Mijn Projecten

Projectbeschrijving:

Dit project was gericht op het ontwikkelen van een autonoom voertuig op basis van een ESP32 microcontroller...

Kernfunctionaliteiten:

Lezen van sensorwaarden van de IR-lijnsensoren.
Implementeren van een stuurlogica (PID).
Aansturen van DC-motoren via L298N.
Real-time verwerking op ESP32.

Gebruikte Technologieën:

Hardware: ESP32, TCRT5000, L298N, DC-motoren, Chassis, Batterij.
Software: C++ (PlatformIO).
Concepten: Embedded Programming, PID, PWM, Sensor Fusion (basis).

Uitdagingen & Leerpunten:

Het correct kalibreren van de IR-sensoren en het finetunen van de PID-controller waren leerzame uitdagingen...

Projectbeschrijving:

Dit project demonstreert een geautomatiseerde slagboom, aangestuurd door een Arduino (of compatibele microcontroller zoals de ESP32 in de Wokwi-simulatie). Het maakt gebruik van een servomotor om de beweging van de slagboomarm na te bootsen (omhoog/open en omlaag/dicht) en LEDs om de status visueel weer te geven. De bediening gebeurt via externe triggers (zoals drukknoppen in een fysieke opstelling, gesimuleerd via Wokwi's interface of code) die via hardware interrupts worden gedetecteerd voor een directe reactie.

Kernfunctionaliteiten:

Servomotor Aansturing: Gebruik van de Servo.h bibliotheek om een servomotor naar specifieke posities te sturen (bijv. 0° voor open, 90° voor dicht).
Hardware Interrupts: Implementatie van attachInterrupt() op twee pinnen (typisch pin 2 en 3 op Arduino Uno/Nano) om onmiddellijk te reageren op externe signalen (zoals knopdrukken) voor het openen en sluiten van de slagboom, zonder de hoofdloop te blokkeren.
Visuele Statusindicatie: Duidelijke feedback over de status van de slagboom via LEDs:
- Knipperende groene LED wanneer de slagboom open (omhoog) is.
- Knipperende rode LEDs (twee stuks) wanneer de slagboom gesloten (omlaag) is.
State Management: Gebruik van een boolean variabele (slagboom_open) om de huidige toestand van de slagboom bij te houden en de logica (servo positie, LED gedrag) te sturen.
LED Toggle Logic: Compacte code om LEDs te laten knipperen door hun huidige staat te lezen en om te keren (digitalWrite(pin, (digitalRead(pin))^1);).

Uitdagingen & Leerpunten:

Dit project bood waardevolle inzichten en leerervaringen, met name in:

Interrupt Service Routines (ISR's): Het correct configureren en gebruiken van hardware interrupts. Begrijpen dat ISR's kort en snel moeten zijn en hoe ze interageren met de hoofd-loop().
Servo Precisie & Limieten: Het nauwkeurig aansturen van de servo naar de gewenste posities en het rekening houden met de fysieke grenzen van de motor.
Debouncing (Impliciet): Hoewel niet expliciet in deze code, is het werken met fysieke knoppen en interrupts een goede aanleiding om te leren over 'debouncing' (het voorkomen van meervoudige detecties bij één knopdruk) voor robuustere input.
Code Structuur & Leesbaarheid: Het belang van duidelijke naamgeving voor variabelen en functies om de logica begrijpelijk te houden (bijv. de relatie tussen de functie namen `omhoog`/`omlaag` en de resulterende `slagboom_open` status).
Blocking vs Non-Blocking Code: Het herkennen dat het gebruik van delay() in de loop() eenvoudig is, maar de reactietijd op andere gebeurtenissen kan beïnvloeden. Voor complexere systemen is een overstap naar niet-blokkerende timing (met millis()) vaak noodzakelijk.

Deze sectie bevat een verzameling van vijf kleine, interactieve projecten en spellen die ik heb gebouwd en gesimuleerd met Wokwi, voornamelijk gebruikmakend van de Raspberry Pi Pico (RP2040) en MicroPython/CircuitPython.

Klik op de groene play-knop () in elke simulatie om deze te starten.

1. Digitale Thermometer met LED Bar

Een digitale thermometer die de temperatuur weergeeft met behulp van een reeks LEDs. De eerste LEDs geven aan of het boven of onder 0°C is. Een 'bar' van oranje LEDs toont de eenheden van de temperatuur, met speciale combinaties voor cijfers 7-9. Een knop kan worden ingedrukt om het tweede cijfer (de eenheden) te tonen.

2. Twee-Persoons Gokspel (Reactiespel)

Een eenvoudig gokspel voor twee spelers. Na het starten lopen LEDs willekeurig heen en weer. Na een willekeurige tijd stopt het en de speler aan de kant waar de laatste LED brandde, wint. De LEDs aan de kant van de winnaar knipperen.

3. Bom Ontmantel Spel (Kansspel)

Een kansspel waarbij LEDs willekeurig knipperen. Als een specifieke LED (LED 1) als laatste uitgaat, "ontploft de bom" en knipperen alle LEDs om de 'verliezer' aan te duiden.

4. Digitale Kluis Kraker Spel

Probeer binnen 20 seconden de juiste 'code' (positie van een potentiometer) te raden die willekeurig is ingesteld. Een knop wordt gebruikt om de gok te controleren. LEDs geven succes of falen aan.

5. Twee-Persoons Snelheidstest

Een reactiespel waarbij LEDs heen en weer bewegen met een snelheid die instelbaar is via een potentiometer. Spelers moeten op hun knop drukken precies wanneer de LED aan hun kant oplicht. De winnaar wordt aangegeven door knipperende LEDs. Er is een tijdslimiet.

Gedetailleerde Netwerktopologie Topdesign

Projectbeschrijving:

Dit project omvatte het gedetailleerde ontwerp, de configuratie en de verificatie van een gesegmenteerd bedrijfsnetwerk voor het fictieve bedrijf 'Topdesign'. Het doel was een robuuste, veilige en efficiënte infrastructuur met strikte scheiding tussen gebruikersgroepen en apparaattypes. De configuratie werd uitgevoerd op fysieke of gesimuleerde hardware, specifiek een Mikrotik router en Cisco switch(es).

Kernfunctionaliteiten:

Uitgebreide VLAN Segmentatie: Creatie en configuratie van vijf aparte VLANs met specifieke IP-reeksen (/24):
- Management (192.168.10.0/24)
- Werknemers (192.168.20.0/24)
- IOT (192.168.30.0/24)
- Guest (192.168.40.0/24)
- CCTV/Beveiliging (incl. Inbraak/Brand/Toegang - 192.168.50.0/24)
Inter-VLAN Routing (Mikrotik): Configuratie op de Mikrotik router (via RouterOS/WinBox/CLI) om verkeer tussen de VLANs mogelijk te maken, waarschijnlijk gebruikmakend van VLAN interfaces op een trunk poort.
Hiërarchische Toegangscontrole (Firewall Rules): Implementatie van firewall regels op de Mikrotik router om de gespecificeerde toegangsregel af te dwingen (hoger VLAN mag lager VLAN bereiken, maar niet omgekeerd).
DHCP Services: Opzetten van aparte DHCP-servers/pools (waarschijnlijk op de Mikrotik router) voor elk VLAN voor automatische IP-configuratie.
Gedetailleerde Switch Port Configuratie (Cisco): Nauwkeurige toewijzing van poorten op twee Cisco switches via CLI (benaderd met PuTTY):
- Access Ports: Geconfigureerd voor specifieke VLANs voor eindapparaten (PC's, servers, printers, telefoons, managers, CCTV camera's, beveiligingssystemen).
- Trunk Ports: Geconfigureerd (802.1Q) voor verbindingen tussen switches en naar de Mikrotik router en het WiFi Access Point. Inclusief back-up trunk links.
- PoE (Power over Ethernet): Geconfigureerd op relevante poorten voor apparaten zoals CCTV camera's.
Wireless Netwerken (SSIDs): Configuratie van een Access Point met minimaal twee SSIDs (Topdesign-Private en Topdesign-Public), elk gekoppeld aan de juiste VLAN(s) en beveiligd met WPA2/WPA3. Mogelijk aparte SSIDs per origineel gevraagd VLAN.
Netwerkverificatie & Analyse: Gebruik van Wireshark voor het analyseren van netwerkverkeer en het debuggen van configuraties.

Gebruikte Technologieën & Concepten:

Hardware: Mikrotik Router, Cisco Switch(es), Wireless Access Point, diverse eindapparaten (PCs, Servers, Printers, IP-telefoons, CCTV cams etc.).
Software & Tools: Mikrotik RouterOS (WinBox/CLI), Cisco IOS (CLI via PuTTY), Wireshark.
Protocollen & Standaarden: IP (IPv4), Subnetting, VLAN (IEEE 802.1Q), Inter-VLAN Routing, DHCP, Firewall Rules/ACLs, Wi-Fi (IEEE 802.11), WPA2/WPA3-PSK, Trunking (IEEE 802.1Q), PoE (IEEE 802.3af/at).
Netwerkconcepten: Netwerksegmentatie, Routering, Switching (Layer 2), Firewalling, Netwerkbeveiliging, IP-adressering, DHCP Scopes, Port Mapping, Netwerkanalyse.

Uitdagingen & Leerpunten:

Multi-Vendor Omgeving: Werken met apparatuur van verschillende fabrikanten (Cisco en Mikrotik) met hun eigen configuratie-interfaces en commandosets.
Firewall Regel Complexiteit: Het nauwkeurig opstellen van firewall regels op de Mikrotik om de specifieke hiërarchische toegang te garanderen zonder onbedoelde blokkades.
Gedetailleerde Poortplanning: Het beheren en documenteren van de exacte poorttoewijzingen over meerdere switches voor verschillende VLANs en apparaattypes.
Debugging met Wireshark: Effectief inzetten van Wireshark om problemen met connectiviteit, DHCP of firewall regels te diagnosticeren door het verkeer te inspecteren.
VLAN Trunking tussen Vendors: Zorgen voor compatibele trunk-configuraties tussen de Cisco switch(es) en de Mikrotik router.
Belang van Documentatie: Het project benadrukte het cruciale belang van duidelijke documentatie (IP-schema, VLAN-tabel, poorttoewijzingen) voor beheer en troubleshooting.

Projectbeschrijving (Context van het Vak):

Het opleidingsonderdeel "Projectvaardigheden" focuste op het aanleren en inoefenen van cruciale sociale-, project- en communicatievaardigheden die onmisbaar zijn in een professionele IT/IoT-omgeving. De cursus combineerde theoretische kaders met praktische opdrachten, vaak in teamverband, om vaardigheden zoals effectief communiceren, samenwerken, presenteren en projectmatig werken te ontwikkelen.

Centraal stond de toepassing van deze vaardigheden in realistische scenario's, waaronder groepspresentaties, het schrijven van user stories, en het opzetten van projectplannen.

Kernonderdelen & Activiteiten:

Groepswerk & Teamdynamica: Ervaring opdoen met samenwerken in teamverband, taakverdeling, communicatie binnen het team en het navigeren van groepsdynamiek (zoals beschreven in het eindrapport).
Communicatietechnieken: Oefenen met diverse communicatievormen, waaronder:
- Microteaching: Geven van een korte, instructieve presentatie over een specifiek onderwerp (bv. "Effectieve support geven en vragen").
- Schriftelijke communicatie (bv. opstellen van support tickets, projectdocumentatie).
- Non-verbale communicatie en lichaamstaal tijdens presentaties.
Presentatievaardigheden: Ontwikkelen en geven van presentaties, inclusief structuur, inhoud, visuele hulpmiddelen en publieksinteractie. Het "Green Drones" project was hier een belangrijk onderdeel van.
Projectmatig Werken: Kennismaking met en toepassen van basis projectmanagementtechnieken:
- Definiëren van Epics en User Stories (zie voorbeelden e-commerce/weer-app in rapport).
- Gebruik van projectborden (zoals Kanban/Planner) voor taakbeheer en opvolging (zie voorbeeld Green Drones projectbord).
- Prioritering van taken.
Conceptontwikkeling (Case: Green Drones): In team een concept uitwerken voor een technologische toepassing ('Green Drones' voor landbouw/natuur), inclusief het bepalen van de naam, doelgroep en functionaliteiten, en dit presenteren.
Zelfreflectie: Analyseren van eigen sterktes, zwaktes en groeipunten op het vlak van communicatie en samenwerking (zie reflecties in het eindrapport).

Gebruikte Methoden & Tools:

Methoden: Groepswerk, Presentaties (individueel/groep), Peer Feedback, Brainstorming, User Story Mapping (basis), Taskboard Management.
Tools (Impliciet/Voorbeeld): Presentatiesoftware (bv. PowerPoint), Project Management Tools (bv. Microsoft Planner/Trello, zie screenshot), Communicatieplatformen (bv. WhatsApp voor teamcoördinatie).

Uitdagingen & Leerpunten:

Het effectief coördineren van groepstaken en omgaan met verschillende werkstijlen binnen een team.
Het overwinnen van presentatiestress en het ontwikkelen van zelfvertrouwen voor een groep.
Het structureren van informatie voor verschillende communicatiedoelen (presentatie, support ticket, user story).
Het belang van actieve communicatie en het opvolgen van afspraken in projecten.
Inzicht krijgen in eigen communicatieve sterktes en werkpunten door middel van opdrachten en reflectie.
De directe toepasbaarheid van de geleerde 'soft skills' in zowel studie- als toekomstige werksituaties.
Het omzetten van een abstract idee (Green Drones) naar een concreet concept en presentatie.

Projectbeschrijving (Context van het Vak):

Dit werk is voortgekomen uit het opleidingsonderdeel 'Cybersecurity Intro' / 'IoT Security', dat zich richtte op het begrijpen en toepassen van cybersecurity-principes in de context van Internet of Things. De focus lag op het correct gebruiken van vakjargon, het kennen van basisprincipes en technieken, en het toepassen hiervan op realistische IoT-scenario's.

Kernconcepten & Bestudeerde Onderwerpen:

Cybersecurity basisprincipes en terminologie.
Specifieke uitdagingen van IoT-beveiliging (draadloos, resource-constrained devices).
Zero Trust Security Model: Diepgaande analyse van het "never trust, always verify" principe, de 5 kerncomponenten (Users, Devices, Network Traffic, Applications, Data) en relevantie voor IoT.
Authenticatiemethoden (Wachtwoord, MFA, Biometrie, Token-based).
Toegangscontrole (ACLs, Microsegmentatie, VLANs).
Risicoanalyse Methoden: Toepassing van het STRIDE-model (Spoofing, Tampering, Repudiation, Information Disclosure, Denial of Service, Elevation of Privilege) voor het identificeren van bedreigingen.
Belang van encryptie (TLS/SSL) en data security.

Uitgewerkte Projecten/Rapporten:

1. Analyse: Het Zero Trust Security Model

Een gedetailleerd rapport dat het Zero Trust model uiteenzet als een modern beveiligingsparadigma. Het analyseert de noodzaak ervan in het huidige dreigingslandschap, verklaart de kerncomponenten en onderzoekt de toepassing op gebruikers via diverse authenticatie- en toegangscontrolemechanismen. De voordelen (verhoogde beveiliging, bescherming tegen identiteitsdiefstal) en nadelen (complexiteit, mogelijke vertragingen, privacyzorgen) worden belicht.

Bekijk Rapport (PDF)

2. Beveiliging: LoRa Luchtkwaliteit Monitoringsysteem

Dit project (in samenwerking met Ieben Mens) richtte zich op het beveiligen van een bestaand IoT-project. Via een gedetailleerde STRIDE-risicoanalyse werden kwetsbaarheden geïdentificeerd per component (fysieke behuizing, LoRaWAN Gateway (TNT), MQTT Broker, ESP32-node, Raspberry Pi 3 server). Vervolgens werden concrete, op Zero Trust gebaseerde oplossingen voorgesteld:

Fysieke Behuizing: Vervangen door metaal met slot en tamper-detectie.
LoRaWAN: Overstappen naar eigen gateway/frequentie (indien mogelijk), anders vertrouwen op beveiliging TNT.
MQTT Broker: Extra authenticatie/autorisatie, TLS-encryptie, IP-whitelisting, sterke wachtwoorden/hashing.
ESP32 Node: Fysieke poortbeveiliging na programmeren, extra authenticatie voor toegang, dataversleuteling.
Raspberry Pi Server (Zero Trust Toepassing): MFA/SSH Keys voor login, strikt rechtenbeheer (geen onnodige sudo), TLS/SSL voor netwerkverkeer, versleuteling van opgeslagen data, minimale dataopslag, beperken toegang tot applicaties/scripts, hardware-verbindingen beveiligen (bv. USB-poorten uitschakelen).

Bekijk Rapport (PDF)

Gebruikte Methoden & Concepten:

Conceptuele Analyse (Zero Trust).
Risicoanalyse & Threat Modeling (STRIDE).
Security by Design principes.
Ontwikkelen van beveiligingsarchitecturen en -oplossingen voor IoT.

Uitdagingen & Leerpunten:

Het systematisch identificeren van diverse bedreigingen voor elk onderdeel van een IoT-systeem.
Het praktisch toepassen van het Zero Trust model op een concreet IoT-project met diverse componenten.
Het balanceren van beveiligingsmaatregelen met de beperkingen van IoT-apparaten (energie, rekenkracht).
Het belang van beveiliging op alle lagen: fysiek, netwerk, applicatie en data.
Ervaring opgedaan met het analyseren en voorstellen van oplossingen voor veelvoorkomende IoT-kwetsbaarheden (Tampering, DoS, Spoofing, Information Leakage, Elevation of Privilege).

Projectbeschrijving:

Dit project omvatte het bouwen en configureren van een mobiele LoRaWAN GPS tracker met een ESP32-gebaseerd board (waarschijnlijk TTGO T-BEAM). Het doel was om GPS-coördinaten periodiek uit te lezen en via het LoRaWAN-protocol te verzenden naar The Things Stack (TTS) V3. Via een webhook-integratie in TTS werd de locatie- en signaaldata automatisch doorgestuurd naar TTN Mapper om LoRaWAN-netwerkdekking in kaart te brengen. Daarnaast werd de data ook beschikbaar gesteld via de MQTT-broker van TTS.

Kernfunctionaliteiten:

GPS Data Acquisitie: Uitlezen van locatiegegevens (latitude, longitude, altitude) van een GPS-module verbonden met de ESP32.
LoRaWAN Communicatie: Opzetten van een LoRaWAN-verbinding met The Things Stack (via ABP of OTAA, geconfigureerd in credentials.h).
Payload Encoding: Efficiënt coderen van GPS-data in een compact binair formaat geschikt voor LoRaWAN-transmissie.
The Things Stack Integratie:
- Registratie van het apparaat in TTS.
- Configuratie van een Webhook naar TTN Mapper (https://integrations.ttnmapper.org/tts/v3) voor automatische data-upload.
- Gebruik van de ingebouwde MQTT Broker (eu1.cloud.thethings.network:1883/8883) om data te publiceren en te ontvangen (geverifieerd met MQTTX).
Coverage Mapping: Bijdragen aan het in kaart brengen van LoRaWAN-dekking door rond te bewegen met de tracker en de data via TTN Mapper te visualiseren.
(Mogelijk) Sensorintegratie: Code toont ook integratie van een Si7021 sensor voor temperatuur/vochtigheid, wat als extra data verzonden kan worden.
(Mogelijk) Power Management: Code toont aanwezigheid van AXP20X power management chip, relevant voor mobiele/batterijgevoede toepassingen.

Gebruikte Technologieën & Concepten:

Hardware: ESP32 (bv. TTGO T-BEAM), Geïntegreerde LoRa-chip, Geïntegreerde GPS-module, (Optioneel: Si7021 Sensor, AXP204 PMIC).
Software/Platform: Arduino IDE / PlatformIO, The Things Stack V3, TTN Mapper, MQTT Client (bv. MQTTX).
Protocollen & Standaarden: LoRaWAN, GPS (NMEA), MQTT, HTTPS (voor webhook).
Programmeertaal: C++ (Arduino Framework).
Netwerkconcepten: Low Power Wide Area Network (LPWAN), IoT Network Server, Application Integration (Webhooks, MQTT), Geolocation, Payload Formats, Publish/Subscribe.

Uitdagingen & Leerpunten:

GPS Fix Krijgen: Het verkrijgen van een snelle en accurate GPS-positie, vooral bij koude start of binnenshuis/onder obstakels.
LoRaWAN Dekking: Ervaren van de variabiliteit in LoRaWAN-signaalsterkte en dekking afhankelijk van de locatie en omgeving.
Payload Optimalisatie: Het efficiënt structureren van de data (GPS coördinaten, sensorwaarden) om binnen de payload-limieten van LoRaWAN te blijven.
TTS Configuratie: Correct instellen van het apparaat, payload formatters (zoals de custom JS decoder getoond in de screenshots) en integraties (webhook, MQTT credentials).
Debugging: Troubleshooten van de volledige keten: GPS ontvangst -> ESP32 code -> LoRa transmissie -> Gateway ontvangst -> TTS verwerking -> Integratie (TTN Mapper/MQTT).
Praktische ervaring met een end-to-end IoT-applicatie voor locatiebepaling en datavisualisatie.

Projectbeschrijving:

Dit project, ontwikkeld als eindwerk voor Datalab, implementeert een systeem voor het monitoren van temperatuur en luchtvochtigheid op twee locaties. Een ESP32 met LoRa verstuurt meetgegevens van een SI7021 sensor via The Things Network (TTN). Een Raspberry Pi 3 verzamelt deze data (geautomatiseerde via Node-RED en verzamelt door MQTT) en meet tevens lokaal met een eigen SI7021 sensor. De Raspberry Pi fungeert als centrale server: het verwerkt de data, stuurt een set van 7 LEDs aan voor visuele feedback over de klimaatstatus (ventilatie/verwarming nodig), en stuurt de data door voor opslag en visualisatie. Het systeem maakt gebruik van Node-RED voor data-orkestratie, InfluxDB voor opslag, en Grafana voor real-time dashboards. **De publieke toegang tot deze dashboards wordt beveiligd via een Cloudflare Tunnel in combinatie met Cloudflare Access (Zero Trust), wat zorgt voor authenticatie alvorens toegang wordt verleend.**

Kernfunctionaliteiten:

Multi-Sensor Input: Verzamelen van temperatuur/vochtigheid van een remote ESP32 (via LoRa/TTN/MQTT) en een lokale sensor (direct op RPi via I2C).
Data Aggregatie & Verwerking (RPi): Python scripts verwerken inkomende MQTT data en lokale sensorwaarden.
Geautomatiseerde Controlelogica: Aansturen van 7 LEDs op basis van temperatuurdrempels van beide sensoren om de status van verwarming/ventilatie aan te duiden (zie specifieke LED-kleuren/functies in het voorstel).
Visuele Status Indicatie: Duidelijke LED-feedback (groen/wit/rood/blauw) over de klimaatcondities en benodigde acties.
Data Orkestratie (Node-RED): Beheren van MQTT-berichten (abonneren op sensor topics, publiceren van LED-status), data doorsturen naar InfluxDB en mogelijk debuggen.
Time-Series Data Opslag (InfluxDB): Opslaan van temperatuur-, vochtigheids- en mogelijk signaalsterktedata voor historische analyse en dashboarding.
Real-time Dashboarding (Grafana): Creëren van dynamische dashboards met grafieken en meters om de actuele en historische data van beide locaties en de LED-statussen te visualiseren. Grafana is geconfigureerd voor publieke toegang (`allow_embedding = true`, **mits authenticatie via Cloudflare Access**).
Webhosting & Veilige Publieke Toegang:
- Gebruik van Nginx als webserver op de Raspberry Pi.
- Opzetten van een Cloudflare Tunnel (cloudflared) voor veilige exposure van de lokale services (Grafana, custom website) zonder open poorten.
- **Configuratie van Cloudflare Access (Zero Trust)** als extra beveiligingslaag, die authenticatie vereist (bv. via e-mail one-time passcode) voordat gebruikers toegang krijgen tot de applicaties achter de tunnel (bv. Grafana).
- Koppeling aan een custom domein (amirdesign.net).
- Ontwikkeling van een aparte custom webinterface (gehost op amiriot.pages.dev / Cloudflare Pages) die data visualiseert (mogelijk via embedded Grafana panels of directe data fetch).
Containerisatie (Docker): Gebruik van Docker/Docker-Compose om de verschillende services (Grafana, Nginx, Python scripts, Mosquitto, Node-RED, InfluxDB, Cloudflared) te beheren en te isoleren.

Gebruikte Technologieën & Concepten:

Hardware: Raspberry Pi 3, ESP32 (met LoRa), SI7021 sensoren, LEDs.
Software/Platform: Python, Node-RED, Grafana, InfluxDB, Mosquitto (MQTT Broker), Nginx, Cloudflared, Docker, Linux (Raspberry Pi OS).
Protocollen & Standaarden: LoRaWAN, MQTT, I2C, HTTP/HTTPS.
Cloud Services: The Things Network (TTN), Cloudflare (Tunnel, **Access/Zero Trust**, Pages, DNS).
Concepten: IoT Data Pipeline, Sensor Fusion (basis), Embedded Systems, Time-Series Databases, Data Visualisatie, Remote Access, **Zero Trust Network Access (ZTNA)**, Containerisatie, Process Automation (via `.profile` scripts), Web Development (basis HTML/CSS voor custom site).

Uitdagingen & Leerpunten:

Het opzetten en configureren van de volledige software stack (MQTT, Node-RED, InfluxDB, Grafana, Nginx, Docker, Cloudflared) op de Raspberry Pi.
Integratie van data van verschillende bronnen (LoRa/TTN en lokaal I2C).
Het schrijven van de Python/Node-RED logica voor de LED-aansturing op basis van de complexe temperatuurregels.
Correct configureren van de MQTT topics en Node-RED flows voor betrouwbare communicatie.
Het opzetten van de Cloudflare Tunnel en DNS-records voor veilige publieke exposure.
**Het configureren van Cloudflare Access policies om de toegang tot de via de tunnel ontsloten services (bv. Grafana) correct te beveiligen en te authenticeren.**
Ontwerpen van effectieve Grafana dashboards om de data inzichtelijk te maken.
Debugging van de end-to-end data flow, van sensor tot publiek dashboard.
Werken met containerisatie (Docker) voor deployment en beheer.

Bekijk Documentatie

Live Demo Links:

Publiek Grafana Dashboard (Beveiligd via Cloudflare Access): amirdesign.net/public-dashboards/... (Login vereist)
Custom Website: amiriot.pages.dev

Sensorio Enhanced Security Architecture Diagram

Projectbeschrijving & Doelstellingen:

Dit project is een doorontwikkeling van een basis IoT-monitoringsysteem ("Sensorio") naar een significant verbeterd, hoog-beveiligd systeem. Het primaire doel is niet enkel omgevingsdata te monitoren, maar ook robuuste fysieke beveiliging en manipulatiedetectie te integreren. Het systeem streeft ernaar om:

Betrouwbaar omgevingsdata te verzamelen.
Data veilig en direct te communiceren via end-to-end versleuteling (mTLS).
De hardware zelf te beschermen tegen uitlezen/ongeautoriseerde firmware (Secure Boot, Flash Encryption).
Fysieke toegang tot de behuizing te controleren en beveiligen (RFID, Slot).
Pogingen tot manipulatie/diefstal actief te detecteren en hierop te reageren (IMU, Afstandssensor, Alarm).
Data veilig op te slaan, analyseren en visualiseren.
Te draaien op een proactief beveiligde serveromgeving (Docker, Watchtower).

De kern ligt in geavanceerde security-mechanismen op alle lagen (hardware, software, netwerk) en fysieke componenten.

Kernvernieuwingen & Technische Keuzes ("Wat" en "Waarom"):

Overstap naar ESP-IDF Framework:
- Wat: Vervanging van Arduino door Espressif IoT Development Framework (ESP-IDF).
- Waarom: Biedt essentiële low-level hardwaretoegang voor implementatie van Secure Boot V2 en Flash Encryption, wat cruciaal is voor robuuste beveiliging en niet (eenvoudig) mogelijk is via Arduino Core.
Hardware Integriteit (ESP32):
- Wat: Implementatie van Secure Boot V2 en Flash Encryption.
- Waarom: Secure Boot garandeert authenticiteit van firmware (voorkomt flashen kwaadaardige code). Flash Encryption versleutelt de volledige flash (firmware, configuratie, keys, tags), beschermt intellectueel eigendom en credentials, zelfs bij fysieke toegang tot de chip.
Directe mTLS Communicatie (ESP32 -> Broker):
- Wat: ESP32 communiceert rechtstreeks via MQTT over Mutual TLS (mTLS) met de MQTT broker (Mosquitto).
- Waarom: Elimineert de tussenliggende Raspberry Pi voor seriële data, verkleint aanvalsoppervlak en complexiteit. Biedt Encryptie (beschermt tegen afluisteren) en Wederzijdse Authenticatie (valideert zowel ESP32 als server via certificaten, voorkomt data-injectie door ongeautoriseerde apparaten en verbinding met malafide servers).
Geïntegreerde Fysieke Toegangscontrole & Detectie:
- Wat: Toevoeging van RFID-lezer, elektromagnetisch slot, IMU, afstandssensor, (optioneel) batterij backup.
- Waarom: Transformeert systeem naar actieve fysieke beveiliging. RFID + Slot controleren toegang tot behuizing (voorkomt sabotage/uitlezen). IMU + Afstandssensor detecteren fysieke manipulatie (verplaatsing, openen). Batterij backup verhoogt veerkracht tegen sabotage stroomtoevoer.
Actieve Alarm & Notificaties:
- Wat: Lokale speaker/buzzer en Discord Webhook integratie.
- Waarom: Directe lokale afschrikking en waarschuwing bij incidenten. Real-time remote notificatie aan beheerders via Discord voor snelle respons.
Proactieve Server Beveiliging (Docker/Watchtower):
- Wat: Inzet van Docker voor containerisatie en Watchtower voor automatische updates.
- Waarom: Docker isoleert services (beperkt schade bij compromittering). Watchtower houdt containers up-to-date met security patches, minimaliseert blootstelling aan bekende kwetsbaarheden zonder handmatige interventie.

Gelaagde Beveiligingsstrategie:

Hardware Integriteit (ESP32): Secure Boot V2 + Flash Encryption.
Communicatiekanaal Beveiliging: MQTT over mTLS (Encryptie + Wederzijdse Authenticatie).
Fysieke Toegangscontrole & Detectie: RFID + Slot + IMU + Afstandssensor (+ Batterij Backup).
Authenticatie & Autorisatie: mTLS (device-server), RFID (user-device).
Alarm & Notificatie: Lokale speaker + Discord Webhooks.
Server Omgeving Hardening: Docker containerisatie + Auto-updates (Watchtower) + Database authenticatie + Netwerkisolatie.

Gebruikte Technologieën & Concepten:

Hardware: ESP32, Omgevingssensoren, RFID Lezer, Elektromagnetisch Slot, IMU, Afstandssensor, Speaker/Buzzer, Raspberry Pi.
Software/Platform: ESP-IDF, Docker, Mosquitto, Node-RED, InfluxDB, Grafana, Watchtower, Discord API.
Protocollen & Standaarden: MQTT, TLS 1.2/1.3 (mTLS), HTTPS, RFID, I2C/SPI.
Security Concepten: Secure Boot V2, Flash Encryption, Mutual TLS, X.509 Certificaten, Hardware Security, Physical Security, Tamper Detection/Resistance, Access Control, Layered Security, Container Security, Automated Patch Management, Zero Trust (impliciet in mTLS/server hardening).
Programmeertaal: C (ESP-IDF), etc.

Uitdagingen & Leerpunten

Correcte implementatie Secure Boot V2 / Flash Encryption (kritiek, onomkeerbaar).
Beheer X.509 certificaten voor mTLS.
Robuuste RFID implementatie & sleutelbeheer.
Kalibratie IMU/afstandssensor (voorkomen valse alarmen).
ESP-IDF leercurve.
Docker configuratie (mTLS, auto-updates).
(Indien toegepast) Noodstroomvoorziening implementatie.

Bekijk Documentatie

Gedetailleerde weergave Proxmox VE Home Lab

Projectbeschrijving:

Dit project omvat het opzetten, configureren en beheren van een eigen virtualisatie-omgeving (home lab) gebaseerd op Proxmox Virtual Environment (VE), draaiend op een energiezuinige Intel NUC. Het primaire doel van dit lab is te fungeren als een flexibele en geïsoleerde omgeving voor leren, experimenteren met verschillende technologieën en het ontwikkelen van praktische systeembeheer- en netwerkvaardigheden.

Momenteel host het lab diverse virtuele machines (VMs), waaronder:

Kali Linux: Voor het veilig oefenen met cybersecurity tools en technieken in een gecontroleerde omgeving.
Debian Linux: Als stabiele basis voor diverse experimenten, servertoepassingen en algemene Linux-verkenning.

Daarnaast is het de bedoeling dat deze portfolio website uiteindelijk ook binnen een virtuele machine op deze Proxmox-server gehost zal worden, wat de praktische toepassing van het lab verder demonstreert.

Kernfunctionaliteiten & Activiteiten:

Hypervisor Installatie & Configuratie: Installatie en basisconfiguratie van Proxmox VE op de Intel NUC.
VM Management: Creëren, configureren, starten, stoppen en beheren van diverse Linux virtuele machines (Kali, Debian).
Resource Management: Toewijzen en monitoren van systeembronnen (CPU, RAM, schijfruimte) aan VMs via de Proxmox webinterface.
Virtual Networking: Opzetten en beheren van virtuele netwerken (bv. via Linux Bridges) om connectiviteit voor en tussen VMs te voorzien.
ISO Management: Uploaden en beheren van OS installatie-images (ISO's).
Experimentele Sandbox: Bieden van een veilige omgeving om software te testen, configuraties uit te proberen en security-oefeningen uit te voeren zonder impact op het hoofd-besturingssysteem of andere machines.
Platform voor Self-Hosting: Voorbereidingen treffen om applicaties en websites (zoals dit portfolio) zelf te hosten.
(Mogelijk) Backups & Snapshots: Gebruik van Proxmox' ingebouwde mogelijkheden voor het maken van backups of snapshots van VMs voor dataveiligheid en herstel.

Gebruikte Technologieën & Concepten:

Hardware: Intel NUC (specifiek model indien relevant).
Hypervisor/Virtualisatie Platform: Proxmox VE (versie indien relevant).
Virtualisatietechnologie: KVM (Kernel-based Virtual Machine).
Guest Besturingssystemen: Kali Linux, Debian Linux.
Netwerkconcepten: Virtual Switching (Linux Bridge), IP Addressing, Subnetting, (mogelijk VLANs binnen Proxmox).
Systeembeheer: Linux command line basics, OS installatie, basis troubleshooting, package management (apt).

Uitdagingen & Leerpunten:

De initiële installatie en configuratie van Proxmox VE op de NUC hardware.
Het begrijpen en configureren van de virtuele netwerkopties binnen Proxmox.
Optimaliseren van resource-toewijzing (CPU, RAM) voor soepele prestaties van de VMs.
Leren navigeren en efficiënt gebruik maken van de Proxmox webinterface en command-line tools.
Het opzetten van de verschillende Linux distributies (Kali, Debian) als VM guests.
Troubleshooten van eventuele compatibiliteits- of configuratieproblemen.
Het grote voordeel ervaren van een eigen, gecontroleerde omgeving voor experimentatie en het ontwikkelen van praktische IT-vaardigheden.

Hardware setup met ESP32 en geluidssensor

Projectbeschrijving:

Dit project demonstreert een hands-free methode om verlichting te bedienen door simpelweg in de handen te klappen. Een ESP32 microcontroller, verbonden met WiFi, gebruikt een geluidssensor om klapgeluiden te detecteren. Deze detectie triggert een aan/uit-actie voor aangesloten verlichting. De integratie met smart home systemen zoals Google Home wordt naadloos mogelijk gemaakt door het Sinric Pro cloud platform, waardoor de lichten ook via spraakcommando's of de Google Home app bediend kunnen worden, gesynchroniseerd met de klap-functionaliteit.

Kernfunctionaliteiten:

Geluidsdetectie (Klap): Implementatie van logica op de ESP32 om specifieke geluidspatronen (klappen) te herkennen en te onderscheiden van achtergrondgeluid.
WiFi Connectiviteit: Verbinden van de ESP32 met het lokale WiFi-netwerk voor communicatie met de cloud.
Lichtschakeling: Aansturen van een relais of slimme schakelaar via de GPIO-pinnen van de ESP32 om de fysieke lichten aan of uit te zetten.
Sinric Pro Integratie:
- Registreren van de ESP32 als een virtueel apparaat (bv. een schakelaar of lamp) op het Sinric Pro platform.
- Implementeren van Sinric Pro callbacks op de ESP32 om te reageren op commando's vanuit de cloud (bv. van Google Home).
- Versturen van statusupdates (licht aan/uit) naar Sinric Pro wanneer de status verandert door klappen.
Google Home Integratie: Koppelen van het Sinric Pro account aan Google Home, waardoor het virtuele apparaat (en dus de fysieke lamp) bedienbaar wordt via Google Assistant ("Hey Google, zet het licht aan/uit") en de Google Home app.

Waarom Sinric Pro?

De keuze voor Sinric Pro was strategisch om de complexiteit van de cloud-integratie te minimaliseren:

Geen Eigen Broker Nodig: Sinric Pro fungeert als een beheerde MQTT/WebSocket broker in de cloud, waardoor het zelf opzetten en onderhouden van een broker (bv. Mosquitto) overbodig wordt.
Infrastructuur Uit Handen Genomen: Sinric Pro beheert de onderliggende infrastructuur, inclusief beveiliging (certificaten, mTLS), schaalbaarheid, uptime en firewall/proxy-configuraties.
Vereenvoudigde Google Home Integratie: Vermijdt de noodzaak om een complex Google Actions project (met OAuth, account linking, fulfilment etc.) te bouwen. Een eenmalige koppeling in de Sinric portal volstaat om het apparaat in Google Home te laten verschijnen.
Abstractie Laag: Hoewel Sinric intern MQTT/WebSockets gebruikt, programmeer je als ontwikkelaar voornamelijk tegen hun bibliotheek en callbacks op de ESP32, wat het proces vereenvoudigt.

Gebruikte Technologieën & Concepten:

Hardware: ESP32, Geluidssensor/Microfoonmodule, Relais/Schakelmechanisme voor licht.
Software/Platform: Arduino IDE / PlatformIO (C++), Sinric Pro (Cloud Platform & ESP32 Bibliotheek), Google Home / Google Assistant.
Protocollen & Standaarden: WiFi, (Intern bij Sinric: MQTT/WebSockets), HTTPS (voor Sinric API calls).
Concepten: IoT, Smart Home Automation, Cloud Integration, Event Handling (Callbacks), Geluidsverwerking (basis filtering/detectie), GPIO controle.

Uitdagingen & Leerpunten:

Betrouwbare Klapdetectie: Het accuraat onderscheiden van klappen van andere geluiden (stem, muziek, deuren) en het vermijden van valse triggers of gemiste detecties. Dit vereist vaak tuning van de sensor/algoritme.
Debouncing/Rate Limiting: Voorkomen dat meerdere snelle klappen onbedoeld de lichten snel aan/uit flikkeren.
Initiële Sinric Pro Setup: Begrijpen van het apparaat-registratieproces, API keys, en de callback-structuur.
Google Home Koppeling: Het correct doorlopen van de stappen om Sinric Pro met Google Home te verbinden.
WiFi Stabiliteit: Zorgen voor een stabiele WiFi-verbinding voor de ESP32 voor betrouwbare communicatie met de cloud.
Praktische ervaring met het snel opzetten van een cloud-verbonden smart home apparaat met behulp van een managed platform (Sinric Pro).

Projectbeschrijving & Doelstelling:

Dit groepsproject (met Ieben Mens, Yinte Klop, Nicolas Emmerechts) richtte zich op het ontwerpen en implementeren van een energiezuinig luchtkwaliteitsmonitoringsysteem voor twee lokalen. Het kerndoel was het minimaliseren van energieverbruik door optimalisatie van hardware, software (deep sleep) en communicatie (LoRaWAN via TTN). Het systeem meet temperatuur (BME280), luchtvochtigheid (BME280), CO₂ (CCS811) en VOC (CCS811).

Kernfunctionaliteiten & Systeemarchitectuur:

Sensormodules (Hardware):
- Basis: ESP32 met geïntegreerde LoRa-module (bv. LilyGO TTGO T-Beam met AXP192 power management, 868 MHz).
- Sensoren: BME280 (Temp/Vocht via I²C/SPI) en CCS811 (CO₂/VOC via I²C).
- Voeding: Voorziening via 18650 Li-ion batterij (zie hardware schema).
Energie-efficiëntie Optimalisatie:
- ESP32 Deep Sleep: Cycli van 10 minuten (2 min actief voor stabilisatie/meting/transmissie, 8 min deep sleep). Verbruik: <10µA (theoretisch) in sleep, ~40-50mA actief.
- Sensor Verbruik: BME280 (~3.6µA actief / ~0.1µA standby), CCS811 (~12mA actief / ~30µA standby).
- Communicatie: Gebruik van TTN als externe LoRaWAN Network Server elimineert noodzaak voor lokale, energie-intensieve gateway.
- Geschat Totaal Verbruik per Module: ~493mAh/dag (bij 10 min interval).
Data Infrastructuur & Flow:
1. Meting & Verzending (ESP32): Geprogrammeerd met PlatformIO (VS Code extensie) en C++. Gebruikt Adafruit BME280/CCS811 libraries voor sensoruitlezing (I²C) en Arduino LMIC library voor LoRaWAN communicatie. Data wordt verzonden naar TTN.
2. Netwerk Server (TTN): The Things Network ontvangt LoRaWAN-pakketten, decodeert deze (payload formatter) en stuurt ze via MQTT door.
3. Backend Server (Raspberry Pi): Draait Raspberry Pi OS Full (64-bit). Host de centrale dataverwerking- en opslagstack.
4. Data Ontvangst & Routing (Node-RED): Abonneert op de TTN MQTT-broker, ontvangt sensordata, verwerkt deze (zie Node-RED flow screenshot) en stuurt door naar database.
5. Data Opslag (InfluxDB): Time-series database specifiek ontworpen voor IoT-data, slaat meetwaarden op.
6. Data Visualisatie (Grafana): Query't InfluxDB en toont data in real-time dashboards (lijngrafieken, meters etc.).
7. Web Publicatie (Nginx & Website): Nginx webserver (draaiend in Docker) host een externe website (HTML/CSS/JS). Website haalt data op (mogelijk via REST API gekoppeld aan InfluxDB/Node-RED) en presenteert deze.
8. Containerisatie (Docker): De backend services (InfluxDB, Node-RED, Mosquitto, Nginx, Grafana) draaien in Docker containers op de Raspberry Pi voor eenvoudiger beheer en isolatie.
3D Ontwerp & Behuizing:
- Ontworpen met FreeCAD CAD-software voor nauwkeurige afmetingen en positionering van hardware.
- Geprint met een 3D-printer gebruikmakend van PLA (Polylactic Acid), gekozen om zijn flexibiliteit, licht gewicht en voldoende stevigheid voor dit project.
Beveiliging & Risicoanalyse: Identificatie van risico's (Tampering, DoS, Fysieke toegang, etc.) en voorstellen voor oplossingen voor elk component (zie details in PDF sectie 8). Belang van encryptie, authenticatie en toegangscontrole benadrukt.

Gebruikte Technologieën & Concepten:

Hardware: ESP32-LoRa (bv. LilyGO TTGO T-Beam), BME280, CCS811, Raspberry Pi 3, 18650 Batterij, AXP192 PMIC.
Software/Platform: PlatformIO, C++, Raspberry Pi OS (64-bit), Node-RED, InfluxDB, Grafana, Mosquitto, Nginx, Docker, FreeCAD, Adafruit Libraries, Arduino LMIC.
Protocollen & Standaarden: LoRaWAN, MQTT, I²C, SPI, HTTP/HTTPS.
Cloud Services: The Things Network (TTN).
Concepten: IoT End-to-End System, LPWAN, Power Management (Deep Sleep), Time-Series Database, Data Pipeline, Dashboarding, Embedded Programming, 3D CAD Design, 3D Printing, Containerization, Risk Assessment, Project Management (Gantt).

Uitdagingen & Leerpunten:

Hardware selectie balanceren tussen energieverbruik en functionaliteit.
Fine-tunen van de deep sleep implementatie.
Opzetten en debuggen van de volledige data-infrastructuur (LoRa -> TTN -> MQTT -> Node-RED -> InfluxDB -> Grafana/Website).
Werken met specifieke bibliotheken (LMIC, Adafruit sensoren).
Ontwerpen van een passende 3D-behuizing en deze succesvol printen.
Effectieve samenwerking en planning binnen het groepsproject.
Uitvoeren van de risicoanalyse en het belang van gelaagde beveiliging inzien.

IoT Datalab Klimaatmonitoring

Sensorio: Enhanced IoT Security

Netwerkontwerp & Segmentatie ('Topdesign')

Proxmox VE 8.4 Home Lab

Verlichting bediening met een ESP32

Toegepaste IoT Cybersecurity

ESP32 LoRa GPS Tracker (TTN Mapper)

Projectvaardigheden & Communicatie (IoT)

Energiezuinige LoRa Luchtkwaliteitsmonitor

Zelfrijdende Lijnvolger (ESP32)

Slagboom Simulatie

Interactieve Wokwi 5 Mini-Projecten