Een definitie van het internet der dingen (Internet of Things, afgekort IoT) is: het internet, waar alledaagse voorwerpen draadloos mee aangesloten zijn en waardoor er gegevens uitgewisseld kunnen worden. Het is de intentie dat er meer dingen aangesloten zijn dan mensen, door gebruik te maken van sensoren en dingen. Een stoep die zelf vertelt of het glad is. Een kade aan de Amsterdamse haven die aan een schipper laat weten of er nog plaats is om aan te meren of een sensor aan je fiets zodat je niet vergeet waar je hem hebt neergezet. De bedoeling is om een wereldwijd netwerk te creëren dat geschikt is en bedoeld voor de communicatie van sensoren/chips met het internet. LoRa maakt het mogelijk om kleine datapakketjes over grote afstanden, goedkoop te verzenden door een gateway (antenne). Via de gateway (antenne) kunnen de ‘dingen’ met een sensor ‘praten’ in Nederland. Men denkt dat er in 2020 tussen de 30 en 75 miljard objecten deel uit zullen maken van dit netwerk.

Er worden in Nederland IoT-netwerken geïnstalleerd, waarmee allerlei toestellen (dingen) eenvoudig en goedkoop met het internet der dingen verbonden worden. Dingen, huizen en hele steden moeten ‘slim’ worden. In 2016 is een dekkend LoRa-netwerk (IoT) in de Achterhoek geïmplanteerd. Het LoRA-netwerk zal direct gebruikt worden voor agrarische bedrijven, maar ook voor de onderwijsinstellingen in de regio om de vele verschillende – nog te ontwikkelen – sensortoepassingen te testen. Een LoRa gateway heeft een theoretisch bereik van 10-20 km.

In de Achterhoek

Het ‘internet Huis’ uit Doetinchem en ‘LNAGRO Ondernemerij’ uit Ulft, initieerden in 2016 een dekkend LoRa-netwerk van 1.000 km2 in de Achterhoek. Het doel is om in de agrarische sector, maar ook in andere sectoren als zorg, transport en maakindustrie, gemakkelijk snelle digitale innovaties te kunnen toepassen. Bovendien willen ze de Achterhoek op kennisvoorsprong zetten en werkgelegenheid creëren, waardoor mensen en kennis voor de regio behouden blijven. En waardoor ze willen dat de Achterhoek de naam als ‘krimpregio’ kwijt raakt! 

Visie internet der dingen

De eigenaren van een aantal Telecombedrijven en andere bedrijven storten zich op het internet der dingen en willen dat veel dingen draadloos gaan werken. De visie is dan ook dat draadloze apparaten (‘slimme’) apparaten de hoofdrol moeten spelen op internet. Dat de meerderheid van de internetgebruikers, in deze visie bestaat uit gebruiksartikelen of apparaten die geïntegreerd zijn in een elektronisch systeem (hardware én software). Alledaagse voorwerpen worden zo een ding van het internet, en moeten communiceren met mensen en/of met objecten, en die op grond hiervan zelfstandig een beslissing kan nemen.

LoRa technologie

The things network gebruikt de LoRaWan technologie ofwel LOng RAnge Wide-Area Network (LoRa). Een netwerk waar kleine hoeveelheden data met lage bitsnelheid, over grote afstand, 10 tot 15 kilometer, met elkaar communiceren. De lage frequentie van 850 megahertz (MHz) zitten de telecom niet in de weg omdat providers gebruik maken van veel hogere frequenties. De sensoren of RFID (Radio-frequency identification) chips op het eindpunt, maken contact met het netwerk. De providers gebruiken frequenties van:

Frequentie in megahertz Geschikt voor Telecomaanbieder
800 MHz 4G KPN/Vodafone/Tele2
900 MHz 2G/3G KPN/Vodafone/T-Mobile
1800 MHz 2G/4G KPN/Vodafone/T-Mobile
2100 MHz 3G KPN/Vodafone/T-Mobile

De communicatie tussen de eindpunten en de gateway (antenne) is afhankelijk waar het voor nodig is. Te denken aan:

  • een bootdetector. Wanneer de regen met bakken uit de lucht komt staat het dek van een boot al gauw vol met water. De boot begint te zinken maar niet met een sensor op de boot. De eigenaar krijgt een sms’je om het water te verwijderen en om erger te voorkomen;
  • een fietsdectector. Wanneer de fiets verplaatst wordt en er wordt gebruik gemaakt van het internet der dingen, dan wordt via een app een sms’je gestuurd;
  • koeien met een sensor. Lopen ze wel of niet in de wei?
  • het binnenmilieu. Door speciale sensoren op muren te plaatsen kan een werkgever beter de omgevingsfactoren beheren wat ten goede komt aan de werknemer en de arbeidsomstandigheden. En zo zijn er vele toepassingen en is het de bedoeling dat het netwerk gaat functioneren in vele steden.

Gegevens van het Lora-netwerk

De gateway’s hebben een veel groter bereik dan thuis: tot 15 km! De bandbreedte is echter beperkt: per apparaat ongeveer tien kilobit per seconde. Een gateway zorgt voor de duizenden knooppunten. De frequentie van de gateway (antenne) is rond 850 Megahertz tot 915 MHz. De zogenaamde ‘zwakke’ frequenties! Het object heeft een IP-adres nodig om kenbaar te zijn. Door het internet der dingen neemt het aantal nodige IP-adressen waarschijnlijk explosief toe. De hotspots hebben een AA-batterij nodig die wel 10 jaar mee kunnen.

LoRa protocol

LoRa is een belangrijke factor om de ontwikkelingen van het internet der dingen (IoT) te versnellen. Het is een nieuwe technologie die het mogelijk maakt om apparaten, die maar weinig data gebruiken, te verbinden met het internet. Denk bijvoorbeeld aan straatverlichting, waarbij lantarenpalen op afstand aan- en uitgezet kunnen worden en prullenbakken die ‘vertellen’ dat ze vol zijn. LoRa is een nieuw soort technologie die apparaten van lange afstand aan het internet  koppelt. Alledaagse voorwerpen worden zo een ‘ding’ van het internet, door met sensoren een draadloze verbinding te hebben met de PicoWAN of de LoRa gateway. Bedrijven en instellingen kunnen hiermee hun dienstverlening en bedrijfsprocessen verbeteren, kosten verlagen of zelfs nieuwe verdienmodellen ontwikkelen. Woningen worden nog meer ‘slim’ gemaakt. Er wordt gebruik gemaakt van het LoRa protocol (LoRaWAN), een protocol voor mobiele netwerken dat speciaal is ontwikkeld om aan de hoge eisen van het internet der dingen, te kunnen voldoen. Eisen als bijvoorbeeld:

  • Beveiliging van het netwerk en beveiliging op het toepassingsniveau;
  • Lokaal gebruik als gebruik op grote schaal moet mogelijk zijn (schaalbaarheid) met gateways;
  • De software;
  • Dat de draadloze ‘dingen’ in staat zijn zelfstandig te kunnen samenstellen en verbindingen op te zetten;
  • De vindbaarheid. De gebruiker zal via een ‘zoekmachine’ willen weten waar een ‘ding’ zich bevindt;
  • Het kunnen managen van grote datavolumes;
  • Nauwkeurige en juiste interpretatie van de door sensoren vergaarde gegevens kunnen weergeven;
  • Het kunnen aanpassen aan gewijzigde omstandigheden;
  • Een creatieve oplossing voor de energievoorziening van de sensoren geven.

Meerdere gegadigden zijn bezig om het LoRa-netwerk in Europa uit te rollen. Slimme dingen, slimme steden en slimme bedrijven. Het internet der dingen is een enorme groeimarkt. En miljarden apparaten/machines/wearables zullen online komen.

Wat zijn de zogenaamde zogenaamde zwakke frequentie’s

De microgolven in het frequentiebereik van 800- 1000 MHz. kunnen doordringen in de menselijke schedel en in de flora en fauna. Net als de 2G 900, die microgolven heeft van 890- 915 MHz. en de LTE of 4G, met microgolven van 816 MHz. en 4G+. Men weet nog steeds officieel niet welke gezondheidsschade met name de ‘lage’ microgolven veroorzaken. De nu al elektrogevoeligen en wetenschappers weten het wel en waarschuwen volop. Wat zegt de wetenschap dan?

Emeritus hoogleraar biologie Andrew Goldsworthy waarschuwt opnieuw voor het gebruik van alle draadloos.  De zwakke elektromagnetische straling geeft biologische effecten. Dr. Andrew Goldsworthy bestudeert al jaren de calciumhuishouding in levende cellen en hoe deze worden beïnvloed door elektromagnetische velden. Hij zegt dat de wisselende velden elektrische stromen genereren en de structureel belangrijke calciumionen uit celmembranen verwijderen, waardoor die gaan lekken.

Woorden van A.Goldsworthy:

“Wij worden voortdurend misleid door elementen van de mobiele telefoon- en elektronica-industrie (die reusachtige gevestigde belangen hebben in de infrastructuur). Ze laten ons geloven dat de gepulste elektromagnetische velden, gebruikt in de draadloze technieken, onschadelijk zijn. Hun enige rechtvaardiging voor dit is dat de straling te zwak is om aanzienlijke warmte genereren wanneer ze worden geabsorbeerd door levende weefsels. Nochtans, is de mobiele telefoon- en elektronica-industrie zich schijnbaar zich niet bewust van het feit dat levende cellen afhankelijk zijn van elektriciteit en elektrisch geladen atomen en moleculen (ionen) om te leven. De natuurlijke straling heeft een mens nodig. In combinatie met de kunstmatige of technische elektromagnetische straling van de mobiele telefoon- en elektronica industrie, kunnen levende cellen beschadigen door de kunstmatige elektromagnetische velden (straling)waarvan ze zeggen dat die veel te zwak is om aanzienlijke gezondheidsschade te genereren.

Veel van de gemelde biologische effecten van de niet-ioniserende elektromagnetische velden van alle draadloze, treden op bij niveaus die te laag zijn om significante verwarming te veroorzaken, dat wil zeggen ze zijn niet-thermisch. De meeste kunnen worden verklaard door elektrische effecten op levende cellen en hun membranen. De wisselende velden genereren wisselende elektrische stromen die door de cellen en weefsel vloeien en structureel belangrijke calciumionen uit celmembranen verwijderen, waardoor die gaan lekken.

Het naar binnen lekken van calcium in de neuronen van de hersenen stimuleert hyperactiviteit en maakt ze minder goed in staat om zich te concentreren op taken, wat kan resulteren in “attention deficit hyperactivity disorder” (ADHD). Wanneer dit gebeurt in de hersenen van ongeboren baby’s en jonge kinderen, vermindert dit hun vermogen om zich te concentreren op het leren van sociale vaardigheden en kan dit autisme veroorzaken. Lekkage van de cellen van het perifere zenuwstelsel bij volwassenen zorgt voor foutieve signalen naar de hersenen. Dit resulteert in de symptomen van elektromagnetische intolerantie (elektromagnetische overgevoeligheid). Sommige vormen van elektromagnetische intolerantie kunnen het gevolg zijn van beschadiging door de mobiele telefoon van de bijschildklier, die het calcium in het bloed controleert en celmembranen lekgevoelig maken. Verdere blootstelling kan dan resulteren in symptomen van elektromagnetische intolerantie.

Het beschadigt het DNA indirect, hetzij door de lekkage van spijsverteringsenzymen uit lysosomen of door de productie van reactieve zuurstof soorten (ROS) van beschadigde mitochondriale en plasma membranen. De gevolgen zijn vergelijkbaar met die van blootstelling aan gammastraling van radioactief isotoop.

Effecten van DNA schade houden een verhoogd risico op kanker en een verlies van vruchtbaarheid in. Beide gevolgen zijn geconstateerd in epidemiologische studies. De effecten van de mobiele telefoon en alle draadloos zijn ook experimenteel vastgesteld met behulp spermavocht. De resultaten toonden de productie van ROS en een verlies aan kwaliteit van het sperma en, in sommige gevallen, DNA fragmentatie. Het naar binnen lekken van calciumionen door elektromagnetische velden opent ook de verschillende strikte afscheidingen in ons lichaam, die ons normaal beschermen tegen allergenen en giftige stoffen in het milieu en die voorkomen dat giftige stoffen in de bloedbaan gevoelige delen van het lichaam, zoals de hersenen, binnengaan. De opening van de bloed-hersen barrière heeft aangetoond dat het afsterven van neuronen kan  veroorzaken, waardoor aandoeningen als vroegtijdige dementie en Alzheimer verwacht kunnen worden. De opening van de barrière in ons respiratoire epitheel door elektromagnetische velden heeft aangetoond dat het het risico van astma bij kinderen vergroot; de opening van de bloed-lever barrière kan gedeeltelijk verantwoordelijk zijn voor de huidige uitbraak van leverziektes. De opening van andere barrières, zoals de darmbarrière, kan vreemde stoffen uit de darmen in de bloedbaan toelaten. Hierdoor kunnen allergieën ontstaan; ook zijn er connecties gelegd met auto-immuun ziekten. Celmembranen fungeren ook als elektrische isolatoren voor de natuurlijke gelijkstromen die ze gebruiken om energie te transporteren. Mitochondriale membranen gebruiken de stroom van waterstofionen voor het koppelen van het verbranden van voedsel aan de productie van ATP. Het buitenste celmembraan gebruikt de stroom van natriumionen voor het koppelen van het geproduceerde ATP aan de opname van voedingsstoffen. Als een van deze twee lekken of permanent zijn beschadigd, zullen beide mechanismen worden verstoord; dit kan leiden tot een verlies van beschikbare energie. Dit levert volgens sommigen een bijdrage op aan het chronische vermoeidheidssyndroom.

Het mechanisme dat ten grondslag ligt aan door elektromagnetische velden geïnduceerde membraan lekkage is, dat zwakke ELF (extreme low frequency) stromen die door weefsels vloeien, bij voorkeur structureel belangrijke calciumionen verwijderen, maar ze hebben aangetoond dat dit alleen gebeurt binnen bepaalde amplitude grenzen, waarboven en waaronder er weinig of geen effect optreedt. Dit betekent dat er geen eenvoudige dosis-response curve bestaat. Dit vinden veel mensen verwarrend maar een plausibel theoretisch model wordt hieronder beschreven. Het mechanisme verklaart ook waarom bepaalde frequenties, vooral 16 Hz, bijzonder effectief zijn. Levende cellen hebben zich ontwikkeld als verdedigingsmechanismen tegen niet-ioniserende straling. Dit omvat het wegpompen van een overschot aan calcium die in het cytosol is gelekt, de sluiting van de overgangen om de beschadigde cellen te isoleren, de productie van ornithine decarboxylase om DNA te stabiliseren en de productie van warmte-shock eiwitten, die werken als “chaperones” om belangrijke enzymen te beschermen. Dit kost echter veel energie en hulpbronnen en leidt tot een verlies van cellulaire efficiency. Als de blootstelling aan de straling wordt verlengd of vaak wordt herhaald, wordt elke stimulering van de groei die wordt veroorzaakt door het initieel binnendringen van calcium onmogelijk gemaakt en wordt de groei en het herstel tegengegaan. Als het herstel uitblijft, kan de cel afsterven of permanent worden beschadigd”.