Monitoring in buitengebieden
nu energiezuinig en goedkoop
THE THINGS
NETWORK
LoRa en The Things Network als infrastructuur voor het Internet der Dingen
Vuilnisbakken die aangeven dat
ze vol zijn, plantjes die aan de
bel trekken als ze water nodig
hebben en stoeptegels die
vertellen of het glad is. Het zijn
maar een paar toepassingen van
sensortechnologie en het Internet
der Dingen. Maar het wordt
natuurlijk pas écht interessant als
het mogelijk is om real-time locatie
te monitoren, bijvoorbeeld om
een postpakket te volgen of een
vermist huisdier terug te vinden.
Welke mogelijkheden bieden LoRa
en het open source The Things
Network voor experimenteren met
en bouwen aan het Internet der
Dingen?
Door Willy Bakker
Geo-Info I 2016-4
Het is al lang niet meer zo dat alleen mensen
met elkaar verbonden zijn via het internet.
Volgens Gartner waren er eind 2015 bijna vijf
miljard apparaten aangesloten op het internet.
In 2020 zijn dat er meer dan 20 miljard. Een
nieuw tijdperk is aangebroken, dat van het
internet der dingen.
Het internet der dingen (ook wel Internet
of Things of loT) biedt ongekende moge
lijkheden, zeker in combinatie met slimme
algoritmen. Met sensoren kun je van alles
meten, bijvoorbeeld de temperatuur, snelheid
of afstand tot obstakels. Actuatoren maken
het mogelijk om invloed uit te oefenen op de
omgeving, bijvoorbeeld door een ventilator
aan te zetten, de snelheid aan te passen of de
richting te veranderen. Apparaten met senso
ren en actuatoren zijn verbonden met internet
en communiceren met elkaar. Ze zijn 'semi-
intelligent' en nemen zelfstandig beslissingen.
Denk aan tuinberegening die automatisch aan
gaat wanneer de grond te droog is, maar ook
aan zelfsturende auto's.
Infrastructuur
Om de mogelijkheden van het internet der
dingen beter te kunnen benutten, is een goede
infrastructuur nodig voor het verzenden van
berichten. Omdat het aantal apparaten naar
verwachting snel toeneemt, is het belangrijk
dat deze infrastructuur schaalbaar is. LoRa is een
technologie die hier bij uitstek geschikt voor
is. LoRa-technologie is geënt op de LoRaWAN
open standaard. LoRaWAN staat voor Long
Range Wide Area Network. Er zijn verschillende
partijen die een LoRa-netwerk aanbieden.
Afhankelijk van de eisen die je stelt aan de infra
structuur, kies je voor het LoRa-netwerk van
een commerciële partij als KPN of bijvoorbeeld
LoRa
voor het open source The Things Network. Je
kunt er zelfs voor kiezen om je eigen, private
LoRa-netwerk in de lucht te brengen.
LoRa-technologie
Een LoRa-netwerk bestaat uit nodes, gateways
en de backend (zie figuur 1).
Nodes communiceren met gateways via
radiosignalen. Ze zijn niet verbonden met het
internet. Nodes zijn gekoppeld aan sensoren
en actuatoren. Ze geven sensormetingen
door aan de gateways en sturen op basis van
ontvangen berichten actuatoren aan.
Gateways kunnen via radiosignalen berichten
van nodes ontvangen, maar ook berichten naar
nodes versturen. Gateways communiceren via
het internet met de backend servers. Gateways
doen dienst als router. Ze sturen berichten van
de nodes door naar de backend, en vice versa.
Berichten op de backend servers kunnen via
het internet opgevraagd en verwerkt worden
in je eigen applicatie. Hiervoor zijn koppelvlak-
ken beschikbaar. Vanuit je applicatie kun je via
deze koppelvlakken ook berichten versturen
naar je nodes en zo acties in gang zetten.
Het versturen van berichten via LoRa is veilig.
Je kunt de node zo configureren, dat er
gebruik wordt gemaakt van een netwerk- en
applicatiesleutel. Op de data zit dan 128 bit
AES-encryptie en de integriteit van berichten
staat vast. Niemand kan onderweg in de
data kijken of het bericht aanpassen. Ook
in de backend blijft de data versleuteld. De
encryptie gaat er pas af, nadat je het bericht
ontvangen hebt. Dat moet je zelf doen in de
ontvangende applicatie.
