Kan IoT van toegevoegde waarde zijn voor waterschappen?

(December, 2019)

Om te onderzoeken of IoT van toegevoegde waarde kan zijn voor de waterschappen hebben TNO, de waterschappen Hunze en Aa’s, Aa en Maas en Brabantse Delta, Croonwolter&dros, Applied Risk, KPN en TMX het initiatief genomen tot het uitvoeren van een publiekprivaat onderzoeksproject binnen het Topsector programma High Tech Systemen & Materialen (HTSM). In dit artikel leest u onder meer de opzet en de belangrijkste resultaten uit het project.

Samenwerkende partijen onderzoeksrapport TNO 2019 R11252; Beveiliging watermanagement naar een hoger peil).

Door klimatologische veranderingen waaronder weersomstandigheden, staan de Nederlandse waterschappen voor grote uitdagingen zoals het beheer van grondwater-standen en de bewaking van waterkwaliteit. Om deze uitdagingen het hoofd te kunnen bieden is een behoefte ontstaan om te onderzoeken of er vaker en op meer plekken metingen kunnen worden uitgevoerd. Internet of Things (IoT technologie) kan helpen om grootschalig metingen door te sturen naar de achterliggende infrastructuur van de waterschappen, maar dat moet (dan) wel veilig kunnen gebeuren. Om te onderzoeken of IoT van toegevoegde waarde kan zijn voor de waterschappen hebben TNO, de waterschappen Hunze en Aa’s, Aa en Maas en Brabantse Delta, Croonwolter&dros, Applied Risk, KPN en TMX het initiatief genomen tot het uitvoeren van een publiek-privaat onderzoeksproject binnen het Topsector programma HighTech Systemen & Materialen (HTSM).

Onderzoeksvragen
In dit project is gekozen om gebruik te maken van de nieuwe IoT sensornetwerk-technologie LoRaWAN® en daar twee onderzoeksvragen voor te formuleren:

Voldoet LoRaWAN aan de minimale set van eisen om te kunnen worden gebruikt in een nieuwe generatie van watertoepassingen?
Is het mogelijk om op een reproduceerbare manier aannemelijk te maken dat LoRaWAN veilig dan wel niet veilig genoeg is om te kunnen worden geadopteerd door de waterschappen in een nieuwe generatie van watertoepassingen?

Aanpak
In de eerste fase van het project is een set van minimale functionele eisen opgesteld in relatie tot twee use-cases die uitgevoerd zijn met deze sensornetwerk-technologie. In de tweede fase zijn zes proefopstellingen voor in het veld gebouwd op basis van gangbare industriële sensoren. Deze veldopstellingen stonden verspreid over drie locaties bij drie verschillende waterschappen in Nederland en zijn getest aan de hand van functionele testscenario’s. Daarnaast is een proefopstelling voor in een lab-omgeving gemaakt en zijn voor deze proefopstelling drie security testscenario’s ontwikkeld.

Resultaten
De belangrijkste resultaten uit het project zijn:

LoRaWAN voldoet, functioneel gezien, aan de opgestelde set van minimale eisen om te kunnen worden gebruikt in toekomstige watertoepassingen.
Het oorspronkelijke idee van een geautomatiseerd security test-framework met daarin opgenomen allerlei security test-cases van meerdere beveiligingsbedrijven is niet haalbaar gebleken binnen de scope en het budget van dit project.
Binnen dit project zijn drie security testscenario’s ontwikkeld en uitgeprobeerd op een privaat LoRaWAN sensornetwerk. Hieruit is onder andere gebleken dat de symmetrische LoRa Application Key, dit is een AES128-bit encryptie sleutel die wordt gebruikt om sessie sleutels af te leiden, veilig moet worden opgeslagen. Aan de sensorkant zou dit bijvoorbeeld met een Secure Element in een sensor-node kunnen worden gedaan, afhankelijk van het beoogde dreigingsmodel.

Volledig rapport lezen of meer informatie?
Download onderstaand het volledige onderzoeksrapport TNO 2019 R11252 (Eindrapport Beveiliging watermanagement naar een hoger peil).

TNO eindrapport: Beveiliging watermanagement naar een hoger peil

Heeft u IoT vraagstukken en bent u op zoek naar efficiënte en veilige oplossingen, dan gaan wij daarover graag in gesprek.