eu

/voorwoord

Onze collega’s zijn ons belangrijkste kapitaal en geven de organisatie bestaansrecht. Aan ons als organisatie de taak om deze mensen fit en enthousiast te laten zijn. Wij geloven dat plezier in het werk tot goede resultaten leidt. En dat zien we terug op onze werkvloer; collega’s werken met passie aan innovatie middels technologie en halen daar hun energie uit. We werken nauw met elkaar samen en benutten ieders expertise om het resultaat te optimaliseren. Passie voor technologie en plezier in het werk alleen zijn echter geen garantie voor succes. Bijkomende succesfactoren zijn structuur en een veilige omgeving. Die bieden wij bij Technolution. We faciliteren met ons pand en onze organisatiestructuur creativiteit en geven collega’s de ruimte om hun ideeën te laten ontstaan en verder te ontwikkelen. Een ander inspirerend aspect van ons vak is dat wij bezig zijn met de nieuwste technologieën en deze in de praktijk inzetten. Vaak werken we aan maatschappelijk relevante zaken die iedereen in het dagelijks leven tegenkomt. In combinatie met de juiste omgeving, de passie voor technologie en de door teamwork gerealiseerde energie onstaan de mooiste resultaten. Een voorbeeld van een project waar de voorgenoemde aspecten samenkomen is Garonne. Een project dat begon doordat onze collega Dave Marples het initiatief nam. Hij enthousiasmeerde collega’s om in hun eigen tijd mee te ontwikkelen aan zelfrijdende modelauto’s. In een later stadium werd het een echt Technolution-project, inclusief ontwikkeling in werktijd en projectmanagement. Uiteindelijk resulteerde dit in een prachtige demo op het ITS World Congress in Bordeaux waar de trots vanaf straalde. Daarom staat in deze Objective een bijzondere ‘medewerkers aan het woord’ waarin een aantal Garonne-teamleden aan het woord zijn. In het technologieartikel leest u hoe het Garonne-project is verlopen. Daarnaast kunnen wij de Nuna8-special van harte aanbevelen; een mooi reisverslag van het winnende team van de World Solar Challenge. Wij zijn een van hun trotse sponsors. Veel leesplezier toegewenst!

Jan van der Wel

Jan van der Wel Algemeen directeur

>>met inspiratie en energie de nieuwste technologieën inzetten in de praktijk

/technologie

De weg naar autonoom rijden Met modelvoertuigen technologie ontwikkelen voor ADAS en autonoom rijden

De weg naar volledige autonomie Autonoom rijden, of Autonomous Driving (AD), is een boeiende ontwikkeling, maar het zal niet van vandaag op morgen realiteit worden. We zien twee wegen naar volledige autonomie: de ‘Google Route’, met als doel dat er ooit volledig autonome voertuigen op de weg zullen verschijnen. De andere, meer conservatieve weg, loopt via de uitbreiding van geavanceerde hulpsystemen voor de bestuurder, ook wel Advanced Driver Assistance Systems (ADAS) genoemd. Die nemen geleidelijk aan steeds meer rijtaken over, totdat op een dag rijden een zaak van het voertuig alleen is geworden. Misschien zelfs zonder dat die laatste stap nog wordt ervaren als een grote sprong - zodat volledige autonomie eigenlijk gewoon ontstaat. Als organisatie zijn wij al lange tijd geïnteresseerd in AD en ADAS. Zo hebben we reeds een aantal ADAS-systemen gebouwd die ook in de praktijk ingezet zijn. Maar het blijft een flinke investering om een aantal voertuigen aan te schaffen, daar de besturingssystemen in te bouwen en dan een terrein te zoeken dat groot genoeg is om ze te laten rijden. Ons R&D-project Bijna een jaar geleden zijn we begonnen met een informeel project met een eenvoudige doelstelling: “We willen in oktober 2015 een aantal zelfrijdende modelvoertuigen laten racen op het ITS World Congress” ...niet meer dan dat. Het ITS World Congress 2015 werd gehouden in Bordeaux in Frankrijk, een stad langs de rivier de Garonne. Op die manier is het Garonne project geboren, met een eenvoudige doelstelling en een harde deadline. De eerste zes maanden was het project expres heel los gestructureerd,

met vrijwilligers die elk een aspect van het probleem uitkozen waar ze in geïnteresseerd waren en die daar in hun vrije tijd aan werkten. Een onderzoeksgeoriënteerde activiteit als Garonne vereist maximale vrijheid, waardoor we het merendeel van onze gebruikelijke ontwikkelregels aan de kant geschoven hebben. Behalve wanneer ze betrekking hadden op veiligheid. Er zijn Wiki’s en Forumsystemen gebouwd om informatie te kunnen delen, een git repository om code en documenten te delen en we hebben een ruimte ingericht als lab voor het project. Toen zijn we aan het werk gegaan; of liever: toen zijn we naar huis gegaan en vervolgens aan het werk gegaan. Mooi teamwerk Het resultaat was verbluffend; technici gingen met elk onderwerp aan de gang, van 3D-printen tot optische positioneringssystemen, van RF-communicatie tot planningssystemen en van embedded besturingssystemen, via simulatoren tot nieuwe broncodebesturingsmechanismen. Het grootste probleem waar we tijdens deze fase op stuitten was grip te houden op alles wat er gaande was, te begrijpen waar collega’s mee bezig waren en waar dat thuishoorde in de bredere Garonne-visie. Het was een fantastische ervaring, vrijwel elke dag werd er binnen het team nieuws gedeeld. Onze eerste 3D-geprinte tandwielen, berichten die over draadloze verbindingen verstuurd werden of motorbesturingen die de wielen voor het eerst lieten draaien; er waren constant nieuwe ontwikkelingen. Kleine successen bij de een inspireerden de ander - niemand wilde het team teleurstellen en er de oorzaak van zijn dat de demo voor Bordeaux niet af zou komen en daardoor ging het snel vooruit.

Een paar voorbeelden van wat we ontwikkeld hebben: • Een volledig, modulair, 3D-geprint, configureerbaar voertuigchassis: Toen we begonnen met het project hadden we nog maar beperkte ervaring met 3D-printen, maar de capaciteit om snel te experimenteren en nieuwe ontwerpen uit te proberen bleek buitengewoon nuttig. Om nog maar te zwijgen over de kostenbesparing die het oplevert als je vervangende delen gewoon kunt printen als er twee voertuigen iets te hard tegen elkaar aan gereden zijn. • Een ‘Fly By Wire’-vierwielaandrijving, vierwielbesturingsplatform: Elk wiel heeft zijn eigen besturingssysteem dat de snelheid, positie en uitgeoefende kracht bepaalt. De communicatie met het wiel vindt plaats via een betrouwbare CAN-bus. • Voertuigdynamica als software: De onafhankelijke wielaandrijvingen maakten het mogelijk om besturing, aandrijving en remwerking helemaal in de software te implementeren. Sperdifferentieel, onafhankelijke aansturing, actieve correctie en ABS waren allemaal softwaremodules in plaats van complexe mechanische constructies. • Infrastructuur low-levelbesturing: Softwarebesturing van het voertuig vereist een platform dat betrouwbaar in realtime kan reageren. Om aan deze eis te kunnen voldoen hebben we een platform ontwikkeld met een besturingssysteem met interfaces naar de individuele voertuigcomponenten.

Wielen gemaakt met onze eigen 3D-printer

• Positionering binnenshuis: We kwamen er al gauw achter dat gps geen uitkomst zou kunnen bieden binnen de demonstratieomgeving en dus hebben we een locatie-infrastructuur ontwikkeld die gebruikmaakt van infrarode ‘lichtbakens’. Dit bood precisie tot op 20mm binnen de operationele ruimte. • V2V- en Vehicle-to-Infrastructure-communicatie: Voor een aantal andere projecten gebruiken we ITS-G5 voor V2V/V2I, maar dat is een beetje te veel van het goede voor modelvoertuigen. Daarom hebben we ons eigen communicatiesysteem ontwikkeld op basis van dezelfde principes waar G5 mee werkt, maar op de 868MHz ISM-band. • Camera’s met 3D-zicht en -scherptediepte op basis van ‘time-of-flight’-technologie: Deze veelbelovende technologie creëert puntenwolken die de afstand naar objecten binnen het zichtveld aangeven. De camera’s die wij gebruikt hebben hadden een bereik van een paar meter, maar er zijn apparaten die nog verder gaan. • Een realtime 3D-simulator op basis van de USARSim-motor: Hierdoor konden we vooruitgang boeken met de high-levelsoftware terwijl de low-level- en fysieke systemen nog in ontwikkeling waren.

Platform met een besturingssysteem met interfaces naar de individuele voertuigcomponenten

Veel aandacht voor onze testopstelling tijdens het ITS World Congres in Bordeaux

Leermomenten De leermomenten waren net zo belangrijk als wat we uiteindelijk geleverd hebben. Zo kwamen we erachter dat 3D-printen inderdaad bruikbaar is tijdens de prototype- en onderzoeksstadia van een project. Zeker als er mechatronische subsystemen bij worden gebruikt. De kwaliteit die je daarmee kunt behalen is perfect acceptabel voor mechanische componenten en prototypes; de deugdelijkheid en de fysieke consistentie van het materiaal waren nooit een probleem. De ‘Fly by Wire’-wielen maakten veel plaats beschikbaar in het voertuig die gebruikt kon worden voor elektronica en bekrachtigingssystemen, terwijl de softwaredynamica grote flexibiliteit bood ten aanzien van de besturing van het voertuig. Met name de inzet van speciale low-levelbesturing was een goede keus, omdat het de low-levelbesturing van het voertuig losmaakte van de high-level-‘denkprocessen’ over de doelstellingen. Communicatie tussen de low-level- en highlevelplatformen ging via een ethernetverbinding en dat bood extra flexibiliteit om de voertuigen tijdens de ontwikkeling met WiFi te kunnen besturen. Tot onze verbazing was het proces helemaal niet duur. Natuurlijk waren we een paar duizend euro kwijt aan 3D-printers, plastic, camera’s, onderdelen en motoren, maar het feit dat de mensen er vanuit eigen vrijwillige motivatie tevens hun vrije tijd in wilden stoppen, drukte de kosten en zorgde ervoor dat er snel een symbiose zichtbaar was in het project. De deelnemers mochten spelen met interessante nieuwe technologieën zonder dat er druk op stond; het bedrijf en deelnemers kregen er plezier, persoonlijke ontwikkeling, onderzoek en training voor terug, evenals een beter begrip van technologieën die direct toepasbaar zijn in onze klantenprojecten. Niet dat er nu veel misging. In een ‘normaal’ project wordt een flink deel van de activiteit besteed aan risicomanagement. Dus het identificeren en beperken van de risico’s die inherent zijn aan elk ontwikkelproces, van begin tot einde. Maar zodra het devies is: ‘kijken wat er gebeurt’ of ‘we proberen het gewoon’, dan wordt uitvinden gemakkelijk. Een van de dingen die duidelijk werd is dat er eigenlijk helemaal niet zoveel misging, ondanks dat er geen noodzaak voor een veiligheidsvangnet was en we met opzet risico’s namen. Natuurlijk zijn we af en toe van richting en van leerproces veranderd. Dat bracht met zich mee dat we onze aanpak moesten bijstellen. Maar er was geen enkel onderdeel van het gehele programma waar niets uitgekomen is.

Aan dit artikel werkte mee: Dave Marples

Overschakelen op projectmanagement In maart 2015 hebben we geïnventariseerd wat we hadden, om te kunnen nagaan welke onderdelen bruikbaar waren voor de algemene doelstelling van de Garonne-demo en voor onze oorspronkelijke visie. Belangrijker nog was dat we door de adhocstrategie die we tot dan toe hadden gebruikt in kaart moesten brengen welke lacunes er nog waren en welke puzzelstukjes nog nodig waren.

Onderzoek kan zich voegen naar de beschikbare middelen, technologie, menskracht en kennis zonder aan bruikbaarheid te verliezen, maar ontwikkeling is er om een gedefinieerd, specifiek resultaat te behalen; dan moet je het proces zo inrichten dat je dat doel haalt, rekening houdend met de beperkingen die er in de echte wereld nou eenmaal zijn. Dat is een cruciaal verschil tussen een universitaire onderzoeksgroep en een systeemintegrator die in de voorhoede werkt.

Het resultaat was helemaal niet slecht. Wat ontbrak was een sensorinfrastructuur en high-levelintegratie. Nog belangrijker: het voertuig was (nog) niet echt autonoom. Op dat moment werd Garonne een project tijdens werktijd, om van onderzoek naar toegepast onderzoek te kunnen overstappen en van het prototype een demo te maken. Echte projecten hebben echte projectmanagers nodig en daarom hebben we de gebruikelijke structuren opgezet om aan de slag te kunnen.

De demo En, is het gelukt? Absoluut! De demo op het ITS World Congress was indrukwekkend. De vier voertuigen raceten niet, ze reden en werkten samen, maar los daarvan was de demo compleet en er was veel belangstelling voor. Natuurlijk waren er een paar ongelukken in september, omdat we toen pas de autonome aspecten in de voertuigen hebben kunnen integreren. Maar zelfs die crashes konden we omvormen tot verbeteringen. Zo konden we met modelvoertuigen experimenteren, brokken maken en er dan van leren. Dat gaat wat moeilijker in de ‘echte wereld’, waar elk voertuig minstens 20.000 euro kost en anderhalve ton weegt. Wij zijn meer geïnteresseerd in 5 km rijden en lering trekken uit 20 ongelukken dan uit een miljoen km rijden zonder er iets van te leren.

Je zou misschien verwachten dat de zaak daarmee klaar was. Aan het einde van september was het demonstratiesysteem klaar voor gebruik; iedereen tevreden. Maar zo eenvoudig ging het niet. De overstap naar ‘werktijdproject’ vond net aan het begin van de vakantie plaats, zodat we het zonder bepaalde resources moesten doen, met een levensgroot planningsprobleem als resultaat. Bovendien kwamen we voor uitdagingen te staan ten aanzien van de levering van hardware, sensorintegratie, de toleranties van de 3D-printtechnieken die we gebruikten en nog een paar kwesties. Pas begin september konden we de autonome aspecten zelf op touw zetten. Gelukkig werden onze normale besturingsprocessen van kracht omdat we inmiddels waren overgeschakeld op ‘Technolution-projectmodus’. Dat is het verschil tussen onderzoek en ontwikkeling.

Hoe nu verder? Op het World Congress zijn we benaderd door een paar organisaties die interesse hebben in onze voertuigen voor hun eigen experimenten met autonoom rijden en we zijn nu aan het nadenken over hoe we daarop ingaan. Meer weten over wat we precies gedaan hebben? Download dan hier de paper die we voor het ITS World Congress hebben geschreven: www.technolution.eu/garonne

/case

Regelaanpak Betere doorstroming door slimmer regelen In de strijd tegens files is “beter benutten” een van de pijlers. We kunnen ons wegennet beter benutten als we slimmer gebruikmaken van technologie. Bijvoorbeeld door alle meet- en regelapparatuur langs de weg aan elkaar te knopen tot één netwerk en dat vervolgens slim in te zetten met intelligente regelsystemen en gebruikersvriendelijke software. Dat is wat de Regelaanpak doet.

Elke stad heeft wel een of meerdere toevoerwegen die in de spits veel verkeer moeten verwerken. Al naar gelang de verkeersdruk worden de instellingen van de verkeerslichten aangepast; ook bij een opstopping gebeurt dat. Grote steden doen dit vanuit een verkeerscentrale, waar een operator live bekijkt wat er op deze wegen gaande is. Hij kan losse verkeerslichten aanpassen of een regelprogramma starten. Een regelprogramma is een set instellingen voor bijvoorbeeld alle verkeerslichten van een kruispunt, dat de volgorde en de tijdsduur van groen, geel en rood bepaalt. Per kruispunt of knooppunt heeft de operator een aantal aparte regelprogramma’s en instellingen tot zijn beschikking. Een voor de ochtendspits, een voor de avondspits en een voor de rest van de dag. De keuze voor het juiste regelprogramma wordt in een scenario opgenomen. Zo’n scenario is een soort autonoom “ding”. Lussen in het wegdek bieden ondersteuning voor sturing op aanbod. Maar het scenario heeft geen besef van zijn omgeving buiten het eigen verkeerslicht. Wat er een kruispunt daarvóór of daarna gebeurt, weet het verkeerslicht niet. Die kennis zit nu in de hoofden van de mensen die in de verkeerscentrale aan de knoppen zitten. Zij kennen de eigenschappen en eigenaardigheden van hun gebied. Ze weten welke kruispunten in de spits een bottleneck vormen. En zij sturen het totaalplaatje door de juiste scenario’s op de juiste momenten in of uit te schakelen. Wat een juist scenario is? Ook dat is kennis die in de hoofden zit. Er moet dus continu iemand meekijken, nadenken, beslissen en handelen. Verkeersregeling automatiseren Een beetje systeemdenker (dus een groot deel van onze lezers) zal nu zeggen: dat leent zich bij uitstek voor automatisering! Met die gedachte heeft Technolution input geboden voor het Landelijk Verkeersmanagement Beraad tussen Rijkswaterstaat en enkele provincies en stadsregio’s, om na te denken over de toekomst van

verkeersmanagement. Daaruit is het Handboek Regelaanpak gerold, waarin de partijen hun visie geven op regionaal verkeersmanagement en waarin zij voorbereidingen treffen voor toekomstige innovaties. Het woord regelaanpak heeft meerdere betekenissen. Je kunt het zien als regeltechniek: meten en daarop regelen. Maar het gaat ook over regelgeving en afspraken: hoe wij in Nederland het verkeer willen gaan regelen. De A10 rond Amsterdam De noodzaak van een goede regelaanpak zien we in de regio Amsterdam. Daar werken Rijkswaterstaat, de provincie NoordHolland en de gemeente Amsterdam nauw met elkaar samen. De A10 is de slagader van dat gebied. Als die vaststaat, loopt het ook vast op het provinciale en gemeentelijke wegennet van NoordHolland en Amsterdam. Rijkswaterstaat zette daarom toeritdosering in om de A10 in beweging te houden. Daardoor kreeg Amsterdam echter problemen op de corridors richting de opritten. Dat is opgelost met gecoördineerd netwerkbreed verkeersmanagement: de drie partijen kijken samen naar verkeersmanagement in hun gebied. Ze hebben beleid opgesteld over hoe er met verkeersstromen in het gebied wordt omgegaan. Dat beleid is input voor Regelaanpak. Slimme netwerken Het technische verhaal van Regelaanpak draait vooral om het introduceren van netwerktechnologie. Scenario’s lijken een soort losse bouwstenen te zijn, zonder samenhang en zonder intelligentie. Regelaanpak knoopt alle apparatuur aan elkaar en laat alles met elkaar communiceren en samenwerken. Zo ontstaat er een groot netwerk. Maar om te weten wat het systeem moet communiceren is er intelligentie nodig. Het systeem moet weten wat het moet doen. De kennis die nu nog in de hoofden van de verkeerskundigen en operators zit, wordt met Regelaanpak in het systeem gezet.

Met Regelaanpak altijd de juiste instellingen Als een verkeerscentrale met Regelaanpak wordt uitgerust, neemt het systeem delen van het regel- en denkwerk over van de mens. Het schakelt zelf de juiste scenario’s in en past die realtime aan op de situatie. Het meet met lussen, radars en reistijdcamera’s de situatie van het verkeerskundige netwerk. Het systeem weet precies waar alle meetapparatuur staat, waar de kruispunten zijn en hoe die met elkaar samenhangen. De belangrijkste kennis voor het systeem is: weten wat het moet doen en waarom. Wat is het uiteindelijke doel? Die kennis komt vanuit het gemeentelijk beleid. De wegbeheerder voedt het systeem met beleidsregels. “We willen tussen A en B een reistijd van maximaal tien minuten. Weg C moet altijd bereikbaar blijven. Bij een incident willen we het verkeer langs die en die weg omleiden.” Afhankelijk van de actueel gemeten situatie ten opzichte van de beleidsregels beslist het systeem waar op het wegennet uitstroom bevorderd moet worden (bijvoorbeeld meer groen in een bepaalde richting), instroom beperkt moet worden (bijvoorbeeld langer rood) of omgeleid (bijvoorbeeld een suggestie op een tekstpaneel) dient te worden. Deze aansturing wordt bovendien in gradaties uitgevoerd. Het weet dus ook: als ik op dit kruispunt doorstroming bevorder, dan moet ik ook instellingen van aangrenzende kruispunten aanpassen, zodat het gebied optimaal wordt geregeld. Het systeem vertaalt de gemeentelijke beleidsregels naar regeltechniek met opdrachten per kruispunt. Sturen met beleidsregels Met Regelaanpak kunnen beleidsmakers en verkeerskundigen veel makkelijker een verkeersregelsysteem inrichten en aanpassen. Het vocabulaire en de bediening sluiten aan bij hun denkwereld, waardoor de kloof tussen beleid en praktijk kleiner wordt. De gebruiker begrijpt wat hij erin stopt en het systeem laat zien wat het oplevert: haal je de gewenste doorstroming tussen A en B en de optimalisatie in het regelgebied?

/case Ook op de werkvloer wordt het werk makkelijker met Regelaanpak. In de oude situatie kiest de operator voor een scenario met vaste instellingen. Maar verkeer is constant aan verandering onderhevig, zodat de instellingen nooit echt optimaal zijn. Regelaanpak gebruikt miniscenario’s en realtimemeetgegevens om realtime op deze veranderingen te reageren en automatisch de juiste instellingen van de scenario’s te bepalen. Zo maak je veel beter, namelijk efficiënter, gebruik van je netwerk, van alle apparatuur die daaraan hangt, met als eindresultaat: betere benutting van de weg en betere bereikbaarheid van de stad. Het aantal “voertuigverliesuren” neemt zienderogen af dankzij Regelaanpak. Het maken, en vooral het bijhouden en beheren, van losse scenario’s is arbeidsintensief. Rijkswaterstaat en de provincies hebben een paar honderd scenario’s in gebruik. Na een kleine verandering aan een weg of kruispunt moeten zij tientallen scenario’s aanpassen. Regelaanpak hoeft alleen de wegwijziging te kennen en voert die verandering vervolgens door waar dat nodig is. Het opzetten en onderhouden van scenario’s wordt zo een stuk eenvoudiger.

Aan dit artikel werkten mee: Edwin Mein Henk den Breejen Paul van Koningsbruggen Stephan Zuiderwijk

Scenario-aanpak Regelt puntsgewijs zonder afstemming met andere scenario’s.

P

P

Toekomst Regelaanpak is een logische stap in de evolutie van mobiliteit. Je automatiseert het handwerk van scenario’s en voegt kennis toe aan het systeem. De toekomst ligt in meer gegevens, bijvoorbeeld de auto als sensor/actuator en slimmere regelsystemen. Dit gebeurt al in het project Autopilot. Hierin is het samenstellen van (mini)scenario’s, dat bij Regelaanpak nog noodzakelijk is, ook volledig geautomatiseerd. Het systeem bepaalt automatisch wat de beste keuze is uit alle mogelijkheden die het heeft om het verkeer te managen binnen de vastgestelde beleidsregels.

Regelaanpak Maatregelen worden automatisch afgestemd op elkaar.

P

P

P P

P

P P P

/visie

Vertrouwen in verbinden Van stand-alone naar systems of systems

Dit decennium is het tijdperk van het Internet of Things (IoT). In korte tijd is er een enorme toename te zien van systemen die ons steeds meer werk uit handen nemen door gebruik te maken van moderne communicatietechnieken (zoals bluetooth en WiFi). Doordat systemen met embedded logica met elkaar gaan communiceren, ontstaan er ‘systems of systems’. Zulke systems of systems krijgen een steeds groter aandeel in ons dagelijks leven. Een eenvoudig voorbeeld is de slimme energiemeter, waardoor we als consument overal ons energieverbruik kunnen monitoren en beïnvloeden. Toch bestaat er terecht de nodige huiver om dit soort technieken nu al grootschalig toe te passen. Een recent voorbeeld hiervan is de maatschappelijke commotie naar aanleiding van de software-update van Tesla, waardoor bestuurders opeens (grotendeels) automatisch kunnen gaan rijden in alle Tesla’s. Zaken als kosten, privacy, beveiliging, veiligheid, wet- en regelgeving en eigenaarschap zorgen op veel plekken voor koudwatervrees en onduidelijkheid. En toch... Er is een beweging in gang gezet die niet meer te stoppen is. Een beweging met de nodige technische uitdagingen, waarbij businesscases sterk afhangen van draagvlak bij gebruikers en regelgevers. Samenbrengen van systemen Intelligente systemen worden op steeds grotere schaal toegepast. Ieder met zijn eigen informatie in zijn eigen taal, waardoor systemen nog steeds onvoldoende direct kunnen communiceren met systemen van andere fabrikanten. Onder druk van de consumentenmarkt is dit aan het veranderen. De koppeling van

diverse systemen in en om de woning of onderweg levert groter gemak op, en daar is de consument wel in geïnteresseerd. Fabrikanten die daar niet aan voldoen, missen al snel de boot. Dat gaan we ook steeds meer zien in de zakelijke markt. De uitdaging hier is de standaardisatie en de protocollen waardoor systemen met elkaar kunnen communiceren. Maar waar dit lukt, ontstaan systems of systems die sterke businesscases ondersteunen. Gekoppelde systemen kunnen bijvoorbeeld in de agrarische sector voor een hogere opbrengst of lagere kosten per vierkante meter zorgen.

>>er is een beweging in gang gezet die niet meer te stoppen is Investering snel terugverdienen Grotere spelers binnen industrie en overheden zijn minder wendbaar. In tegenstelling tot de consumentenmarkt spelen daar andere belangen en verantwoordelijkheden. Toch kunnen juist zij profiteren van systemen die eenvoudig met elkaar communiceren. Bovendien zorgen zij met hun invloed voor een versnelde omslag in denken bij de fabrikanten. Coöperatieve systems of systems vragen bij deze grote spelers om een flinke investering, maar verdienen zich bij een goede uitvoering absoluut terug.

/visie

Op het vlak van tunnelbesturingssystemen is er een nieuwe ontwikkeling gaande, waardoor Rijkswaterstaat over enkele jaren gebruik kan maken van een nieuw besturingssysteem, gebaseerd op moderne IT-technieken. Dit systeem zal door gebruik te maken van standaard protocollen en services veel makkelijker kunnen samenwerken met andere systemen in de verkeerscentrales dan met de huidige generatie embedded systemen (PLC’s) mogelijk is. Hierdoor is een infraobject als bijvoorbeeld een tunnel niet langer een stand-alone systeem, maar wordt het een integraal onderdeel van het verkeersmanagementsysteem van Rijkswaterstaat. Voordeel van een dergelijke benadering is dat daardoor het optimaliseren van gebruik en beschikbaarheid van de infrastructuur veel beter mogelijk wordt. Cyber-physical systems Om de potentie van systems of systems ten volle te benutten, is er meer nodig dan connectiviteit tussen embedded systemen. Om een system of systems goed te laten werken, dient er de nodige businesslogica aan toegevoegd te worden. Van oudsher is die rol uitbesteed aan menselijke controllers. Veel routinematige zaken kunnen echter goed in businesslogica worden ondergebracht. Zeker nu deze logica kan beschikken over steeds meer informatie uit andere systemen. De systemen van samenwerkende embedded systemen die interacteren met de omgeving via sensoren en actuatoren noemen we cyber-physical systems. In de nabije toekomst zien we dat deze cyber-physical systems netwerken van systemen vormen die ons veel werk uit handen kunnen nemen en tot betere resultaten

kunnen komen dan op basis van volledig menselijke regie mogelijk is. Overkoepelende software treft dan als coördinerende laag van algoritmes zelf alle voorbereidingen en biedt vervolgens een advies aan, waarna een medewerker dit advies met een druk op de knop in gang zet. De coördinerende software neemt vervolgens alle ‘administratieve rompslomp’ voor zijn rekening. Illustratief is een proef met het oplossen van de spookfiles. Achter de schermen verwerkt de software informatie over weg- en weersgesteldheid, verkeersdruk, enzovoort, en adviseert bestuurders over bijvoorbeeld snelheid en plaats op de weg. Bestuurders hoeven alleen maar het advies te volgen om daarmee gezamenlijk een spookfile te voorkomen.

>>een werknemer kan zich weer bezig houden met zijn echte werk Steeds intelligenter door big data Experimenten met zo’n coördinerende, administratieve laag zijn overal op de wereld gaande. Maar er zijn al vervolgstappen in ontwikkeling: een nieuwe generatie algoritmes die zelf een inschatting maken, waarna de hard- en software zelf actie ondernemen. Dus buiten de mens om. Aan ontwikkelingen met de zelfrijdende auto is al te zien dat we op de drempel van dit nieuwe tijdperk staan. Met alle data van onder andere weerswaarnemingen, gps, verkeer en de directe omgeving moet de software van het voertuig zelfstandig de juiste beslissingen nemen.

Tegelijkertijd maken deze experimenten duidelijk dat het nog even duurt voor het echt goed werkt: de mens kan onderscheid maken en snapt bepaalde verschillen; software (nog) niet. Daarnaast genereert de verdere integratie van cyber-physical systems en systems of systems steeds meer (big) data. Een toename van het aantal toepassingen vermenigvuldigt dat alleen maar. Hoe gaan de nieuwe algoritmes daarmee om? En wat als de data uit verschillende systemen elkaar gaat tegenspreken? Dit zijn zaken die bij het ontwerp van systems of systems of cyber-physical systems een belangrijke rol spelen. Vertrouwen Duidelijk is wel dat de huidige generatie systems of systems in rap tempo opkomt in alle onderdelen van onze maatschappij. Denk bijvoorbeeld aan diverse logistieke processen en de infrastructuur van wegen en water. Zo kan vrachtvervoer op weg en water efficiënter op elkaar afgestemd worden, terwijl bijvoorbeeld overlast in binnensteden of een te grote belasting van een deel van het (vaar)wegennet beperkt blijft. Maar denk ook aan elektronische patiëntendossiers en regelsystemen in energienetten en woningen. De publieke opinie kijkt met het nodige wantrouwen naar dit soort ‘zelfdenkende systemen’, maar kan er tegelijkertijd niet meer omheen omdat ze voorzien in een groeiende behoefte. Er is daarom een belangrijke rol weggelegd voor technologische specialisten om bij het ontwerpen en implementeren van systems of systems rekening te houden met dit sentiment. Om het vertrouwen te vergroten zijn wij voorstander van een geleidelijk groeipad, waarin gemakkelijk nieuwe functionaliteit en businesslogica aan het system of systems toegevoegd kunnen worden. Corebusiness De grootste impact heeft de ontwikkeling van zelfregulerende systemen waarschijnlijk op ons mensen. Met de zekerheid dat achter de schermen systemen de juiste beslissingen zelfstandig kunnen nemen, kan een werknemer zich weer bezig houden met zijn echte werk. De verkeersmanager kan zich op het grotere geografische geheel richten, als bijvoorbeeld een tunnel goed en veilig zelfstandig functioneert binnen een overkoepelend systeem van andere tunnels, bruggen en (vaar)wegen. Een agrariër kan zich focussen op zijn planten of dieren; de (regel)systemen zorgen dat alle omstandigheden altijd optimaal zijn. Vaarwel regelwerk; welkom corebusiness!

Aan dit artikel werkten mee: Serge de Vos Tjerk Langelaar Toine Houben

/trends & hypes

Start-ups als creatieve motor van innovatie ‘We hebben dromers nodig’ Overal om ons heen duiken nieuwe, kleine bedrijfjes op met nieuwe ideeën en wilde producten en diensten. Geïnspireerd door de succesverhalen van onder meer Google, Uber en Airbnb staan deze start-ups volop in de schijnwerpers. In medialand is het een hype om aan start-ups bijna net zoveel aandacht te schenken als aan grote multinationals. Maar juist in samenwerking met gevestigde MKB’s hebben de nieuwe, creatieve ideeën meer kans van slagen. Overlevingskansen Er zijn grofweg twee vormen van technische en innovatieve start-ups; de opzichzelfstaande start-up en de start-up die ontstaat binnen een bestaande onderneming, de interne start-up. Overleven en groeien is voor de eerste vorm start-ups niet gemakkelijk. Uit onderzoek blijkt dat zo’n 50% van de start-ups al binnen vijf jaar weer verdwenen is en dat van de rest maar 0,5% in staat is om een omzet van minstens 10 miljoen te behalen. De interne start-up heeft al een meer solide basis door het vermogen, de kennis en het ondernemerschap binnen de bestaande organisatie. Co-creatie Veranderingen in de wereld en in de markt gaan steeds sneller. Een start-up ontwikkelt in datzelfde tempo mee en kan inspelen op

de kansen die zich daarbij voordoen. Dat is een groot voordeel, want grote bedrijven hebben daar meer moeite mee. Zowel start-ups als MKB’s en grotere bedrijven zijn op zoek naar de juiste balans tussen meegaan in de snelheid van de wereld en een solide basis. Een co-creatie tussen opzichzelfstaande start-ups en bestaande organisaties is een oplossing voor beide partijen. Want behalve dat het de risico’s dempt en financiële ondersteuning biedt, levert de co-creatie die organisaties nieuwe kennis op, maar ook inzicht in nieuwe afzetmarkten. En - hopelijk succesvolle nieuwe producten of diensten waarmee de start-up zich weet te ontwikkelen tot een scale-up. In zo’n co-creatie is het de kunst om voor beide partijen de juiste omstandigheden te creëren zodat de partijen elkaar versterken in plaats van tegenwerken. Bewijzen Een mooi idee is natuurlijk prachtig. Maar hoe wordt het winstgevend? Dat is nog niet zo gemakkelijk. Europa heeft met al zijn subculturen een lastig klimaat voor startups, zeker vergeleken met bijvoorbeeld Silicon Valley in de Verenigde Staten. Daar komt bij dat overheden en bedrijven in ons land de meerwaarde van start-ups als bron van innovatie nog onvoldoende benutten. Hierbij zijn Europese en nationale overheden weliswaar volop bezig met het vormen van beleid en delta’s, maar concrete

maatregelen waarvan bewezen is dat ze het succes bevorderen ontbreken. Een start-up moet zichzelf (en zijn product of dienst) eerst nog bewijzen. Deze pioniersfase is daarom meestal (financieel) instabiel en onzeker. Vaak ontbreekt het aan voldoende kennis van de markt en klanten. Bovendien duurt het opstarten van een succesvol technologisch en innovatief product vaak lang. Langetermijndenken is dus een noodzaak, maar investeerders hebben daar vaak minder trek in. Tot slot moet er een goed team staan wil de start-up een goede kans maken, een team bestaande uit mensen met kennis van techniek en mensen met kennis van de markt en bedrijfsvoering. Samen profiteren Samenwerking met een solide partner ondervangt een deel van deze risico’s. Zo’n partner biedt vaak naast de financiële ruggesteun ook interessante voordelen, zoals bestaande klanten en kennis over diverse domeinen en markten. Tegelijkertijd brengt een succesvolle start-up geld in het laatje, alhoewel dat veelal pas achteraf gebeurt. Veel belangrijker is dat de investeerder al vanaf de opstartfase direct zicht heeft op de ontwikkelingen van de start-up. Innovaties in marktmodellen, toegang tot nieuwveroverde markten en domeinen en kennis van nieuwe ontdekkingen komen zo via de start-up ook de eigen organisatie binnen.

Stimuleren van creatieve chaos Het klinkt misschien als een goedkope R&D-afdeling: de start-up verzint de nieuwe dingen en als onderneming hoef je ze alleen maar te vermarkten. Zo simpel is het niet. Grote ondernemingen gaan vaak uit van corporate excellence en proberen procesgestuurd te innoveren. Bovendien denken zij vanuit hun markten en anticiperen ze op de behoeften die ze daar zien. Start-ups moeten als zelfstandige en onafhankelijke onderneming juist zelf de markt op en werken buiten de kaders van de bestaande organisatie. Zij kijken met een frisse blik als dromers naar wat er kan en creëren daarmee een behoefte in de markt. Dat vraagt een geheel andere benadering: in de samenwerking met een start-up moeten bedrijven vooral de creatieve chaos stimuleren, en zelfs faciliteren. Om creatief te zijn moeten medewerkers zich kunnen (of: mogen) vervelen. In bestaande organsaties is de bekende koffiecorner - mits goed uitgerust om vrij met elkaar te kunnen overleggen - zo’n plek waar menig idee ontkiemt. Ook het ontbreken van vooraf opgelegde regels en kaders is een bewezen succesfactor voor creativiteit. Als het idee concreet wordt, dan stelt de werkgever of potentiële partner zich op als een echte Shark Tank: wil hij op basis van de pitch inderdaad tijd, geld, kennis enzovoort in het nieuwe idee investeren? Hierbij blijkt dat de investeerder goede vragen moet leren stellen, aangescherpt door kennis en ervaringen uit eerdere trajecten. Na een succesvolle pitch stellen investeerder en start-up samen een plan op, waarbij duidelijke mijlpalen de grote onderneming helpen om het investeringsprogramma te monitoren.

>>groot en toekomstgericht denken Actiegericht met eigen visie Dat lijkt wel erg veel structuur voor de flexibele en out-of-the-box denkende start-up. Maar die kaders horen bij de relatie tussen start-up en investeerder. De kunst is om als startup - zeker als die uit de eigen onderneming is voortgekomen - te blijven focussen op het nieuwe product. Als zelfstandige onderneming moet de start-up zijn eigen visie ontwikkelen, los van de klanten van de investeerder. Belangrijk is dat de start-up groot en toekomstgericht denkt, maar wel in het hier en nu blijft en er met maximale energie voor gaat: Dat hij gaat rondlopen op de plek waar het product moet komen om domeinkennis op te doen, durft te experimenteren en blijft toetsen of het idee nog past, en snelheid durft te maken en ervoor kiest om bepaalde procesmatige zaken niet te doen. Tegelijkertijd moet hij ook flexibel genoeg blijven om zijn koers en aanpak aan te passen. Met een betrokken investeerder wordt de kans op succes alleen maar groter. Ruimte voor initiatief Start-ups zijn een mogelijkheid om broodnodige vernieuwing te stimuleren. Een potentieel dat overheden en bedrijven in Nederland nog beter kunnen benutten. Zij kunnen een grote rol spelen in het creëren van kansen voor start-ups. Bijvoorbeeld door het voor bestaande organisaties aantrekkelijk te maken om te investeren in start-ups, door start-ups te faciliteren of zich op te werpen als launching customer. Zo profiteren zij als eerste op een verantwoorde manier van de nieuwste ontwikkelingen.

Aan dit artikel werkten mee: Bas Dunnebier Jan van der Wel Olaf Honkoop

Tot slot hebben zowel overheden als bestaande organisaties als geen ander de mogelijkheid om start-ups te begeleiden, te helpen hun netwerken op te bouwen en ze te coachen. Concrete initiatieven zoals de Brabantse Ontwikkelings Maatschappij (BOM) en Yes!Delft laten zien wat hier (lokaal) al aan winst te behalen valt. Levert deze vorm van co-creatie de innovatie van de toekomst? Als het aan Technolution ligt zeker!

/medewerkers aan het woord Team Garonne: • Alex Haagen • Arjen Halewijn • Aster Leegwater • Bart Staal • Bas Bijlsma • Bertrik Sikken • Christiaan Hartman • Dave Marples • Edo Veenis • Femke Terpstra • Frank Ambrosius • Hans van der Hoorn • Jeroen de Kort • Marc van Eert • Marcel de Wit • Martijn van den Heuvel • Nicky Tellekamp • Olivier Swinkels • Robert Wassens • Teun Jaspers

Team Garonne Kennisvergaring via onderzoek Onderzoek is een wezenlijke taak voor een technologie-integrator als Technolution. Het is belangrijk om te begrijpen wat de mogelijkheden zijn van de nieuwste technologieën; hoe we ze kunnen inzetten in onze veelal maatschappelijk relevante projecten. Voor het project Garonne (zie technologie-artikel op pagina 4) hebben we dit meritocratisch benaderd. Chief Scientist Dave Marples: “Mijn vraag was letterlijk: wil je meewerken aan een onderzoeksproject waarbij we allemaal gelijk zijn, we samen leren en ieders input even waardevol is? Slimme ideeën komen juist van binnenuit de organisatie en we willen zorgen dat deze inspiratie kan worden omgezet in kennis.” We vroegen een paar betrokken collega’s naar hun ervaring tijdens dit bijzondere project. “De open mindset van het project en hoe je daar zelf invulling aan kunt geven, vond ik interessant om mee te leren omgaan,” aldus Aster Leegwater. “Toen ik achteraf een overzicht maakte van wat ik heb geleerd, was dat eigenlijk meer dan ik dacht! Dat ik zo de kans krijg om mijn kennis op specifieke technische punten die ik interessant vind te verdiepen, vind ik erg leuk.”

Martijn van den Heuvel vult aan: “Naast dat ik enorm veel nieuwe vaardigheden en kennis heb opgedaan, vond ik het erg mooi om te zien hoe het project zich ontwikkelde van vrijwillig hobbyproject tot Technolutionproject. In het begin stond de individuele kennisvergaring voorop, maar toen de beurs dichterbij kwam ontstond er een strakke focus waarbij het gezamenlijke doel centraal stond. De mooie combinatie van individuele ambities en een pragmatische aanpak heeft geleid tot een robuuste demonstratie als prachtig eindresultaat.”

>>inspiratie omzetten in kennis Frank Ambrosius vervolgt: “Toen we in de laatste weken voor het ITS World Congress alle onderdelen bij elkaar zagen komen, ging het echt leven. Van 3d-geprinte onderdelen tot elektronica en software, alles paste. In een relatief korte periode hebben we dit allemaal kunnen integreren in een hele leuke demo. Ik ben zelf ook op de beurs in Bordeaux geweest. Het was erg leuk om te zien hoe de demo de aandacht trok en hielp bij het vertellen van wat wij gerealiseerd hebben.”