‘Pervasive computing’ ofwel ‘alomtegenwoordige verwerking’ gaat de wereld ingrijpend veranderen. De technische ontwikkeling is in gang gezet. Nu gaat het erom de samenleving duidelijk te maken wat dit ‘zesde zintuig’ te bieden heeft. Leveranciers tasten de behoefte eraan af. Op bescheiden schaal ontwikkelen en testen ze de eerste diensten.
Bij onze vijf zintuigen, bij desgewenst alle objecten, komt een zesde: het zintuig voor het omgaan met ‘alomtegenwoordige informatie’, de ogenblikkelijk beschikbare informatie die het object genereert en afgeeft of vraagt. Het gaat om informatie over gezondheid, verkeer, aandelen, het functioneren van een machine of installatie, de positie van een tankschip of het laatste nieuws. De alomtegenwoordige informatie is persoonlijk, bedoeld om het leven te vergemakkelijken en de prestaties van objecten te verbeteren. De onderliggende techniek is die van ‘pervasive computing’ ofwel ‘alomtegenwoordige verwerking’. Dit brengt ons een andere ict-wereld. Nieuw is die wereld niet meer; na jaren van voorbereiding komt alomtegenwoordige verwerking nu uit zijn schulp.
Basis
Het zesde zintuig is ‘de computer op een chip’; de multisensor, die meet, registreert, opslaat, rekent, alleen of in combinatie met andere multisensoren beslissingen neemt en communiceert. Dat alles met een eigen energievoorziening. Het systeem antwoordt op verandering in de toestand van een proces en op vragen. Dit betreft het verstoorde hartritme, de bloeddruk, de insulinespiegel en de ademhaling, en om de toenemende autodichtheid op de snelweg en de daardoor dreigende filevorming. Vragen en antwoorden gaan heen en weer via pda, mobiele telefoon, pc en dergelijke. Alomtegenwoordige verwerking is realtime en ingrijpend. Het verandert de wereld, net zoals de afgelopen tien jaar internet, maar dan sneller.
De basis voor alomtegenwoordige verwerking is de afgelopen jaren gelegd met ingebedde besturingssystemen. Aan die basis worden nu rfid en mst of mems toegevoegd (radio frequency identification, micro systeem techniek, micro-electromechanical system). Rfid en mst of mems op zich zijn niet intelligent. Wanneer is dan sprake van alomtegenwoordige verwerking? Niet wanneer een patiënt een pacemaker heeft. Wel wanneer die pacemaker is geëvolueerd naar een intelligent computersysteem dat niet alleen het hart activeert, maar ook draadloos een signaal afgeeft als bijvoorbeeld het ritme verandert en beslist dat er moet worden ingegrepen en hoe dat gebeurt; door medicijntoediening of door informatie door te geven op basis waarvan medische hulp wordt opgeroepen.
Alomtegenwoordige verwerking is geen rfid, mst of mems, maar de scheidslijnen veranderen in overgangsgebieden. Rfid is nu het toepassingsgebied van het passieve en de actieve label (tag). Wanneer de chip primaire computerfuncties krijgt voor bijvoorbeeld het melden van gebeurtenissen, zoals het temperatuurverloop bij een voedseltransport, komen we in het grijze gebied tussen rfid en alomtegenwoordige verwerking. Wanneer vervolgens via de boordcomputer het goederenstroombesturingssysteem de waarschuwing krijgt dat er in de auto onvoldoende wordt gekoeld, kan dat systeem maatregelen nemen, bijvoorbeeld voorrang bij lossen, versneld koelen in de vriescel of afstandbediening van de koelinstallatie van de vrachtauto. Het grijze gebied is dan verlaten; we hebben met alomtegenwoordige verwerking te maken.
Hefboom
De pacemaker is een mst-product, evenals het insulinepompje en de stroommeter. De patient draagt het insulinepompje aan een band om zijn middel. Het is verbonden met een infuus voor continue dosering. Dat pompje is nog niet intelligent. De volgende stap is toevoeging van de intelligente sensor die de insulinespiegel meet en daar de dosering op afstemt. Aan die sensor kan een functie worden toegevoegd die waarschuwt als het mis gaat. Als die intelligentie wordt toegevoegd, gaat het grijze gebied over in het toepassingsterrein van alomtegenwoordige verwerking.
De firma Bronkhorst maakt stroommeters die tot in de ruimtevaart worden toegepast. De eerste generatie had de grootte van een forse handpalm. De huidige tweede generatie is ongeveer de helft kleiner. De ontwikkeling daarvan duurde zo’n vijf jaar. De derde generatie , die nu in ontwikkeling is, krijgt de omvang van een kleine luciferdoos. Intelligente sensoren analyseren de stroom en de analysefuncties zijn modulair. Van een mst-systeem met ingebedde software op een kaart wordt de stroommeter een intelligent systeem voor alomtegenwoordige verwerking. Dit systeem zet onder andere in de farmaceutische industrie de overgang van batch- naar stroomprocessen in gang. Dat betekent een enorme verbetering in de productietechniek en de logistiek.
De apparatuur voor de intelligente parkeerzuil, die tijdig via de mobiele telefoon meldt dat de parkeertijd verstrijkt en betalingsfuncties verenigt, bestaat. De in die apparatuur gebruikte ict is nu nog ingebedde software. Vanuit die wereld is de stap naar alomtegenwoordige verwerking een logische.
De ondernemingen die rfid- en mst-producten voor nichemarkten produceren zijn klein en het aantal werknemers in de branche is beperkt. Toch is mst een hefboom voor de verandering van producten en processen. Duitsland genereerde in 2000 met microsystemen een omzet van 4,2 miljard euro. Die omzet levert 680 duizend arbeidsplaatsen op.
Wat je wilt
Alomtegenwoordige verwerking reikt verder dan rfid en mst. Kijken naar wordt beantwoord met een aanbod, je krijgt te horen wat je wilt horen en te voelen wat je wilt voelen. Lang geleden bezocht ik een gotisch kerkje. Onze gids volgde onze ogen. Wanneer iets onze blik ving, vertelde ze over dat object. Zo werkt alomtegenwoordige verwerking;. het object vraagt, de omgeving antwoordt.
Het toepassingsveld is groot. Krijgt de veelpleger nog een kans wanneer hij bij het binnenkomen van de winkel wordt herkend? Er zijn vele varianten van dat proces, op het voetbalveld, bij de douane, als de werknemer zich aan de poort meldt enzovoort. Wat gebeurt er wanneer het broekpak in het kledingrek na twee keer passen wordt verkocht en het broekpak ernaast aangeeft dat er geen belangstelling voor is? Wat gebeurt er wanneer liefde voor muziek gevolgd wordt door zoeken daarnaar? Het antwoord is een aanbod. Wanneer je uit het aanbod selecteert, preciseert dat je vraag en wordt het volgende aanbod nauwkeuriger op je behoefte afgestemd. Maakt het voor het zesde zintuig uit of je muziek, een eetgelegenheid, een vluchtige partner of een politieke identiteit zoekt?
Alomtegenwoordige verwerking verandert de wereld ook fysiek. Architect Rem Koolhaas creëerd e in New York Prada, het vlaggenschip onder de huidige winkelcentra. Het is geen winkelcentrum met etalages, boordevol met uitgestalde producten, maar een centrum van rust, waar je ogen kunnen ronddwalen; je blik valt op een object waar je vervolgens, net zoals in het gotische kerkje, uitgediepte informatie over krijgt. Aan het eind beslis je, over kopen of niet kopen, luisteren of niet luisteren, eten of niet eten, verder zoeken of gevonden hebben.
Kleur bekennen
Er zijn meer toepassingsmogelijkheden. De marketeer, de politicus, de voorlichter; zij zijn er altijd op uit de doelgroep in de fuik te krijgen. Daarover beslist niet het individu, maar het systeem voor alomtegenwoordige verwerking, dat vragen stelt en aanbiedingen doet. Wil je de aangeboden informatie over de stedelijk politiek hebben? Dan ben je een potentiele volgeling. Accepteer je daarna het aangeboden stadsplan, een folder, een beleidsplan van een politieke partij? Dan heb je kleur bekend. Even gemakkelijk wordt een groep gevormd die tegengas geeft. Is een formeel politiek lidmaatschap nog nodig? Het echte lidmaatschap werkt immers via het zesde zintuig.
Wat kost alomtegenwoordige verwerking en wat levert het op? Het gaat onherroepelijk een belangrijke rol spelen. Die rol verandert de samenleving ingrijpend. Het gaat dan ook niet om de technische ontwikkeling alleen, maar vooral ook om het duidelijk maken aan de samenleving wat het zesde zintuig extra te bieden heeft. De behoefte aan die alomtegenwoordige informatie wordt afgetast. De eerste diensten worden op bescheiden schaal ontwikkeld, getest en toegepast.
“We missen in dat proces de ict-architect”, stelt Siebren de Vries. “Alomtegenwoordige verwerking gaat een prachtige toekomst tegemoet. Ict-architecten zijn nodig om aan de toekomst van dit zesde zintuig en aan de nieuwe, eenvoudige informatiesystemen vorm te geven, om schoonheid, functie, het technische spectrum en het multidisciplinaire karakter van deze processen hun plaats in de maatschappij te geven.” De Vries is directeur van Chess en voorzitter van de binnen de FHI opgezette Development Club. (http://www.FHI.nl/Ind/electronika/clusters). Die club van meer dan veertig industriële ondernemingen start een gezamenlijk ontwikkellaboratorium. Daarnaast wordt binnen een groot aantal lopende mst- en rfid-projecten beleid geformuleerd voor doorgroei naar projecten op het terrein van alomtegenwoordige verwerking. Chess, lid van de Development Club, test al enige toepassingen via simulatie.
Accepteren
Daarnaast is er een ‘rfid, mst en alomtegenwoordige verwerking’-centrum in Oost-Brabant. Met subsidie van de EEG en de Brabantse Ontwikkelkingsmaatschappij geven Syntens, TNO Industrie en ondernemingen op elektronicagebied strategische adviezen aan bedrijven voor de ontwikkeling van strategieen voor product- en kennisontwikkeling. Het Microcentrum uit Eindhoven is actief in kennisoverdracht.
Die toepassingen betreffen vooral nichemarkten. Voorbeelden zijn de ontwikkeling van de besturing van automatisch geleide voertuigen, diagnostiek van mechatronische systemen, lichtbesturing, ingebedde besturing voor invalidenliften en het huisvuilcontainersysteem ‘De vervuiler betaalt’. Nu gaat het vooral om de ontwikkeling van mst-systemen waarmee processen te sturen zijn. De volgende stap is toevoeging van de intelligentie die nodig is om die systemen ook met hun omgeving te laten communiceren. Dan gaat de omgeving besturen. Daarbij komen ook vragen aan de orde als ‘willen we ons huis laten bewaken door een systeem dat de politie bij onraad vroegtijdig, terwijl we liggen te slapen, waarschuwt’. Meer in het algemeen is het de vraag of we de kennis van het zesde zintuig willen accepteren en of we de inspanning willen opbrengen om daarmee te leren omgaan.
Geen grens
De belangen zijn groot en veelzijdig. Vernieuwing van communicatie- en besturingssystemen met behulp van de metende, besturende en zendende multisensor kan eraan bijdragen dat de capaciteit van een snelweg verdubbelt, de huisarts bloed afneemt en binnen enkele minuten een analyseresultaat heeft, en de kwaliteit van producten beter wordt doordat de machine aangeeft waar en waardoor het proces dreigt te verslechteren. Alle processen in onze omgeving ondergaan verandering. Dat kost iets. Willen we betalen voor en rondlopen met apparatuur die niet alleen onze gezondheid bewaakt maar ook vertelt hoe het met die gezondheid gesteld is? Willen we apparatuur in onze auto die weliswaar de capaciteit van de weg verdubbelt, maar ook onze snelheid reguleert?
Alomtegenwoordige verwerking verandert ook de ict-wereld. De huidige ict wordt gedomineerd door hiërarchisch werkende zware systemen voor parallelle verwerking. “Ga als voorbeeld internet op. Dan zit je op een systeem met ‘enkele fouten’; als het op één punt fout gaat, gaat het mis met alles wat daarmee verbonden is”, zegt De Vries. Er één baas, en die bewaakt ‘het telefoonboek’. Met alomtegenwoordige verwerking komt aan die dominantie een eind. Er is geen systeembaas. “Dat en de eenvoud, betrouwbaarheid en energiezuinigheid van de informatiesystemen voor alomtegenwoordige verwerking stelt de huidige systemen voor parallelle verwerking ter discussie. Zolang het lukt om de grens die de wet van More oplegt te verschuiven, hebben die systemen nog bestaansrecht. De fysieke limiet ervan is de temperatuurbeheersing in de chip. Die limiet is moeilijk te overwinnen.” Voor alomtegenwoordige verwerking bestaat die grens niet.
Alomtegenwoordige verwerking is aantrekkelijk. De systemen zijn overal toepasbaar. Ze zijn milieuvriendelijk en het energiegebruik is laag. Doordat gegevens binnen een netwerk meerdere keren worden vastgesteld, ronddolen en worden bevestigd, ontwikkelen ze zich tot betrouwbare informatie. Als knooppunten in het netwerk beschadigd raken, blijft het netwerk zelf functioneren. In de ict-wereld worden dergelijke systemen al toegepast, door Google bijvoorbeeld. De technologie is die van ‘gridcomputing’ ofwel roosterrekenen. Alle basiscomponenten voor alomtegenwoordige verwerking zijn beschikbaar. De ict-wereld zoekt nu de plaats ervoor in de samenleving.
