munisenseCommunicatie infrastructuren voor Smart Cities

George.boersma@munisense.com

Bijeenkomst IGOV en IGOV Innovatie 26 mei 2016

Agenda

� Munisense

� Veranderingen in het stedelijk bestuursmodel

� Communicatie netwerken

� Voorbeeld

� Samenvatting discussie

Munisense - Introductie

3

� Sinds 2008, Leiden

� Oplossingen voor� Geluid & trillingen, Water, Licht en energie

� Klimaat

� Focus op� Slimme steden, Infrastructuur

� OEM

� Klanten� Overheden, bedrijven

On-Line realTime meet een actuatie diensten

Munisense - INSIGHTNOWTM

-

Draadloze

Sensor

netwerken

Open, veilig en traceerbaar

Cloud platform

Rol-gebaseerde

Web & apps

Een universeel platform, “Software & Infrastructure

as a Service” in real-time, on-line meten en actueren

platform

Partners

Gemeente, adviesburo’s, systeem interators,

Universiteiten, onderzoeksinstellingen,

..

Agenda

� Munisense

� Veranderingen in het stedelijk bestuursmodel

� Communicatie netwerken

� Voorbeeld

� Samenvatting discussie

-

GEMEENSCHAPPEN

MENSENKWALITEITDUURZAAM

BURGERPARTICIPATIEMILIEU

STIMULATIE BEDRIJVIGHEID

LEEFOMGEVING

gemeenschappelijke elementen in de stadsvisie

-

KWALITEIT LEEFOMGEVING

gemeenschappelijke doelen

STIMULATIE ONDERNEMINGSKLIMAAT

PARTICIPATIE BURGER EN BEDRIJF

MILIEU EN REDUCTIE CO2 FOOTPRINT

Traditioneel bestuur model …

-

En

erg

ie

Wate

r

Ha

nd

havin

g e

n N

oo

dsitu

aties

Tra

nsp

ort

Ge

zo

nd

heid

Mili

eu

Te

leco

mun

ica

tie

Afv

al

Fin

an

cië

n e

n E

co

no

mie

Ed

uca

tie

Klant

Levering

Diensten

Data

Technologie &

Infrastructuur

Geen klant focus

Stove pipes

Gesloten systeem

inflexibel

Lange ontwikkelingen

Geen kruisinnovatie

Burger Bedrijven

..een geïntegreerd bestuur model

PAS 181:2014 Smartcity framework

En

erg

ie

Wate

r

Ha

nd

havin

g e

n N

oo

dsitu

aties

Tra

nsp

ort

Ge

zo

nd

heid

Mili

eu

Te

leco

mun

ica

tie

Afv

al

Fin

an

cië

n e

n E

co

no

mie

Ed

uca

tie

Klant

Levering

Diensten

Data

Technologie &

Infrastructuur

Ontsluiting van data assets

Scheiding data & diensten

Flexibel aanpasbaar

Snel uitrolbaar/ testbaar

Externe innovatieInformatie marktplaatsCo-creatie diensten

InnovatieEfficiëntie

Verbeterde dienstlevering

Burger Bedrijven

Stads informatie marktplaats

Start-up

MKBBurgers

Universiteithoge school

Sociale

ondernemers

communities

Service managementt

Business managementt

Technology and digital asset managementt

Integraal

Stadsbreed

bestuur

Exte

rne i

nnovatie

Inte

rne i

nnovatie

..een geïntegreerd bestuur model

PAS 181:2014 Smartcity framework

En

erg

ie

Wate

r

Ha

nd

havin

g e

n N

oo

dsitu

aties

Tra

nsp

ort

Ge

zo

nd

heid

Mili

eu

Te

leco

mun

ica

tie

Afv

al

Fin

an

cië

n e

n E

co

no

mie

Ed

uca

tie

Klant

Levering

Diensten

Data

Technologie &

Infrastructuur

Ontsluiting van data assets

Scheiding data & diensten

Flexibel aanpasbaar

Snel uitrolbaar/ testbaar

Externe innovatieInformatie marktplaatsCo-creatie diensten

InnovatieEfficiëntie

Verbeterde dienstlevering

Burger Bedrijven

Stads informatie marktplaats

Start-up

MKBBurgers

Universiteithoge school

Sociale

ondernemers

communities

Service managementt

Business managementt

Technology and digital asset managementt

Integraal

Stadsbreed

bestuur

Exte

rne i

nnovatie

Inte

rne i

nnovatie

Communicatie netwerken

INSIGHTNOWtm

cloud

Data

Sto

re

Dic

tionary

Use

rLD

AP

Radiu

s

Structuur

-

INSIGHTNOWtm

networks

INSIGHTNOWtm

cloud

SensorsActuators

Business

logica

Open API

MetaModel mapping

Data

Sto

re

Dic

tionary

Use

rLD

AP

Radiu

s

public premium

audio, geluid, 3D geluid, temperatuur, vochtigheid, lichtsterkte, straling, gassen (no, no2,

co, co2, 03,…), verkeer, water kwaliteit, water niveau, passage, radars, transponders,

trillingen, Infrared arrays, fijnstof, third-party sensors and actuators

Portals/platforms

Real-time

N to N communicatie

Multi functioneel

Leveranciers onafhankelijk

Gebaseerd open standaarden (metaModel)

Snel en incrementeel uitrolbaar

Draadloos, zelfherstelend en zelfvoorzienend

Autonoom functionerend

Gedefinieerde service niveau’s

opslag

Aggregatie/statistiek

Herleidbaarheid

Authenticatie/authorisatie

Netwerk management, discovery

Servicelevel beheer

Zigbee, M2M, LTE, Lora,…

Agenda

� Munisense

� Veranderingen in het stedelijk bestuursmodel

� Communicatie netwerken

� Voorbeeld

� Samenvatting discussie

Observaties

� Groei IOT naar 20 tot 50 Billion apparaten in 2020

� Slimme verlichting de norm

� Vaak geassocieerd met slimme steden

� Groei van communicatie opties en standards

� Lichtmast als belangrijke asset

� Hoe kan ik hier toekomstvaste keuzes maken?

-

Standaard – welke standaard?

� Organisaties bezig met IOT standaards

-

Wat moet gestandaardiseerd worden

� Ontsluiting

� Via welke API toegang

� Meta model

� welke kenmerken en aansturingen

maken een lichtpunt

� Communicatie protocol

� transmissie, richting, addressering

� Welk spectrum wordt gebruikt

� Wat zijn hier de beperkingen en

licentie voorwaarden, snelheid

-

Interface

metamodel

communicatiecommunicatie

medium

trends

� Meerdere netwerken

� Lage deployment kosten

� Lage modem kosten

� Dalende tarieven

� Kosten anders verrekend

-

Belangrijkste standaards

� beperkte reikwijdte (100-400 m)

� ZIGBEE IP, THREAD, ISA100

� Groot bereik (3-15 km)

� Bestaand: M2M

� LPWAN (vrij spectrum): LoRa, Sigfox,Nwave, OnRamp,Telensa,Weightless-n

� LPWAN (operator spectrum): NB-IOT, LTE-M

� CDMA (Stedin)

� Let op: standaarden zijn in snelle ontwikkeling!!

-

Netwerk topologiëen voor verlichting

-

STER MESH OPERATOR

STER MESH OPERATOR

Nodes/concentrator 100..1000 10..250 onbeperkt

Lokale aansturing via conc. Via mesh via internet

Reactie snelheid medium hoog laag

Interactie omgeving via conc. Via mesh/conc. -

Telecom kosten beperkt beperk Vergt aandacht

Kosten concentrator ja ja nee

Autonomie medium hoog laag

Leverancier onafhankelijk meestalniet

Meestalwel

Hangt van standaard af

concentratorconcentrator

Vergelijking

-

lokaal Operator

Zigbee 868 prop LoRa NB-IOT

bandbreedte 250 kbps 20kpbs 1..5 kbps 1..1000 kpbs

bereik 100..400m 1..3 km 3..15 km 3..15 km

Leveranciers

onafhankelijk

ja nee nee beperkt

Beschikbaar nu nu 2016 Vanaf 2017

betrouwbaarheid Medium Medium Medium? Hoog

Service levels Beperkt Beperkt Best effort Ja

Standaardisatie hoog nvt beperkt hoog

Positionering toepassingen

-

Real-time

ba

nd

bre

edte

lichtbeheer

calamiteiten

Dynamisch verlichting

klimaat

geluid

Waterniveaus/kwaliteit

(dagen) (uren) (minuten) (seconden)

Video

Stored video

LPWAN (e.g. LoRa)

Mesh + 3G

4G/5G

NB-IOT/LTE-M

Verkeer

Crowd control

Belangrijkste criteria

� Functioneel

� Beheer op afstand

� Dynamische verlichting

� Lokale aansturing en integratie

� Smart city (hub voor integratie andere sensoren)

� Operationeel

� Betrouwbaarheid (nu en toekomst)

� Veiligheid

� Ontzorging

� Kosten

� Toekomstvast-

Omgaan met veranderende wereld

� Zorg voor heldere koppelpunten

tussen veranderende omgevingen

� Vermijd integratie

� Selecteer op basis van toepassing

� Baseer je waar mogelijk op

standaards (ook tussen de

sensoren)

� Zorg voor leveranciers

onafhankelijkheid

� Zorg dat data herbruikbaar wordt

-

LICHTBEHEER

PLATFORM

ALiS

Communicatie infra

DALI, 0-10V, DMX

Verlichting

Driver/LED

Agenda

� Munisense

� Veranderingen in het stedelijk bestuursmodel

� Communicatie netwerken

� Voorbeeld

� Samenvatting discussie

-

Licht & energieDynamische fietspadbinnenstad sfeerverlichting Energie

Case Havenspoorpad, Rotterdam

� Vermindering CO2 voetafdruk

� Reductie lichtvervuiling

� Dynamisch regelen

� Leveranciersonafhankelijke aansturing

-

Smartcity invulling

� Scheiding van meten en regelen

� Meetnet operationeel (ook als is er geen spanning)

� Sturing op basis van policies (lokale omstandigheden)

� Open Standaarden

� Stringente beveiliging

-

INSIGHTNOWtm

networks

VerkeerstellingenMetaModel mapping

Gebruik

detectie

ALiS

INSIGHTNOWLicht

Management

Verbruiks

statistieken

Geluid/ klimaat

Overdag

spanningsloos

24/7 operationeel

Beveiliging

Techniek

� Beveiliging gehele keten

� Meervoudige versleuteling

� Authenticatie

� Devices (certificates)

� Users (twee weg authenticatie)

� Gecentraliseerd password mgnt

� Strikt wachtwoordbeleid

� Opslag versleuteling

� Onder Nederlandse wetgeving

� Gecertificeerde datacenters

Organisatie

� Authorisatie mgnt personeel

� Authorisatie mgnt klanten

� Periodieke security audits

� Conform ISO 27001

-

Agenda

� Munisense

� Veranderingen in het stedelijk bestuursmodel

� Communicatie netwerken

� Voorbeeld

� Samenvatting discussie

Samenvatting

� Invulling smartCityframework:

� Logisch scheiding tussen data, diensten en visualisaties => hergebruik

� Van bouwen naar componeren van oplossingen

� Meerdere communicatie topologieën en standaarden

� LPWAN communicatie sterk in beweging en veranderd

� Toepassing bepaalt de communicatie

� Denk na over lange termijn betrouwbaarheid

� Kosten nemen sterk af => andere afreken modelen

� Maak jezelf onafhankelijk van de veranderingen

� Baseer je op standaarden tussen veranderende gebieden

� Voorkom vendor lockin

-

munisenseCommunicatie infrastructuren voor Smart Cities

George.boersma@munisense.com

Bijeenkomst IGOV en IGOV Innovatie 26 mei 2016