In de agro-voedingsketen werd het ‘internet der dingen’ tot voor kort vooral geassocieerd met het toepassen van identificatie tags die toelaten om objecten doorheen heel de keten door te inventariseren en managen via computersystemen. Nieuwe radio-, sensor- en informatietechnologie voegt daar extra intelligentie aan toe zodat in de toekomst kwaliteitschecks een stuk geautomatiseerder kunnen verlopen.
Het ‘internet der dingen’ is in volle evolutie: slimme, geconnecteerde systemen zorgen ervoor dat machines, voertuigen, producten, persoonlijke toestellen… meer intelligentie krijgen en met elkaar verbonden raken. Nieuwe ontwerpmethodes, procestechnologieën, materialen en nieuwe types van transistoren maken geavanceerde chips achter deze systemen goedkoop en ultrazuinig. In de agro-voedingsketen maken de volgende generatie sensoren samen met communicatie- en informatietechnologie hun opwachting om nuttige informatie te genereren en zelfstandig correcte beslissingen te nemen. met respect voor ieders privacy.
The industrial Internet of Things (IoT)
Het industriële internet der dingen is een netwerk van fysische objecten, systeemplatformen en toepassingen die ingebedde informatie- en communicatie-technologie bevatten die het mogelijk maakt om hun intelligentie met elkaar, de omgeving en mensen te delen.
De volgende generatie sensoren
Door chips te voorzien van extra functionaliteiten (mechanisch, chemisch, optisch) kunnen ultrakleine sensoren gemaakt worden. De chips worden MEMS of NEMS (micro- of nano-electromechanische systemen), beeldsensoren met welbepaalde eigenschappen of andere bijzondere componenten. Deze miniaturisatie wordt gestuwd door ontwikkelingen voor de telecom sector en consumentenelektronica. Zuinig energieverbruik is daarbij een belangrijk aandachtspunt, naast communicatiemogelijkheden en toenemende rekencapaciteit.
Deze minisensoren zorgen voor ‘nieuwe experiences’: bijvoorbeeld typische laboanalyses die uitgevoerd kunnen worden met draagbare systemen (Figuur 1). Verdere miniaturisatie tot ultrakleine en ultrazuinige sensoren maken inbedding op alle mogelijke plaatsen, die nuttige informatie kunnen opleveren, mogelijk. Flexibele elektronica en uitrekbare organische elektronica banen de weg voor toepassingen in voedingsverpakkingen.
Figuur 1: Een voorbeeld van een miniatuursensor: draagbare hoog performante raman spectrometer waarmee voedingsproducten geïdentificeerd, hun integriteit vastgesteld en chemische contaminaties gedetecteerd kunnen worden. [Bron: Presentatie P. Peumans, imec, 12/09/2015]
Alles geconnecteerd
Draadloze communicatie zorgt voor de connectie tussen de ‘dingen’ in het ‘IoT’. Tegen 2020 wordt verwacht dat er 16 miljard apparaten met elkaar geconnecteerd zullen zijn. Dit kan volgens verschillende protocols (zigbee, wifi, LoRa,..) verlopen, naargelang de toepassing. Communicatie met geconnecteerde ‘devices’ biedt de unieke mogelijkheid om ze up te daten (bv. nuttig voor analytische systemen). Veiligheid en privacy van deze data communicatie moet daarbij uiteraard gegarandeerd kunnen worden.
Informatieverwerking
In tegenstelling tot identificatietags, die al lang gemeengoed zijn in de agro-voedingsketen, genereren sensoren dynamische data (vb kwaliteitsevolutie). De dataverwerking kan (deels) op de sensoren, lokaal of via cloud computing infrastructuur gebeuren. Dit dient afgewogen te worden op basis van de toepassing, het vermogenverbruik en het beschikbaar vermogen. Indien veiligheid en privacy belangrijk zijn, opteert men meestal voor een zo lokaal mogelijke dataverwerking. Dataverwerking van verschillende sensoren (sensorfusie) maakt dat conclusies getrokken worden uit de analyse van de gezamenlijk gecombineerde data en dit van vele ‘dingen' (collectieve intelligentie). Deze conclusies worden daarbij ondersteund door expertsystemen die ook automatische acties kunnen op gang brengen, bijvoorbeeld een alarm naar de kwaliteitscontroleur, of een bijdrage tot het zelflerend systeem. In die zin krijgen data extra waarde, waardoor verwacht wordt dat er nieuwe business en service modellen zullen ontstaan.
Bron
imec magazine,januari 2016
