Vanaf de jaren 50 van de vorige eeuw is onze maatschappij in een snel tempo veranderd van een productiemaatschappij naar een informatiemaatschappij. Veel moderne bedrijven hebben de productie verplaatst naar lagelonenlanden of naar de derde wereld, omdat daar de loonkosten veel lager liggen dan in West-Europa of Amerika.
Dat betekent dat voor moderne bedrijven de nadruk is komen te liggen op het creëren, distribueren en gebruiken van informatie. Daarmee zijn we in een nieuwe fase van de samenleving beland. Zonder de juiste informatie zouden moderne bedrijven niet kunnen bestaan. Een fabrikant moet snel en accuraat een antwoord vinden op belangrijke vragen zoals: waar vind ik de goedkoopste grondstoffen, hoe bereik ik mijn klanten, waar kan ik nieuwe afzetgebieden vinden en hoe kan ik mijn productiekosten zo laag mogelijk houden? De computer speelt in die informatievoorziening een essentiële rol.
Leerdoelen
Na verwerking van deze module kun je:
weet je wat ubiquitous (pervasive) computing is;
kun je voorbeelden van apparaten noemen die geschikt zijn voor ubiquitous computing;
weet wat je ambient intelligence is;
kun je het verschil tussen ubiquitous computing en ambient intelligence aangeven;
kun je de drie basiselementen noemen voor ambient intelligence;
weet je wat het internet of things is;
weet je wat smart objects en smart en connected devices zijn;
kun je uitleggen hoe het internet of things het internet verandert;
weet je wat embedded systems zijn;
kun je een aantal kenmerken van embedded systems opnoemen;
weet je wat domotica is;
kun je de vijf niveaus van woningautomatisering benoemen;
weet je wat een protocol is;
ken je een aantal domoticaprotocollen;
kun je de voor- en nadelen van de verschillende protocollen aangeven;
kun je een aantal voorbeelden van wearables opnoemen;
kun je de rol van wearables in de gezondheidszorg aangeven;
weet je wat virtual reality is;
kun je toepassingen van virtual reality benoemen;
weet je wat augmented reality is;
kun je toepassingen van augmented reality benoemen;
kun je het verschil tussen virtual reality en augmented reality aangeven;
weet je wat human awareness is;
weet je wat ambient awareness is;
kun je een aantal voorbeelden van ambient intelligence noemen;
kun je een aantal voorbeelden van thuisgebruik noemen;
kun je de rol van ambient intelligence bij het ontwikkelen van de smartcar aangeven;
kun je de verschillende niveaus van geautomatiseerd rijden benoemen;
kun je een aantal voorbeelden van ambient intelligence in de auto noemen en de werking daarvan uitleggen;
kun je toepassingen in de gezondheidszorg benoemen;
kun je de rol van de sociale media in onze maatschappij duiden;
kun je een positief effect van sociale media benoemen
kun je een negatief effect van de sociale media benoemen;
kun je aangeven hoe privacy in de knel kan komen door de rol van de sociale media;
kun je aangeven hoe privacy in de knel kan komen door de rol van het bedrijfsleven;
kun je aangeven hoe privacy in de knel kan komen door de rol van de overheid;
ben je op de hoogte van de laatste wetgeving omtrent privacy;
ken je een aantal vormen van beveiliging;
kun je aangeven waaraan een goed back-up systeem moet voldoen;
weet je wat malware is en kun je een paar voorbeelden noemen;
kun je aangeven hoe systemen geïnfecteerd kunnen worden door malware;
kun je de stappen aangeven die nodig zijn voor een goede beveiliging van data;
kun je verschillende voorbeelden van authenticatie noemen;
weet je dat wanneer je data veilig wilt versturen, je ze moet versleutelen.
Bijlagen
Voor deze module maken we gebruik van een aantal apps voor de smartphone:
Within VR
IKEA Place
Halo AR
Deze kunnen van de App Store (iOS) of Google Play Store (Android) op de smartphone gezet worden.
Zo werkt het
Je bent begonnen in de module Informatica in de samenleving. Deze module bestaat uit meerdere onderdelen. In ieder onderdeel vind je, verdeeld over verschillende pagina's, informatie in de vorm van teksten, afbeeldingen en video's. Daarnaast ga je zelf aan de slag. Onder het kopje "Aan de slag" vind je steeds toepassingsopdrachten. Deze opdrachten maak je alleen of met een klasgenoot.
Er zijn ook toetsen. Deze herken je aan de blauwe knop met daarop "Adaptieve Toets".
Een toets bestaat uit meerdere vragen. Dat kunnen gesloten vragen zijn, die door de computer worden nagekeken, of open vragen, die moet je zelf nakijken.
Bij een enkele vraag moet je een bestand uploaden.
Van de toetsen wordt, als je ingelogd bent, de voortgang bijgehouden.
Het resultaat vind je onder de knop "Voortgang". Deze voortgang is ook door je docent te bekijken.
Succes met de module Informatica in de samenleving.
B1 Computer die je begrijpt
Ubiquitous Computing
Omdat elke gebruiker inmiddels de beschikking heeft over een of meer computers in allerlei vormen en maten, vind je ze ook overal en bij elke gelegenheid. Veel mensen hebben er vaak meerdere tegelijk bij zich: een smartphone, een smartwatch, een fitness tracker en een tablet of laptop. Die moet je dan nog wel elke keer zelf meenemen, maar we groeien langzamerhand toe naar een maatschappij waarin we omgeven zullen worden door een woud van computers. Die zullen vaak niet eens meer als zodanig herkenbaar zijn, maar verwerkt zitten in allerlei apparaten. Een groot aantal bedrijven, bijvoorbeeld internetproviders, telecomproviders en softwareleveranciers stellen ons in staat voortdurend die apparaten te gebruiken. Bovendien zijn de diensten die ze aanbieden aangepast aan onze persoonlijke wensen en behoeften.
Voor deze maatschappelijke ontwikkelingen worden vaak de termen ubiquitous of pervasive computing gebruikt. Die Engelse termen betekenen: overal aanwezige computerisering en wordt vaak afgekort tot: ubicomp. Dankzij het feit dat microchips en andere componenten steeds kleiner en goedkoper zijn, worden ze steeds vaker in allerlei (huishoudelijke) apparaten toegepast. Ze zijn vaak zo onzichtbaar verwerkt in apparaten dat we die gebruiken zonder het gevoel te hebben dat we met een computer te maken hebben.
Denk daarbij aan een slimme meter in je meterkast en een thermostaat die je met je smartphone vanaf je kantoor kunt bedienen om maar een paar voorbeelden te noemen.
★ Aan de slag 1
Wat bedoelde Bill Gates toen hij sprak over “Information at your fingertips”?
Geef van elke toepassing van internettechnologie twee voorbeelden:
social media
webwinkels
berichtendiensten
internettelefonie
muziekdiensten
cloudcomputing
★ Aan de slag 2
Kijk goed naar de afbeelding. De mens staat daarbij centraal.
Leg uit waarom de getekende pijlen beide kanten uitwijzen.
Ubiquitous Computing - 2
De term ubiquitous computing werd voor de eerste keer gebruikt door Marc Weiser in 1993. Hij geeft met ubiquitous computing de derde generatie van computers aan (Weiser: ... “our highest ideal is to make a computer so embedded, so fitting, so natural, that we use it without even thinking about it”). De wens dat de computer een vanzelfsprekend voorwerp zou worden, is hiermee uitgedrukt.
De eerste generatie bestaat uit mainframes en minicomputers die door die door hun hoge kostprijs door een groot aantal gebruikers gedeeld moeten worden.
De tweede generatie is het tijdperk van de personal computer: een computer geschikt voor persoonlijk gebruik. Iedereen beschikt in deze generatie over een eigen computer om daarmee allerlei taken uit te voeren. Kenmerkend voor het werken met een pc is de communicatie van de mens met de computer via beeldscherm, toetsenbord en muis.
In de derde generatie verdwijnt de computer naar de achtergrond en is ingebouwd in allerlei soorten apparaten. Elke gebruiker heeft de beschikking over een keur aan apparaten.
Kenmerkend voor deze generatie is de communicatie van de computer met de mens: denk maar aan alle notificaties en pushberichten die je steeds bezig kunnen houden. Bovendien zijn de apparaten context-aware: ze zijn zich door sensoren bewust van de omgeving en passen op basis daarvan de reactie naar de gebruiker aan. Het ingebouwde navigatiesysteem van je auto houdt exact de locatie bij en je kunt gemakkelijk je volgende afspraak invoeren in het systeem, bijvoorbeeld door een stemcommando.
Bij al deze apparaten is het zaak dat naast de computerwetenschap en techniek ook de menselijke factoren en maatschappelijke aspecten geïntegreerd zijn. Het moet voor elke gebruiker een gemakkelijk te bedienen apparaat zijn met een duidelijke userinterface en zodanig ontworpen dat je voor het eerste gebruik niet een uitgebreide handleiding hoeft te bestuderen.
★ Aan de slag 3
Geef een passende omschrijving van het begrip ubiquitous computing.
Smartphones en tablets zijn goede voorbeelden van apparaten die prima geschikt zijn voor ubiquitous computing. Leg uit waarom.
Hoeveel verschillende computers heb je elke dag zelf bij je?
Welke computers gebruik je het meest?
Wanneer je kennis maakt met virtual reality, word je ondergedompeld in een door een computer gegenereerde wereld. Waarom is virtual reality het tegenovergestelde van ubiquitous computing?
★ Aan de slag 4
Corning is een Amerikaans bedrijf dat onder andere glas voor industriële en wetenschappelijke toepassingen produceert. Belangrijke producten zijn onder andere ClearCurve, een glasvezel, die gebaseerd is op nanotechnologie en GorillaGlass dat door zijn grote krasvastheid en duurzaamheid zeer geschikt is voor het gebruik in tablets en smartphones.
Corning heeft zich ontwikkeld tot een hightechbedrijf, dat een aanzienlijk deel van zijn middelen besteedt aan onderzoek en ontwikkeling.
In de onderstaande video geeft Corning zijn visie op toepassingen van glas in de toekomst.
Bekijk de video “A day made of glass”
Sluit de visie van Corning aan bij de ontwikkeling van ubiquitous computing?
Leg je antwoord uit.
Ambient intelligence
Ambient intelligence (ook wel AmI genoemd) verwijst naar een digitale omgeving, waarbij de techniek weet wat ik nodig heb en oplossingen voor mijn probleem aanreikt.
Ambient intelligence (het betekent zoiets als: omgevingsintelligentie) bemoeit zich met de min of meer onzichtbare toepassing van computers.
Het begrip computer moet je hier ruim zien: het gaat om alle soorten digitale technologie: pc’s, smartphones, voorwerpen met RFID-chips (RFID = Radio Frequency Identification-chips, dit zijn elektronische labels (tags) met een microchip waarin informatie in digitale vorm is opgeslagen). Al deze dingen kunnen we in ons dagelijks leven gebruiken. Typisch voor deze apparaten is dat ze met andere componenten communiceren.
Zulke apparaten zijn dan niet alleen een verlengstuk van onze menselijke lichamelijke en geestelijke vermogens, ze zijn soms zelfs een vervanging daarvan. Je zou kunnen zeggen dat ze ontwikkeld worden om ons leven te verbeteren door een onopgemerkte, betrouwbare en duurzame interactie met onze sociale en materiële omgeving.
★ Aan de slag 5
In welk opzicht verschilt ambient intelligence van ubiquitous computing?
Betrek in je antwoord vooral de rol die een dataverwerkend systeem in beide gevallen speelt.
Geef een argument waarom deze afbeelding een goed voorbeeld van ambient intelligence is.
Geef een argument waarom deze afbeelding geen goed voorbeeld van ambient intelligence is.
Ambient Intelligence
Ambient intelligence - 2
Om ambient intelligence te realiseren, moet met drie aspecten rekening worden gehouden:
Ubiquitous computing, dat computertechnologie integreert in allerlei voorwerpen voor dagelijks gebruik, zoals huishoudapparaten, kleding, speelgoed.
Het systeem bevindt zich in een omgeving waar het door middel van sensoren of omgevingsgevoelige componenten bepaalde dingen kan waarnemen. Dat waarnemen gebeurt in het ideale geval in onderlinge samenhang, zodat iets gedaan kan worden wat ook werkelijk zinnig is en nut heeft.
Ubiquitous communicatie, die het mogelijk maakt dat voorwerpen met elkaar en de gebruiker kunnen communiceren. Op deze manier maakt men via draadloze transmissie toegang mogelijk tot alle beschikbare informatie, communicatie, diensten of multimediale ontspanning.
Intelligente gebruikersinterface, dat ervoor zorgt dat de gebruiker op natuurlijke wijze, dus door middel van spraak, gebaren of aanrakingen ermee kan communiceren. Ideaal zou het zijn als de gebruiker handsfree, dus zonder zijn handen te gebruiken, een interactie kan aangaan met de systemen in zijn omgeving. De allermooiste vorm zou zijn als je gedachte al voldoende is om iets in werking te stellen. lijkt onmogelijk maar er zijn experimenten gaande, die de mogelijkheid daarvan aantonen.
★ Aan de slag 6
In de afbeelding zie je de technologieën die nodig zijn om AmI mogelijk te maken?
Leg uit welke rol iedere technologie vervult.
Artificial intelligence
Ubiquitous computing
Networks
Sensors
Human Computer Interaction
Voorwaarden Ambient Intelligence
Internet of things
Niet alleen mensen zijn vandaag de dag online, ook dingen. Je kunt daarbij denken aan een thermostaat, die je met je smartphone van het werk kunt regelen of een auto, die een storing doorgeeft aan de garage. Al deze apparaten vormen samen een groot internet of things, ofwel het internet der dingen.
Het internet of things (IoT) is een ontwikkeling, waarbij alledaagse voorwerpen die via internet met elkaar verbonden zijn, gegevens kunnen uitwisselen. Het gaat om allerlei soorten apparaten: koelkasten, thermostaten, auto’s, winkelwagentjes, containers, drones, straatlantaarns en persoonlijke apparaten als smartphones en horloges.
De basis van deze ontwikkelingen wordt gevormd door de concepten van ubiquitous computing, ubiquitous communicatie en ambient intelligence. Deze concepten hebben een sterke impact op de ontwikkeling van het IoT.
Ubiquitous computing houdt in dat objecten worden uitgerust met computertechnologie (de omgeving om ons heen wordt de computer).
Ubiquitous communicatie betekent het vermogen van objecten om te communiceren.
Ambient intelligence geeft objecten de mogelijkheid om veranderingen in de fysieke omgeving te registreren. Objecten die aan deze vereisten voldoen, worden smart objects genoemd.
Om de omgeving te registreren worden deze objecten voorzien van sensoren. Verbonden met het internet kunnen ze online met elkaar communiceren zonder tussenkomst van mensen. Het IoT bestaat dus uit smart and connected devices die gebruik maken van zogenaamde machine-to-machine (M2M) communicatie.
★ Aan de slag 7
Aan welke eisen moeten smart objects voldoen?
Leg uit dat het internet of things bestaat uit smart en connected devices.
Rebecca ziet een controlelampje, dat aangeeft dat er een probleem met de auto is, branden op haar dashboard. Omdat ze niet weet hoe ernstig het probleem is wil ze met de auto naar een garage. Op welke manier wordt het probleem opgelost?
Welke voordelen worden genoemd voor de dealer, de autofabrikant en de klant?
Kun jij ook een nadeel bedenken aan deze ontwikkeling.
Internet of things - 2
De verwachting is dat het IoT het web verandert van een virtuele online ruimte naar een systeem dat is ingebed in de echte fysieke wereld. Het IoT zal daarbij
nieuwe onafhankelijke netwerken creëren die werken met hun eigen infrastructuur;
nieuwe diensten creëren;
nieuwe en verschillende vormen van communicatie toepassen tussen mensen en objecten en tussen objecten onderling.
Het internet of things wordt daarmee een belangrijk onderdeel van het toekomstige internet, dat zal bestaan uit het internet van diensten en het internet der dingen.
Internet of things
B2 Computer die je begrijpt
Embedded systems
Bij het ontwikkelen van het internet of things wordt gebruikt gemaakt van embedded systems. Een embedded system is een computersysteem (hardware én software) dat is geïntegreerd in apparaten, zodat deze een vorm van intelligent gedrag vertoont.
Om te kunnen communiceren bevatten embedded systems sensoren en actuatoren. De sensor neemt de omgeving waar en stuurt de waargenomen informatie in digitale vorm door aan het systeem om verwerkt te worden. De actuator stuurt het gedrag van de omgeving aan op basis van de beslissingen die genomen worden door het systeem (de software). Sommige systemen hebben een interface, zodat je ze zelf kunt programmeren (klokradio, thermostaat enz.), maar soms zijn ze al voorgeprogrammeerd en volstaan een sensor en actuator (pacemaker, rookmelder enz.).
Bekijk het voorbeeld:
★ Aan de slag 8
Bij het voorbeeld van Judith en haar intelligente radio is sprake van een embedded system. Kan het systeem waar Judith zich in bevindt, zonder interface functioneren?
Verklaar je antwoord.
Embedded systems - 2
De gebruiker is zich meestal niet bewust van de aanwezigheid van het systeem. In tegenstelling tot het werken met een pc, tablet of smartphone, waar de gebruiker opdracht invoert in het systeem, reageert een embedded system automatisch op de omgeving, zonder tussenkomst van de mens.
Embedded systems proberen zo efficiënt mogelijk met energie om te gaan. Om dit te bereiken wordt energie teruggewonnen uit de omgeving: zonlicht, lichaamswarmte, trillingen kunnen gebruikt worden om een embedded systeem te voeden. Zuinigheid is van groot belang, omdat de meeste ingebedde systemen niet aan het elektriciteitsnet gekoppeld zijn.
Een belangrijke eigenschap van dit type systemen is flexibiliteit, zodat zij aan te passen zijn aan individuele wensen van de gebruiker of andere embedded systems.
Embedded systems moeten gedurende heel lange tijd zelfstandig en betrouwbaar functioneren. De ABS-functie in een auto mag het in de meest kritieke situaties niet laten afweten.
De software is in veel gevallen niet op eenvoudige wijze aan te passen, maar zit zogezegd ingebakken in het systeem: de firmware.
★ Aan de slag 9
Wat is firmware?
Domotica: een smart home
Je rijdt de straat in. In je huis springen de lampen op de benedenverdieping aan. Omdat je binnen een straal van 100 meter van huis bent, activeert je slimme woning het aankomstprogramma. De voordeur laat zich zonder sleutel openen; de gordijnen schuiven automatisch dicht. Binnen is het behaaglijk. Terwijl jij onderweg was, wist je slimme thermostaat al van je aankomsttijd.
Domotica is de integratie van technologie en diensten in en om de woning. Het begrip is een samentrekking van “domus” (huis in het Latijn) en het achtervoegsel “–tica”. Dit achtervoegsel duidt op toegepaste wetenschap, net als bij informatica en robotica.
Het staat voor veel mensen synoniem voor comfort, terwijl de nadruk meer en meer komt te liggen op verbetering van de leefomgeving. Naast het gemak zorgt domotica voor veiligheid, energiebesparing en verbeterde kwaliteit zoals het klimaat.
Er zijn vijf niveaus van woningautomatisering te onderscheiden.
Woning met intelligente objecten
In de woning wordt gebruik gemaakt van standalone toepassingen en objecten die intelligent functioneren.
Woning met intelligente, communicerende objecten
In de woning wisselen intelligente toepassingen en objecten onderling informatie uit om de functionaliteit te verhogen.
Communicerende woning
De woning kent interne en externe netwerken, waardoor interactie tussen systemen en bediening over afstand mogelijk is. Het systeem heeft toegang tot informatie en diensten van zowel binnen als buiten het huis.
Lerende woning
Patronen van activiteiten, zoals thuiskomen, gaan slapen, worden herkend. Deze gegevens worden gebruikt om de technologie in de woning af te stemmen op de behoeften van de gebruikers.
Reagerende woning
De activiteiten en locaties van mensen en objecten worden voortdurend geregistreerd. Deze informatie wordt gebruikt om de technologie in de woning te laten anticiperen op de behoeften van de gebruikers.
Bron: Francis K. Aldrich – Inside the Smart Home
★ Aan de slag 10
De wens is een aangename, comfortabele en veilige woonomgeving te creëren door middel van woningautomatisering en slim wonen. Daarvoor moet domotica verder gaan dan alleen de integratie van techniek en bediening in de woning.
Denk aan het voorbeeld dat je na een werkdag thuiskomt. Zodra je arriveert gaat de deur van het slot, springt de verlichting aan, sluiten de gordijnen en je favoriete muziek klinkt uit de luidsprekers. Binnen is het behaaglijk warm.
Aan welk niveau van woningautomatisering moet minimaal voldaan zijn om dit te realiseren?
Domotica: protocollen
In een smart home zijn alle apparaten met elkaar en via een netwerk verbonden met een server. Met behulp van intelligente software kan alle apparatuur vanuit iedere ruimte in huis met elkaar communiceren. Diverse instellingen van verlichting en verwarming zijn op afstand te bedienen en aan te passen. Via een tv in de woonkamer, een monitor op het bureau of een tablet in de slaapkamer is te zien wie er aanbelt en kan de voordeur op afstand geopend worden.
Domotica communiceren draadloos met elkaar via een protocol, ook wel standaard genoemd. Een protocol is de manier waarop een signaal tussen apparaten verstuurd wordt. Algemeen bekende protocollen zijn bluetooth en wifi, maar domotica communiceren ook vaak via Zigbee of Z-Wave. In de praktijk merk je weinig van het protocol.
Een protocol bevat de regels en afspraken voor het uitwisselen van gegevens tussen de componenten in een domoticasysteem. Het zorgt op de achtergrond ervoor dat de verschillende apparaten “dezelfde taal spreken”, zodat ze met elkaar kunnen communiceren.
Let er wel op dat niet alle apparaten rechtstreeks met elkaar kunnen communiceren. Soms heb je een extra bridge nodig die de communicatie mogelijk maakt, bijvoorbeeld bij Philips Hue verlichting. Om de apparaten met elkaar te laten communiceren is een protocol nodig.
Op dit moment kent de domoticasector een wirwar aan protocollen en standaarden. Dat betekent dat je bij de aanschaf van een systeem goed moet opletten welke functies ondersteund worden. Je kunt niet ieder willekeurig apparaat koppelen aan je smart home-systeem. Het moet het gebruikte protocol ondersteunen.
Vaak bedenken fabrikanten een eigen protocol bij hun producten, maar er zijn ook een aantal standaarden.
★ Aan de slag 11
Waarom verdient het over het algemeen niet de voorkeur om te kiezen voor een fabrikantafhankelijk protocol?
Domotica: protocollen - X10
Het oudste protocol voor domoticatoepassingen is X10 dat in 1975 door Pico Electronics werd ontwikkeld om afstandsbediening van huisapparatuur mogelijk te maken. Een X10-systeem is opgebouwd uit controllers en modules. Een apparaat of lamp sluit je aan op een module en die module gaat in het stopcontact. Een controller gaat ergens anders in een wandcontactdoos. Controller en module communiceren met elkaar over het lichtnet, waardoor dus geen extra communicatienetwerk aangelegd hoeft te worden.
Voorbeelden van controllers zijn transceivers (een transceiver is een zender-ontvanger die een signaal van een draadloze afstandsbediening ontvangt en dit vertaalt naar een signaal op het lichtnet) of een computerinterface, die kan worden aangesloten op een computer of die zelf simpele programma's en tijdschema’s kan uitvoeren. Voorbeelden van modules zijn lampmodules (waarmee lampen aan- of uitgeschakeld of gedimd kunnen worden) en apparaatmodules (waarmee apparaten met meer vermogen geschakeld kunnen worden).
Werking X10 systeem
★ Aan de slag 12
Van welk medium maakt het X10-protocol gebruik om commando’s naar apparaten te versturen?
Domotica: protocollen - X10 RF
Het X10-protocol is al wat verouderd. Daardoor kent het een aantal nadelen:
Het systeem is gevoelig voor storingen en ruis van andere apparaten op het lichtnet.
Het is een unidirectioneel protocol. Er is geen terugkoppeling na het schakelen van een component. De ontvanger stuurt geen bericht terug dat het signaal ontvangen is. Als er zich een storing in de communicatie heeft voorgedaan, wordt er niet opnieuw een bericht naar de ontvanger gestuurd worden.
De communicatie verloopt vrij traag.
Naast X10 powerline (communicatie over het lichtnet) is er ook een draadloze variant ontwikkeld (X10 RF: radio frequency). Het draadloze protocol werkt op een frequentie van 433 MHz. Protocollen van populaire budgetsystemen als KlikAanKlikUit en HomeWizard zijn gebaseerd op X10 RF.
Mocht je zelf aan de slag willen dan is er op het internet voldoende informatie te vinden hoe je een Arduino als controller kunt inzetten om X10-modules te besturen.
★ Aan de slag 13
Welke nadelen kleven er aan het X10 protocol?
Domotica: protocollen - Z-wave
Z-Wave is een geavanceerder domoticaprotocol, dat volledig draadloos werkt. Het werkt op 868 MHz. Belangrijke voordelen ten opzichte van X10 zijn dat Z-Wave ondersteuning biedt voor encryptie, bidirectionele communicatie en routing.
Een Z-Wave netwerk bestaat uit:
Het basisstation (controller/gateway) regelt alle communicatie tussen de verschillende onderdelen van het netwerk. Daarnaast verzorgt het de communicatie van en naar smartphone, tablet of computer.
Nodes zijn de componenten (zoals schakelaars en sensoren), die als onderdeel van het Z-Wave netwerk zijn toegevoegd op het basisstation. Het basisstation kan commando’s ontvangen van en versturen naar elke node.
Z-Wave is gebaseerd op een mesh-netwerk technologie. Dit betekent dat het signaal via andere nodes herhaald wordt totdat het bij de uiteindelijke node is gearriveerd. Alleen nodes/apparaten die op netspanning zijn aangesloten, kunnen signalen doorgeven. Nodes op batterijen nemen geen deel aan het mesh-netwerk, omdat ze in een slaapstand gaan om de batterij te sparen.
Het netwerk bepaalt zelf de handigste route. Mocht er ergens een blokkade zijn, dan proberen de modules een andere communicatieroute te vinden. De nieuwste variant van Z-Wave is Z-Wave Plus. Z-Wave Plus-producten hebben een beter bereik en een lager energieverbruik.
★ Aan de slag 14
Leg uit waarom bidirectionele communicatie belangrijk is voor een betrouwbaar netwerk.
Wat is een mesh-netwerk? Wat zijn de voor- en nadelen?
Zoek eerst op internet uit wat bidirectionele communicatie is en hoe een mesh-netwerk werkt, om de vragen te kunnen beantwoorden.
Domotica: protocollen - ZigBee
ZigBee is een open standaard voor draadloze verbindingen voor kleinschalige projecten. Het is bedoeld als aanvulling op bestaande draadloze technologieën zoals Bluetooth en Wi-Fi. Net als Z-wave biedt Zigbee ondersteuning voor encryptie, bidirectionele communicatie, routing en Mesh-netwerken. Zigbee maakt gebruik van de 868MHz-band of de snellere 2,4GHz-band.
De naam ZigBee verwijst naar de dans die bijen uitvoeren nadat zij terugkeren in de bijenkorf. Zij dansen in een zig-zag patroon om op die manier informatie door te geven over de richting en afstand tot bloemen en water.
Apparaten, die met het Zigbee-protocol werken, communiceren met elkaar over de ideale route om een bericht te versturen. Typische toepassingen van Zigbee zijn onder meer home entertainment, registreren van medische gegevens, domotica, draadloze microfoons.
Er zijn verschillende versies van ZigBee in omloop die niet altijd even goed met elkaar samenwerken. Verstandig is om apparatuur van dezelfde fabrikant aan te schaffen. Dan weet je zeker dat het goed werkt.
★ Aan de slag 15
Welke overeenkomsten heeft het Zigbee-protocol met Z-wave?
Domotica: protocollen - KNX
KNX is een van de meest toonaangevende systemen voor huis- en gebouwautomatisering. Het is een open standaard. De KNX-Association legt vast hoe sensoren en actuatoren met elkaar communiceren.
Het scala aan toepassingsgebieden is enorm. Er zijn sensoren en actuatoren voor verlichting, zonwering, verwarming, ventilatie, airconditioning, beveiliging, persoonlijke alarmering, watercontrole, energiebeheer en energiemeters, telecommunicatie en consumentenelektronica.
Meer dan 370 bedrijven zijn lid van KNX, Zij ontwikkelen en verkopen KNX-apparaten en –software. De functies worden door één systeem bestuurd, gecontroleerd en bewaakt zonder dat extra hardware nodig is.
KNX kan gebruik maken van verschillende fysieke communicatiemedia: twisted pair (knx-tp), power line (knx-pl), ethernet (knxnet/ip) en wireless (knx-rf).
Over het algemeen is KNX duurder dan de andere genoemde systemen. Dat heeft aan de ene kant te maken met de duurdere hardware, die van industriële kwaliteit is en anderzijds zijn de softwarelicenties niet goedkoop.
Vandaar dat je dit systeem op de eerste plaats ziet op de professionele markt voor gebouwautomatisering. Maar steeds vaker worden woningen geautomatiseerd op basis van KNX.
★ Aan de slag 16
Welke fysieke communicatiemedia worden door KNX ondersteund?
Stel dat je ouders van jullie huis geheel of gedeeltelijk een smart home willen maken. Ze vragen jou om advies.
In het gesprek met je ouders overleg je welke wensen zij hebben: verlichting, comfort, energiebeheer, beveiliging (zowel inbraak als brand), multimedia.
Op het internet zijn veel voorbeelden te vinden. Een belangrijk keuze is het onderliggende systeem dat de communicatie tussen de verschillende componenten moet regelen. Sommige systemen zijn betrouwbaarder dan anderen, maar zijn ook veel duurder. Sommige systemen zijn ideaal in een nieuw te bouwen woning, terwijl andere systemen makkelijker zijn te implementeren in een bestaande woning. Het kosten moet je daarbij zeker niet uit het oog verliezen. Welk systeem (protocol/leverancier) zou je adviseren? Behalve de bovengenoemde systemen zijn er ook systemen met een eigen protocol, zoals digitalStrom, Loxone, EnOcean, Apple Homekit. Schrijf een projectplan voor het automatiseren van het woonhuis.|Maak gebruik van het format in Word dat bij deze opdracht zit.
Ambient intelligence richtte zich in eerste instantie op technologie die is geïntegreerd in de omgeving van een persoon. AmI vinden we tegenwoordig ook op het lichaam van een persoon.
Zoals we eerder gezien hebben detecteren of meten sensoren in een smart home beweging, licht, temperatuur, vochtigheid en andere omstandigheden die beschrijvend zijn voor de omgeving. Ze communiceren via een bedraad of draadloos medium en zijn ingebed in de omgeving.
Wearables worden als een verlengstuk van je lichaam direct of indirect op het lichaam geplaatst. Ze monitoren functies die de fysiologische toestand of beweging van de persoon beschrijven. Je hoeft ze niet aan te zetten. Ze werken continue. Deze draagbare sensoren worden ingebed in kleding, brillen, riemen, schoenen, polshorloges of direct op het lichaam geplaatst. Ze kunnen worden gebruikt om informatie te verzamelen, zoals lichaamspositie en beweging, hartslag en huidtemperatuur.
★ Aan de slag 17
Bekijk de video “How wearables are changing healthcare”.
Welke verandering in de gezondheidszorg wordt gesignaleerd door Robert Wachter?
Welk probleem signaleert Robert Wachter?
Hoe kan dat probleem opgelost worden?
Wearables - 2
De kenmerken van wearables zorgen voor een impuls voor het ontwerp van draagbare computersystemen. Een uitdaging is het creëren van een draagbaar sensornetwerk. De textielindustrie onderzoekt hoe geleidende materialen gebruikt kunnen worden in kleding om informatie uit sensoren te lezen. Tevens probeert men zonnecellen te integreren in kleding om wearables van energie te voorzien.
★ Aan de slag 18
Bekijk de video “What is the clothing of the future: SMART wearables and e-textiles”.
Wat wordt verstaan onder smart clothing?
Waar halen deze weefsels de energie vandaan?
Waar zou men gebruik kunnen maken van smart wearables?
Technologie dringt steeds verder ons leven in en soms kruipt het letterlijk onder onze huid. De bionische mens is geen fantasiebeeld meer. Het wordt mogelijk om delen van het lichaam te vervangen of te verbeteren, zodat wij sterker en/of slimmer worden. Maar als mens en techniek letterlijk versmelten, worden we dan behalve andere, ook “betere” mensen? Of raken we juist iets menselijks kwijt?
★ Aan de slag 19
Nigel Ackland verloor de helft van zijn arm bij een ongeluk. Hij heeft nu een prothetische arm van carbonvezel die sterk genoeg is om een bierflesje op te tillen, maar toch zacht genoeg om een ei vast te pakken. De hand heeft verschillende motoren voor elke vinger, waardoor ze afzonderlijk kunnen bewegen. In de prothese bevindt zich een kleine versterker die het minuscule myo-elektrische signaal van de menselijke spieren opneemt. Het signaal wordt vervolgens versterkt en vertelt de hand of het moet worden geopend of gesloten.
Bekijk de video “Terminator arm is worlds most advanced prosthetic limb”.
Wat betekent “myo” in myo-elektrisch signaal?
Hoe bestuurt Nigel zijn arm?
★ Aan de slag 20
Neil Harbisson is de eerste persoon ter wereld, waarbij een antenne in zijn schedel is geïmplanteerd. Hij werd geboren met achromatopsia, een zeldzame afwijking die volledige kleurenblindheid betekent. Hij ziet geen kleur.
De eyeborg, zoals hij zijn antenne noemt, helpt hem waarnemen wat hij niet kan zien. In de eyeborg zit een camera, die gekoppeld is aan een chip in zijn hoofd. De software in de chip zet alle kleuren in het gezichtsveld van Harbisson om in hoorbare tonen.
Neil Harbisson is een kunstenaar en een cyborg. Cyborg staat voor cybernetic organism, een levend wezen waar mechanische elementen aan toegevoegd zijn die functioneren als onderdeel van het lichaam. Voor Harbisson betekent het cyborg-zijn een uitbreiding van de waarneming. Bekijk nu de video.
Wat is een cyborg?
Nigel Ackland heeft een terminator arm, omdat hij bij een ongeluk een deel van zijn rechterarm is verloren. Neil Harbisson heeft de eyeborg geïmplementeerd op zijn schedel, omdat hij kleurenblind is. Dit zijn beide voorbeelden van hoe mens en techniek versmelten. In hoeverre zijn zij “betere” mensen geworden dan voor die tijd? Of zijn ze juist iets menselijks kwijtgeraakt?
VR vs AR
Virtual reality (VR) en augmented reality (AR) zijn vergelijkbare technologieën, maar er is een verschil in mogelijke toepassingen. Virtual reality brengt je in een virtuele wereld, terwijl augmented reality je een gewijzigde kijk op de echte wereld biedt.
Virtual reality
Virtual reality is een kunstmatige, door een computer gegenereerde simulatie van een leefomgeving of situatie. Het geeft de gebruiker het gevoel dat hij zich in een gesimuleerde wereld bevindt. Om dit te bereiken worden beeld en geluid gesimuleerd.
Bekend zijn de games die gespeeld kunnen worden met een VR-bril. Vandaag de dag vind je steeds meer andere VR-toepassingen, zoals digitale bouwtekeningen voor infrastructuren. Een voorbeeld daarvan is het plaatsen van een booreiland op de zeebodem, waarbij allerlei kabels en gereedschappen in 3D moeten bewegen, onder invloeden van zeegang, stroming en gestuurde bewegingen. Dankzij VR-visualisaties kunnen fouten voorkomen worden.
Andere voorbeelden van het toepassen van VR zijn het virtueel bezichtigen van huizen die te koop staan, het trainen van evacuaties bij brand en het samenwerken van een team mariniers in een gevechtssimulatie.
Door gebruik te maken van VR ontstaan unieke mogelijkheden die eindeloos herhaald kunnen worden. Virtual reality wordt ook toegepast voor de behandeling van psychische klachten. Patiënten worden virtueel in voor hen beangstigende situaties geplaatst, om op deze manier te leren met hun angsten om te gaan.
De voetbalwereld ontdekt eveneens de mogelijkheden. Spelsituaties worden gevirtualiseerd en bekeken. Met behulp van VR kan een spelmoment vanuit verschillende invalshoeken worden.
★ Aan de slag 21
Bekijk de video “How Technology Can Turn VR into Powerful Therapy”
Hoe kan Albert Rizzo, de klinisch psycholoog, met behulp van VR de situatie voor Chris Merkle zo realistisch mogelijk nabootsen?
Waarom zijn krachtige computers noodzakelijk?
Wat is volgens Albert Rizzo het belang van VR?
VR vs AR - 2
Om dit mogelijk te maken zijn er headsets ontwikkeld zoals Facebook’s Oculus, HTC Vive, Sony PlayStation VR, die uitgerust zijn met VR-technologie.
Deze tethered headsets zijn, zoals de naam aangeeft, verbonden met een krachtige computer en zijn over het algemeen vrij prijzig. Goedkoper zijn mobiele (untethered) headsets zoals Google Cardboard, Samsung Gear VR of Daydream View, waarbij de VR-technologie via een app op je smartphone werkt.
★ Aan de slag 22
Zoek op internet naar de antwoorden op de volgende vragen en lever de antwoorden in:
Wat is het verschil tussen tethered en untethered headsets?
Leg uit: Wat betekent
PC VR
Standalone VR
Smartphone VR
Bij welke van de drie VR-varianten maak je gebruik van een tethered headset? Leg je antwoord uit.
★ Aan de slag 23
Wanneer je kennis wilt maken met VR dan is de app van Within VR een goed begin.
Download de app Within VR uit de App Store (iOS) of Google Play Store (Android).
Kies een video die je aanspreekt. Bijvoorbeeld, Crow The Legend of Dessert Island.
Kies voor Stream of Download.
Als je een Google Cardboard hebt, kan je dit aangeven voor een nog indrukwekkende ervaring, klik anders op “view on phone”
Bekijk ook nog een paar andere films, zoals Passchendaele in 360, dat een beeld geeft van de gevechten tijdens de Eerste Wereldoorlog.
Bekijk hier vast een trailer van Passchendaele.
★ Aan de slag 24
In science fiction wordt al lang gebruik gemaakt van virtual reality. Een bekend voorbeeld is het holodeck uit de serie Startrek Next Generation.
Bekijk de video “Star Trek Holodeck”.
Wat is een hologram?
Wat is een holodeck?
In hoeverre is een hologram alleen maar science fiction of is het een reële ontwikkeling? Zoek op het internet om je antwoord met argumenten te onderbouwen.
VR vs AR - 3
Augmented reality
In tegenstelling tot virtual reality zie je bij augmented reality de omgeving wel om je heen, maar verschijnen daarop projecties. Elementen worden toegevoegd aan de zichtbare wereld (augmentend = toegevoegd). Het creëert een “verbeterde werkelijkheid”.
Augmented reality bestaat al sinds de jaren vijftig en wordt sinds de jaren negentig gebruikt in gevechtsvliegtuigen. Een piloot kan dan via een speciale display gelijktijdig uit het raam kijken én belangrijke data uitlezen. Zoiets komt ook van pas in de auto, waar het vaak een Heads Up Display (HUD) wordt genoemd.
Er zijn verschillende apps voor smartphone en tablet die gebruik maken van augmented reality. De app gebruikt de camera om een beeld van de echte wereld te laten zien en daar een laag informatie aan toe te voegen.
Een voorbeeld is de IKEA AR app, die laat zien of een meubel in het interieur past zonder dat je onmiddellijk met meubels hoeft te verschuiven.
Fans van LEGO kunnen met LEGO AR-Studio aan de slag. Deze app laat je virtuele en echte bouwsels mixen tot een eigen LEGO-film. Lego AR Studio gebruikt het ARKit-framework van Apple.
In 2016 was Pokémon Go een echte rage. De game was oorspronkelijk als role-playing game voor de Game Boy (Nintendo). Met de nieuwe versie kun je met een smartphone Pokemons als Pikachu, Snorlax en Squirtle opsporen. Deze game is gebaseerd op augmented reality. Op de smartphone zag je een gemixt beeld van de werkelijkheid (via de camera van de lens) en een virtuele Pokémon.
★ Aan de slag 25
Met de app IKEA Place kan je het IKEA-assortiment in augmented reality in je huis plaatsen.
Handig om te kijken of zo’n FLÅDIS goed in je woonkamer zou staan.
Download de app IKEA Place uit de App Store (iOS) of Google Play Store (Android).
Ga akkoord met de gebruiksvoorwaarden en volg de instructies.
Als het goed is heb je dan je eerste stoel neergezet.
Tik op het middelste icoontje onderin om de collectie te openen.
Selecteer uit de categorie “Eetkamertafel” een tafel uit en plaats deze in het lokaal.
Plaats ook nog een stoel en een kast.
Maak een screenshot van jouw lokaal indeling.
Zou jij ooit zelf gebruik maken van een app als deze om je interieur te kiezen?
Waarom wel of niet?
★ Aan de slag 26
Je kunt zelf ook afbeeldingen en objecten in AR plaatsen.
Download de app Halo AR uit de App Store (iOS) of Google Play Store (Android).
Sla het aanmaken van een account over.
Klik op Create. Kies een oppervlakte die makkelijk te herkennen is - hoe meer details hoe beter.
Kies bijvoorbeeld een lesboek.
Kies ervoor om een 3D-model te plaatsen op deze locatie, bijvoorbeeld: de Aarde.
Kies een ander oppervlakte en voeg een foto toe. Je kunt een foto maken van een willekeurig object in de ruimte.
Als het goed is, kun je nu de AR-visualisaties zien op beide oppervlaktes. Maar hier een opname van.
Zie jij zinvolle mogelijkheden van deze technologie binnen jouw school?
Wat voor soort informatie zou jij visualiseren?
★ Aan de slag 27
AR kan ook gebruikt worden in combinatie met object-herkenning. Zo kan Augmented Reality zich nog beter aan de context van de gebruiker aanpassen.
Dit kan bijvoorbeeld in combinatie met een zoekmachine.
Installeer Google op je smartphone via de App Store (iOS), of Google Lens via de Play Store (Android).
Op iOS moet je in de zoekbalk eerst klikken op het fototoestel.
Probeer nu of de app de objecten in de ruimte waar je nu bent kan herkennen. Klopt het?
Wat voor mogelijkheden zie je voor je met deze technologie in jouw dagelijks leven?
VR vs AR - 4
Augmented reality
Ook voor augmented reality zijn er headsets ontwikkeld. De bekendste is waarschijnlijk Google Glass: een draagbare computer in de vorm van een bril die informatie projecteert op een klein display voor je ogen. Glass werkt als een verlengstuk van je smartphone en kan meldingen tonen, muziek afspelen, foto’s en video’s schieten en je helpen met navigeren.
Je bedient de slimme bril door middel van spraakcommando’s of door met je vinger op de touchpad op het montuur te tikken.
Wegens privacyoverwegingen wordt Google Glass niet overal toegelaten. Google heeft aangekondigd geen gezichtsherkenning toe te passen, maar er is al een app beschikbaar die deze functionaliteit toevoegt. Zo krijgt de gebruiker realtime-informatie over de persoon voor hem.
De bril werd in 2015 van de consumentenmarkt gehaald. Google ging door met het ontwikkelen van applicaties bedoeld voor de industriële sector en de gezondheidszorg.
Inmiddels is de Google Glass Enterprise Edition (EE) uitgebracht.
★ Aan de slag 28
De afgelopen jaren zijn er een aantal AR brillen op de markt gekomen (en vaak ook weer snel van de markt afgegaan).
Voorbeelden zijn de Magic Leap en de Hololens 2.
Bekijk de video met een overzicht van de Hololens 2:
Wat zijn de overeenkomsten tussen virtual reality en augmented reality?
Wat zijn de verschillen tussen virtual reality en augmented reality?
Waarvoor zou jij een AR-headset gebruiken? Beschrijf een voorbeeldsituatie.
C Diverse toepassingen
Awareness
We hebben gezien dat ambient intelligence er in feite naar streeft aan de omgeving van de mens steeds meer een dieper inzicht te geven in het functioneren van diezelfde mens om op deze wijze die omgeving meer begrip te geven en menselijker te maken. Zo’n omgeving heeft dus vele sensoren waarmee op diverse manieren een mens en zijn omgeving in de gaten gehouden kunnen worden. Op grond daarvan houdt deze omgeving via eigen kennis over het cognitief (de kennis betreffend), emotioneel, fysiek en sociaal functioneren van mensen in hun omgeving een model bij. Op basis van zo’n model kan op een intelligente, begrijpende manier gereageerd worden. De reactie moet altijd gericht zijn op het belang van welzijn en gezondheid en op de effectiviteit van het functioneren en de ontwikkeling van de mens.
Een dergelijke interactie is op twee manieren gebaseerd op een versterkte awareness (bewustzijn), vanuit het gezichtspunt van de mens en vanuit het gezichtspunt van de omgeving:
vanuit de mens spreken we van human awareness: bewustzijn van de persoon (met betrekking tot zijn toestand, functioneren en ontwikkeling) enerzijds, en anderzijds met betrekking tot de relevante omgevingsfactoren en de interactie van de twee;
vanuit de omgeving spreken we van ambient awareness: bewustzijn van de omgeving, enerzijds met betrekking tot de aanwezige personen (hun toestanden, functioneren, en ontwikkeling), en anderzijds met betrekking tot de omgevingsfactoren en de interactie van de twee.
★ Aan de slag 29
Er kan wat ambient intelligence betreft, gesproken worden van human awareness en van ambient awareness. Wat houden beide begrippen in?
Awareness - 2
Er zijn zeer vele toepassingen op vele terreinen mogelijk met ambient intelligence. Onze fantasie kent geen grenzen in het bedenken ervan. Hoewel soms technische beperkingen ons verhinderen ideeën helemaal ten uitvoer te brengen, geldt in de ICT-wereld vaak: wat vandaag niet kan, is morgen werkelijkheid. Er zijn al wat mogelijkheden behandeld, maar we zullen er nog een paar de revue laten passeren, zodat je een idee krijgt van de gebieden waar ambient intelligence, ubiquitous computing en domotica ingezet worden en kunnen worden.
Door deze ontwikkeling wordt niet alleen de mens, maar ook de menselijke omgeving (ambience) meer bewust en menselijk. Een goed opgezette interactie tussen mens en omgeving kan een positieve invloed hebben op verschillende niveaus:
individu; door bijvoorbeeld
effectief functioneren
stimuleren van gezond functioneren en gezondheidsproblemen voorkomen
leren en ontwikkelen
organisatie; door bijvoorbeeld
efficiënt functioneren door goed werkende medewerkers
leren van de organisatie
samenleving als geheel; door bijvoorbeeld
beperking van kosten voor ziekte en arbeidsongeschiktheid
efficiënt beheer van de omgeving kan onnodige (latere) kosten voorkomen
verhoging van veiligheid in verkeer en vervoer
verhoging van beveiliging van kwetsbare objecten
★ Aan de slag 30
Als ambient intelligence goed opgezet wordt, kunnen er voordelen voor het individu, de organisatie en de samenleving uit voortkomen. In de tekst vind je voor elke groep voordelen. Welke zijn dat per groep?
We laten een paar voorbeelden zien van (mogelijke) toepassingen in het leven thuis, de voertuigen in het verkeer en gezondheidszorg.
Thuisgebruik
Het thuisgebruik van intelligente systemen hebben we in de loop van dit hoofdstuk al ter sprake gebracht. Het gaat daarbij om systemen die een aantal veel gewenste functies moeten kunnen uitoefenen om het ons thuis gemakkelijker, aangenamer, veiliger te maken.
Beheer:
Intelligente systemen moeten ons huis onder controle hebben en houden.
Bijvoorbeeld: we willen dat de verwarming pas aangaat als dat ook nodig is; we willen dat aan- en afvoer gecontroleerd geschiedt, dus dat gas, water en elektra niet verloren gaan. Ook willen we dat onze eigen menselijke uitscheidingen en het huishoudelijk afval op milieubewuste wijze afgevoerd worden.
Regen- of waterschade zouden we het liefst automatisch gemeld willen zien; te hoge concentraties van bepaalde schadelijke stoffen zouden gesignaleerd moeten worden.
Veiligheid:
Nagegaan moet kunnen worden of iemand op normale wijze ons huis betreedt. Komt er dus iemand binnen via een ingedrukt raampje, dan moet daar toch op zijn minst een waarschuwing voor gegeven worden. En die waarschuwing zou je dan via je mobieltje moeten kunnen bereiken, zodat jij misschien op je mobieltje beelden van een thuiscamera kunt ontvangen zodat je de politie kunt inschakelen.
Misschien dat in een verder stadium een huisdatabase van mensen die welkom zijn, aangelegd kan worden. Deze kan aangelegd worden met behulp van systemen als stemherkenning of een vingerafdruk, die met een sensor opgevraagd kan worden. Als iemand zich dan niet binnen een minuut meldt, zou het systeem een alarm moeten kunnen afgeven.
Entertainment:
een multiroom muzieksysteem maakt het mogelijk dat je in elke ruimte over digitale muziek kunt beschikken. Bij het opstaan gewekt worden door je favoriete muziek, die je daarna van de badkamer naar de keuken “volgt”, is met de nieuwe technieken heel gewoon. De bediening van het systeem kan met ieder type device.
TV kijken heeft tegenwoordig een hele andere dimensie dan het vroeger had.
Je kijkt wanneer het jou uitkomt naar de programma’s en films die jij wilt zien. Gestreamd of vanuit een centrale mediaserver, het kan allemaal.
Gemak:
je zou bepaalde processen in huis graag willen automatiseren: het op een bepaalde tijd starten van een tv-programma bijvoorbeeld, maar dan pas als je ook aanwezig bent; het op tijd zetten van koffie of het bakken van een brood; heb je een intelligente stofzuiger, dan start die automatisch op een bepaalde tijd met zijn zuigwerk, schakelt de juiste zuigmond in, stoot niet tegen meubels, legt een slim parcours af, zodat hij niet drie keer hetzelfde plekje doet enz.
★ Aan de slag 31
Noteer kort welke vier functies intelligente digitale systemen voor gebruik in huis zouden moeten hebben. Noem bij elke functie een eenvoudig voorbeeld.
Voertuigen in het verkeer
De moderne auto wordt steeds intelligenter en hij neemt steeds meer taken van de bestuurder over. Dit zijn de eerste stappen in de ontwikkeling naar een volledig zelfrijdende auto.
Het is belangrijk om onderscheid te maken in de mate waarin de auto's zijn geautomatiseerd. Alleen als een auto geheel zelfstandig de weg kan vinden en alle taken zijn geautomatiseerd is er sprake van een volledig zelfrijdend voertuig: een autonoom voertuig. Daartussen liggen verschillende fases die gaan van “geen automatisering” tot “volledig geautomatiseerd”. Een veel gebruikte indeling om de verschillende niveaus van automatisering vast te leggen is van SAE International:
SEA International Driving Automation - Human driver
SEA International Driving Automation - Automated driver
Level 0: Geen automatisering.
Alle aspecten van het besturen van een voertuig worden uitgevoerd door de mens, waarbij er gebruik gemaakt kan worden van waarschuwings- of interventiesystemen, zoals lane departure warning en blind spot monitoring.
Level 1: Rijhulp.
De mens bestuurt het voertuig maar krijgt ondersteuning van computersystemen. adaptive cruise control valt in deze categorie. Wanneer je op de linkerrijstrook een auto inhaalt, zal de auto automatisch vertragen. Lane keeping assist valt ook in deze categorie, omdat dit systeem de auto geleidelijk naar de oorspronkelijke rijstrook stuurt wanneer je per ongeluk je baan verlaat. Op niveau 1 moet de bestuurder het overzicht op de situatie en de controle over het voertuig behouden.
Level 2: Gedeeltelijke automatisering.
Een combinatie van computersystemen is in staat zowel de snelheid als de besturing onder bepaalde omstandigheden te beheren, zoals het rijden op de snelweg. De hulpsystemen stemmen de snelheid af op de verkeerssnelheid en volgen de bochten in de weg in ideale omstandigheden. Maar de bestuurder moet te allen tijde aandacht besteden aan de rijomstandigheden en het voertuig onmiddellijk overnemen als de omstandigheden de beperkingen van het systeem overschrijden.
Bekijk de video over een level 2 systeem: Cadillac Super CruiseTM.
Level 3: Voorwaardelijke automatisering.
Deze systemen zijn aanzienlijk geavanceerder dan de voertuigen van level 2, omdat ze in staat zijn om de volledige verantwoordelijkheid voor het autorijden op specifieke delen van een reis op zich te nemen. Het wezenlijke verschil is dat het voertuig de rijomgeving om zich heen kan volgen. Dit type voertuigen is in staat zelf beslissingen te nemen. De mens moet klaar zijn om de controle terug te nemen wanneer het geautomatiseerde systeem daarom vraagt.
Bekijk de video over een level 3 systeem: Tesla Autopilot.
Level 4: Hoge automatisering.
Voertuigen kunnen een hele rit rijden en zelfs onbemand rijden, zelfs als de mens niet adequaat reageert op een verzoek om in te grijpen. Als er iets misgaat, kan het voertuig het zelf aan. De tussenkomst van de mens is vereist bij slechte weersomstandigheden of andere ongebruikelijke situaties. Auto’s beschikken nog steeds over een stuur en pedalen, zodat een menselijke bestuurder het over kan nemen wanneer dat nodig is.
Level 5: Volledige automatisering
Er is geen menselijke controle van een voertuig nodig. Voertuigen hebben geen pedalen, stuurwielen of bedieningselementen nodig voor een mens om de leiding te nemen. Mensen zijn niets anders dan vracht die de auto vertellen waar ze naartoe moeten. De auto kan altijd en overal rijden, onder alle omstandigheden.
★ Aan de slag 32
Bekijk de video: Lane Keep Assist
Welke type sensor zorgt ervoor dat de auto de weg blijft volgen?
Een moderne auto heeft verschillende computersystemen aan boord om de mens te ondersteunen, zoals lane departure warning en lane keeping assist. Beide zorgen ervoor dat de auto op het “rechte spoor” blijft. Waarom behoort lane departure warning tot SAE level 0 en lane keeping assist tot SAE level 1?
Bekijk de video: Adaptive Cruise Controle
Welke type sensoren zorgen ervoor dat de auto de weg blijft volgen?
Een moderne auto heeft verschillende computersystemen aan boord om de mens te ondersteunen, zoals cruise control en adaptive cruise control. Beide zorgen ervoor dat de auto op de gewenste snelheid blijft rijden. Waarom behoort cruise control tot SAE level 0 en adaptive cruise control tot SAE level 1?
Vanaf welk SAE level kan men spreken van ubiquitous computing?
Vanaf welk SAE level kan men spreken van ambient intelligence?
Onder welke level van automatisering vallen de meest geavanceerde auto’s, die nu op de markt zijn?
★ Aan de slag 33
Bekijk de video: Driver Assist Technology
Hieronder vind je een aantal hulpsystemen die in een auto kunnen zitten:
• Adaptive Cruise Control
• Distance Alert
• Brake Assist
• Blind Spot Monitoring
• ESP
• Cross Traffic Alert
• Night Vision
• Navigatie
• Emergency Assist
• Park Assist
• Lane Departure Warning
• Lane Keeping Assist
• Verkeersbord herkenning
• Drowsiness Alert
Zet achter ieder systeem welke taak het uitvoert.
Let op: niet alle systemen worden genoemd in de video. Zoek voor ontbrekende of aanvullende informatie over de systemen op internet.
Gezondheidszorg
In de gezondheidszorg kan intelligente ICT van nut zijn op velerlei gebieden.
Van algemeen belang in de gezondheidszorg is Landelijk Schakelpunt (LSP), waarmee zorgverleners, onderling medische gegevens kunnen delen. Wanneer je door een ongeval, blessure of ziekte direct hulp nodig hebt, kan het zijn dat je terecht komt bij een onbekende arts, een andere apotheek of de huisartsenpost. Dan is het belangrijk dat de zorgverlener snel en gemakkelijk je actuele medische gegevens kan inzien. Zo krijgt hij snel een goed beeld van je medische situatie. En krijg jij de juiste zorg.
Het LSP is een beveiligd netwerk voor ziekenhuizen, huisartsen, huisartsenposten en apothekers om snel en elektronisch medische gegevens te raadplegen. Het LSP verschilt op een aantal punten van het vroeger EPD (Elektronisch Patiëntendossier):
Je huisarts of apotheek kan niet zomaar je gegevens beschikbaar stellen via het LSP. Je moet hem vooraf toestemming geven.
Je gegevens kunnen alleen door apothekers en huisartsen(posten) uit de regio worden bekeken. Dit geldt niet voor ziekenhuizen, omdat hun patiënten uit heel het land kunnen komen. Denk bijvoorbeeld aan de slachtoffers van een verkeersongeluk.
Er is ook kritiek op het LSP. Door medische informatie via een landelijk netwerk beschikbaar te stellen, maak je het kwetsbaar voor hackers. Een ander punt is dat je zelf niet de gegevens kan inzien. Het enige dat je ziet is wie er gekeken heeft, maar je weet niet wat diegene zag. Die inzage moet je via je eigen arts regelen.
★ Aan de slag 34
Geef jij toestemming dat andere zorgverleners via het LSP je medische gegevens kunnen opvragen? Beargumenteer je antwoord.
Gezondheidszorg - 2
Gezond blijven
Om gezond te blijven zijn er diverse wearables die je kunnen wijzen op je lichamelijke toestand. Sporters gebruiken die vaak om hun prestaties te meten en te bekijken of er nog een tandje bij kan of dat ze het wat rustiger aan moeten doen. De laatste jaren is door de komst van de smartwatch er een stormvloed van gezondheidsapps op de markt verschenen. Het belangrijkste doel van deze apps is de gebruiker fitter, gezonder of in elk geval bewuster te laten leven. De apps hebben vooral een ondersteunende rol. Je moet voor gebruik natuurlijk wel bereid zijn enkele gegevens prijs te geven over je lichaam, beweging en voeding. De grote spelers op deze markt hebben ieder hun eigen platform ontwikkeld:
HealthKit is het gezondheidsplatform van Apple. Ontwikkelaars kunnen door middel van dit platform data over sport, gezondheid en lichaamsbeweging verzamelen en gebruiken in hun apps. Een app waarmee je voedingsgewoontes vastlegt kan via HealthKit data inlezen van een connected (slimme) weegschaal. De gebruiker kan deze gegevens terugvinden in de Gezondheid-app. Hiermee stel je tevens in welke apps gebruik mogen maken van jouw gezondheidsdata.
Google Fit is Googles platform voor fitness en gezondheid. Net als bij Apple kun je fitness-apps en -apparaten aansluiten, waarmee het gemakkelijker wordt om gegevens van verschillende bronnen op één plek te analyseren. Op die manier krijg je een uitgebreid gezondheidsprofiel. Je kunt er zelfs in bijhouden of je genoeg water drinkt.
★ Aan de slag 35
Maak de komende week gebruik van het gezondsheidsplatform voor jouw apparaat.
Wat ben jij te weten gekomen over jouw gedrag en gezondheid?
Gezondheidszorg - 3
Verzorging
Een ontwikkeling in de zorg is e-health, waarbij technologie wordt ingezet ter ondersteuning of verbetering van de gezondheid. Face-to-face gesprekken worden afgewisseld met online contact via chat, beeldbellen, online behandelmodules en online inzage in het gezondheidsdossier. Hierdoor kan aan een patiënt niet alleen tijd, maar ook plaats-onafhankelijk zorg geboden worden.
★ Aan de slag 36
Vallen gezondheidsapps onder e-health?
Leg je antwoord uit.
Bekijk de video "e-health: Wat is dat?"
Wat ziet Meta van Bork als een belangrijk voordeel van het gebruik van e-health (e-consult)?
Gezondheidszorg - 4
Robots kunnen helpen bij het verzorgen van mensen. De zorg staat onder druk. Mensen worden ouder. Zijn er straks nog genoeg handen om de vele ouderen en zieken te verzorgen? Zorgrobots kunnen patiënten en zorgverleners helpen. De zorgrobotica is een aparte tak van de robotica, de wetenschap die robots ontwikkelt met het oog op het overnemen van menselijke taken. Deze worden dus niet alleen ingezet in industriële processen, maar ook als het gaat om het overnemen van diensten voor mensen die die taken zelf niet meer zo goed kunnen verrichten.
Behalve dat een zorgrobot ingezet wordt om taken van de mens over te nemen, kan een zorgrobot ook ontworpen worden dat hij reageert op woorden of vragen van de gebruiker, waardoor een sociaal element toegevoegd kan worden. De robot wordt een soort van buddy voor de persoon die hem nodig heeft.
★ Aan de slag 37
Bekijk de video e-health: Ik ben Alice.
Wat zijn volgens jou de voordelen van het gebruik van Alice in de zorg?
Bij ambient intelligence wordt gesproken van human awareness en van ambient awareness.
Leg in hoeverre beide begrippen van toepassing zijn op de communicatie van Alice met ouderen.
Gezondheidszorg - 5
Een andere toepassing van robotica is de inzet als instrument. Met robotchirurgie kan een arts nauwkeuriger opereren. Het oog en de hand van de chirurg worden vervangen door optische middelen en micro-apparatuur die via een kleine incisie (insnede) ingebracht kunnen worden. Dataoverdracht voor de benodigde gegevens kan over elke afstand doorgevoerd worden, dat hoeft niet binnen een en hetzelfde gebouw te zijn. Er is hierdoor minder kans op complicaties.
★ Aan de slag 38
Bekijk de video e-health: Robotchirurgie
Wat zijn de voordelen volgens dr. Klaver van robotchirurgie?
Hoe werkt de chirurg met een operatierobot?
D Maatschappelijke aspecten
Sociale media
De rol van de sociale media in onze samenleving, zowel privé als zakelijk, heeft de laatste jaren een enorme vlucht genomen. Veel mensen delen hun belevenissen op Facebook, Instagram, Twitter of YouTube en hebben hiermee een al of niet grotere invloed op de maatschappij.
Iedereen kan een bericht plaatsen dat door miljoenen anderen gehoord en versterkt kan worden. Ontwikkelingen als de Arabische Lente en Occupy Wall Street toonden de kracht van sociale media. Elke burger krijgt een stem die hij niet alleen kan gebruiken om zijn mening te uiten maar ook voor de organisatie van meetings en protesten. De sociale media is snel, meestal gratis en heeft het potentieel miljoenen te bereiken.
Informatie kan gemakkelijk met anderen gedeeld worden. Facebook en Twitter zijn een grote hulp geweest bij revoluties in de Arabische wereld. De bevolking bezat een kanaal waarmee zij informatie kon verspreiden dat niet in handen van de overheid was. Deze netwerken zijn een onderdeel geworden van onze samenleving en hoe we met elkaar communiceren. Zij hebben zich ontwikkeld naar een publieke infrastructuur in private handen.
★ Aan de slag 39
Bekijk de video: Rol sociale media in de Arabische Lente:
Welke rol hebben sociale media gespeeld in de Arabische Lente?
Sociale media - 2
Er zit ook een andere kant aan dit fenomeen. Bedrijven als Facebook, Twitter en Alphabet (Google) steken niet zomaar enorme bedragen in de infrastructuur die nodig is om een dergelijk netwerk draaiende te houden. Daar moet aan verdiend worden. Een belangrijke bron van inkomsten zijn de gerichte advertenties op basis van wat je als gebruiker gratis weggeeft: informatie over jezelf, je relaties, voorkeuren en locatie.
Een bedrijf als Facebook heeft de meest uitgebreide dataset verzameld die ooit is samengesteld over menselijk sociaal gedrag. Die informatie is het product dat sociale netwerken voortbrengen en verkopen aan hun klanten. Dat zijn bedrijven die je informatie gebruiken voor marketing doeleinden, maar zeker zo interessant is de toegevoegde waarde die deze gegevens opleveren: datamining.
Men zoekt gericht naar verbanden met als doel profielen op te stellen voor commercieel, journalistiek of wetenschappelijk gebruik. Dit wordt gedaan door gebeurtenissen in een praktijksituatie te registreren (aankoopgedrag van consumenten, symptomen bij patiënten, etc.) of door de resultaten van eerder uitgevoerde wetenschappelijke onderzoeken met elkaar te vergelijken en te herinterpreteren.
Bekijk de video: Hoe weet Facebook wie er op de foto staat?
Berichten worden razendsnel via de sociale media verspreid. Iedereen kan tegenwoordig content plaatsen op internet. De sociale media lopen over van nieuws en nepnieuws (fake news). Het wordt steeds lastiger om ze van elkaar te onderscheiden en een gefundeerde mening te kunnen vormen. Sociale media verdienen geld met advertenties en daarvoor moeten mensen de site zo lang en zo vaak mogelijk bezoeken. Daarom werken sociale media verslavend. Emoties, zoals angst en woede prikkelen het brein. Dat roept de meeste reacties en interactie op.
De traditionele media als kranten en televisie brengen dit soort berichten ook. Ze richten zich op een veel breder publiek, waarvan de emoties gemiddeld niet zo extreem zijn als van een individu. Sociale media kunnen dankzij de gerichte berichtenstroom veel sterker op de persoonlijke emotie inspelen.
★ Aan de slag 40
Bekijk de video: Facebook en datamining.
Wat is datamining?
Welk belang kunnen de sociale media hebben bij het verspreiden van negatief nieuws?
Wat heeft datamining te maken met de Amerikaanse presidentsverkiezingen van 2016?
Sociale media - 3
Waaraan kun je nepnieuws herkennen?
Kijk waar het nieuwsbericht is gepubliceerd. Staat het bericht op een onbekende site wees dan voorzichtig.
De koppen van nepnieuws zijn meestal sensationeel om de lezer te verleiden erop te klikken: clickbait.
Lees verder dan alleen de kop. Wanneer het verhaal dan steeds onwaarschijnlijker wordt is de kans groot dat het nepnieuws is.
Zoek naar meerdere bronnen die het nieuws bevestigen.
De hoaxwijzer biedt een overzicht van sites die bekend staan om hun nepnieuws: De Hoaxwijzer
Sociale media hebben hun voors en tegens. Enerzijds zijn zij bij uitstek het medium dat mensen doet samenwerken, samen creëren en samen tot actie brengt en anderzijds is het moeilijk te achterhalen in welke mate dit alles gemanipuleerd wordt.
Bekijk de video: Voorbeelden nepnieuws.
★ Aan de slag 41
Wat is de functie van een clickbait?
Wat is een hoax?
Privacy
Internet wordt veelvuldig gebruikt om contacten te onderhouden. Nooit eerder was het zo gemakkelijk om familie en vrienden van over de hele wereld op de hoogte te houden van je ervaringen. Via sociale media kun je iedereen laten weten waar je bent en wat je doet, berichten versturen, foto’s en filmpjes plaatsen en chatten.
Als je gebruik maakt van diensten op het internet dan geef je daarbij persoonsgegevens vrij. Wanneer je dat niet wilt, dan moet je die nooit bekendmaken. Dat is niet zo eenvoudig als het klinkt, want soms ben je verplicht om je identiteit mee te delen, bijvoorbeeld om een betaling te doen.
Ook bedrijven zijn geïnteresseerd in ons gedrag. Een supermarkt wil precies weten wat de klanten graag kopen, in welke combinatie en wanneer. Dan kunnen ze een beter voorraadbeheer voeren en goedkoper werken.
Dat is nog onschuldig, maar met behulp van gegevens over het koopgedrag kunnen ze de klant ook allerlei “speciale” aanbiedingen doen. Als je daar gevoelig voor bent, koop je misschien iets waar je helemaal geen behoefte aan hebt. Op die manier kan een supermarkt zijn klanten manipuleren om een grotere omzet te halen.
Bekijk de video: Bonuskaart AH.
De overheid wil op haar beurt in principe zoveel mogelijk over haar burgers weten. Niet om er misbruik van te maken, natuurlijk niet, maar om het opsporen van fraudeurs en misdadigers te vergemakkelijken. Je kunt je voorstellen dat dit bijna altijd tot misbruik leidt, als het niet heel goed in de hand wordt gehouden, bijvoorbeeld door goede democratische controle.
Een voorbeeld daarvan is de Wet op de inlichtingen- en veiligheidsdiensten (Wiv) - in de volksmond tapwet of sleepwet. De wet maakt het mogelijk dat de Algemene Inlichtingen- en Veiligheidsdienst (AIVD) en de Militaire Inlichtingen- en Veiligheidsdienst (MIVD) grote hoeveelheden internetverkeer via de kabel aftappen.
Met deze ruimere toegang tot telefoon- en internetgegevens van burgers kunnen ze “de toenemende dreiging in kaart brengen en de nationale veiligheid en de democratische rechtsorde blijven beschermen”. Er is veel kritiek op die wet omdat men vindt dat de privacy van burgers zou worden geschonden.
★ Aan de slag 42
Bekijk de video: Wet op de inlichtingen- en veiligheidsdiensten.
Er is veel kritiek op de Wet op de inlichtingen- en veiligheidsdiensten, die op 1 januari 2018 is ingegaan.
Ben jij voor of tegen deze wet?
Geef argumenten voor jouw mening.
Privacy - 2
In discussies over privacy duikt steeds dit argument op: “Ik heb niets te verbergen”. Waarom zou je je dan zorgen maken over bijvoorbeeld de overheid of Facebook? In Nederland worden de zorgen hierover niet breed gedeeld. Voortdurend steekt het sussende geluid van dit ene hardnekkige argument de kop op: “Ik heb toch niks te verbergen?” Sommige mensen willen daar eigenlijk alleen maar mee zeggen dat ze niks op hun kerfstok hebben. Anderen zijn echt van mening dat ze niks te verbergen hebben. Het is hoe dan ook een gevaarlijke uitspraak, want iedereen heeft wat te verbergen. Namelijk, zijn of haar privézaken.
★ Aan de slag 43
Bekijk de video: Niks te verbergen.
Heb jij wat te verbergen?
Leg je antwoord uit.
Privacy - 3
Om je privacy te beschermen is er vanaf 25 mei 2018 de Algemene verordening gegevensbescherming/General Data Protection Regulation (AVG/GDPR) van toepassing in de gehele Europese Unie.
Daarmee komt de Wet bescherming persoonsgegevens te vervallen. De AVG zorgt voor een versterking en uitbreiding van de privacyrechten.
Vastgelegd is wat de voorwaarden zijn voor organisaties om geldige toestemming te krijgen van mensen om hun persoonsgegevens te verwerken. Organisaties moeten kunnen bewijzen dat zij geldige toestemming hebben gekregen. Voor individuen wordt het net zo makkelijk om toestemming in te trekken als om die te geven. Belangrijk is dat alle Europese privacytoezichthouders stevige bevoegdheden krijgen, zoals de bevoegdheid om boetes tot 20 miljoen euro op te leggen.
Wetten en regels die gevolgd moeten worden en alle maatregelen die bedrijven en overheden moeten nemen, ontslaan je echter niet van de verantwoordelijkheid om jezelf te beschermen voor een ongewenste inbreuk op je persoonlijke levenssfeer.
★ Aan de slag 44
Bekijk de video: Bescherming persoonsgegevens.
Hoe gaan wij volgens het CBS om met onze persoonsgegevens?
Beveiliging
Computergegevens zijn belangrijke informatie die niet verloren mag gaan. Het komt regelmatig voor dat mensen documenten, foto’s en andere belangrijke gegevens op hun computer niet goed hebben beveiligd. De schrik is dan groot als blijkt dat data verloren is gegaan. Om dit te voorkomen is het verstandig om je data te beveiligen. We bekijken een aantal vormen van beveiliging:
Beveiliging tegen menselijke fouten en/of technische problemen;
Beveiliging tegen malware;
Beveiliging tegen ongeoorloofd gebruik van data.
Beveiliging tegen menselijke fouten en/of technische problemen.
Een vaak voorkomend probleem is dat gegevens verloren zijn gegaan door eigen handelen of door het falen van het computersysteem.
Je kunt bijvoorbeeld een notebook en daarmee ook de gegevens die erop staan, kwijtraken door verlies, diefstal of brand. Je kunt gegevens kwijtraken door slijtage (een crash van de harde schijf), stroomuitval of verkeerd gebruik van de computer waarbij je per ongeluk belangrijke bestanden wist. Ook kan het besturingssysteem, of een bepaalde applicatie, vastlopen waarna je niets anders kunt doen dan de computer opnieuw opstarten. Gegevens die je nog niet had opgeslagen, zijn in dat geval verloren.
De meest gebruikte besturingssystemen werken met een prullenbak, waardoor je in veel gevallen onbedoeld verwijderde bestanden kunt terughalen. Een belangrijk instrument om je data te beveiligen is het maken van een back-up. Een goede back-up voldoet aan een aantal voorwaarden:
Bestanden moeten altijd op twee plekken staan, bijvoorbeeld op je notebook en op je NAS. Nog beter is het als de back-up fysiek zich op een andere plaats bevindt. Als je bijvoorbeeld documenten en foto’s van je notebook naar je NAS back-upt ben je wel beveiligd tegen een gecrashte HD of SSD, maar als ingebroken wordt of je huis brandt af dan ben je nog alles kwijt. Veiliger is het om een back-up te bewaren in de cloud.
Bestanden moeten zowel terug te halen zijn zowel als het een extern probleem betreft, zoals een gecrashte harde schijf of gestolen notebook, als door een probleem dat je zelf hebt veroorzaakt, zoals een per ongeluk verwijderd of overschreven bestand.
Ten slotte werkt een goed back-upsysteem automatisch. Je hoeft er niet aan te denken. Wanneer het back-upsysteem is geconfigureerd dan gaat het daarna vanzelf.
★ Aan de slag 45
Aan welke voorwaarden moet een back-up systeem voldoen?
Beveiliging - 2
Beveiliging tegen malware
Een bijzondere bedreiging van gegevens wordt gevormd door malware. Onder malware verstaan we software die gemaakt is om computersystemen te verstoren, gevoelige informatie te verzamelen of toegang te krijgen tot computersystemen. Het woord is een samentrekking van malicious software (kwaadaardige software).
Een op de vijf bedrijven in Nederland heeft te maken met een malware. De helft van die bedrijven geeft aan dat zij daardoor op kosten zijn gejaagd. De kosten voor de Nederlandse samenleving liggen tussen de 8 en 10 miljard euro (2016).
De meeste malware infecties komen door lekken in het besturingssysteem, de browser en andere software. Doormiddel van een exploit wordt zo’n lek misbruikt door kwaadwillende en kan de computer geïnfecteerd worden. Ook verouderde software zoals Flash en Java is gewild om je computer te besmetten.
Je kunt zelf ook de veroorzaker van een malware infectie zijn door het bezoeken van malafide websites, zoals “adult sites”, “crack sites” en “gratis mp3 sites”. Ook het gebruik van besmette USB-sticks kunnen een oorzaak zijn. Zelfs het installeren van (gratis) software al een malware infectie opleveren. Denk maar aan spyware of adware dat ongevraagd geïnstalleerd wordt op de PC, zoals bijvoorbeeld “toolbars”.
Een aantal voorbeelden van malware zijn: adware, bootsectorvirus, computervirus, computerworm, keylogger, ransomware, spyware, trojaans paard. Wil je meer over de verschillende typen malware en de werking daarvan leren dan vind je in de module “Security” daar meer informatie over.
★ Aan de slag 46
Op welke manieren kan je computer geïnfecteerd worden door malware?
Wat is een exploit?
Beveiliging - 3
Beveiliging tegen ongeoorloofd gebruik van data
Om gegevens te beschermen tegen ongeoorloofd gebruik moet het systeem ervoor zorgen dat vastgesteld wordt of een persoon toegang krijgt tot het systeem. Dat gebeurt door een aantal stappen te doorlopen:
Identificatie: kenbaar maken van de identiteit van de gebruiker.
Authenticatie: vaststellen van de juistheid van de opgegeven identiteit.
Autorisatie: vaststellen of de persoon toegang mag krijgen.
De identiteit wordt gebruikt om de toegang (autorisatie) tot een computer, tablet of smartphone te regelen. Ook voor de toegang tot je e-mailaccount, je sociale media en data in de cloud is dat een vereiste.
Authenticatie kan op verschillende manieren plaatsvinden:
Invoeren van gebruikersnaam (userid) en wachtwoord (password) in een inlogscherm;
Gebruik van een vingerafdruk of een ander biometrisch kenmerk;
Gebruik van een token: RFID-tag (radio-frequency identification), smartcard (al dan niet in combinatie met pincode).
★ Aan de slag 47
Bekijk de video: Wachtwoorden
Ga naar de website: https://howsecureismypassword.net en controleer of jouw wachtwoorden wel sterk genoeg zijn.
In de video wordt geadviseerd om een Word document te maken met daarin een lijst met wachtwoorden en dat document te beveiligen. Het is dan wel belangrijk om te weten of de beveiliging van het Word voldoende is. Zoek uit of de beveiliging van een Word document betrouwbaar is.
★ Aan de slag 48
Bekijk de video: Biometrische identificatie
Welke vormen van biometrische identificatie worden in de video besproken?
Waarom is het scannen van de bloedvaten in de ogen een betere methode dan irisscan voor smartphones?
Beveiliging - 4
Om data veilig te kunnen versturen over het internet is het noodzakelijk om de data te versleutelen, zodat niemand die informatie kan “aftappen”. Al in de oudheid werden berichten versleuteld en probeerden anderen de code te kraken. Vandaag de dag met het gebruik van krachtige computersystemen is het noodzakelijk dat de encryptie (versleuteling) steeds complexer wordt om te voorkomen dat anderen de berichten kunnen ontcijferen.
Dit onderwerp is te uitgebreid om hier te behandelen.
Wanneer je daar mee van wilt weten, bestudeer dan de module Cryptografie.
Toets 1
In de volgende toets wordt getoetst wat je inmiddels zou moeten weten over het onderwerp Informatica in de samenleving.
Informatica in de samenleving
Voortgang
Bekijk hier je voortgang
Kernprogramma
Docent kan klassen aanmaken en leerlingen volgen Een docent kan op de profielpagina klassen aanmaken.
Als een docent dat gedaan heeft, kunnen de leerlignen zich aan de klas koppelen.
Als de leerlingen dat gedaan hebben, kan de docent de voortgang van de leerlingen volgen.
Het arrangement Module: Enigma - Informatica in de samenleving is gemaakt met
Wikiwijs van
Kennisnet. Wikiwijs is hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt,
maakt en deelt.
Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding-GelijkDelen 4.0 Internationale licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding en publicatie onder dezelfde licentie vrij bent om:
het werk te delen - te kopiëren, te verspreiden en door te geven via elk medium of bestandsformaat
het werk te bewerken - te remixen, te veranderen en afgeleide werken te maken
voor alle doeleinden, inclusief commerciële doeleinden.
Van dit lesmateriaal is de volgende aanvullende informatie beschikbaar:
Toelichting
Deze module is onderdeel van de arrangeerbare leerlijn van de Stercollecties voor het kerndeel van Informatica voor hv456. Vanaf de jaren 50 van de vorige eeuw is onze maatschappij in een snel tempo veranderd van een productiemaatschappij naar een informatiemaatschappij. Dat betekent dat voor moderne bedrijven de nadruk is komen te liggen op het creëren, distribueren en gebruiken van informatie. Daarmee zijn we in een nieuwe fase van de samenleving beland. Zonder de juiste informatie zouden moderne bedrijven niet kunnen bestaan. Een fabrikant moet snel en accuraat een antwoord vinden op belangrijke vragen zoals: waar vind ik de goedkoopste grondstoffen, hoe bereik ik mijn klanten, waar kan ik nieuwe afzetgebieden vinden en hoe kan ik mijn productiekosten zo laag mogelijk houden? De computer speelt in die informatievoorziening een essentiële rol. In deze module leer je over ubiquitous computing, ambient intelligence, embedded systems, protocollen, wearales, virtual reality en de rol van onder andere social media in onze maatschappij.
In ieder onderdeel vind je, verdeeld over verschillende pagina's, informatie in de vorm van teksten, afbeeldingen en video's. Daarnaast ga je zelf aan de slag met toepassingsopdrachten en toetsen. Van de toetsen wordt je voortgang bijgehouden en deze voortgang zal zowel door jou als je docent te bekijken zijn. Veel succes!
Deze module is onderdeel van de arrangeerbare leerlijn van de Stercollecties voor het kerndeel van Informatica voor hv456. Vanaf de jaren 50 van de vorige eeuw is onze maatschappij in een snel tempo veranderd van een productiemaatschappij naar een informatiemaatschappij. Dat betekent dat voor moderne bedrijven de nadruk is komen te liggen op het creëren, distribueren en gebruiken van informatie. Daarmee zijn we in een nieuwe fase van de samenleving beland. Zonder de juiste informatie zouden moderne bedrijven niet kunnen bestaan. Een fabrikant moet snel en accuraat een antwoord vinden op belangrijke vragen zoals: waar vind ik de goedkoopste grondstoffen, hoe bereik ik mijn klanten, waar kan ik nieuwe afzetgebieden vinden en hoe kan ik mijn productiekosten zo laag mogelijk houden? De computer speelt in die informatievoorziening een essentiële rol. In deze module leer je over ubiquitous computing, ambient intelligence, embedded systems, protocollen, wearales, virtual reality en de rol van onder andere social media in onze maatschappij.
In ieder onderdeel vind je, verdeeld over verschillende pagina's, informatie in de vorm van teksten, afbeeldingen en video's. Daarnaast ga je zelf aan de slag met toepassingsopdrachten en toetsen. Van de toetsen wordt je voortgang bijgehouden en deze voortgang zal zowel door jou als je docent te bekijken zijn. Veel succes!
Na verwerking van deze module kun je:
Omdat elke gebruiker inmiddels de beschikking heeft over een of meer computers in allerlei vormen en maten, vind je ze ook overal en bij elke gelegenheid. Veel mensen hebben er vaak meerdere tegelijk bij zich: een smartphone, een smartwatch, een fitness tracker en een tablet of laptop. Die moet je dan nog wel elke keer zelf meenemen, maar we groeien langzamerhand toe naar een maatschappij waarin we omgeven zullen worden door een woud van computers. Die zullen vaak niet eens meer als zodanig herkenbaar zijn, maar verwerkt zitten in allerlei apparaten. Een groot aantal bedrijven, bijvoorbeeld internetproviders, telecomproviders en softwareleveranciers stellen ons in staat voortdurend die apparaten te gebruiken. Bovendien zijn de diensten die ze aanbieden aangepast aan onze persoonlijke wensen en behoeften.
Kijk goed naar de afbeelding. De mens staat daarbij centraal.
De term ubiquitous computing werd voor de eerste keer gebruikt door Marc Weiser in 1993. Hij geeft met ubiquitous computing de derde generatie van computers aan (Weiser: ... “our highest ideal is to make a computer so embedded, so fitting, so natural, that we use it without even thinking about it”). De wens dat de computer een vanzelfsprekend voorwerp zou worden, is hiermee uitgedrukt.
Geef een passende omschrijving van het begrip ubiquitous computing.
Corning is een Amerikaans bedrijf dat onder andere glas voor industriële en wetenschappelijke toepassingen produceert. Belangrijke producten zijn onder andere ClearCurve, een glasvezel, die gebaseerd is op nanotechnologie en GorillaGlass dat door zijn grote krasvastheid en duurzaamheid zeer geschikt is voor het gebruik in tablets en smartphones.
Ambient intelligence (ook wel AmI genoemd) verwijst naar een digitale omgeving, waarbij de techniek weet wat ik nodig heb en oplossingen voor mijn probleem aanreikt.
Om ambient intelligence te realiseren, moet met drie aspecten rekening worden gehouden:
Niet alleen mensen zijn vandaag de dag online, ook dingen. Je kunt daarbij denken aan een thermostaat, die je met je smartphone van het werk kunt regelen of een auto, die een storing doorgeeft aan de garage. Al deze apparaten vormen samen een groot internet of things, ofwel het internet der dingen.
Bij het ontwikkelen van het internet of things wordt gebruikt gemaakt van embedded systems. Een embedded system is een computersysteem (hardware én software) dat is geïntegreerd in apparaten, zodat deze een vorm van intelligent gedrag vertoont.
Bij het voorbeeld van Judith en haar intelligente radio is sprake van een embedded system. Kan het systeem waar Judith zich in bevindt, zonder interface functioneren?
De gebruiker is zich meestal niet bewust van de aanwezigheid van het systeem. In tegenstelling tot het werken met een pc, tablet of smartphone, waar de gebruiker opdracht invoert in het systeem, reageert een embedded system automatisch op de omgeving, zonder tussenkomst van de mens.
Je rijdt de straat in. In je huis springen de lampen op de benedenverdieping aan. Omdat je binnen een straal van 100 meter van huis bent, activeert je slimme woning het aankomstprogramma. De voordeur laat zich zonder sleutel openen; de gordijnen schuiven automatisch dicht. Binnen is het behaaglijk. Terwijl jij onderweg was, wist je slimme thermostaat al van je aankomsttijd.
De wens is een aangename, comfortabele en veilige woonomgeving te creëren door middel van woningautomatisering en slim wonen. Daarvoor moet domotica verder gaan dan alleen de integratie van techniek en bediening in de woning.
In een smart home zijn alle apparaten met elkaar en via een netwerk verbonden met een server. Met behulp van intelligente software kan alle apparatuur vanuit iedere ruimte in huis met elkaar communiceren. Diverse instellingen van verlichting en verwarming zijn op afstand te bedienen en aan te passen. Via een tv in de woonkamer, een monitor op het bureau of een tablet in de slaapkamer is te zien wie er aanbelt en kan de voordeur op afstand geopend worden.
Waarom verdient het over het algemeen niet de voorkeur om te kiezen voor een fabrikantafhankelijk protocol?
Het oudste protocol voor domoticatoepassingen is X10 dat in 1975 door Pico Electronics werd ontwikkeld om afstandsbediening van huisapparatuur mogelijk te maken. Een X10-systeem is opgebouwd uit controllers en modules. Een apparaat of lamp sluit je aan op een module en die module gaat in het stopcontact. Een controller gaat ergens anders in een wandcontactdoos. Controller en module communiceren met elkaar over het lichtnet, waardoor dus geen extra communicatienetwerk aangelegd hoeft te worden.
Van welk medium maakt het X10-protocol gebruik om commando’s naar apparaten te versturen?
Z-Wave is een geavanceerder domoticaprotocol, dat volledig draadloos werkt. Het werkt op 868 MHz. Belangrijke voordelen ten opzichte van X10 zijn dat Z-Wave ondersteuning biedt voor encryptie, bidirectionele communicatie en routing.
Leg uit waarom bidirectionele communicatie belangrijk is voor een betrouwbaar netwerk.
ZigBee is een open standaard voor draadloze verbindingen voor kleinschalige projecten. Het is bedoeld als aanvulling op bestaande draadloze technologieën zoals Bluetooth en Wi-Fi. Net als Z-wave biedt Zigbee ondersteuning voor encryptie, bidirectionele communicatie, routing en Mesh-netwerken. Zigbee maakt gebruik van de 868MHz-band of de snellere 2,4GHz-band.
Ambient intelligence richtte zich in eerste instantie op technologie die is geïntegreerd in de omgeving van een persoon. AmI vinden we tegenwoordig ook op het lichaam van een persoon.
Bekijk de video “How wearables are changing healthcare”.
De kenmerken van wearables zorgen voor een impuls voor het ontwerp van draagbare computersystemen. Een uitdaging is het creëren van een draagbaar sensornetwerk. De textielindustrie onderzoekt hoe geleidende materialen gebruikt kunnen worden in kleding om informatie uit sensoren te lezen. Tevens probeert men zonnecellen te integreren in kleding om wearables van energie te voorzien.
Nigel Ackland verloor de helft van zijn arm bij een ongeluk. Hij heeft nu een prothetische arm van carbonvezel die sterk genoeg is om een bierflesje op te tillen, maar toch zacht genoeg om een ei vast te pakken. De hand heeft verschillende motoren voor elke vinger, waardoor ze afzonderlijk kunnen bewegen. In de prothese bevindt zich een kleine versterker die het minuscule myo-elektrische signaal van de menselijke spieren opneemt. Het signaal wordt vervolgens versterkt en vertelt de hand of het moet worden geopend of gesloten.
Neil Harbisson is de eerste persoon ter wereld, waarbij een antenne in zijn schedel is geïmplanteerd. Hij werd geboren met achromatopsia, een zeldzame afwijking die volledige kleurenblindheid betekent. Hij ziet geen kleur.
Virtual reality (VR) en augmented reality (AR) zijn vergelijkbare technologieën, maar er is een verschil in mogelijke toepassingen. Virtual reality brengt je in een virtuele wereld, terwijl augmented reality je een gewijzigde kijk op de echte wereld biedt.
Om dit mogelijk te maken zijn er headsets ontwikkeld zoals Facebook’s Oculus, HTC Vive, Sony PlayStation VR, die uitgerust zijn met VR-technologie.
In science fiction wordt al lang gebruik gemaakt van virtual reality. Een bekend voorbeeld is het holodeck uit de serie Startrek Next Generation.
Augmented reality
AR kan ook gebruikt worden in combinatie met object-herkenning. Zo kan Augmented Reality zich nog beter aan de context van de gebruiker aanpassen.
Augmented reality
We hebben gezien dat ambient intelligence er in feite naar streeft aan de omgeving van de mens steeds meer een dieper inzicht te geven in het functioneren van diezelfde mens om op deze wijze die omgeving meer begrip te geven en menselijker te maken. Zo’n omgeving heeft dus vele sensoren waarmee op diverse manieren een mens en zijn omgeving in de gaten gehouden kunnen worden. Op grond daarvan houdt deze omgeving via eigen kennis over het cognitief (de kennis betreffend), emotioneel, fysiek en sociaal functioneren van mensen in hun omgeving een model bij. Op basis van zo’n model kan op een intelligente, begrijpende manier gereageerd worden. De reactie moet altijd gericht zijn op het belang van welzijn en gezondheid en op de effectiviteit van het functioneren en de ontwikkeling van de mens.
Er kan wat ambient intelligence betreft, gesproken worden van human awareness en van ambient awareness. Wat houden beide begrippen in?
Als ambient intelligence goed opgezet wordt, kunnen er voordelen voor het individu, de organisatie en de samenleving uit voortkomen. In de tekst vind je voor elke groep voordelen. Welke zijn dat per groep?
Noteer kort welke vier functies intelligente digitale systemen voor gebruik in huis zouden moeten hebben. Noem bij elke functie een eenvoudig voorbeeld.
In de gezondheidszorg kan intelligente ICT van nut zijn op velerlei gebieden.
Geef jij toestemming dat andere zorgverleners via het LSP je medische gegevens kunnen opvragen? Beargumenteer je antwoord.
Gezond blijven
Maak de komende week gebruik van het gezondsheidsplatform voor jouw apparaat.
Verzorging
Robots kunnen helpen bij het verzorgen van mensen. De zorg staat onder druk. Mensen worden ouder. Zijn er straks nog genoeg handen om de vele ouderen en zieken te verzorgen? Zorgrobots kunnen patiënten en zorgverleners helpen. De zorgrobotica is een aparte tak van de robotica, de wetenschap die robots ontwikkelt met het oog op het overnemen van menselijke taken. Deze worden dus niet alleen ingezet in industriële processen, maar ook als het gaat om het overnemen van diensten voor mensen die die taken zelf niet meer zo goed kunnen verrichten.
Een andere toepassing van robotica is de inzet als instrument. Met robotchirurgie kan een arts nauwkeuriger opereren. Het oog en de hand van de chirurg worden vervangen door optische middelen en micro-apparatuur die via een kleine incisie (insnede) ingebracht kunnen worden. Dataoverdracht voor de benodigde gegevens kan over elke afstand doorgevoerd worden, dat hoeft niet binnen een en hetzelfde gebouw te zijn. Er is hierdoor minder kans op complicaties.
De rol van de sociale media in onze samenleving, zowel privé als zakelijk, heeft de laatste jaren een enorme vlucht genomen. Veel mensen delen hun belevenissen op Facebook, Instagram, Twitter of YouTube en hebben hiermee een al of niet grotere invloed op de maatschappij.
Er zit ook een andere kant aan dit fenomeen. Bedrijven als Facebook, Twitter en Alphabet (Google) steken niet zomaar enorme bedragen in de infrastructuur die nodig is om een dergelijk netwerk draaiende te houden. Daar moet aan verdiend worden. Een belangrijke bron van inkomsten zijn de gerichte advertenties op basis van wat je als gebruiker gratis weggeeft: informatie over jezelf, je relaties, voorkeuren en locatie.
Waaraan kun je nepnieuws herkennen?
Wat is de functie van een clickbait?
Internet wordt veelvuldig gebruikt om contacten te onderhouden. Nooit eerder was het zo gemakkelijk om familie en vrienden van over de hele wereld op de hoogte te houden van je ervaringen. Via sociale media kun je iedereen laten weten waar je bent en wat je doet, berichten versturen, foto’s en filmpjes plaatsen en chatten.
In discussies over privacy duikt steeds dit argument op: “Ik heb niets te verbergen”. Waarom zou je je dan zorgen maken over bijvoorbeeld de overheid of Facebook? In Nederland worden de zorgen hierover niet breed gedeeld. Voortdurend steekt het sussende geluid van dit ene hardnekkige argument de kop op: “Ik heb toch niks te verbergen?” Sommige mensen willen daar eigenlijk alleen maar mee zeggen dat ze niks op hun kerfstok hebben. Anderen zijn echt van mening dat ze niks te verbergen hebben. Het is hoe dan ook een gevaarlijke uitspraak, want iedereen heeft wat te verbergen. Namelijk, zijn of haar privézaken.
Om je privacy te beschermen is er vanaf 25 mei 2018 de Algemene verordening gegevensbescherming/General Data Protection Regulation (AVG/GDPR) van toepassing in de gehele Europese Unie.
Bekijk de video: Bescherming persoonsgegevens.
Computergegevens zijn belangrijke informatie die niet verloren mag gaan. Het komt regelmatig voor dat mensen documenten, foto’s en andere belangrijke gegevens op hun computer niet goed hebben beveiligd. De schrik is dan groot als blijkt dat data verloren is gegaan. Om dit te voorkomen is het verstandig om je data te beveiligen. We bekijken een aantal vormen van beveiliging:
Aan welke voorwaarden moet een back-up systeem voldoen?
Beveiliging tegen malware
Op welke manieren kan je computer geïnfecteerd worden door malware?
Beveiliging tegen ongeoorloofd gebruik van data
Om data veilig te kunnen versturen over het internet is het noodzakelijk om de data te versleutelen, zodat niemand die informatie kan “aftappen”. Al in de oudheid werden berichten versleuteld en probeerden anderen de code te kraken. Vandaag de dag met het gebruik van krachtige computersystemen is het noodzakelijk dat de encryptie (versleuteling) steeds complexer wordt om te voorkomen dat anderen de berichten kunnen ontcijferen.
In de volgende toets wordt getoetst wat je inmiddels zou moeten weten over het onderwerp Informatica in de samenleving.
Bekijk hier je voortgang
