Inleiding
In de afgelopen decennia is het beveiligingsniveau van de publieke ruimte, maar ook dat van objecten en eigendommen sterk gestegen. Camerabeveiliging is een gegeven, de toegang tot tal van gebouwen vereist een pasje en op bijvoorbeeld luchthavens zijn zelfs irisscanners aanwezig om de identiteit van een persoon te controleren.
Het gevoel van onveiligheid onder burgers en politici die hierop inspelen, evenals een gegroeide industrie voor beveiligingsproducten zijn aanwijsbare oorzaken. Er speelt echter meer; de benodigde technologie is dermate verbeterd en bovendien zoveel in prijs gedaald dat het plaatsen van een beveiligingssysteem in huis voor vrijwel iedereen haalbaar is geworden.
Waar beveiligingsproducten als camera's, alarminstallaties en sensors in het verleden nog autonome systemen waren, kunnen ook deze apparaten steeds vaker communiceren met andere platforms, zowel lokaal als via internet. Binnen een domoticasetting opent dit interessante mogelijkheden. Na onze inleiding over domotica, het behandelen van energiebesparende producten en een blik op slimme verlichting bekijken we in deel vier van deze achtergrondserie de ontwikkelingen op het gebied van beveiliging en domotica.
Opkomst beveiligingsproducten
In de middeleeuwen diende een slotgracht rond een kasteel als een efficiënte beveiligingslinie tegen gespuis en insluipers, terwijl in de daaropvolgende eeuwen huis en haard veelal werden verdedigd met een oplettende waakhond of een jachtgeweer. De Amerikaanse bedenker Russell Pope vroeg al in het midden van de negentiende eeuw patent aan op de eerste elektromagnetische alarminstallatie. Het patent werd op 21 juni 1853 gepubliceerd.
Het systeem gebruikte elektromagnetische contacten bij een deur of raam. Als deze werden geopend bij een ingeschakelde installatie, dan sloeg een bel alarm. Een andere innovatie naast het gebruik van contacten was dat de bedrading van het alarmsysteem in serie was geschakeld en er dus met dezelfde installatie verschillende ramen en deuren konden worden bewaakt.

De Amerikaanse zakenman Edwin Holmes kocht het patent en verkocht het alarmsysteem op zijn beurt aan onder andere banken en juweliers. Deze installaties werden bovendien aangesloten op de eerste alarmcentrale. Later werd de technologie geschikt gemaakt om via telefoonlijnen een alarmsignaal af te geven, waardoor aparte kabelnetwerken niet langer nodig waren. Daarnaast werden schakelingen gebouwd waarmee de verlichting automatisch werd ingeschakeld als een alarm was afgegaan. Veel alarmsystemen die in de afgelopen decennia op de markt kwamen, waren nog steeds gebaseerd op het idee van Pope.
In de jaren zeventig verscheen er een nieuwe beveiligingsmethode op het toneel: camerabewaking. De camera's waren inmiddels voldoende betaalbaar geworden voor de consument. De eerste camera's toonden echter korrelige zwart-witbeelden en de bewegingen van een camera moesten handmatig uitgevoerd worden vanuit een centraal aansturingspunt. Ook het maken van opnames was in deze begintijd soms problematisch.
De cameratechnologie voor bewakingsdoeleinden is niet alleen veel goedkoper geworden in de loop der jaren, maar ook sterk verbeterd. Hd-beeldkwaliteit is inmiddels de norm en nachtzicht is mogelijk geworden. Daarnaast kunnen sommige camerasystemen door middel van software 'slimmer' worden en vaak is het wakende oog van de mens, zoals in een alarmcentrale, niet eens meer nodig, maar daarover later meer.
Vaak is het wakende oog van de mens, zoals in een alarmcentrale, niet eens meer nodig
Een ander onmisbaar onderdeel om een huis veiliger te maken is een brandmelder. Het eerste brandalarm werd al in 1890 ontwikkeld en in 1902 werd in het Verenigd Koninkrijk een patent aangevraagd voor de eerste elektronische warmte- en rookdetector. Het duurde echter tot de jaren vijftig totdat de rookmelders op basis van ionisatie klein genoeg waren om in huizen geïnstalleerd te worden. Omdat deze melders een radioactieve stof bevatten, zoals radium-226 of americium-241, zijn ze sinds 2002 niet langer toegelaten voor consumenten.
Inmiddels zijn optische rookmelders de standaard. Deze slaan alarm als rook het licht tussen een fotodiode en een lichtbron verstoord. In Nederland zijn dergelijke melders verplicht in nieuwbouwhuizen en de kosten zijn fors gedaald. Toch gaat het veelal om vrij domme apparaatjes, al zien fabrikanten dankzij moderne technologie ook hiervoor nieuwe mogelijkheden en toepassingen, zoals je verderop kunt lezen.
Ip-camera's 1/2
Bewakingscamera's zijn in de openbare ruimte gemeengoed geworden. Naast bewakingscamera's van particulieren en de overheid zijn er bijvoorbeeld camera's voor het registreren van kentekens bijgekomen. Een nauwkeurige schatting van het aantal bewakingscamera's in bijvoorbeeld Nederland is moeilijk te maken. De weblog Sargasso waagde zich in 2013 op basis van diverse bronnen nog aan een schatting en kwam uit op een miljoen camera's.
Hoewel er dus talloze camera's buiten hangen, is het privédomein, lees: ons huis, lange tijd een no-go area voor dergelijke apparatuur geweest. Wat er achter onze gordijnen gebeurt, gaat immers niemand iets aan, zo was de privacywijsheid. Dat beeld is sinds enkele jaren aan het kantelen; burgers installeren vrijwillig zelf camera's in huis. Daarvoor zijn diverse redenen te noemen. Zo worden camera's veelal opgehangen omdat ze een gevoel van veiligheid oproepen, al zouden sommigen dat eerder een schijnveiligheid noemen. Ook het monitoren van huisgenoten kan praktisch zijn. Denk aan het in de gaten houden van de babykamer of het op afstand kunnen zien wat de kat of hond uitspookt. En omdat ip-camera's in de afgelopen jaren flink goedkoper zijn geworden en de beeldkwaliteit is toegenomen, kijken we niet langer naar vage beelden.
Een andere oorzaak waardoor ip-camera's het steeds beter doen als domoticaproduct is het feit dat de achterliggende software veel beter is geworden. Dat is mede te danken aan ontwikkelingen in de beveiligingsbranche, waar hard is gewerkt aan mechanismen als gezichtsherkenning. De algoritmen daarvoor worden inmiddels ook toegepast in consumentenproducten. Ook nachtzicht door middel van infrarood is gemeengoed geworden.
Wie een blik werpt in de categorie beveiligingscamera's in de PriceWatch-sectie Domotica ziet dat er inmiddels honderden typen camera's op de markt zijn. Merken als Foscam, D-Link, Eminent en Hikvision leveren allerhande soorten ip-camera's: dome-camera's, die veelal aan een plafond worden gehangen, klassieke camera-ontwerpen en modellen met een poortje. Daarnaast zijn er camera's op de markt die bedoeld zijn om buiten opgehangen te worden.
Mobiele apps maken het installatieproces veelal
relatief eenvoudig
Sommige modellen versturen het beeldsignaal via een ethernetkabel, met als bijkomend voordeel dat de camera's bij het gebruik van power-over-ethernet van stroom voorzien kunnen worden. De meeste modellen werken echter met een draadloze wifi-verbinding, waarbij de voeding wordt verzorgd via een stroomkabeltje of door middel van batterijen.
Bij de werking van ip-camera's is een belangrijke rol weggelegd voor de software. Vooral het gebruiksgemak speelt een belangrijke rol; waar vroeger nog relatief complexe netwerkinstellingen ingevoerd moesten worden, pogen fabrikanten dit proces te vergemakkelijken. Mobiele apps worden daarbij steeds belangrijker. Ze maken het installatieproces veelal relatief eenvoudig en bovendien wordt het mogelijk om camerabeelden op afstand te bekijken via een mobiele app of in de browser.
Een interessant product waarbij de keuze van de fabrikant uiteindelijk op batterijen is gevallen, is de Arlo-lijn van Netgear. Deze compacte, draadloze ip-camera's kunnen overal geplaatst worden en dankzij 'slimme' software moeten ze alleen beelden schieten als aan bepaalde voorwaarden wordt voldaan, bijvoorbeeld het opnemen van vijftien seconden beeld als er 's nachts in een bepaald vertrek beweging wordt waargenomen.
Netgear vertrouwt dus volledig op zijn eigen software. Deze moet voldoende kwaliteit bieden om de camera's het nodige uithoudingsvermogen te geven. Het voordeel is dat er geen kabels nodig zijn en de Arlo-camera's op vrijwel elke plek neergezet of opgehangen kunnen worden.
Ip-camera's 2/2
Eveneens zeer eenvoudig in gebruik is de Dropcam. Tijdens het installatieproces kunnen de netwerkinstellingen bij het jongste model, de Dropcam Pro, gemakkelijk worden verricht doordat de ip-camera via bluetooth een low-energyverbinding kan maken met de mobiele app op een telefoon of tablet. Ook het nachtzicht en de beeldkwaliteit worden in diverse reviews van het apparaatje geprezen. Daarnaast is de firmware 'slim' genoeg om patronen te herkennen.
Nest, dat in handen is van Google, waardeerde de producten van Dropcam zo dat het de start-up heeft overgenomen. Dropcam-camera's hebben echter een niet uit het oog te verliezen nadeel; beelden worden opgeslagen in 'de cloud' en daarvoor moet een abonnement worden afgesloten. Er is geen optie om beelden lokaal op te slaan, dus ligt het hackingsgevaar op de loer en moet de portemonnee worden getrokken. Andere fabrikanten springen eveneens in op het aanbieden van cloudopslagdiensten, al dan niet 'verplicht'.
Er bestaan echter meer dan voldoende alternatieven om ip-camera's lokaal data te laten opslaan. Dat kan vaak op de camera zelf, bijvoorbeeld door middel van een sd-kaartje dat in het apparaatje geplaatst kan worden. Een andere optie is het inzetten van een nas. Deze bieden vaak een aanzienlijke opslagcapaciteit en hebben voldoende snelheid om de opnamen van verschillende ip-camera's vast te leggen. Daarbij kunnen gemaakte beelden desgewenst buitenshuis bekeken worden.
Veel nas-fabrikanten bieden kant-en-klare software voor dergelijke doeleinden. Zo kan op Synology's populaire nas-systemen Surveillance Station geïnstalleerd worden. Dit pakket ondersteunt een groot aantal ip-camera's out-of-the-box, volgens Synology momenteel meer dan drieduizend modellen, en de gebruikersinterface steekt gebruiksvriendelijk in elkaar. Bovendien leent de jongste release zich voor professionele camerasurveillance, al valt dit uiteraard buiten de scope van deze achtergrondserie.
Ondanks de lokale opslag die producten als Surveillance Station bieden, moet opnieuw de portemonnee getrokken worden om de mogelijkheden te vergroten. Zo geeft Synology standaard zogeheten cameralicenties voor twee camera's. Als een gebruiker het aantal ip-camera's wil vergroten, dan moet een extra cameralicentie worden afgenomen. Ook Qnap en Netgear hanteren dergelijke verdienmodellen.
Dankzij zelflerende software krijgt de eindgebruiker minder vaak te maken met een vals alarm
In dit overzicht van ip-camera's willen we twee ip-camera's die voortkomen uit crowdfundingcampagnes niet ongenoemd laten: de Piper en de Canary. De software in de Canary-camera is volgens de ontwikkelaars zelflerend, waardoor de eindgebruiker relevantere meldingen krijgt toegestuurd op zijn smartphone en dus minder vaak te maken krijgt met een vals alarm. Daarnaast bevat de Canary-camera sensors om de omgevingstemperatuur, luchtkwaliteit en luchtvochtigheid te meten, en als er een noodsituatie wordt geconstateerd beschikt het apparaatje over een geïntegreerde sirene om een indringer weg te jagen.
De Piper-camera, die in twee versies verkrijgbaar is, heeft tot voordeel dat hij kan dienen als een z-wave-hub. Hierdoor kunnen diverse domotica-apparaten via de Piper aangestuurd en uitgelezen worden. Zo kunnen bijvoorbeeld deur- en raamsensors aan de alarmfunctie gekoppeld worden. Verder is, mits de benodigde hardware beschikbaar is, de verlichting ermee in- en uit te schakelen.
Sensors en 'slimme' sloten
Naast camerabewaking kan de veiligheid in en om het huis verhoogd worden door op strategische plaatsen sensors te plaatsen. Zo kan er bijvoorbeeld een lichtsensor geplaatst worden die bij het ondergaan van de zon niet alleen aanstuurbare verlichting inschakelt, maar ook ip-camera's activeert. Daarnaast kunnen bewegingssensors nuttig zijn; ze geven ip-camera's een signaaltje zodra in een bepaalde omgeving beweging wordt gesignaleerd. Eveneens voor beveiligingsdoeleinden kunnen deur- en raamcontacten nuttig zijn, terwijl sensors die waterlekkages kunnen signaleren een huiseigenaar een forse waterschade kunnen besparen.
Bovengenoemde sensors zijn tegenwoordig net als ip-camera's vrijwel altijd draadloos in te zetten. Een product dat ook draadloos is en waarmee de laatste jaren flink is geïnnoveerd, is de draadloze rookmelder. De rookmelder van Nest is misschien wel de meest in het oog springende. Volgens Nest irriteert zijn Protect-melder de gebruiker minder snel dan een reguliere rookmelder, omdat bij het detecteren van een lichte rookontwikkeling of koolmonoxide eerst een zachte stem klinkt, in plaats van direct een luid alarm. Bij de detectie van koolmonoxide wordt bovendien de ketel uitgeschakeld door een koppeling te leggen met de eerder besproken thermostaat van Nest. Wel zijn er op onder andere YouTube en Amazon postings te vinden van consumenten die minder tevreden zijn over de Protect. Het apparaat is in hun ogen buggy en zou zonder aanwijsbare reden alarm slaan, waarbij het moeilijk is uit te schakelen.
Nest is niet de enige partij die 'slimme' rookmelders op de markt brengt. Zo heeft Fibaro onder de weinig spannende naam Smoke Sensor een melder in de aanbieding die niet alleen beschikt over een rooksensor, maar ook over een temperatuursensor voor het detecteren van brandende materialen zonder rookontwikkeling. De melder slaat volgens Fibaro alarm als de omgevingstemperatuur oploopt tot boven de 54°C, al kan de gebruiker de gevoeligheid van de sensors handmatig aanpassen. Alle draadloze communicatie verloopt via het z-wave-protocol.
Slimme deursloten
Een opkomende productgroep binnen de domotica zijn zogenaamde smart locks. Deze 'slimme' sloten kunnen deuren automatisch openen als bijvoorbeeld de eigenaar van een woning zijn gasten een code geeft en die laatsten hun mobieltje bij zich hebben. Met name in de Verenigde Staten komen diverse start-ups met nieuwe concepten voor dergelijke sloten.
Een goed voorbeeld is de August Smart Lock. Dit slimme slot kan op een nachtslot geplaatst worden en werkt op basis van bluetooth. Via een versleuteld signaal herkent de elektronica de eigenaar en wordt de deur automatisch geopend. Aan familieleden of gasten kan een al dan niet tijdelijke code worden gegeven. De Smart Lock vereist vier AA-batterijen en geeft een signaaltje als die leeg raken. Verder is er een optionele wifi-module aanwezig om het slot via internet op afstand te kunnen bedienen.
De firma Goji probeert een slim slot te verkopen op basis van bluetooth-technologie. Net als de August kan de Goji automatisch de deur openen en het apparaatje kan een foto maken als er iemand voor de deur staat. Een klein display toont de naam van de persoon als deze wordt herkend. Bij het versturen van een toegangscode naar derden kan de eigenaar nauwkeurig bepaalde tijdvakken instellen. Het slot gebruikt AA-batterijen en deze zouden de Goji gemiddeld een jaar van voldoende spanning kunnen voorzien.
Het bedrijf Haven kiest een andere methode om een deur te sluiten. Het slot wordt in de vorm van een soort balk vlak voor de drempel bij de voordeur gemonteerd. Het mechanisme klapt uit om de deur te blokkeren. De Haven is via bluetooth en wifi aan te sturen, terwijl de hardware compatibel zou zijn met het Nest-platform en Apple HomeKit. De Haven Smart Lock moet in het derde kwartaal op de markt komen en is volgens de fabrikant beter bestand tegen inbraakpogingen dan een regulier slot. Overigens bevat het slimme slot een aparte knop om de deur in noodgevallen vanaf de binnenkant snel te kunnen openen.
/i/2000588563.jpeg?f=imagenormal)
Een interessant en succesvol Kickstarter-project dat we nog willen noemen is Sesame. Dit slimme slot belooft een zeer eenvoudige installatie op bestaande sloten zoals die in de VS gebruikelijk zijn en heeft als aardige functie dat de gebruiker via een unieke klop op de deur het slot kan openen. Daarvoor beschikt de Sesame over een ingebouwde accelerometer. En met een optionele wifi-module is na te gaan of de eigenaar bij het weggaan de voordeur op slot heeft gedaan. Uiteraard is het slot hiermee ook op afstand te openen.
Toekomstvisies: biometrie en beveiligingsdrones
Met de komst van beveiligingsproducten op de domoticamarkt zal de onderliggende software in toenemende mate monitoren wat er in onze woning gebeurt. De uitdaging is algoritmen te ontwikkelen die zelfstandig kunnen controleren of de rechtmatige bewoners en gewenste gasten aanwezig zijn of voor de deur staan, of dat er juist ongewenste personen in of rond het huis zijn gedetecteerd. Bij de bestaande algoritmen is de foutmarge nog te groot.
Geavanceerde gezichtsherkenningssystemen lijken echter op het gebied van beveiliging en domotica goede toekomstkansen te hebben. We gebruiken, net als inmiddels camera's in huis, al geheel vrijwillig gezichtsdetectiealgoritmen van commerciële bedrijven die het met de privacy niet zo nauw nemen, zoals de gezichtsherkenning die Facebook toepast op fotomateriaal van gebruikers.
Wellicht kunnen we over enkele jaren met letterlijk een oogopslag onze voordeuren openen en sluiten
Gezichtsherkenningsalgoritmen in consumentenproducten zijn bovendien goed toe te passen dankzij cloudtechnologie. Dat betekent dat de algoritmen op een serverpark hun werk kunnen doen en de hardware bij de consument thuis slechts beelden hoeft door te geven. Dat scheelt aanzienlijk in de hardwarekosten en verbeteringen aan de algoritmen kunnen naadloos uitgerold worden.
Vanuit privacyoverwegingen kun je vraagtekens zetten bij de wenselijkheid van gezichtsherkenning in beveiligingsproducten voor thuis. Immers bedrijven, en daarmee indirect ook nieuwsgierige overheden, kunnen zo nog meer data inzamelen. Toch is de kans dat er grootschalig verzet ontstaat vrij klein, gezien de brede omarming van smartphones door de consument. Daarop wordt gezichtsherkenning al toegepast, net als stemherkenning en het uitlezen van vingerafdrukken.
Naast gezichtsherkenning worden het uitlezen en vergelijken van andere biometrische data snel goedkoper, zoals de vingerafdruktechnologie al laat zien. Op het Mobile World Congress liet bijvoorbeeld Fujitsu technologie zien voor het integreren van een irisscanner in een smartphone. Het is slechts een kleine stap om deze technologie in domoticaproducten toe te passen. Wellicht kunnen we over enkele jaren met letterlijk een oogopslag onze voordeuren openen en sluiten.

Wat ook nog toekomstmuziek is, is het inzetten van drones voor beveiligingsdoeleinden bij particulieren. Amerikaanse bedrijven die actief zijn in de beveiligingsbranche voorspellen dat binnen nu en anderhalf jaar de eerste drones voor dergelijke klussen op de markt kunnen komen. Zo zou de drone, als er een alarm is afgegaan, kunnen uitvliegen vanaf een basisstation dat bijvoorbeeld op het dak is geplaatst. Met behulp van een hd-camera kan de eigenaar of een ingehuurd beveiligingsbedrijf de directe omgeving van de woning monitoren en daarmee de kans vergroten dat een onbevoegde in beeld en geluid wordt opgenomen.
Drones voor het beveiligen van particuliere objecten zijn zeker haalbaar. De technologie is rap goedkoper geworden en voor enkele duizenden euro's zou een dergelijke drone al gebouwd kunnen worden, zo denken deskundigen. Veel hangt nog af van regelgeving, want in tal van landen is nog onduidelijk wat er op dit gebied precies is toegestaan. Zo maakt de Nederlandse regelgeving bijvoorbeeld nog onderscheid tussen hobbyisten en professionele gebruikers. In dit geval is dat onderscheid waarschijnlijk lastig te maken.