Bouwstenen¶
In dit hoofdstuk geven we een overzicht van de bouwstenen van het Internet of Things. We geven verschillende voorbeelden van de manier waarop deze bouwstenen tot een IoT-keten gecombineerd worden. In de volgende hoofdstukken werken we deze bouwstenen en IoT-ketens verder uit.
Notitie
Dit hoofdstuk is bedoeld als een inleidend overzicht: het is niet nodig de begrippen die we hier invoeren in detail te begrijpen. In de volgende hoofdstukken werken we deze bouwstenen en IoT-ketens verder uit. Je kunt dit hoofdstuk later gebruiken om deze details in het geheel te kunnen plaatsen.
IoT-knoop: koppelen van de fysieke wereld aan de virtuele wereld
IoT-knoop¶
Het Internet of Things koppelt de fysieke wereld van de “dingen” aan de virtuele wereld van het internet. De koppeling van een “ding” aan het internet noemen we een IoT-knoop. Deze gebruikt sensoren en actuatoren om het “ding” te bewaken en te besturen. Een microcontroller, een complete computer op een chip, bestuurt deze sensoren en actuatoren. De IoT-knoop heeft communicatie nodig om deze microcontroller met sensoren en actuatoren in het internet te verbinden. Mobiele IoT-knopen gebruiken een radio voor communicatie draadloze communicatie. Voor mobiele knopen moet ook de energievoorziening (elektriciteit) draadloos zijn: je hebt dan energiezuinige elektronica nodig, met een batterij en soms met lokale energieopwekking (“energy harvesting” of “scavenging”, zoals zonnecellen). Tenslotte zijn de fysieke afmetingen en het gewicht van de IoT-knoop belang: hoe kleiner en lichter (en goedkoper) een IoT-knoop, voor des te meer “dingen” kun je deze gebruiken.
De IoT-keten: van sensoren en actuatoren tot beslissingen
Voorbeeld van een IoT-keten¶
Een IoT-toepassing omvat een keten van onderdelen, van sensoren en actuatoren tot besluitvorming, mogelijk ondersteund door Data Science en Artificial Intelligence. In deze keten komen we meestal de volgende onderdelen tegen:
IoT-knopen, met sensoren en actuatoren verbonden aan de fysieke wereld;
gateways, om deze IoT-knopen aan het internet te verbinden;
servers en brokers in het publieke internet, als publiek toegangspunt voor de data van de IoT-knopen;
diensten op het gebied van Data Science, Artificial Intelligence, visualisatie e.d.;
controllers, bijvoorbeeld op basis van NodeRed, voor het besturen van de IoT-knopen, in combinatie met verschillende diensten en toepassingen;
protocollen voor datatransporten en voor interactie tussen de verschillende onderdelen.
De IoT-knopen vormen de buitenkant (“edge”) van het Internet of Things. Eén van de ontwerpvragen bij een Internet of Things-toepassing is hoe het rekenwerk verdeeld moet worden over de “edge” en de kern (servers) van het IoT.