Huistechnologie

Wie vandaag aan een slim huis denkt, denkt meteen aan slimme verlichting of een slimme thermostaat: digitale verbeteringen van bestaande producten die ondertussen al ingeburgerd zijn. We staan echter nog maar aan het begin van de smart home-trend, in het slimme huis zit nog veel meer potentieel verstopt. De heilige graal van het slimme huis is niet de hardware, maar het gedeelte dat je vaak niet ziet: de verbindingen tussen de verschillende apparaten.

HomeLab

Zodra slimme apparaten vlot met elkaar kunnen communiceren, kunnen ze op elkaar beginnen inspelen en kan de echte automatisering van je woonkamer van start gaan. Maar we lopen voor op ons verhaal. Dat begon bij een bezoek aan het HomeLab, een splinternieuw testhuis van onderzoekscentrum imec en de Universiteit van Gent.“HomeLab is een co-innovatieruimte, een creatief lab waar onderzoekers nauw samenwerken met bedrijven én gebruikers om concepten als Internet of Things en Smart Living om te zetten in de huis-, tuin- en keukentoepassingen van de toekomst”, licht professor Piet Demeester, hoofd van de onderzoeksgroep IDLab van imec, toe. “Van projecten rond zorg, comfort of energie over mobiliteit en media, tot veiligheid. In HomeLab wordt innovatie op alle niveaus ondersteund, vanaf het concept en co-creatie met potentiële gebruikers, tot en met het testen van prototypes in een echte leefomgeving.”

Goed verborgen

Wie voorbij het HomeLab rijdt, zal het in eerste instantie geen tweede blik gunnen. Het gebouw ziet er uit als een moderne woonvilla. Niets verklapt dat achter de muren 600 m² speelruimte schuilgaat om te experimenteren met nieuwe toepassingen voor het slimme huis. Ook het interieur geeft op het eerste zicht niets prijs, tot je de grondplannen bekijkt. Valse vloeren, plafonds en technische gangen zorgen ervoor dat prototypes van nieuwe technologieën kostenefficiënt en onzichtbaar in de ruimtes kunnen worden geïmplementeerd. Zo kunnen nieuwe ideeën in levensechte omstandigheden door echte gebruikers worden getest. HomeLab is immers niet zomaar een demonstratieruimte: het is de bedoeling dat zowel onderzoekers als proefpersonen er effectief kunnen logeren om nieuwe technologieën te testen.

Open en gesloten

Het kloppend hart van het huis vinden we in de kelder terug. Kilometers kabel leiden naar drie grote kasten van waaruit alle elektrische punten in het huis, van stopcontacten over schakelaars tot zonneschermen, vanop afstand kunnen worden aangestuurd. Daarvoor worden twee domoticasystemen gebruikt: Velbus op het gelijkvloers en Niko op de bovenverdieping. Terwijl Velbus een open systeem is, is Niko dat niet. Dat betekent dat de systemen in principe niet met elkaar kunnen samenwerken, in het jargon zegt men dan dat ze niet interoperabel zijn. De onderzoekers van imec en UGent hebben specifieke software geschreven om de systemen met elkaar te laten communiceren en om het belang van interoperabiliteit en open standaarden aan te tonen voor de toekomst van het slimme huis.

IFTTT op steroïden

Ook de communicatie tussen allerlei sensoren, apparaten en interfaces van verschillende fabrikanten loopt vaak stroef of is onbestaande, waardoor de mogelijkheden erg beperkt zijn. Imec heeft daarom het DYAMAND-platform ontwikkelt. Deze middleware vormt een communicatielaag die ervoor zorgt dat applicaties en apparaten elkaar kunnen herkennen en interageren, ongeacht de standaard die wordt gebruikt. Een demo maakte één en ander meteen duidelijk. Werd aan een Amazon Echo de vraag gesteld om het huis aan te passen aan het profiel van bewoner Philippe, dan gingen de Philips Hue-lampen in een bepaalde kleur schijnen, werden de gordijnen gesloten, paste de thermostaat zich aan, enzovoort. DYAMAND lijkt nog het best te vergelijken met een If This Then That (IFTTT) op steroïden. Met IFTTT kan je online verschillende diensten aan elkaar koppelen en op beperkte schaal acties automatiseren.

“We zullen in de toekomst niet meer allemaal naar een rusthuis kunnen gaan. Daarom moet slimme zorg geïntegreerd worden in de woning van de toekomst.”

Meer dan domotica

Dat communicatiesysteem moet de grenzen van het slimme huis verleggen, voorbij de bekende producten zoals de slimme thermostaat of de slimme verlichting. De technologieën die in het HomeLab worden getest, gaan verder dan het automatisch regelen van de verwarming of programmeren van de verlichting. Er wordt onderzoek gedaan naar slimmer energieverbruik, veiligheid, gezondheid en mobiliteit. “We zullen in de toekomst niet meer allemaal naar een rusthuis kunnen gaan”, vertelt Demeester. “Daarom moet slimme zorg geïntegreerd worden in de woning van de toekomst.” Zo komen bedrijven in het HomeLab hun valdetectiesystemen uittesten en wordt er geëxperimenteerd met sensoren in je bed die je slaapkwaliteit kunnen meten om slaapapneu te detecteren. Imec werkt ook aan technologie om door je kleren heen een elektrocardiogram uit te voeren. Al die informatie kan worden teruggekoppeld naar een huisarts of ziekenhuis.

Huisradar

In een andere demo werd radartechnologie gebruikt als alternatief voor bewakingscamera’s. Het idee van een camera die voortdurend alles registreert, maakt veel mensen ongemakkelijk en brengt heel wat privacykwesties met zich mee. Eén van de onderzoeken die momenteel in het HomeLab lopen, heeft betrekking tot het gebruik van radar om individuen te detecteren. Via radar kunnen wandel- en bewegingspatronen geregistreerd worden. Door daar machine learning op toe te passen, kan het systeem individuele personen steeds beter herkennen en waarschuwen wanneer een indringer wordt gedetecteerd. Ook slimmer energiebeheer is een belangrijk domein van interesse in het HomeLab. Door het verbruik in kaart te brengen en de verbruikers te identificeren, kan efficiënter worden omgesprongen met de beschikbare energie. Zo kan de droogkast worden geprogrammeerd om pas aan te springen wanneer er voldoende energie werd opgewekt door de zonnepanelen op het dak. Het bedrijf Smappee werkt al enkele jaren aan een energiemonitor die het stroompatroon van individuele apparaten kan herkennen. In het HomeLab kan het over langere tijd de prestaties van zijn product toetsen aan de werkelijkheid.

Uniek

Het HomeLab is uniek in zijn soort in Europa. De bouwgrond werd geleverd door de UGent, imec investeerde 1 miljoen euro in de bouw van het huis, deels met subsidies van de Vlaamse overheid. Er bestaan nog wel enkele andere slimme huizen, maar die beperken zich meestal tot demonstraties of zijn gesponsord door één bedrijf of organisatie. “Een dergelijk onafhankelijk initiatief, op deze schaal, waarbij niet alleen onderzoekers, maar ook bedrijven en eindgebruikers zeer nauw betrokken worden, is uniek in Europa”, besluit Demeester.

De toekomst

Ons bezoek aan het Homelab heeft nog maar eens duidelijk gemaakt hoe belangrijk communicatie is om het slimme huis naar een nieuw niveau te tillen. Je vindt tegenwoordig van zowat elk gebruiksvoorwerp wel een ‘slimme’ variant terug. De grotere beschikbaarheid van die hardware betekent echter niet dat we binnenkort in een woning wakker worden waarin robots en computerprogramma’s de dagdagelijkse huistaken van ons overnemen. Wat kan je dan wel op korte termijn verwachten? We nemen een kijkje naar enkele van de trends en ontwikkelingen die zich de komende jaren zullen laten voelen.

Praatje slaan

Momenteel is het geen nieuw product dat furore maakt in de Smart Home-wereld, maar wel een (min of meer) nieuwe manier om van software gebruik te maken. Dankzij spraaktechnologie hoef je geen muis of vinger boven te halen om een opdracht aan een elektronisch toestel te geven, je kan het gewoon aan het toestel vertellen. Die mogelijkheid om met je stem een computerprogramma te sturen bestond al enkele jaren, maar is nu aan een opmars bezig dankzij een slimme strategie van Amazon. Voorheen vond je digitale assistenten op een computer of een smartphone terug, maar voor veel mensen voelde het aanspreken van hun pc of telefoon ongemakkelijk aan. Stop je de assistent echter in een behuizing die specifiek gebouwd is als aanspreekpunt, dan is die schroom al vlugger overwonnen. Amazon had dat door en lanceerde de Amazon Echo, een speaker speciaal voor zijn assistente Alexa. Het werd een onverwachte hit. Dat het product navolging krijgt van techreuzen Google en Apple, in de vorm van de Google Home en de Apple HomePod, zegt genoeg over het succes.

Niet alleen communicatie tussen machines is een knelpunt. Bij spraaktechnologie stuit je op een taalbarrière.

Taalbarrière

Of spraaktechnologie ook snel bij ons ingang zal vinden, is een ander paar mouwen. Niet alleen communicatie tussen machines is een knelpunt. Zoals we in Clickx al vaker hebben aangehaald, stuit je bij spraakherkenning op de taalbarrière. De meeste programma’s zijn maar in een aantal talen te vinden. Het Nederlands heeft een te klein aantal sprekers om bij de overwegend Amerikaanse technologiebedrijven op de radar te verschijnen. Het is zelfs moeilijk om toegang te krijgen tot Engelstalige assistenten in onze contreien, maar daar komt gelukkig stillaan verandering in. Sonos bracht dit najaar als eerste een speaker met assistent op de markt in België. Onze review van die Sonos One kan je in Clickx 352 lezen.

5G

De groei van het aantal slimme apparaten die op het internet gaan brengt logischerwijze ook veranderingen mee op het vlak van netwerktechnologie. Ook hier vind je een overvloed van beschikbare technologieën die elkaar vaak ook beconcurreren: je hebt de traditionele wifi en bluetooth, maar ook netwerken die specifiek zijn ontwikkeld voor het Internet of Things, zoals ZigBee, Z-Wave, SigFox, LoRa en NB-IoT. En dan heb je nog het mobiele netwerk. De huidige 4G is niet voorbereid op het uitdijende aantal apparaten dat een verbinding nodig heeft, maar 5G zal dat wel zijn. Momenteel ligt de deadline voor het vastleggen van de standaard op 2020. Er bestaat dus nog geen definitieve blauwdruk van 5G. Dat houdt fabrikanten echter niet tegen om dit jaar al componenten op de markt te brengen die klaar zijn om 5G te ondersteunen. Het verbeterde mobiele netwerk zal een veel hogere capaciteit van verbindingen mogelijk maken. Gekoppeld met de verbeteringen in snelheid die 5G omvat, zou het mobiele netwerk zo klaar moeten zijn voor de golf van slimme huishoudapparaten en andere nieuwe huistechnologieën.

Veilig?

Een kritische noot om af te sluiten: al die toestellen verbonden met het internet bieden ook meer kansen voor hackers om malware los te laten. De bescherming van slimme apparaten is naast de communicatie waarschijnlijk het grootste pijnpunt dat in de komende jaren aangepakt zal moeten worden. Zeker als men de drempel voor de keuze van een slim huis wil verlagen. Dat fabrikanten het soms niet al te nauw nemen met de beveiliging, is de afgelopen jaren meer dan eens bevestigd. Een van de grootste risico’s is dat slimme toestellen ten prooi vallen aan een botnet. Een botnet kan je slimme apparaat overnemen en inzetten voor zijn eigen doelstellingen; zo combineren cybercriminelen de computerkracht van een heel netwerk van gekaapte apparaten om bijvoorbeeld een website offline te halen. Vooral bij kleine fabrikanten durft men de veiligheid van een slim apparaat te verwaarlozen en er zijn geen aanwijzingen dat dat op korte termijn zal veranderen. Op dit moment springen enkele antivirusfirma’s in het gat door routers met ingebouwde beveiliging voor het IoT aan te bieden. Zo heb je de Norton Core en sinds kort ook de F-Secure Sense. Of zij de weg zullen plaveien voor een veiliger slim huis, zal de toekomst moeten uitmaken.