Het realtime meten van de kwaliteit van het drinkwater voor koeien lijkt dankzij internet of things-technologie op papier een koud kunstje. Maar bij de productontwikkeling van de zogeheten H2O-alertmodule door Neways Technologies kwamen de nodige uitdagingen om de hoek kijken.
Door: Dimitri Reijerman
Pascal van Kesteren van Neways Technologies werd twee jaren geleden benaderd door de firma Bekosense. Zij wilden een apparaatje op de markt zetten die, met behulp van een temperatuursensor en een sensor die de geleidbaarheid van drinkwater meet, de boer kan informeren over het al dan niet schoon drinkwater wat in de waterbakken is opgeslagen. Met de sensor krijgt de boer op zijn mobieltje een seintje als het water vervangen of aangevuld moet worden.
Het toepassen van dergelijke sensoren is voor boeren handig, omdat koeien minder drinken als het water verontreinigd is door bijvoorbeeld uitwerpselen of urine. Dit heeft weer effect op de kwantiteit en kwaliteit van de geleverde melk. Op de WoTS gaat hij uitgebreid in op de uitdagingen van low power design in de praktijk.
Low power design
Van Kesteren ging aan de slag om op basis van het concept van Bekosense een geschikte sensor te bouwen. “We hebben gekozen voor een lora-oplossing in een privaat netwerk. Daarbij is de boer verantwoordelijk voor het correct werken van de sensoren en de gateway die de data verstuurt.” Daar kwam de eerste uitdaging al kijken, want volgens het gekozen businessmodel moest de boer zelf in staat zijn om de batterijen van de H2O-sensoren te vervangen. Uiteindelijk kreeg het ontwerp voeding op basis van reguliere penlite-batterijen. Dit zorgde er wel voor dat de accuduur van een H2O-module zakte van de aanvankelijk gewenste 4 jaar naar 1 jaar.
Maar er kwamen meer uitdagingen tevoorschijn bij de productontwikkeling. Van Kesteren: “De omgevingsvariabelen waren dus koeien in een stalomgeving. De zelfrichtbaarheid van de sensor was een van de problemen. De sensor drijft in water, koeien stoten daar tegenaan waardoor de antenne in het water komt te liggen.” Daarom maakte Neways een dusdanig ontwerp dat de antenne automatisch weer bovenwater liet komen door de module aan de onderkant te verzwaren.
Ook kregen prototypes tijdens veldtesten te maken met verveelde koeien. “Zij ketsten de sensoren uit de bakken en gingen er mee voetballen. En zo bleek weer, ik wist niks van koeien”, vertelt Van Kesteren met een glimlach. Uiteindelijk zijn de sensoren vastgemaakt aan de waterbakken om te voorkomen dat de koeien er mee aan de haal gingen.
Leerzaam IoT-project
Van Kesteren denkt dat de H2O-alertmodules na de (brood)nodige praktijkproeven eindelijk klaar zijn voor een wereldwijde marktintroductie. En hij heeft veel geleerd van dit IoT-project: “De boer is verantwoordelijk voor de sensor en is een partij in het verhaal waar ik geen controle over heb. Normaal is degene die de sensor plaatst ook verantwoordelijk voor de service. Deze scheiding brengt de nodige uitdagingen met zich mee.”
De Neways-manager hoopt met zijn verhaal tijdens zijn WoTs-voordracht collega’s te wijzen op de onverwachte omgevingsvariabelen die kunnen opduiken: “Als techneuten ben je bezig met de techniek van het verhaal, het moet voldoen aan de specs, maar we vergeten vaak wat er omheen gebeurt. Veel IoT-concepten van start-ups zijn spielerei, maar het moment dat het een business concept wordt, komt er veel meer bij kijken. Daar kun je je niet van weghouden”, besluit een wijzer geworden Van Kesteren.
De lezing van Pascal van Kesteren maakt onderdeel uit van het seminarprogramma Low Power Design. U kunt de lezing bezoeken op dinsdag 2 oktober om 12:00 uur in de Marijke Zaal. Aanmelden voor de lezing is kosteloos en kan hier.
