Defensie, InnoSportLab de Tongelreep en gespecialiseerde bedrijven

Op land hebben we met 4G/5G, wifi en Bluetooth buiten en binnen snelle draadloze datacommunicatie tot onze beschikking. Maar onder water zijn deze technologieën praktisch onbruikbaar, terwijl daar steeds meer behoefte is aan betrouwbare draadloze communicatie. TNO is al decennia gespecialiseerd in een veelbelovend alternatief: akoestiek. Geluid als drager van signalen: een soort ‘onderwater wifi’ voor lange afstanden en ‘onderwater Bluetooth’ voor korte.

TNO doet al langer onderzoek naar onderwatergeluid, onder meer voor de Koninklijke Marine, maar bijvoorbeeld ook voor de aanleg van windparken op zee om te voorkomen dat zeezoogdieren schade ondervinden.

Recente akoestische activiteiten zijn gericht op veiligheid van zwemmers en duikers en het beter presteren van sporters in het water. We slaan hier de handen ineen met belanghebbende partijen als het Kenniscentrum Duiken en OnderwaterExplosieven van Defensie, het InnoSportLab de Tongelreep in Eindhoven en gespecialiseerde bedrijven om samen nieuwe toepassingen voor onderwatercommunicatie te ontwikkelen.

Inmiddels hebben we succesvolle proeven gedaan in de ‘Pieter van den Hoogenband research pool’ in Eindhoven met een nieuwe generatie ‘wearables’: kleine apparaatjes op de huid van een zwemmer die data doorsturen naar een ontvanger op de bodem van het bad. Denk hierbij aan de hartslag, slagfrequentie, zwemslag, snelheid en meer.

Dat gebeurde in het Europese project SILENSE met partners als het Holst Centre, en buitenlandse onderzoekscentra en bedrijven. De devices waren bevestigd op onder meer borst, polsen en enkels.

Er zijn voor deze vorm van korte afstand datacommunicatie geen standaarden en we moeten nog verschillende technische hordes nemen. Zo worden door de onvoorspelbare bewegingen van het wateroppervlak de akoestische signalen tussen zender en ontvanger verstoord.

We hebben manieren gevonden om de verschillende vormen van verstoring grotendeels te elimineren. Dat deden we onder meer door korte akoestische pulsen, waar de relevante data redundant in zowel tijd als frequentie opgeslagen is, naar de kant te sturen.

Het Europese onderzoek en de geslaagde proeven in het zwembad zijn belangrijk voor het verbeteren van de prestaties van zwemmers, maar voor TNO vormt dit een begin van veel meer toepassingen voor defensie, sport en consumenten

Onderwatercommunicatie via geluid is een enabling technology: de ene vinding of toepassing blijkt geschikt voor weer andere doeleinden. In eerste aanleg is het voor de consumentenmarkt een uitdaging om een dun en makkelijk draagbaar device te ontwikkelen dat alarm slaat als iemand te lang onder water is.

Federated Learning is een privacyvriendelijke manier om data te analyseren. Het gebruikt een decentrale en privacyvriendelijke vorm van machine learning.

Hardnekkig probleem in de Nederlandse innovatieketen - de flessenhals in het innovatielandschap - bestendigd en versterkt in de beleidsbrief hoger onderwijs en wetenschap van minister Dijkgraaf (17 juni 2022), volgens Peter Werkhoven, Chief Scientific Officer TNO.

Doordat we in Europa voor onze digitale infrastructuur en data sterk afhankelijk zijn geworden van enkele Big-Techbedrijven uit niet-Europese landen, zijn we vanuit economisch en politiek perspectief kwetsbaar geworden. TNO adviseert overheden hoe hiermee om te gaan.

Hoe kunnen Europese cloud- en technologieaanbieders zich onderscheiden van Big Tech-bedrijven en op basis van digitale soevereiniteit nieuwe commerciële toepassingen en lucratieve bedrijfsmodellen ontwikkelen?

Op vrijwel alle digitale fronten zijn Nederland en Europa te afhankelijk geworden van niet-Europese landen. Meer dan 90% van de Europese data staat op Amerikaanse servers opgeslagen en het merendeel van de digitale infrastructuur is in handen van een beperkt aantal niet-Europese leveranciers. Om die afhankelijkheid te verkleinen moet de invloed op het design en het gebruik van digitale technologieën en de data die daarmee gegenereerd en verspreid wordt vergroot worden, zowel op nationale als Europese schaal. Beleidsmakers, het bedrijfsleven en kennisinstellingen kunnen bijdragen door op technologisch, zakelijk en beleidsvlak samen te werken aan de ontwikkeling en implementatie van technologieën, die digitale soevereiniteit als ontwerp principe hanteren. Dat schrijft TNO in een nieuw paper over de digitale soevereiniteit van Nederland en Europa. Op maandag 20 juni worden de inzichten uit het paper uitgediept tijdens het ECP Deelnemersspecial - Digitale Soevereiniteit.