Dakmanagement vanachter ons bureau, uitvoerbaar door dataverzameling en monitoring. Onderhoudscontracten naar een hoger niveau tillen en slim inzicht in de dakprestaties. Geen onnodige periodieke inspecties, maar onderhoud op het juiste moment. Dat waren de doelstellingen voor het ontwikkelen van een innovatief dakmanagementsysteem: Roofolution. Samen met Patina Dakdenkers ontwikkelden we een daksensor die dit mogelijk maakt. In dit artikel leggen we je graag het concept en de onderliggende techniek uit.

IoT-keten
In 2019 zijn we gestart een sensornetwerk te ontwikkelen, waarmee we de dakprestaties op afstand kunnen monitoren. Met als doel het kostenefficiënt inzetten van medewerkers en het voorspelbaar maken van dakonderhoud. Omdat we veel data verzamelen van verschillende soorten daken, ontstaat nu eindelijk de kans dakonderhoud slim en voorspelbaar te maken. 

Het ontwikkelen van het gevraagde sensornetwerk is een prachtig voorbeeld van een Internet-of-Things (IoT) keten. Op basis van dakkennis en ervaring plaatsen we op strategische plaatsen sensors in het dak. Deze verzenden de sensordata draadloos naar een gateway (verzamelpunt). De gateway stuurt de data vervolgens via 4G (cellulair netwerk) naar een centrale dataopslag. Per dak wordt de gemeten data en de gebouwinformatie gevisualiseerd, geïnterpreteerd en weergegeven in een dashboard (webportaal).
Onze partner, een ervaren (embedded) hard- en softwarebedrijf, heeft de Sensor Unit mee ontwikkeld en een communicatieoplossing gemaakt om de sensordata in de cloud op te slaan. Het verwerken en het interpreteren van de data gebeurt met behulp van Artificial Intelligence (slimme algoritmes) en is in samenwerking met een IT-partner ontwikkeld.

Sensorunit is een dataverzamelaar
Na een aantal Proof of Concepts (PoC) was de conclusie dat temperatuur maatgevend en voorspelbaar is voor de prestatie van daken. 
De ontwikkelde en waterdichte sensorunit bevat twee sensoren om de ondertemperatuur (direct op de dakconstructie) en de boventemperatuur (direct onder de dakbedekking) te meten. De sensorunit heeft een LoRa-module én een accu die tot wel tien jaar meegaat. Er is gekozen voor het standaard LoRa (Long Range) protocol, omdat het grote afstanden kan overbruggen op een energiezuinige wijze. 

De dikte van de isolatie in een dak kan sterk variëren. Vooral natuurlijk bij afschotisolatie. Daarom is de sensorunit zodanig ontwikkeld dat deze in daken kan worden toegepast met isolatiemateriaaldikte tussen de 70 en 400 mm. Er wordt een rond gat geboord in de dakisolatie en de in lengte verstelbare sensorunit past daarmee ook in bestaande daken.
Na installatie wordt deze waterdicht gemaakt en begint de sensorunit direct data te versturen.

Slimme meetintervallen
De applicatie in het dashboard heeft de mogelijkheid om elke sensorunit te instrueren de meetintervallen langer of korter te maken, afhankelijk van hoe vaak je data wilt ontvangen. Maar prioriteit blijft ook dat er zuinig wordt omgegaan met de accu-energie in de sensorunit. Als de dakprestaties afnemen verkorten de meetintervallen automatisch, zodat er meer data verzameld wordt. 

Big data in de cloud
Per sensorunit worden een uniek nummer (IDent), datum en tijd, boven- en ondertemperatuur en accuspanning opgeslagen. De verzamelde data van alle sensorunits worden opgeslagen in de cloud. Dat is prijstechnisch aantrekkelijk, schaalbaar en bovenal veilig. De gegevens worden verwerkt door een zelflerend algoritme. 
Na installatie vindt er een ijking plaats (nulmeting) die een basis vormt voor toekomstige metingen. Afwijkingen van de ijking kunnen een indicatie zijn van een lekkage/vervuiling door bijvoorbeeld bladeren. Als een afwijking in het verschil tussen boven- en ondertemperatuur gesigna­leerd wordt, volgt een notificatie.
Bij een notificatie wordt een dakbeheerder op de hoogte gesteld. We bepalen de exacte locatie op het desbetreffende dak aan de hand van het unieke nummer per sensorunit.

Smart dak dashboard
Per dak wordt in het dashboard weergegeven wat de conditie is van het dak. Deze informatie kan gedeeld worden met klanten zoals woningcorporaties. 
Roofolution geeft je eenvoudig een actueel inzicht in de prestatie van een dak.

De voordelen van zo’n dashboard zijn evident. Je voorkomt onnodige fysieke dakinspecties. Er gaat alleen iemand het dak op als er echt iets aan de hand is, ofwel ‘just-in-time’ onderhoud. Mogelijke gevolgschade minimaliseer je zo vanwege de 24/7 dakmonitoring. Ten slotte zijn de onderhoudskosten lager en is de CO₂-uitstoot ook lager omdat minder vaak monteurs de weg op gaan voor onderhoud.