APUZ Dossier Bild
Pfeil links 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 Pfeil rechts

Digitalisierung des Alltags

Was ist Pervasive Computing?

6.10.2003

Anwendungsbereiche



Viele zunächst absurd klingende Ideen werden als Anwendungsgebiete für die Techniken des Pervasive Computing genannt - angefangen vom Fertiggericht, das Rezeptvorschläge (und Werbung) auf die Kühlschranktür projiziert, bis hin zur "smarten" Unterwäsche, die kritische, vom individuellen Normalfall abweichende Vitalparameter dem Hausarzt weitermeldet. Generell scheint das Potenzial hinsichtlich sinnvoller Anwendungen jedoch groß, wenn Gegenstände miteinander kooperieren können und über Funk Zugriff auf externe Datenbanken oder im Internet gespeicherte Information haben bzw. jeden passenden Internet-basierten Service nutzen können. So gewinnt offenbar ein automatischer Rasensprenger nicht nur durch eine Vernetzung mit Feuchtigkeitssensoren im Boden an Effizienz, sondern auch durch die im Internet kostenlos erhältliche Wetterprognose. Jenseits spezifischer Anwendungsmöglichkeiten mögen langfristig gesehen Infrastrukturen und Services rund um smarte Dinge (einschließlich Maßnahmen, um dem in einer solchen Umgebung erhöhten Bedürfnis nach Sicherheit und Datenschutz gerecht zu werden) vielleicht sogar einmal eine ganze Industrie beschäftigen, analog den heutigen Konzernen im klassischen Telekommunikations- und Energiesektor.

Die treibende Kraft bei der Verbreitung von Pervasive-Computing-Technologien wird anfänglich sicherlich weniger im individuellen als vielmehr im großindustriellen Bereich zu finden sein. Ein Beispiel stellt die Logistik dar: Bei der Lagerverwaltung und beim Lieferkettenmanagement können aufgrund des großen Warenvolumens bereits kleinste Optimierungen erhebliche Einsparungen mit sich bringen. So haben Firmen wie Gillette schon Großaufträge für ,smart labels" platziert, die sie auf Paletten, Kartons und schließlich einzelnen Produktverpackungen anbringen wollen, um eine lückenlose Verfolgung der Warenströme über die gesamte Lieferkette hinweg sicherzustellen. Mittels passender Lesegeräte an Hochregallagern und Laderampen können Zustand und Ort von Gütern weitgehend ohne menschliche Intervention direkt in betriebliche Informationssysteme übernommen werden.[10] Für manche Güter lohnt es sich sogar, die oben beschriebenen kommunikationsfähigen Miniatursensoren einzusetzen, um in kürzester Zeit über transportbedingte Schäden (z.B. durch zu hohe Temperaturen oder zu starke Erschütterungen) informiert zu werden und so in der Lage zu sein, rechtzeitig Ersatz zu beschaffen, vielleicht sogar noch bevor die unbrauchbar gewordene Ware am Bestimmungsort eintrifft.

Im Bereich des Umweltmonitorings wird in jüngster Zeit die Eignung drahtloser Sensornetze erkundet. Dabei wird eine große Zahl kleinster und sich spontan vernetzender Sensoren in die Umwelt (z.B. in waldbrandgefährdeten Gebieten) eingebracht. Durch den großflächigen Einsatz der hochgradig miniaturisierten und energiearmen Sensoren, die ihre Messwerte - zumindest über kurze Distanzen - funkbasiert übermitteln können, wird es möglich, Phänomene mit bisher nie da gewesener Genauigkeit zu beobachten. Indem viele solche preiswerte Sensoren in physische Strukturen wie Brücken, Straßen oder Wasserleitungssysteme integriert werden, erhält man zukünftig auch dichte Überwachungsnetze für vielfältige weitere Zwecke (z.B. Verkehrsoptimierung oder präventive Wartungsarbeiten). Durch die geringe Größe und dadurch, dass keine physische Infrastruktur (Verkabelung, Stromanschlüsse etc.) benötigt wird, kann die Instrumentierung in flexibler und nahezu "unsichtbarer" Weise geschehen - eine natürlich auch für militärische Zwecke hochinteressante Eigenschaft.

Im Automobilsektor werden Pervasive-Computing-Technologien bereits zunehmend angewandt, da das Auto als Hochpreisprodukt nicht nur genügend Spielraum im Kostenbereich bietet, sondern unter der Karosserie sowohl reichlich Platz als auch eine leistungsstarke Stromversorgung aufweist.[11] Schon heute werden Limousinen der Oberklasse oft mit fahrzeugspezifischen Kommunikationsdiensten ausgestattet, die es dem Auto erlauben, sich selbständig mit Notfall- oder Sicherheitsdiensten in Verbindung zu setzen, um bei einem Unfall (sobald z.B. ein Auslösen der Airbags festgestellt wird) oder bei Diebstahl die eigene Position umgehend zu melden. Für die nächste Fahrzeuggeneration sind bereits Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationsdienste in Planung, die beispielsweise mit Hilfe von Navigationssystem und Tachometer selbständig Staus feststellen und mittels Temperaturfühler und Traktions-Sensoren Glatteis erkennen und dies an alle nachfolgenden Fahrzeuge weitermelden. Selbst direkte Eingriffe wie Notbremssysteme zur Verhinderung von Auffahrunfällen sind nicht länger tabu. Gerade im Zusammenhang mit den jüngsten Bestrebungen der EU, die Zahl der Verkehrstoten drastisch zu reduzieren, dürften smarte Automobile, die es "besser wissen" als ihre Fahrer und so beispielsweise die Höchstgeschwindigkeit oder den Mindestabstand zu vorausfahrenden Fahrzeugen automatisch an die Verkehrslage anpassen, leicht das Gefallen der Gesetzgeber finden.

Ein weiteres wichtiges Anwendungsfeld stellt der Heimbereich dar. Aber auch wenn die ersten "smart homes" bereits von Pionierfamilien bezogen wurden, so bedeutet dies noch nicht, dass deren Internet-Kühlschränke und -Waschmaschinen bald Einzug in den Durchschnittshaushalt finden werden. Sinnvoller erscheint der Einsatz von Pervasive-Computing-Techniken zunächst in den Bereichen Klimakontrolle und Sicherheit. Mit Sensoren innerhalb und außerhalb des Hauses kann das Heizungssystem seine Leistung unmittelbar an die tatsächlichen Bedürfnisse anpassen und beispielsweise auf Nachtbetrieb umschalten, sobald es im Wohnzimmer dunkel wird und die Nachttischlampe im Schlafzimmer eingeschaltet wird. In etwas weiterer Ferne sind hier sogar Systeme denkbar, die mit dem Auto der Bewohner konspirieren, um zu erfahren, ob mit ihrer baldigen Rückkehr zu rechnen ist. In jedem Fall dürfte einem großflächigen Einsatz solcher Systeme in Ein- und Mehrfamilienhäusern zunächst eine Verbreitung in Nutz- und Gewerbeflächen vorausgehen. Dies ist auch im Sicherheitsbereich der Fall, wo schon heute in vielen Bürohäusern der klassische Schlüssel durch die Chipkarte abgelöst wurde und bereits der Einsatz biometrischer Verfahren - also Zugang per Fingerabdruck, Stimmanalyse oder Iris-Scan - vorbereitet wird.

Auch im Leasinggeschäft und bei Strategien für die Preisgestaltung könnten mit Sensoren und Kommunikationsmöglichkeiten ausgestattete Alltagsgegenstände neue Möglichkeiten eröffnen. Viele Gegenstände mögen sich nämlich für das Pay-per-Use als Alternative zum Kaufen eignen, vorausgesetzt, es kann festgestellt werden, wie oft, beziehungsweise wie intensiv, die Nutzung erfolgt - etwas, das bislang eigentlich nur beim Telefonieren, beim Stromverbrauch und bald auch bei der Straßenmaut machbar ist. Ein erprobtes Beispiel sind dynamische Autoversicherungsprämien: Kriterien wie die Fahrweise des Halters, ob dieser das Auto auch anderen überlässt, die Tageszeiten, zu denen das Auto benutzt wird, sowie die Gegenden, in denen geparkt wird, bestimmen die Prämie. Auch wenn dieses Beispiel auf Testmärkten in den USA erfolgreich war - generell wird sich noch zeigen müssen, inwieweit die Kunden so etwas mitmachen wollen, denn es ist sicherlich nicht jedermanns Sache, einer neuen Art des Lehnswesens Vorschub zu leisten und sich von einem Serviceprovider abhängig zu machen, der die Nutzung eines smarten Gegenstandes begrenzt und nach komplexen Preisstrategien einzeln abrechnet. Eine "flat rate" durch klassischen Kauf und Besitz einer Sache mit dem dadurch erworbenen Anspruch auf unbeschränkten Gebrauch kann in vielen Fällen attraktiver wirken.

Viele weitere Anwendungsgebiete "schlauer" und kommunizierender Alltagsdinge sind denkbar. Generell beruhen die Grenzen ihres Einsatzes weniger auf technischen Aspekten, sondern sind vielmehr ökonomischer (Geschäftsmodelle, Standards, Amortisation der Infrastruktur, Kosten des Informationszugriffs etc.) oder sogar rechtlicher und moralischer Art (Was darf der Gegenstand wem verraten und was darf er sich merken?). Auch wenn schlaue Produkte für den Endverbraucher heute noch weitgehend Zukunftsmusik sind: Mittel- und langfristig dürften die diversen Techniken des Pervasive Computing in ihrem Zusammenspiel allgemein eine große wirtschaftliche Bedeutung erlangen. Und sind die Grundtechniken und zugehörigen Infrastrukturen dann erst einmal für höherpreisige Dienste eingeführt, könnten bald darauf auch viele andere und eher banale Gegenstände - Fertiggerichte, Möbelstücke, Spielzeuge - ganz selbstverständlich das Internet mit seinen vielfältigen Ressourcen für die Durchführung ihrer Aufgaben einbeziehen, auch wenn sich die Nutzerinnen und Nutzer dieses Umstands gar nicht bewusst sind. Denn natürlich sind nicht nur Menschen an Information über Gegenstände interessiert, sondern ebenso die schlauen Dinge selbst: Eine Mülltonne mag beispielsweise sehr "neugierig" auf die Recyclingfähigkeit ihres Inhaltes sein, ein Arzneischrank um die Verträglichkeit seiner Medikamente und deren Haltbarkeit "besorgt" sein.



Fußnoten

10.
Vgl. Elgar Fleisch/Markus Dierkes, Betriebswirtschaftliche Anwendungen des Ubiquitous Computing, in: F. Mattern (Hrsg.) (Anm. 7), S. 143 - 157.
11.
Vgl. Ralf-Guido Herrtwich, Fahrzeuge am Netz, in: ebd., S. 63 - 83.