We kennen allemaal de hypes rond ‘smart’. Smart Cities, Smart Industry en Smart Logistics zijn enkele voorbeelden. Verschillende organisaties ontwikkelen rond deze hypes ‘referentie’ modellen, in meer of minder mate in detail uitgewerkt. Het Levels of Conceptual Interoperability Model, het European Interoperability Framework en de Industrial Data Space zijn enkele voorbeelden.
Ze geven richtlijnen voor data delen tussen organisaties of systemen en laten technologische keuzes over aan de markt. Application programming interfaces (api’s), berichten, xml en JSON(-LD), alles mag worden gebruikt. Platformen als Facebook en Google varen hier wel mee. Er spreekt vooral een geloof in markt en technologie uit: nieuwe technologie maakt nieuwe bedrijfsmodellen mogelijk. Technologie is voortdurend in ontwikkeling en geeft ook grote veranderingen. Laten samenwerken van technologische oplossingen voor data delen tussen organisaties vergt aanvullende afspraken.
Onze toekomst
In de (nabije) toekomst is vervoer een dienst. Een autonoom rijdende auto brengt ons naar een station waar we in een trein stappen en op het station van bestemming staat een fiets klaar, alles volgens mijn wensen. Voor de terugweg is er eenzelfde oplossing, hier hoef ik verder niet over na te denken. Ik kan natuurlijk ook nu al alles bestellen via internet, maar in de toekomst wordt dit op maat geleverd. De juiste onderdelen worden naar een producent vervoerd om te zorgen dat het product op de door mij gewenste tijd en plaats beschikbaar is. Ik maak me niet druk over hoe deze onderdelen daar komen of dat ze samen een product vormen. Mijn leverancier heeft alles afgestemd met mij en zijn toeleveranciers.
Een 3D printer maakt onderdelen volgens een specificatie die ik door een vriend heb laten maken; andere onderdelen worden vanuit een magazijn ergens op de wereld geleverd. Het magazijn biedt deze en andere onderdelen voor transport aan, goederenstromen worden gebundeld en gerouteerd door een transportnetwerk van overslagpunten zoals dit ook met informatiepakketjes in het Internet gaat, nu met autonome vrachtwagens, drones en autonoom varende schepen over intelligente (vaar- en spoor)wegen in en tussen steden waar ik zelf ook mee reis. En allemaal volgens mijn wensen en conform wetgeving: kosten, tijd, plaats, milieubelasting en btw-afdracht. Algoritmes ondersteunen mensen in de inrichting en sturing van het proces.
Toekomstperspectief
Data delen en analyse is nodig voor dit toekomstperspectief. Nieuwe en bestaande leveranciers van platformen willen maar al te graag dit gat invullen wat leidt tot gesloten oplossingen die niet altijd of met moeite voldoen aan onze privacywetgeving. Nieuwe, open beschikbare technologie (open source) geeft verknoping van verschillende oplossingen, bijvoorbeeld via api’ met JSON en api-registries. Open standaarden voor deze open source of platformen kan dan uitkomst bieden.
De wetenschap heeft uitvoerig onderzoek gedaan naar de invoering van (open) standaarden voor data delen. Al dan niet met open standaarden ontstaan er gemeenschappen met een eigen oplossing, dominante organisaties leggen hun oplossing op aan hun relaties en alle overige organisaties moeten hier maar aan voldoen (zie nevenstaande figuur; elke lijn tussen twee organisaties geeft een stelsel van afspraken voor data delen weer).
Gemeenschappen bestaan uit verschillende organisaties die samen hun processen willen optimaliseren en daarvoor afspraken voor het gebruik van open standaarden maken. Een haven of luchthaven is een voorbeeld, vaak gericht op optimalisatie van processen van hun belangrijkste klanten, respectievelijk rederijen en luchtvaartmaatschappijen. Die betalen havengelden voor overslag.
De haven van Rotterdam is anders dan die van bijvoorbeeld Hamburg, Antwerpen of Barcelona. Een verlader die goederen via een haven wil verschepen moet die varianten ondersteunen en vaak ook nog betalen voor de achterliggende systemen.
Een stad is ook een goed voorbeeld van een gemeenschap. Veel steden experimenteren met verschillende toepassingen voor bijvoorbeeld energieverbruik in de openbare ruimte (verlichting), oplaadpalen voor elektrische auto’s, milieuzones en optimale doorstroming van verkeer in de stad. Leveranciers van oplossingen moeten verschillende systemen implementeren voor data delen, er zijn geen stedelijke standaarden.
Grote producenten, winkelketens en douaneautoriteiten zijn voorbeelden van dominante spelers. Deze optimaliseren hun interne processen en leggen daarvoor hun toeleveranciers richtlijnen voor implementatie van standaarden op. Veel kleinere toeleveranciers moeten dan ook verschillende implementatierichtlijnen in hun it-systemen inbouwen. Dit kost hen elke keer veel inspanning en hoge kosten.
Natuurlijk zijn er voor deze individuele ondernemingen wel diensten in te kopen, maar die brengen kosten met zicht mee. Als deze individuele ondernemingen ook nog met anderen zaken willen doen, dan zullen ze met die anderen ook afspraken moeten maken. Dit laatste kost tijd en geld en ondernemingen investeren hier alleen in als ze verzekerd zijn van een bepaalde omzet. Ze zijn daarmee niet flexibel om zaken te doen, zoals wij dit als consumenten eCommerce toepassingen gebruiken.
Kortom, in de huidige zetting hebben we gesloten systemen van gemeenschappen en dominante spelers met onnodig hoge kosten voor individuele ondernemingen en geringe flexibiliteit om zaken te doen.
Data delen als ‘commodity’
Internet valt niet meer weg te denken uit ons dagelijks leven. We zijn zo gewend aan mailen, eCommerce en andere diensten dat we ons volstrekt niet bezighouden met de achterliggende technologie en open standaarden. Internet heeft geleid tot allerlei vormen van innovatie die 25 jaar geleden nog ondenkbaar waren. Een abonnement bij een internetaanbieder volstaat om met onze pc’s en smart devices deze diensten te gebruiken. We downloaden en installeren apps die ons helpen, we kunnen eenvoudig van aanbieder van internet en mobiele telefoniediensten wisselen en kosten voor internationaal data gebruik binnen Europa zijn drastisch gereduceerd. Goede protocollen als het Internet Protocol, 4G, et cetera. stellen ons hiertoe in staat. Eenzelfde ontwikkeling heeft ook plaatsgevonden in het leveren van gas en elektriciteit: er is een transportnetwerk dat verschillende aanbieders gebruiken.
Een commodity voor data delen (zie nevenstaande figuur) maakt ‘smart’ mogelijk, zoals ook internet. Geen afspraken meer binnen gemeenschappen of voor dominante spelers, nee een open omgeving waar bedrijven hun diensten kunnen registreren, hun it-systemen in kunnen pluggen en zaken met elkaar doen zonder aanvullende afspraken. Net als internet kunnen verschillende leveranciers hun diensten aanbieden om toelevering, logistiek, energieverbruik en verkeersdoorstroming te optimaliseren. Deze diensten van een dergelijke commodity met verschillende aanbieders kunnen eenvoudig zijn, bijvoorbeeld plaats, snelheid en richting van een (vracht)auto of binnenvaartschip, maar ook complexer zoals voorspelling van verwachte aankomsttijd van die auto op zijn eindbestemming.
Een andere dienst is adviessnelheden per voertuig gebaseerd op hun bestemming en gewenste aankomsttijd en eventuele kosten of beloning voor een bestuurder (of passagier(s) bij een autonoom rijdende auto). Een laatste voorbeeld van een dienst is het onderhandelen en bestellen van een bedrijfsmatige dienst zoals het leveren van transport (van lading of personen). Bestuur en beheer door overheid en gebruikers van afspraken is noodzakelijk om verschillende oplossingen met elkaar te laten samenwerken om deze commodity te realiseren. Net als voor internet: minimale afspraken voor maximale innovatie. Dit gaat ook over data-eigendom, denk aan GDPR (General Data Protection Regulation). Zo creëren we een data laag over internet.
Welke afspraken moeten we dan maken?
GDPR is al genoemd als voorbeeld voor afspraken, met uitbreidingen voor delen van commercieel gevoelige data. Vertrouwen in gebruikers is ook belangrijk, bijvoorbeeld met gedecentraliseerde identiteiten zoals Sovrin blockchain dit biedt. Ook aspecten als datakwaliteit en -integriteit moeten gewaarborgd worden. Zoals de figuur hiernaast al aangeeft, ook infrastructuurdiensten en -protocollen zijn nodig. Deze ondersteunen informatiedelen voor zakelijke dienstverlening, zowel tussen bedrijven als met consumenten, en informatiediensten voor allerlei processynchronisaties. Nu heeft de wetenschap aantgetoond dat zakelijke dienstverlening tussen een klant en leverancier altijd eenzelfde patroon hebben: zoeken (pre-contract), offerte, boeken en bestellen (contract) en levering (post-contract), inclusief verschillende momenten van betaling. Dit patroon is als een bpm (business process modeling) choreografie te modeleren.
Het gaat natuurlijk ook om data: wat staat er in een order, waar gaat levering over, et cetera. Zakelijke diensten blijken ook te standaardiseren: transport van goederen of energie, beschikbaarheid van een infrastructuur voor dit transport en productie en verkoop van goederen. Dit heet ook wel value modeling. Deze zakelijke diensten en het ‘object’ dat als dienst wordt uitgewisseld zijn met data te representeren. Er zijn allerlei manieren om data semantiek vast te leggen.
Het Semantic Web heeft hiervoor Ontology Web Language (OWL) ontwikkeld. Deze OWL-modellen zijn weer te geven als JSON-LD en XSD’s. Deze modellen zijn gestructureerd te delen, met open source hulpmiddelen. Elke zakelijke dienstverlener die op de infrastructuur wil aansluiten, legt zijn diensten vast, publiceert die en legt daarmee zijn databehoefte vast, en specificeert op welke wijze deze diensten elektronisch beschikbaar komen. Daarmee maakt een organisatie zijn specifieke aansluiting en kiest de technologie.
Er zullen ook innovatieve partijen komen die standaardoplossingen gaan bieden op dit infrastructuur voor bijvoorbeeld transport van goederen en mensen. De protocollen ondersteunen elke aansluiting, mits deze vanuit de choreografie door een organisatie opgesteld is. Er moet wel ruimte blijven voor verschillende dienstverleners, te weten infrastructuurdiensten, zakelijke dienstverleners en innovatieve ontwikkelaars, om winst te maken.
Waar staan we nu?
Alle technologie is voorhanden. Ook verschillende oplossingen zijn al ontwikkeld voor delen van de functionaliteit. Deze oplossingen werken niet samen. Met blockchain-technologie proberen we tot nieuwe infrastructuren te komen, maar ook daar vinden we elke keer het wiel weer uit voor data delen en noemen dit steeds anders (smart contracts, chaincode, …). Willen we toe naar een open infrastructuur voor data delen dan zijn goede afspraken en specificaties voor het gebruik en de inrichting nodig.
Platformleveranciers moeten deze ondersteunen en vooral ook data openstellen voor anderen. Doen we dit niet, dan zullen we moeten leren leven met gesloten oplossingen van dienstverleners die mogelijk gratis zijn, maar data als hun product zien. Adoptie en implementatie staat of valt bij een goede inrichting van bestuur en beheer.
Wout Hofman, senior research scientist TNO
