A technical concept for adding trust to existing and new IoT sensor networks

Intro

Met dank aan voortschrijdende technologische ontwikkelingen, is het steeds eenvoudiger om sensornetwerken te ontwikkelen en exploiteren. Was daar eerst specialistische multidisciplinaire kennis en veel geld voor nodig, nu zie je dat mede dankzij IoT en sensoriek ontwikkelingen, sensornetwerken tegen steeds lagere exploitatielasten kunnen worden gerealiseerd. Er is echter een maar. Naarmate het belang van de te meten data groter wordt voor de eigenaren en/of afnemers, moet ook het vertrouwen in de sensornetwerken navenant toenemen. En dat lijkt nog niet even eenvoudig te zijn.

Dit artikel speelt in op die toenemende kloof tussen de eenvoud van realisatie enerzijds en het toenemend belang en behoefte aan vertrouwen anderzijds, door met het concept van SenneTTa te komen: een Sensor Network with Trust Added to it.

IoT Sensor Netwerken

Er zijn vele soorten sensor netwerken beschikbaar:

• bedrijfsgesloten en openbaar toegankelijk
• landgebonden en lucht- (vliegtuig) of ruimtegebonden (satellieten)
• mobiel en vast
• geijkt en ongeijkt
• enkelvoudige meeteenheid en multimodaal
• industrie gericht (vliegtuiggeluid, LFN voor Gasunie) of publieke ruimte gericht
• homegrown en ook hoog professioneel (zoals RIVM)

Kortom veel variatie. Deze notitie richt zich op één type sensor netwerk. Dat is het soort dat men graag wil gebruiken om in de veeteelt een overgang te kunnen maken van middelen gericht vergunnen (zoveel m2 stallen, van een bepaald type), naar (emissie/depositie) doelgericht. B.v. zoals geformuleerd in het Schone Lucht Akkoord: https://www.infomil.nl/actueel/nieuws-perspectief-1/schone-lucht-akkoord-aanpak-gezondheidsschade/

Dus sensor netwerken voor vergunningverlening en -handhaving m.b.t. de publieke ruimte.. Deze zullen de komende jaren naar verwachting steeds talrijker gaan worden vanwege het overheidsbeleid om normering van emissies ook te beoordelen of feitelijke emissies. Daarmee wordt weer ondernemersruimte gegeven aan b.v. boeren.

Probleemstelling

Om de huidige voorkomende IoT gebaseerde sensor netwerken (ook) in te zetten voor vergunningverlening en -handhaving, spelen verschillende vraagstukken. Heel beknopt een aantal op een rijtje gezet:

• sensors voor betrouwbare meetwaarden moeten geijkt worden en vaak ook periodiek herijkt worden
• daar kennen we in Nederland het ijkwezen voor, zie https://www.rijksdienstcn.com/economie-klimaat/ondernemen-in-caribisch-nederland/ijkwezen-metrologie-controle-van-meetinstrumenten
• dit al dan niet geijkt zijn moet onderdeel worden van het beschrijvende karakter van het sensor netwerk
• Bij sensorische netwerken, worden er 3 stappen doorlopen om te komen van sensorwaarde tot meetwaarde:
  • meten en corrigeren
  • interpreteren
  • representeren
• Deze 3 stappen zijn allemaal software algoritmes en kunnen dankzij voortschrijdend inzicht veranderen in de tijd
• Daarom moet voor toenemende betrouwbaarheid niet alleen de meetdata worden vastgelegd, maar ook het interpretatie en representatie raamwerk
• Dat geheel moet historisch gezien reproduceerbaar zijn en bovendien uitlegbaar

Oplossing

De oplossing van deze vraagstukken kan worden gevonden door Blockchain technologie in te gaan zetten samen met IoT Platforms. Daarmee wordt het volgende mogelijk:

• Onweerlegbaatheid van sensordata tijdens opslag
• Veiligheid van sensordata tijdens meten en datatransport
• Registratie van data interpretatieraamwerk, inclusief correcties a.g.v. bijvoorbeeld metereologische omstandigheden, maar ook sensor verloop (en herijkingen)
• Registratie van sensordata representatieraamwerk, inclusief statistische correcties en correlaties
• Mogelijkheid tot verwaarden van de hoogwaardige sensor data, inclusief de raamwerkgegevens (transparantie)
• Mogelijkheid tot het uitvoeren van smart contracts voor economische transacties a.g.v. betrouwbare sensorwaarden

Natuurlijk is techniek alleen niet zaligmakend. Maar als het gaat wat er nodig is aan techniek voor dit concept, durven we te stellen dat de sterke combinatie van Blockchain met een IoT Plaform een volwaardige basis legt om bovenstaande mogelijk te maken, waardoor het waarde vertrouwen in IoT sensor netwerken toe kan nemen.

Business Model

Alleen het vergroten van de betrouwbaarheid van een IoT sensor netwerk is niet genoeg om dat financieel sluitend te gaan maken. Daarom zijn de volgende 2 elementen voorzien om een sluitende business case te kunnen gaan maken:

• Het verlagen van de operationele administratieve kosten middels smart contracts waarvoor Blockchain een goede basis biedt
• Verhogen van de opbrengsten van het netwerk middels micropayments voor de afname van sensor data

Of dit toereikend is, zal natuurlijk nog onderzocht moeten worden.