Cloud computing als het brein achter IoT

Langzamerhand komen we er achter dat het bij het internet of things, ofwel IoT, niet draait om de ‘things’, maar om wat er met de inhoud van de boodschappen, die de dingen uitzenden, wordt gedaan. En welke boodschap er vervolgens terug wordt gestuurd zodat het ding eventueel ook wat gaat doen als reactie. De cloud speelt hierin een cruciale rol en mag zelfs het brein achter het internet of things genoemd worden.

 ‘In de begindagen van computers kon er alleen een proces in gang worden gezet door menselijke interactie met de computer’, merkt Motion10-cto Gijs in ’t Veld op. ‘Lange tijd is dat ook zo gebleven. Doordat een mens vingers, stem of gebaren gebruikt kan een toetsenbord, muis of bewegingsdetector, die aangesloten is op de computer, input genereren voor een computerprogramma. Dit zijn eigenlijk gebeurtenissen (events) die door menselijk handelen ontstaan. Timer- en batchjobs maakten het iets later mogelijk om aan de hand van analyse van bepaalde data events te genereren die weer processen startten.’

De cloud

Een tijdje later is daar de mogelijkheid bijgekomen dat gebeurtenissen ook kunnen ontstaan door bepaalde statusveranderingen in apparaten die fysiek aangesloten zijn op de computer. ‘Doordat bijvoorbeeld een temperatuursensor in een automotor een waarde meet die boven een bepaald maximum uitkomt, kan een waarschuwingslampje in het dashboard gaan branden’, vervolgt In ’t Veld. ‘En meer en meer werd draadloos mogelijk. Omdat bijvoorbeeld een smartphone een gps heeft, kan het bij verandering van locatie zijn positie doorgeven aan de cloud. Veel van deze dingen zijn de laatste tijd van mogelijkheden voorzien om met behulp van standaard internetprotocollen informatie uit te wisselen; draadloos, zonder dat een mens er om vraagt.’

De hoeveelheid dingen die informatie geautomatiseerd uitwisselen en de frequentie waarmee deze dingen informatie uitwisselen, is de laatste tijd enorm toegenomen. In ’t Veld: ‘Tevens zijn veel dingen tegenwoordig in staat om ook informatie terug te ontvangen en daarop actie te ondernemen. Dus digitale informatie wordt omgezet in fysieke actie. Zelfs straatverlichting, pacemakers en koelkasten hebben tegenwoordig een ip-adres. Sommige van die apparaten kunnen zowel events genereren als op events reageren door middel van bijvoorbeeld het geven van stroomstoten of het in gang zetten van een elektromotor en daarmee iets in beweging zetten.’

Algoritmes

Deze dingen zijn zelf veelal niet in staat om autonoom beslissingen te nemen en daarop fysieke actie te ondernemen. Het zijn meestal ‘domme’ doorgeefluiken. Ze meten en geven door. Of ze ontvangen een ondubbelzinnige instructie. De beslissingen worden elders genomen.

‘Het brein achter het internet of things is de cloud’, meent In ’t Veld. ‘En dan met name de algoritmes die gebruikmaken van kunstmatige intelligentie, die losgelaten worden op zeer grote hoeveelheden geïntegreerde data en gegenereerde events: big data, realtime analyse van grote hoeveelheden gestructureerde en ongestructureerde data. Machine learning die nodig is om trends te ontdekken en voorspellingen te kunnen doen. Dus, als de motortemperatuursensor in je auto aan de cloud doorgeeft dat de temperatuur boven een bepaalde maximum waarde is gestegen en tegelijkertijd geeft je auto zijn positie, buitentemperatuur en snelheid door, kan het zo zijn dat op basis van empirische analyse de cloud voorspelt dat er (nog even) geen lampje hoeft te gaan branden op je dashboard omdat het probleem waarschijnlijk binnenkort zichzelf oplost. Of er wordt een seintje naar je gaspedaal gestuurd en automatisch een beetje gas teruggenomen.’

Science fiction

Om het voorbeeld van de koelkast, die automatisch aanvullingen bestelt, maar weer eens aan te halen: stel je eens voor dat je koelkast je bestelling van je favoriete kaas zelf aanpast en er een minder vette 30+ kaas van maakt omdat je cholesterolsensor die in je bloedvaten rondzwemt aangeeft dat je je in de gevarenzone bevindt en de big data-analyse dit na grondig (real time) onderzoek bevestigt. Science fiction? Nee, volgens Ray Kurzweil (de singulariteit is nabij) duurt het nog maar maximaal twintig jaar voordat technologie het voor mensen mogelijk maakt om de biologie te overstijgen. ‘Alleen wie programmeert het cloudbrein?’ Volgens In ’t Veld doen voorlopig de softwareontwikkelaars, systeemintegratoren en BI-specialisten dat nog. ‘Totdat de dingen het van ons over gaan nemen.’

Net als In ’t Veld meent Vincent Zeebregts, manager solutions bij Imtech ICT Communication Solutions, ook dat de begrippen ‘cloud computing’, ‘internet of things’ en ‘big data’ onlosmakelijk met elkaar verbonden zijn en elkaar opwaarts stimuleren. ‘De toenemende hoeveelheid aan dingen, zoals sensoren (perception), zorgt er voor dat er een enorme hoeveelheid data geproduceerd gaat worden. Deze data komt ergens bij elkaar (transportation en operations) en zal geanalyseerd (business applications) moeten worden. De cloud is, mede door de schaalbaarheid, een ideaal platform om deze data te vergaren, maar ook te analyseren.’

Collaboration

Zo zijn er gemeenten die op dit moment met sensoren de luchtkwaliteit aan het meten zijn, waarbij de uitkomsten worden geanalyseerd en geïnterpreteerd zodat er vervolgacties kunnen worden genomen met deze data. Zeebregts: ‘Het doel is om de data in een cloudomgeving te laten landen. Dit is een concreet voorbeeld waarin het internet of things data gaat genereren, de cloud voor opslag zorgt en big data ingezet wordtvoor analyse en verwerking. Hier is een vierde poot aan toe te voegen: collaboration. Hierbij komen de acties voort uit de voorgaande fasen die leiden tot communicatie en vervolgstappen.’

Rik Opdam, lead consultant BI big data bij ilionx Information Management, merkt op dat door het schaalbare karakter van cloud computing, clusters in de cloud tijdelijke kunnen pieken in de data-opslag of de vraag opvangen. ‘Een cluster is immers in een paar klikken uitgebreid. Met behulp van cloudoplossingen kunnen proof of concepts op dit gebied met relatief lage kosten gerealiseerd worden en vereist het in eerste instantie geen investering. Daarnaast kunnen algoritmes voor de data-analyse worden gedeeld of verhandeld via een markt in de cloud, zodat meer bedrijven kunnen profiteren van de algortimes van anderen. Een voorbeeld hiervan Azure Machine Learning van Microsoft.’

Sensoren

Ook Henri Koppen, cloud computing-consultant bij Kennis Momentum, merkt dat er steeds meer sensoren bij komen. ‘Sensoren die meten of er rook is en er een alarm af moet gaan, sensoren die de temperatuur meten en op basis daarvan de verwarming hoger of lager zet, sensoren die je hartslag meten, sensoren die beweging waarnemen en ga zo maar verder. Al deze sensoren genereren data en die data heeft betekenis. Als een bewegingsensor afgaat, kan het betekenen dat er wordt ingebroken, of er is brand uitgebroken.’

Een geluid is volgens Koppen een mooi begin, ‘maar eigenlijk wil je ook op afstand weten als er iets is wat belangrijk is. Deze sensoren kunnen communiceren met je Wi-Fi-router, Bluetooth of door middel van een sim-kaart welke verbonden is met een telefoonmast. Uiteindelijk zullen alle aanbieders van sensoren kiezen voor communicatie over het internet. Deze trend, het internet of things, is een onvermijdelijkheid. Als je twijfelt of dit echt doorzet, twijfel niet langer, het is onvermijdelijk. Gemak en eenvoud winnen het van privacy en behoudendheid.’

Niet lokaal houden

Koppen vraagt zich af waarom je nog pasjes zou willen als je het sparen van punten en het doen van betalingen ook met je telefoon kan. ‘Natuurlijk zouden al deze sensoren kunnen communiceren met een data-opslagapparaat bij je thuis, maar naast dat dit moeilijker te realiseren is, is ook dat data-opslagapparaat echt wel weer verbonden met het internet. Dus wat los je ermee op door het lokaal te houden? Het internet is generiek en wereldwijd hetzelfde, geen wonder dat het internet het medium is waarover al deze sensoren en apparaten zullen communiceren. Naar buiten toe, maar ook naar binnen toe. Je wilt een hinderlijk alarm immers ook op afstand uit kunnen zetten.’

Van te voren weet een fabrikant niet hoeveel sensoren hij zal verkopen, de kans is dus groot dat een leverancier kiest voor een public cloud provider. De kosten van dataverwerking zullen oplopen en als je flexibel capaciteit opneemt, zullen je kosten gelijke tred houden met het aantal sensoren dat je verkoopt. Ook is de investering minimaal en zie je met toenemende mate dat data-opslagcapaciteit enorm snel in prijs daalt.

Cloud is aanjager

‘In toenemende mate bieden diensten zoals Microsoft Azure en Amazon Web Services middelen aan die de back-end van al die apparaatjes simpel maakt, maar ook de communicatie tot iets maakt wat je in een middagje regelt via generieke api’s op basis van webservices’, vervolgt Koppen. ‘It is werkelijk simpel gemaakt. Het is de regelgeving, het organiseren van mensen en inrichten van goede processen wat nog moeilijk is. Bij het realiseren van een idee is software-ontwikkeling niet meer het zwaartepunt. Cloud computing is daarmee de aanjager voor de innovatie die het internet of things heet, de adoptie van de early majority wordt nog vooral geremd door een gebrek aan vertrouwen, de techniek is er klaar voor.’

Maurice Nettesheim, senior portfoliomanager bij BT Benelux, kan zich op zich best vinden in de beredenering van Koppen, maar gier het liever in een hybride cloudmodel. ‘Er komen in snel tempo zowel meer slimme apparaten als meer slimme werknemers die het bedrijfsnetwerk en internet inzetten voor het gebruik van hun favoriete toepassingen. Met als gevolg vele discussies over veiligheid, privacy en flexibiliteit. Kun je deze alle drie behouden, of zelfs vergroten? Elke gerenommeerde onderneming of organisatie zou hier ‘ja’ op moeten kunnen zeggen.’

Hybride cloudmodel

Een hybride cloudmodel, dat de voordelen van publieke en private clouddiensten combineert, maakt dit volgens Nettesheim mogelijk. ‘De hybride cloud ondersteunt het internet of things, in die zin dat het de enorme hoeveelheid data van IoT op een flexibele manier opslaat en toegankelijk maakt, zonder de veiligheid en privacy uit het oog te verliezen. Zowel bij IoT als bij de hybride cloud gaat het vaak niet over de technologie, maar juist over de functionaliteit en verantwoorde toepassing ervan. De hybride cloud faciliteert de toename van intelligente apparaten op een betrouwbare manier en maakt het mogelijk de voordelen van de IoT op een versnelde manier te realiseren. Eigenlijk heeft de hybride cloud veel overeenkomsten met de moderne werknemer: beiden zijn onafhankelijk, flexibel, creatief inzetbaar en dol op privacy.’