Module 1B - Het internet der dingen Flashcards

1
Q

Vanwaar komt de naam IoT?

A
  • Britse technologiepionier Kevin Ashton in 1999, daarvoor werden dingen ook al aan het internet gehangen. Ashton duidde met dit begrip een systeem aan waarbij producten worden voorzien van een Radio-Frequency Identification (RFID)-tag die in verbinding staat met het internet.
    • Daarmee kunnen bijvoorbeeld producten in een bevoorradingsketen worden geteld en gelokaliseerd, zonder menselijke tussenkomst.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

Wat is de laatste jaren de evolutie van IoT?

A
  • De laatste jaren heeft het IoT een enorme vlucht genomen. Er wordt geschat dat in 2020 wereldwijd 20 miljard apparaten met het internet verbonden zullen zijn. De totale geschatte waarde van de IoT-industrie loopt op tot 11,1 triljoen dollar in 2015.
  • De precieze cijfers van het aantal op het IoT aangesloten dingen en de hiermee verbonden financiële omzet, evenals de voorspellingen naar de toekomst toe, variëren natuurlijk met de studie en het moment van publicatie, maar de verwachte groei is in elk geval exponentieel.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

Wat is een brede definitie van IoT?

A
  • In een zeer brede opvatting wordt het IoT gezien als het geheel van op het internet aangesloten apparaten.
  • Specifieker zijn definities die zich richten op ‘alledaagse’ apparaten of, in andere woorden, apparaten die oorspronkelijk niet tot de categorie computers worden gerekend.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

Definitie The Internet Society:

A

“The terms ‘Internet of Things’ and ‘IoT’ refer broadly to the extension of network connectivity and computing capability to objects, devices, sensors and items not ordinarily considered to be computers.”

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

Definitie Oxford Dictionary

A

“Internet of Things (noun): The interconnection via the Internet of computing devices embedded in everyday objects, enabling them to send and receive data”

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

Hoe is de ontwikkeling van IoT ontstaan?

A

De ontwikkeling van het IoT is een resultaat van de samenkomst en snelle evolutie van reeds langer bestaande technologieën.

Twee definiërende kenmerken van het Internet of Things: de ‘everyday objects’ die samen het IoT vormen, en het ‘internet’ waarmee zij worden verbonden.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

Wat is het internet?

A
  • Het internet is het wereldwijde netwerk van computers dat door middel van schakelaars, routers, kabels, glasvezel, communicatiesatellieten en andere fysieke apparatuur in staat is tot onderlinge communicatie.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

Wat is de primaire functie van het internet?

A
  • De primaire functie van het internet is het transporteren van informatie van het ene naar het andere punt op een snelle, betrouwbare en veilige manier.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

Wat is het World Wide Web?

A
  • Het World Wide Web (www) is een specifieke toepassing van het internet. Het is een ‘grafische interface’ die gebruikers in staat stelt op eenvoudige, bruikbare wijze via het internet te communiceren. Het World Wide Web betreft slechts een manier om het internet te gebruiken. De termen internet en World Wide Web zijn dus niet inwisselbaar.
  • Dit neemt niet weg dat het World Wide Web de primaire wijze is waarop mensen van het internet gebruik maken. Het World Wide Web wordt gekenmerkt door actief gebruik van het internet.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

Wat is het onderscheid van het World Wide Web en IoT?

A
  • Het www = actief gebruik van het internet: zoekopdrachten, inloggen op sociale media, versturen van e-mails worden data gegenereerd en informatie verzonden.
  • IoT = meer passieve interactie met het internet: Auto’s, huishoudelijke apparaten en ziekenhuisapparatuur,… → versturen & ontvangen van data zonder actieve betrokkenheid van gebruikers bij deze interactie met het internet.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

Hoe verandert IoT onze omgang met het internet?

A
  • Omdat het een meer passieve omgang is met het internet staat het voor een verandering in de wijze waarop van het internet gebruik wordt gemaakt. Het verbindt het internet met de fysieke wereld via talloze sensoren en leidt zo tot een ‘zintuiglijk’ internet.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Wat is ‘ubiquitous connectivity’?

A
  • Door de lage kosten, hoge snelheid en alomtegenwoordigheid van het internet en draadloze datanetwerken is sprake van ‘ubiquitous connectivity’, waarin alle objecten verbonden kunnen worden met de globale infrastructuur van informatie- en communicatietechnologie.
  • De toegenomen connectiviteit van objecten maakt dat de verzamelde data gedeeld kunnen worden met andere objecten en netwerken.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Wat was IPv4?

A
  • Onder IPv4 (Internet Protocol versie 4) bestond het gevaar dat het aantal IP-adressen opraakte. Met ingebruikname van het IPv6 (Internet Protocol versie 6) is het mogelijk geworden om grote hoeveelheden apparaten van een IP-adres te voorzien. Het risico van een tekort aan IP-adressen doet zich onder IPv6 niet meer voor.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

Hoe wordt de hoeveelheid data opgeslagen?

A
  • De enorme hoeveelheden gegeneerde data worden steeds vaker opgeslagen en verwerkt in de ‘cloud’. Dit betekent dat data niet op één plek (bijvoorbeeld in een datawarehouse) worden opgeslagen, maar decentraal op verschillende servers op verschillende locaties.
  • Hierdoor kunnen de grote hoeveelheden data die worden verzameld door met het internet verbonden apparaten eenvoudig en goedkoop worden opgeslagen.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

Wat zijn de componenten van de ‘Things’

A
  • Things = alledaagse objecten in het Internet of Things
  • Bestaan uit:
  1. Sensor
  2. Microprocessoren: Mogelijkheden tot het verwerken van de waarnemingen van de sensoren, bijvoorbeeld in de vorm van microprocessoren.
  3. Actuator: Een ‘actuator’ die het object in staat stelt om actie te ondernemen naar aanleiding van de verwerkte waarneming.
  4. Communication abilities: waardoor het object verbinding kan maken met een netwerk of andere apparaten
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Wat is de sensor?

A
  • Een sensor die fysieke stimuli als beweging, hitte, geluid, druk of de nabijheid van personen kan detecteren.
    • Deze waarneming wordt vervolgens omgezet naar een analoog of digitaal signaal, zodat dit leesbaar is voor mensen of computers.
  • Daardoor stellen sensoren alledaagse objecten bovendien in staat om data te verzamelen, waardoor zij essentieel zijn voor het IoT.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
17
Q

Hoe komt het dat we die componenten steeds meer terugvinden?

A
  • Doordat de chips, sensoren en andere technologieën die gebruikt worden in deze componenten goedkoper, kleiner en energiezuiniger zijn geworden, zijn zij steeds vaker terug te vinden in allerlei objecten.
  • Gevolg:
    • Het is de toenemende aanwezigheid van deze ‘sensoren, actuatoren en microprocessoren in, aan en nabij vele alledaagse goederen, objecten en apparaten en de uitwisseling van informatie daartussen en met externe diensten’ die een belangrijke rol speelt in de groei van het Internet of Things
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
18
Q

Tot wat leidt deze enorme hoeveelheid IoT-objecten?

A
  • Al die ‘dingen’ zijn in staat om zonder menselijke tussenkomst data te verzamelen en te delen → hyperconnected world.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
19
Q

Wat is een belangrijke uitdaging voor IoT?

A
  • IoT objecten zijn veelal ‘heterogeen’ van aard → zijn gemaakt door verschillende fabrikanten, gebaseerd zijn op verschillende soorten hardware en verbonden zijn met verschillende netwerken.
  • Een belangrijke uitdaging voor het Internet of Things is het realiseren van samenwerkingsmogelijkheden en communicatie tussen deze heterogene apparaten en netwerken (interoperabiliteit).
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
20
Q

Wat is de architectuur van het IoT?

A
  • Dit is de wijze waarop verschillende IoT apparaten, netwerken en applicaties zich met elkaar verbinden en tot elkaar verhouden.
    • Het IoT wordt veelal weergegeven als een vierlagig systeem
  1. Applicaties: data-utilisatie (meldingen, acties)
  2. Applicatie-ondersteuning: data-opslag en verwerking
  3. Netwerk: datatransport
  4. Apparaten: datawaarneming door sensoren
21
Q

4 lagen architectuur IoT?

A
  1. Device layer: Onderste laag: hier bevinden zich objecten met sensoren die data waarnemen en doorgeven.
  2. Network services layer: Hier bevindt zich de techniek die zorgt voor het veilige en snelle transport van de data, vaak naar de cloud.
  3. Data layer: In de cloud worden data opgeslagen en geanalyseerd ten behoeve van applicatie-ondersteuning.
  4. Application services layer: Applicatielaag = bovenste laag waarin de geanalyseerde data worden teruggekoppeld naar de gebruiker en/of (automatisch) wordt omgezeet in meldingen of acties.
22
Q

Voorbeeld Poudel: medische IoT

A
  1. Sensoren registreren data van hartslag patiënt
  2. Data worden via de netwerklaag naar de applicatielaag getransporteerd, waar ze worden opgeslagen en geanalyseerd.
  3. De uitkomst van de analyse wordt in de applicatielaag doorgegeven aan de dokter en patiënt die van eventuele afwijkingen op de hoogte worden gesteld.
23
Q

Wat is de pluriformiteit van de IoT architectuur?

A
  • De manier waarop specifieke apparaten met elkaar en met netwerken verbonden zijn, hangt af van door fabrikanten en ontwikkelaars gemaakte keuzes.
  1. Model A: Object-naar-gateway-communicatie
  2. Model B: Object-naar-object-communicatie
  3. Model C: Object-naar-cloud-communicatie
24
Q

Model A: Object-naar-gateway-communicatie

A
  • Bij communicatie via een ‘gateway’ wordt een IoT-object via een zogeheten gateway met het internet verbonden. Zowel het object als de gateway bevinden zich in de device layer.
    • Bv. data van een e-health armband die wordt verwerkt.
    • De armband zelf heeft een sensor maar kan niet direct contact maken met het internet: smartphone = gateway en zijn verbonden via Bluetooth bv.
    • De smartphone, die is uitgerust met een e-health-applicatie, is verbonden met het internet en is in staat om de data door te sturen naar de cloud, waar de data worden opgeslagen, (verder) verwerkt, geanalyseerd en uiteindelijk teruggekoppeld naar de gebruiker.
25
Q

Model B: Object-naar-object-communicatie

A
  • In het object-naar-object-model zijn IoT-objecten direct met elkaar verbonden. Dit model wordt veel gebruikt bij huishoudelijke IoT-toepassingen. De apparaten communiceren met elkaar op een autonome wijze en verzamelen en delen informatie. Zo kan een ‘intelligente’ woonomgeving worden gecreëerd.
    • Een voorbeeld is een lamp die is uitgerust met een sensor. Deze sensor neemt de aanwezigheid van personen waar, waarna deze informatie via een netwerk (Wifi, Bluetooth, het internet, etc.) wordt gecommuniceerd naar een lichtschakelaar die de opdracht krijgt om de lamp aan te zetten.
26
Q

Model C: Object-naar-cloud-communicatie

A
  • Sommige objecten zijn in staat om direct verbinding te maken met de cloud.
    • Een voorbeeld is de slimme thermostaat die is uitgerust met internetverbinding. De thermostaat kan data over energieverbruik doorsturen naar een cloud, waarna de data verder geanalyseerd kunnen worden. In een aanvulling op dit model krijgt de gebruiker via een gateway – bijvoorbeeld zijn smartphone – toegang tot de thermostaat, zodat deze op afstand kan worden bestuurd.
27
Q

Wat is een slimme woning?

A
  • Smart home: hier zijn de elektronische apparaten en voorzieningen met elkaar en met het internet verbonden. De apparaten zijn in staat om onderling informatie uit te wisselen en kunnen op elkaar en bewoners reageren.
    • huishoudelijke apparaten, verlichting, verwarming, tv’s, beveiligingssystemen en camera’s.
28
Q

Voordelen slimme woning?

A
  • Bevordert energiezuinigheid en gebruiksvriendelijkheid: automatisch koffie zetten, lichten die aanspringen als een bewoner door het huis loopt, voorverwarmen oven,…
29
Q

Wat is kenmerkend voor een slimme woning?

A
  • Zij gaat anticiperen op de gebruiker, zich proactief aanpassen en diensten op maat leveren, soms zelfs voordat de bewoner zich van zijn behoeften bewust is. De apparaten genereren data die door algoritmes wordt geanalyseerd, hetgeen leidt tot een ‘eigen wil’ van de woning.
30
Q

Wat zijn slimme steden

A
  • Smart city: maakt gebruik van de real-time data die verzameld worden door met sensoren uitgeruste objecten die in verbinding staan met het internet.
  • In een slimme stad worden cameragegevens en andere sensoren gebruikt om verkeersstromen – en bijbehorende emissiepatronen – te monitoren en te reguleren.
31
Q

Waarvoor worden slimme steden momenteel vooral gebruikt?

A
  • Bevorderen van verkeersstromen in steden en in het veiligheidsdomein.
  • De navigatiesystemen van automobilisten ontvangen informatie over de te rijden route en de beschikbaarheid van parkeerplekken (smart parking). Data afkomstig van meldpanelen, alarmsystemen, hekwerkdetectoren en camera’s worden ingezet om opstootjes voortijdig te signaleren en grote menigten te controleren.
  • Met behulp van geluidssensoren kan de exacte locatie van pistoolschoten en geweldsmisdrijven worden gedetecteerd.
32
Q

Wat zijn nog andere voorbeelden van slimme steden?

A
  • Andere sensoren kunnen de luchtkwaliteit meten en beïnvloeden – samen met de informatie afkomstig van de e-health-armbanden of ‘smart watches’ van inwoners – het gezondheidsbeleid van gemeenten.
  • Straatlichten passen zich aan aan het tijdstip van de dag, de weersomstandigheden en de nabijheid en gemoedstoestand van personen.
  • De route van vuilniswagens wordt bepaald door sensoren die meten in hoeverre vuilnisbakken en -containers gevuld zijn.
33
Q

Waartoe leiden de slimme steden?

A

Kortom, grote hoeveelheden data kunnen worden gecombineerd en ingezet voor het monitoren van het welzijn en de veiligheid in de slimme stad. De vergaarde kennis kan automatisch leiden tot aanpassingen in de fysieke leefomgeving van burgers.

34
Q

3 categorieën IoT objecten

A
  1. Wearables: Objecten die gebruikers dragen
  2. Dingen die worden ingeplant bij gebruikers
  3. Niet-draagbare apparaten
35
Q

Gebruik van deze objecten IoT gezondheid?

A
  • Zowel in de gezondheidszorg: ziekenhuizen of bij de patiënten thuis.
  • Persoonlijke gezondheid op niet-medische gronden.
36
Q

Voorbeelden toepassing gezondheidszorg IoT toepassingen?

A
  • Wireless diagnostic devices: kunnen hartslag, temperatuur en ademhaling constant meten en kunnen ook thuis bij patiënten worden gedragen.
    • Bv. diabetes: continue opvolgen; ook wanneer een patiënt zijn medicijnen al dan niet heeft genomen.
  • Val- en bewegingssensoren voor ouderen in verzorgingstehuizen.
  • Smart-devices voor persoonlijke gezondheid: armband of horloge.
37
Q

Wat is er aangetoond ivm cortisol?

A
  • Biologische factoren en crimineel gedrag. Lage hartslag = risicofactor die kan indiceren dat er minder cortisol wordt aangemaakt; op zijn beurt houdt een laag cortisolgehalte weer verband met crimineel gedrag.
  • Er is in dit kader voorgesteld om jeugdige delinquenten wearables te laten dragen die voortdurend hartslag, huidgeleiding en ademhaling meten.
  • Voortschrijdende technologische ontwikkelingen maken het mogelijk om de sensoren van het Internet of Things dusdanig te verkleinen dat deze ook in het menselijk lichaam geplaatst kunnen worden.
38
Q

Wat zijn nog andere toepassingen voor gezondheidszorgen IoT?

A
  • toepassingen in de (productie)industrie (Industry 4.0)
  • toepassingen bij (autonome) auto’s en andere voertuigen
  • slimme landbouw en veeteelt
  • slimme handel
39
Q

Wat zijn de technologische uitdagingen voor IoT?

A
  1. Energievoorziening
  2. Interoperabiliteit
  3. Betrouwbaarheid
  4. Diversiteit
  5. Tegenstrijdige eisen
40
Q

Energievoorziening: technologische uitdagingen?

A
  • Vaak worden IoT dingen gezet in een omgeving voor langdurig gebruik maar ze hebben energie nodig.
  • Naast het beperken van het energieverbruik van de dingen zelf door een geoptimaliseerd ontwerp, wordt er ook gekeken naar het aftappen of ‘oogsten’ van energie (Engels: energy harvesting of energy scavenging) uit de omgeving (bv. uit zonlicht, uit trillingen, uit temperatuursverschillen, enz.).
41
Q

Interoperabiliteit: technologische uitdaging IoT

A
  • Verschillende dingen en verschillende versies van hetzelfde ding dienen met mekaar te kunnen werken en gegevens uit te wisselen binnen hetzelfde systeem, maar dit kan bemoeilijkt worden door (het gebrek aan) compatibiliteit van verschillende versies of upgrades van sofware, protocollen, e.d.
42
Q

Betrouwbaarheid: technologische uitdagingen?

A
  • Valt het IoT-systeem in duigen als een link in het netwerk wegvalt? Of als één ding beschadigd of kapot geraakt? Hoe wordt de betrouwbaarheid van de dienst (bv. controle van de lichten in een gebouw) gegarandeerd zelfs als 1 detector wegvalt?
  • Moet elk ding in staat zijn om autonoom te werken, data te verwerven en door te sturen zonder op andere dingen of verbindingen te rekenen, of moet er redundantie worden ingebouwd?
  • Ook het feit dat veel communicatie in IoT-toepassingen draadloos is verhoogt het risico van onbetrouwbaarheid.
43
Q

Diversiteit: technologische belemmering?

A

Er is een grote diversiteit in fysische grootte, densiteit, plaatsing in ruimte… tussen de verschillende toepassingen wat technische uitdagingen stelt.

44
Q

Tegenstrijdige eisen: technologische uitdaging?

A

De eisen van gebruikers vaak tegenstrijdig zijn. Enerzijds wil men in het IoT kleine en goedkope dingen met lange levensduur… wat echter typisch in tegenstrijd is met de vraag naar laag vermogenverbuik, hoge flexibiliteit en de wens om weinig aan te passen van de ene generatie op de volgende… Ingenieurs hebben een mooie kluif aan dergelijke tegenstrijdige eisen.

45
Q

Wat zijn de juridische vraagstellingen voor IoT?

A
  1. Privacy
  2. Verantwoordelijkheid
  3. Security
46
Q

Privacy bij IoT?

A
  • Wie controleert al die door IoT-dingen verzamelde data? Hoe zit het met onze privacy in een IoT-wereld vol sensoren?
  • Mag de overheid of de politie je doen en laten en de plaatsen die je allemaal bezoekt in het oog houden op basis van de data van alle camera’s die in de openbare ruimte en/of in gebouwen geïnstalleerd worden?
    • Is het antwoord hetzelfde in alle landen?
  • Mag bijvoorbeeld je werkgever je werktijd controleren op basis van IoT-data van bv. veiligheidscamera’s? Welke mate van verhaal heb je tegen het verzamelen van allerlei digitale IoT-data rond jouw persoon?
47
Q

Verantwoordelijkheid en IoT?

A
  • Indien IoT-systemen autonoom beslissingen kunnen nemen, wie is dan verantwoordelijk voor foute beslissingen die tot een grote kost of schade leiden?
    • Bv. slimme woning: wat indien je slimme koelkast voor gewoon persoonlijk gebruik ‘per vergissing’ honderden bakken bier bestelt die op een blauwe ochtend bij je worden afgeleverd?
    • Of wat indien het IoT-systeem dat je verwarming controleert, de temperatuur in je huis nodeloos op 25 graden zet en dus veel energie verbruikt, terwijl je drie weken op verlof bent?
  • Wat als je autonome auto een verkeerde beslissing neemt met een ongeval tot gevolg? Deze problematiek komt in de les over autonome systemen aan bod.
48
Q

Security en IoT?

A
  • Elk ding dat aangesloten wordt op het internet kan ook gehackt worden. Enerzijds kan dit derden ongeoorloofde toegang tot je thuis-/bedrijfsnetwerk geven, wat via die toegang tot misbruik kan leiden.
    • Zie het voorbeeld van de Hue-lampen van Philips die gekraakt werden via het ZigBee-protocol dat ze gebruikten (de bug werd nadien wel gecorrigeerd).
  • Een ander voorbeeld zijn gesofisticeerde auto’s waarvan de controle ongeoorloofd door derden werd overgenomen.
  • Anderzijds kan dit ook leiden tot derde partijen die op deze manier ongeoorloofd toegang krijgen tot de IoT-data en die de data zelf (al dan niet onopgemerkt) zouden kunnen misbruiken. De security garanderen van de vele soorten IoT-dingen (die net ontworpen zijn om data te vergaren en via het internet te versturen) is een heel grote uitdaging en bezorgdheid bij het groeiende internet der dingen.