Wereldomvattend sensornetwerk met ‘smart dust’

Internet zal in de toekomst nog veel meer worden aangevuld met intelligente sensornetwerken. Ook 'toevallig' aanwezige smart phones en andere apparaten van gebruikers zullen dan deel gaan uitmaken van een 'wereldomvattend monitoring systeem' dat metingen doet en resultaten communiceert. Dit voorspelde prof.dr.ing. Paul Havinga op 10 juni jl. in zijn intreerede 'Het onzichtbare zichtbaar', als hoogleraar Pervasive Systems aan de Universiteit Twente.

Het idee van ‘smart dust’, zo’n tien jaar geleden voor het eerst gelanceerd, is altijd een grote bron van inspiratie geweest voor Havinga: maak een minuscuul sensorsysteem dat kan zenden en ontvangen, en ‘strooi het uit’ waar het nodig is. Het systeem opereert autonoom en organiseert zijn eigen netwerk met collega-sensoren, zonder centrale regisseur. De computer verdwijnt daarbij uit beeld. Dat stelt onderzoekers voor grote technologische uitdagingen, illustreert Havinga: “Pervasive systems moeten in een volstrekt onbekende omgeving kunnen werken, met vaak onbekende middelen. Bovendien heb je te maken met de tegenstrijdigheid dat de sensoren eigenlijk altijd waakzaam moeten zijn, terwijl ze tegelijk bij voorkeur ‘uit’ staan om energie te besparen.” 

Van brandbestrijding tot gezondheidszorg
In de afgelopen jaren heeft Havinga met zijn onderzoeksgroep boeiende toepassingen ontwikkeld voor deze sensornetwerken: ze zijn weliswaar nog niet zo klein als in de prognoses van tien jaar geleden, maar dat is vaak niet eens nodig. In zijn intreerede noemt Havinga onder meer het monitoren van bosbranden, met autonome mini-helicopters die zo nodig sensoren uitstrooien om detailmetingen te doen. Gecombineerd met sensoren die brandbestrijders dragen op hun pak, ontstaat snel een beeld van de brand.

Ook in de gezondheidszorg zullen deze sensoren een grote vlucht maken, verwacht hij. Bijvoorbeeld bij het meten van activiteitenpatronen en het geven van feedback aan patiënten die lijden aan COPD. De sensoren vormen dan een ‘Body Area Network’. 

Opportunistic sensing
Nog een stap verder, en je ‘oogst’ informatie van alle apparaten die op dat moment op een bepaalde plaats aanwezig zijn. ‘Opportunistic sensing’ of ‘crowd sourcing’ zijn hiervoor de nieuwe begrippen. Een voorloper daarvan is het samenstellen van filegegevens op basis van locatie-data van mobiele telefoons. Voor een wereldomvattend monitoring systeem moeten nog wel wat hobbels genomen worden, aldus Havinga. De zorg die hij hoort over de privacy, is daar één van, evenals de zorg over het milieu. En ‘slimmer is beter’ kan volgens hem niet altijd het motto zijn: “Het gemak van een huis vol samenwerkende intelligente apparaten kan wel eens behoorlijk tegenvallen door onvoorspelbaar gedrag dat erg vermoeiend is voor de omgeving.” Desalniettemin zullen onzichtbare computers volgens Havinga in belangrijke mate kunnen bijdragen aan een betere toekomst, omdat ze ons inzicht geven in de verschillende ecosystemen om ons heen en hun interactie: ze maken op die manier het onzichtbare zichtbaar.

Paul Havinga is verbonden aan het Centrum voor Telematica en Informatietechnologie (CTIT) van de Universiteit Twente. Hij is mede-oprichter van de onderneming Ambient Systems. Samen met zijn onderzoeksgroep heeft dit bedrijf onder meer een monitoringsysteem ontwikkeld voor de waterkwaliteit bij het Great Barrier Reef. Havinga won in 2007 de Van den Kroonenbergprijs voor jong ondernemerschap. In hetzelfde jaar won hij ook de ICTRegie Award. Hij was initiatiefnemer van grote nationale en internationale projecten zoals EYES – energy efficient sensor networks -en Smart Surroundings.