Ongecategoriseerd

Wat betekent LoRa voor Smart Industry

01 juli 2017

Decennia geleden werd vanuit IBM al bedacht dat het in de toekomst mogelijk zou moeten zijn om ‘overal’ een sensor in te stoppen die relevante informatie verstuurt naar een centraal punt. Het belangrijkste probleem werd toen gezien in de batterijcapaciteit die per sensor nodig zou zijn om een werkbaar systeem te maken. Om die reden werd een oplossing bedacht die extreem weinig energie zou gebruiken.

Een prachtige oplossing die echter in de spreekwoordelijke la belandde. Eenvoudig omdat in die tijd sensoren nog geen elementen waren die je even per doosje bestelde. Bovendien was Smart Industry nog niet mogelijk vanwege een beperkte computercapaciteit en de afwezigheid van slimme wiskundige algoritmes. En tot slot behoorde ook het draadloos versturen van data nog niet tot de normale dingen van alledag.

Uitrollen van het LoRa netwerk

Inmiddels is bovenstaande allemaal wél actueel wat voor KPN reden was om deze oplossing als basis te nemen voor de ontwikkeling van het uiteindelijke LoRa netwerk dat het bedrijf in 2016 landelijk uitrolde. Deze landelijke dekking is tot nu toe een unicum in de wereld.

LoRa staat voor Long Range Low Power en is expliciet doorontwikkeld om kleine hoeveelheden informatie uit te wisselen tussen objecten en systemen bij een zeer laag stroomverbruik. Dit laatste is onder meer gerealiseerd omdat het systeem uitsluitend werkt wanneer de sensor wordt getriggerd informatie te versturen via LoRa. Bijvoorbeeld wanneer een bepaalde waarde wordt overschreden. In de tussentijd ‘slaapt’ de LoRa module en neemt hierbij hoegenaamd geen stroom af.

De hoeveelheid data die wordt verstuurd is verder zeer klein en betreft bijvoorbeeld een temperatuur, een locatie, een druk, aan/uit, laag/hoog enzovoorts. Dit betekent dat LoRa niet geschikt is voor geavanceerde besturingen waarbij grote hoeveelheden gegevens realtime rondgaan, maar bij uitstek afgestemd is op de eisen van (Industrieel) Internet of Things. Ideaal voor het op afstand verbinden van miljoenen apparaten met het Internet.

Het systeem is zo opgebouwd dat het relatief eenvoudig is te installeren. In principe wordt een willekeurige sensor geplaatst op de juiste locatie inclusief een LoRa module die de informatie (versleuteld!) doorstuurt naar de cloud. De gebruiker kan op basis van een abonnement vervolgens deze gegevens benaderen en gebruiken voor zijn specifieke doeleinden.

De elektronische muizenval

De toepassingen van LoRa zijn schijnbaar eindeloos. Illustrerend is het voorbeeld dat bij KPN bekend is onder ‘de elektronische (connected) muizenval’. Deze muizenval is voorzien van een sensor die uitsluitend een signaal geeft wanneer de val dichtklapt. Dit levert in eerste instantie informatie op voor de dienst die de muizenvallen moet legen: zij hoeft alleen op basis van een melding naar een bepaalde locatie te gaan en niet dagelijks een rondje grotendeels voor niets lopen. Dit kan enorme tijdsbesparingen opleveren wanneer een groot bedrijf bijvoorbeeld 400 muizenvallen heeft uitstaan. Maar er kan meer. De informatie is bijvoorbeeld ook te gebruiken om locaties op te sporen waar schijnbaar iets aan de hand is omdat daar veel meer muizen worden gevangen; bijvoorbeeld een prullenbak met een kapot deksel. Of de informatie kan dienen als businesscase voor de verkoper: als bepaalde type bedrijven veel meer muizen vangen dan andere, loont het de moeite om gelijksoortige bedrijven te bezoeken en het product aan te bieden.

Kortom: LoRa kan een belangrijke bijdrage leveren aan een efficiënte bedrijfsvoering maar biedt ook op veel andere fronten voordelen. In het kader van veiligheid speelt het netwerk bijvoorbeeld een rol door te waarschuwen bij drukken of temperaturen die een bepaalde waarde overschrijden, giftige gassen die dreigen weg te lekken enzovoorts.

De rol van LoRa in onderhoud

Tot slot aparte aandacht voor de rol die LoRa kan spelen op het vlak van onderhoud. Op dit moment gebruikt Rijkswaterstaat het op een aantal plaatsen om bruggen en sluizen te monitoren op energieverbruik. Hieruit zijn al vele interessante gegevens naar boven gekomen die onder meer hebben geleid tot een andere aanpak van onderhoud en hiermee tot een lager energieverbruik.

Verder is begin 2017 een test gestart waarbij sensoren zijn geplaatst op de zogenaamde drijframen in de Noordersluis van IJmuiden. Deze drijframen beschermen de sluiswanden tegen aanvaringen met schepen maar kunnen veel schade veroorzaken wanneer zij kapot gaan. o.a. omdat de sluizen dan enkele uren buiten bedrijf zijn. Om dit te voorkomen monitoren de sensoren de locatie van de diverse onderdelen van de drijframen; wanneer deze locatie te ver afwijkt, volgt een signaal ten teken dat er actie moet worden ondernomen.

Binnen de industrie is LoRa onder andere in te zetten om aan te geven wanneer de stroomafname van een elektromotor een bepaalde grens overschrijdt. Dit kan duiden op slijtage of andere problemen die aandacht behoeven om een onnodig hoog energieverbruik of zelfs stilstand te voorkomen.

Wie wil?

Bedrijven die zich willen oriënteren op de mogelijkheden voor hun processen en installaties kunnen via  www.kpn.com/loradeveloperportal tien testkeys aanvragen die gedurende tien weken gratis beschikbaar zijn voor testdoeleinden. Tevens ontwikkelde KPN een forum waarop alle gebruikers kennis en ervaringen kunnen uitwisselen. De LoRa alliantie tot slot is een wereldwijde non-profit organisatie die is opgericht door industriële bedrijven die zich richten op standaardisatie van Low Power Wide Area Networks in het kader van IoT.

Links
Lora van KPN
De Lora- alliantie
Het Lora Forum

Laatst bijgewerkt: 09 mei 2023