Sensortechnologie in de toekomst: 21 trends die je kunt verwachten

Voor jouw vraagstuk wordt het steeds onoverzichtelijker welk type sensor geschikt is voor jouw specifieke situatie. Je loopt tegen uitdagingen en vraagstukken op componentniveau aan, waarbij je wel wat hulp kunt gebruiken. Dit artikel gaat onder meer over waar het naartoe gaat met slimme sensoren, sensor data fusion en de belangrijkste ontwikkelingsdoelen.

Waarom groeit de vraag naar slimme sensoren?

Onze behoefte aan nieuwe inzichten wordt groter en met deze inzichten krijg je meer mogelijkheden om te sturen. Door korter op de bal te spelen, kunnen processen effectiever en efficiënter worden. Je bereikt dus meer met minder inspanning. Eigenlijk streeft iedereen altijd naar efficiency.

Vroeger waren we niet bezig met zaken meten en het besparen van kosten. Dit is mogelijk geworden doordat we de omslag hebben gemaakt van een wereld met vooral mechanische meetprincipes naar een digitaal tijdperk met sensortechnologie. Hierdoor wordt er ook direct meer van ons en onze machines verwacht.

De digitalisering heeft een positief effect op onder meer het kostenaspect, de kwaliteit en de doorlooptijd van een productie. We willen meer produceren in een kortere tijd. Zo houden we meer tijd over om andere dingen te doen. En daarom groeit de vraag naar intelligente sensoren.

Als ontwikkelpartij, leverancier of klant van sensortechnologie heb je andere belangen die je afweegt. Denk aan kosten, kwaliteit en doorlooptijd. Dit beïnvloedt de keuze om bijvoorbeeld voor minder kwaliteit te gaan, omdat dit goedkoper is en misschien morgen al leverbaar.

Kobus: “Als je het hebt over innovatie beseffen we ons dat we de aarde en bronnen aan het uitputten zijn. De afweging van belangen is voor iedereen anders, zeker als je weet dat jouw keuze binnen twee of honderd jaar een complete uitputting teweegbrengt. Duurzaamheid is nu al een belangrijk doel bij sensorontwikkeling en -innovatie, maar in de toekomst 100% een thema.”

De balans tussen duurzaamheid en economisch gewin is bij een innovatietraject altijd aanwezig. Je kunt de afweging maken om een grote landbouwmachine zwaar en ontzettend duurzaam te maken. Het kost dan wel meer brandstof (dus geld) om deze over land te bewegen dan een lichtere machine.

Maak je dezelfde landbouwmachine ‘van mindere kwaliteit’, dan belast deze het milieu meer, maar kost wellicht minder in de productie ervan. Tegelijk ontstaat er door de kortere levensduur meer ruimte om sneller te innoveren. Bij een machine die heel duurzaam is, is innovatie over langer termijn niet mogelijk of nodig.

De genoemde afweging heeft natuurlijk altijd met kosten in verhouding tot de baten te maken. Duurzaamheid is dus in meerdere facetten een pré bij de ontwikkeling van een nieuwe machine met slimme sensoren.

Expertise ligt bij de expert

Iedereen weet in de toekomst van het bestaan van sensoren, maar het besef van welke grootheid deze meet wordt steeds kleiner. Een partij als Sentech voegt op dit punt waarde toe, omdat de achterliggende kennis bij de sensorexperts aanwezig is.

De klant wordt geholpen bij de keuze van de voor hem juiste sensortechnologie en hoe je deze goed integreert. Doordat kennis straks meer ontbreekt, kan bijvoorbeeld een situatie ontstaan dat iemand een lengte probeert te meten met een druksensor.

“Dit lijkt misschien een gek voorbeeld, maar de diepere know-how ontbreekt en hierdoor verandert de toegevoegde waarde van een sensorexpert”, duidt de RD&E Manager de veranderende klantbehoefte.

Het streven naar het beter maken van de machine van de klant ligt aan de basis van het ontwikkelen van nieuwe toepassingen voor sensoren. Wat is er belangrijk voor de klant, wat precies kan hem verder helpen en ziet hij dit zelf of voegt een sensorexpert daar zijn waarde toe? Hiervoor is continu leren en innoveren met nieuwe technologieën nodig. Ben jij al op de hoogte van de sensor trends van de komende jaren?

Innovatie gaat steeds sneller, mede door de komst van ‘sensor fusion’. Hierbij integreer je verschillende sensoren in één compacte sensorapplicatie. De combinatie van twee sensortechnieken levert meer nieuwe informatie op om applicaties slimmer en efficiënter te maken. Je doet aan ‘sensor data fusion’.

Sensor fusion als persoon

Kobus: “Het meest geschikte voorbeeld van sensor data fusion ben jij als persoon. Jij brengt verschillende grootheden bij elkaar, en bent vervolgens in staat te voorspellen op een efficiënte manier en hierop te anticiperen. Daar heb je alle sensoriek in jouw lichaam voor nodig. In de toekomst kunnen sensoren ook op deze manier zelfstandig werken. Een machine is dan zelflerend. Artificial intelligence met deep learning algoritmes is hierbij de uitkomst.”

Het beschikbaar maken van grote hoeveelheden data via sensoren, deze snel analyseren en verbanden leggen (tussen toepassingsgebieden) is de kracht van moderne applicaties. Slimme apparaten ontdekken hierbij veel meer mogelijkheden en modellen dan mensen dat kunnen.

Als sensoren samen als brein kunnen functioneren, dan worden mensen en beroepsfuncties in de toekomst snel vervangen. Ook hierbij draait het weer om efficiëntie en kostenbesparing. Vanuit onze menselijke behoeften, en soms ook noodzaak, worden nieuwe ontwikkelingen in hoog tempo doorgevoerd. Zo is de cirkel door sensor fusion weer rond.

Huiverig om data te delen

Het beschikbaar maken van grote hoeveelheden data is de sleutel voor toekomstige sensorontwikkelingen. Deze data is er niet alleen voor jezelf, maar deel je (in goed overleg) met partners, die ieder hun eigen specialisme hebben. Alleen door samenwerking maak je namelijk nieuwe verdienmodellen mogelijk en jouw machine beter.

De grootste drempel zit direct bij het openbaar maken van (sensor fusion) data. “Data is namelijk macht, jouw geld, jouw bedrijfsgeheim. Door data met een partner te delen geef je waarde weg. Dus de vraag wat je ervoor terugkrijgt zal aan de orde van de dag zijn”, merkt Kobus op vanuit zijn projectervaringen. Sensorinnovatie en de data die hierbij vrijkomt, creëert dus niet alleen nieuwe kansen, maar ook samenwerkingsuitdagingen.

Het ontwikkelproces van draadloze systemen gaat net zo lang door, totdat de capaciteit van batterijen dusdanig sterk is en chips écht klein genoeg zijn om minder stroom te gebruiken. De efficiency van het batterijgebruik wordt dus beter. “Dat bij elkaar opgeteld maakt dat draadloze sensoren een succes gaan worden.”

Het innovatiewiel draait alleen maar sneller

Je ziet dat er in de toekomst niet één specifiek voordeel uit sensoren komt, maar een combinatie van voordelen, die gericht zijn op een toepassingsgebied. Het besef van ‘dit gewin’ wordt bij iedereen groter, en tegelijk drukt het de marge op producten en diensten.

We worden ons dus niet alleen bewuster van de mogelijkheden van technologische vooruitgang, maar van de bijbehorende kosten en doorlooptijden. Doordat we alles zijn gaan meten en in de toekomst nog meer gaan doen, zal dit ‘innovatiewiel’ nóg sneller gaan draaien en worden onze behoeften groter. Sensoren vervangen hierbij onze eigen zintuigen.

21 sensortrends in toepassingen van de toekomst

Slimmer, nauwkeuriger, sneller, draadloos, veiliger, zelflerend, kleiner, gestandaardiseerd… Er zijn veel sensorontwikkelingen in gang die allemaal om deze punten draaien.

Als (R&D) Engineer kun je de komende jaren verwachten dat het bijhouden van alle ontwikkelingen en mogelijkheden uitdagender wordt. Met deze lijst van 21 intelligente sensortoepassingen kun je jouw verwachtingen afstemmen op jouw projecten.

Door sensorinnovatie, maar ook door steeds snellere ontwikkeling van sensor fusion op chipniveau:

1. Wordt voorspellend onderhoud aan machines en apparaten steeds efficiënter, makkelijker, goedkoper en de uptime beter. Het onderhoud van de toekomst met sensoren wordt in plaats van via tijdschema’s naar behoefte uitgevoerd.

2. Wordt hierbij ook de veiligheid verhoogd, omdat onveilige situaties goed te voorspellen zijn.

3. Wordt autonome sensortechnologie mogelijk. Draadloos verbinden over lange afstanden met geïntegreerde energievoorziening.

4. Kunnen sensoren levenslang, zonder onderhoud, aanpassingen of kalibratie, zelflerend werken.

5. Nemen de mogelijkheden en toepassingsgebieden van roboticatechnologie sterk toe.

6. Oude en nieuwe technieken op chipniveau zijn in opkomst. Doordat zenders, ontvangers en printed circuit boards steeds kleiner worden, is er meer mogelijk met sensor fusion.

7. Zijn complexere detecties mogelijk: compensatie van technieken.

8. Zullen sensoren steeds meer inzichten bieden die ons gedrag veranderen. We stellen hierdoor andere eisen aan luchtkwaliteit, reizen, auto-onderhoud, leefstijl, verzekeringen, energiegebruik, etc.

9. Is een volledig geautomatiseerd beheer van de veestapel mogelijk. Ook precisielandbouw ligt dan binnen bereik.

10. Verbeteren de rendementen van boeren zodanig, dat zij goed kunnen concurreren op hoge kwaliteit en opbrengsten. Sensoren worden meer en meer gebruikt voor het onderzoeken van de bodemkwaliteit, het klimaat, gewassen, ziektes, plagen en onkruid.

11. Worden de (productie)kosten voor agrariërs lager en verbeteren de arbeidsomstandigheden op het land en in de stallen.

12. Geven nieuwe lidar-systemen autonome voertuigen echt ‘gezichtsvermogen’.

13. Wordt voetballen uitgerust met sensortechnologie.

14. Krijgen we te maken met synthetische sensoren.

15. Worden steden nog intelligenter en kunnen we het ecosysteem compleet maken. Denk aan de aanpak van wateroverlast, luchtkwaliteit, blauwalg, parkeren, veilige speeltuinen, monumentale bomen laten overleven en de bodemgesteldheid verbeteren.

16. Nemen componenten de rol van de menselijke zintuigen over. Gegevens worden nog betrouwbaarder en continu verzameld. Met slimme software en algoritmes wordt de data omgezet naar nuttige informatie.

17. Nemen we steeds meer zelf beslissingen op basis van zelf verzamelde sensorinformatie. We laten niets meer aan het toeval over.

18. Komen we sensortechnologie in elk aspect van ons leven tegen.

19. Zullen we nog meer sensoren inzetten voor een beter milieu, beter energiebeheer en groene kantoorgebouwen.

20. Worden sensoren goed geïntegreerde meetmodules, die makkelijk in gebruik zijn en snel aan te passen aan de betreffende applicatie.

21. Worden sensors echte ‘smart sensors’: intelligente meeteenheden, die zichzelf bewaken, statusdiagnoses verzenden naar het besturingssysteem en een betrouwbaar netwerk creëren van meet- en kalibratiegegevens.

Was jij op de hoogte van al deze ontwikkelingen? Mist er nog iets in de lijst, vanuit jouw ervaring? Laat het ons weten!

Op naar succesvolle implementatie van sensortechnologie!

Een succesvolle implementatie van nieuwe sensortechnologieën kan een echte uitdaging zijn. Je wilt jouw machines intelligenter maken. Hoe gebruik je dan data ter verbetering van efficiency? En wat komt er allemaal op je af als engineer van de toekomst?

In ons gratis e-book lees je de antwoorden hierop, inclusief praktische voorbeelden van veel voorkomende sensorvraagstukken en oplossingen.

Challenge jezelf en neem direct de tijd voor deze download.