{"id":754958,"date":"2026-05-05T09:23:27","date_gmt":"2026-05-05T09:23:27","guid":{"rendered":"https:\/\/www.capgemini.com\/nl-nl\/?page_id=754958"},"modified":"2026-05-05T09:23:41","modified_gmt":"2026-05-05T09:23:41","slug":"onderhoudsvrije-sensornetwerken-komen-eraan","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/www.capgemini.com\/nl-nl\/de-duurzame-publieke-sector\/onderhoudsvrije-sensornetwerken-komen-eraan\/","title":{"rendered":"Onderhoudsvrije sensornetwerken komen eraan"},"content":{"rendered":"\n
\"\"<\/picture><\/div>
<\/div>
Sustainability<\/span><\/div><\/div><\/div>

Onderhoudsvrije sensornetwerken komen eraan<\/h1><\/div>

Duurzame operatie door energieoogsten<\/h2>
<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/header>\n\n\n\n
\n

We staan aan het begin van een revolutie in de duurzaamheid van onze sensor netwerken. Ze worden draadloos en batterij-loos en dus duurzaam en onderhoudsvrij.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Draadloos Internet-of-Things zonder onderhoud. Kan dat?<\/h2>\n\n\n\n

Naar een duurzaam Internet-of-Things (geen batterijen, chemisch afval of onderhoud meer)<\/h3>\n\n\n\n

We staan aan het begin van een revolutie in de duurzaamheid van onze sensor netwerken. Ze worden draadloos en batterij-loos en dus duurzaam en onderhoudsvrij. We maken steeds meer gebruik van Internet-of-Things (IoT) apparaten, bijvoorbeeld sensoren in gebouwnetwerken. Deze sensoren zijn meestal aangesloten op het lichtnet, maar ook vaak voorzien van batterijen als energievoorziening.<\/p>\n\n\n\n

Probleem<\/h3>\n\n\n\n

De aard van de energievoorziening voor de meeste IoT apparaten van nu brengt een aantal nadelen met zich mee. Apparaten die op het lichtnet zijn aangesloten vereisen een stopcontact in de nabijheid en ook kabels. Die kabels zijn onhandig en lelijk als je een apparaat ergens op de muur of op een glazen wand wilt bevestigen en leveren bovendien hoge installatiekosten op. Apparaten die op batterijen werken kennen weer andere nadelen. Batterijen moeten periodiek worden vervangen of opgeladen, en zijn potentieel gevaarlijk chemisch afval. Dit laatste aspect heeft een enorme impact wereldwijd aangezien het om tientallen miljarden apparaten gaat, wat per jaar resulteert in tussen 1 en 4 miljardlege batterijen (15-10 miljard IoT apparaten, waarvan 25-40% op batterijen, met gemiddelde levensduur tussen 2 en 4 jaar). Theoretisch kunnen batterijen tot 99 % worden gerecycled, maar praktisch gebeurt dat tussen bijna niet (1-5 % in landen waar ze het slecht doen) tot goed (99% voor lood-zuur accu’s in het beste geval) (voor Nederland: Recyclepercentages: lood 78%, Nikkel-cadmium 75%, overig 81% bij inzamelpercentage van 46%[2]). Naast de kosten voor de batterijen zelf spelen ook de personeelskosten en logistieke kosten voor het vervangen of opladen een grote rol in het totale kostenplaatje (TCO, total cost of ownership) van onderhoud, zeker als het om honderden of duizenden apparaten gaat. Batterijen vervangen kan relatief snel, maar batterijen opladen is traag; dit kan uren duren. Nog een nadeel van batterijen is dat het niet goed te bepalen is wanneer een batterij vervangen of opgeladen moet worden is. Als de batterij te vroeg vervangen wordt verhoogt dat de kosten, en als hij te laat wordt vervangen of opgeladen valt het apparaat uit. Ook het op voorraad houden van batterijen is niet zo eenvoudig als je zou denken. Ze raken vanzelf leeg door zelfontlading als je ze te lang bewaart. Als je er te veel inkoopt om ze dan goedkoper in te kunnen kopen, kunnen ze al (bijna) leeg zijn tegen de tijd dat ze worden ingezet als vervanging. Ook kunnen er meerdere types batterij in gebruik zijn, waardoor er minder schaalvoordelen te bereiken zijn.<\/p>\n\n\n\n

Oplossing<\/h3>\n\n\n\n

Nieuwe generaties IoT apparaten kunnen steeds vaker in hun eigen energie voorzien en zijn dan niet langer afhankelijk van batterijen en bijbehorend onderhoud en onzekerheid. Dit noemen we energie-autonomie. Deze autonomie is gerealiseerd langs een aantal assen:<\/p>\n\n\n\n

    \n
  1. Vooruitgang in chipfabricage- en ontwerptechnieken: Nieuwe chips hebben steeds minder energie nodig. Besturingssystemen en software architecturen spelen hier steeds meer op in.<\/li>\n\n\n\n
  2. Vooruitgang door nieuwe materialen: De omzetting van beschikbare energie in elektriciteit wordt steeds effici\u00ebnter en goedkoper door nieuwe materialen en fabricageprocessen<\/li>\n\n\n\n
  3. Energieopslag kan steeds effici\u00ebnter, dezelfde hoeveelheid in kleiner volume, minder zelfontlading. Het aantal oplaad\/ontlaadcycli van oplaadbare batterijen is sterk vergroot door nieuwe materialen<\/li>\n\n\n\n
  4. Nieuwe draadloze communicatiestandaarden die meer energiebesparing mogelijk maken<\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n

    We nemen deze aspecten \u00e9\u00e9n voor \u00e9\u00e9n onder de loep.<\/p>\n\n\n\n

    Nieuwe processorchips voor IoT worden steeds zuiniger<\/strong><\/p>\n\n\n\n

    Vergeleken met microprocessoren van 10 jaar geleden is het energieverbruik flink gedaald, met een factor 4 of meer [1]. Voor een deel komt dit door het gebruik van kleinere chipgeometrie\u00ebn en bijbehorende nieuwe ontwerpmethoden, voor een deel door nieuwe hardware architecturen.<\/p>\n\n\n\n

    Het oogsten van energie uit de omgeving<\/strong><\/p>\n\n\n\n

    De techniek waarmee energie uit de omgeving kan worden geoogst heet Energy Harvesting, (EH). Energy Harvesting kan met verschillende technologie\u00ebn, elk met hun specifieke voor- en nadelen en gerangschikt op volgorde van hoeveelheid te oogsten energie:<\/p>\n\n\n\n