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6.10.2003 | Von:
Siegfried Behrendt
Lorenz M. Hilty
Lorenz Erdmann

Nachhaltigkeit und Vorsorge - Anforderungen der Digitalisierung an das politische System

Wie manifestiert sich PervasiveComputing?

Die Miniaturisierung der Mikroelektronik wird voraussichtlich noch etwa zehn Jahre ohne Technologiebruch voranschreiten. Sie ist eine wesentliche Triebkraft für die Realisierung der Vision "Pervasive Computing". Eine entscheidende Rolle wird die weitere Entwicklung der drahtlosen Vernetzung durch Mobilfunk, aber auch durch lokale Netzwerke spielen. Pervasive Computing wird sich nur dann auf breiter Basis durchsetzen, wenn Fortschritte im Bereich der Benutzerschnittstellen gemacht werden, etwa bei der Steuerung durch gesprochene Sprache. Eine wesentliche Neuerung gegenüber der heute verbreiteten ICT ist die Kontextsensitivität: Die Komponenten reagieren auf ihre Umgebung und können daher auch ohne Aufforderung durch den Benutzer aktiv werden. Im Softwarebereich werden so genannte Agententechnologien an Bedeutung gewinnen. Dabei delegiert der Benutzer Entscheidungen an Programme, weil er den Informationsfluss selbst nicht mehr bewältigen kann.

Mit Blick auf Anwendungen sind verschiedene Entwicklungen und Ausprägungen des Pervasive Computing denkbar, die sich im Durchdringungs- und Vernetzungsgrad "intelligenter Geräte" und "smarter Gegenstände" im Alltag unterscheiden. Sie werden im Folgenden in drei Szenarien für den Zeitraum bis 2012 beschrieben (vgl. Tabelle 1: PDF-Version).

Szenario 1: Zurückhaltendes Szenario

In diesem Szenario überwiegen die hemmenden Einflussfaktoren. Zwar werden technische Voraussetzungen für einen ortsunabhängigen Zugang zu Informationen geschaffen, der Markt für Inhalte und Dienste entwickelt sich aber nur langsam. Ausschlaggebend ist die eingeschränkte Benutzbarkeit der Technologie: schlecht lesbare Displays, umständliche Handhabung, lange Wartezeiten beim Download von Daten und komplizierte Sicherheitsabfragen (Vergessen der vielen Kennwörter). Sicherheitsaspekte und Datenschutzfragen gewinnen an Brisanz. Die Verbreitung der Funktechnologien verschärft die Diskussion um den "Elektrosmog" und bremst die Entwicklung.

Angesichts dieser Hemmnisse bleibt der Versuch erfolglos, das Internet für alltägliche Geräte und Gegenstände nutzbar zu machen und hausinterne Netze zu einem Massenmarkt zu entwickeln. Viele Technologieanwendungen werden vom Nutzer kaum akzeptiert, da diese keine echte Entlastung mit sich bringen, sondern wie beim "smart home" eher den alltäglichen Koordinationsaufwand für eine auch 2012 nicht autonom funktionierende Technik vergrößern. Ein Massenmarkt für Pervasive Computing entwickelt sich nur auf wenigen Feldern, so im Automobilbereich. Während der gewerbliche Bereich, einhergehend mit dem Trend zu flexibleren Arbeitsformen, einige Möglichkeiten des Pervasive Computing gezielt nutzt, bleibt der Durchdringungs- und Vernetzungsgrad im privaten Alltag gering.

Szenario 2: Mittleres Szenario

Mit diesem Szenario versuchen wir auf der Basis von Marktabschätzungen und Expertenmeinungen eine möglichst wahrscheinliche Entwicklung des Pervasive Computing zu beschreiben. Der Computer in seiner heutigen Form verliert seine Dominanz. Hinzu treten neuartige, mobile Geräte ebenso wie stationäre Internetanschlüsse in Haushaltsgeräten. Neben der Konvergenz verschiedener Technologien der Telekommunikation, Informationsverarbeitung und der Medien findet eine Weiterentwicklung des Internets statt. Spezielle Gateways ermöglichen eine Vernetzung der Haushaltsgeräte über das Internet. Handys werden als Vorboten und Indikatoren des Vordringens mobiler Computertechnik in viele Alltagsbereiche betrachtet. Die Marktsegmentierung orientiert sich an drei Gruppen von mobilen Endgeräten: Geräte, die wie die heutigen Handys eher der Sprachkommunikation dienen, solche die als "mobile Büros" im Wesentlichen den Umgang mit Dokumenten unterstützen sowie Geräte, die in erster Linie für Videos und Spiele genutzt werden. Zwar gibt es auch multifunktionale Geräte, die "alles" können, aber sie bleiben in ihrer Qualität hinter den zielgruppenorientierten Geräten zurück.

Parallel zur Durchdringung des Marktes mit mobilen Endgeräten findet eine Durchdringung mit "smarten" Gegenständen statt. Diese haben zum Beispiel Zugang zum Internet und/oder kommunizieren über Wireless Local Area Networks (W-LANs)[2] und sollen das Alltagshandeln des Nutzers unterstützen. Vor allem junge Erwachsene eignen sich diese neuen Technologien als Pioniere an ("early adopters"). Multimedia wird für sie zum Lifestyle-Element, das nahtlos in eine "Always-on"-Kommunikationskultur einfließt.

Neben dem Verkehrssektor, auf dem Pervasive Computing stark vordringt, von sicherheitsbezogenen Anwendungen bis hin zu intermodalen Mobilitätsdiensten, sind insbesondere Geschäftsverbindungen, die Arbeitswelt, die Mediennutzung und die Medizin von den Umwälzungen betroffen. Erhebliche Veränderungen sind auch durch die Verbilligung elektronischer Etiketten ("smart labels") zu erwarten. Haupteinsatzbereiche liegen zunächst in der Automatisierung der Lagerhaltung und Optimierung von Wertschöpfungsketten, wodurch Kosten erheblich reduziert werden. Allmählich setzen sich kassenlose Supermärkte durch. Die Zugangskontrolle zum öffentlichen Nahverkehr mit Transpondern[3] ersetzt ab ca. 2005 die herkömmlichen Fahrscheinsysteme. Der Leihverkehr in Bibliotheken und Videotheken wird großflächig auf "smart labels" umgestellt. In Teilbereichen werden Transponder auch zur Lokalisierung von Menschen (Kinder, Pflegebedürftige) und Gegenständen (z.B. Ortung von Fahrrädern bei Diebstahl) eingesetzt.

Szenario 3: Hightech-Szenario

In diesem Szenario dringen autonome elektronische Systeme in alle Lebensbereiche vor. Hemmnisse werden nahezu vollständig überwunden. Computertechnik wird allgegenwärtig und zugleich unsichtbar. Die heute von den Entwicklungsabteilungen und Forschungslabors der Industrie angekündigten Technologien werden bis 2012 Wirklichkeit. "Always on", "anytime" und "anywhere wireless" sind die Kennzeichen dieses Entwicklungspfades. Er steht nicht nur für eine technische Entwicklung, sondern für eine neue Erfahrungswelt, die von einer weitgehenden Verschmelzung von realem und virtuellem Raum geprägt ist. Die "digitale Aura" umgibt und begleitet den Benutzer im Alltag. Der Computer verschmilzt mit der Kleidung zum "wearable", einem individuell auf den Träger ausgerichteten System. Mobile Berufe sind hier eine erste Zielgruppe. Sie übernehmen die Vorreiterrolle. Von hier aus werden auch breitere Zielgruppen erschlossen.

Miniaturisierung und Preisverfall der Mikroelektronik sind so weit fortgeschritten, dass sich in nahezu jedem Alltagsgegenstand, vom Sessel über die Verpackung bis zum Salzstreuer, ein Chip befindet. Ein Server vernetzt und organisiert "intelligente" Geräte und Gegenstände im Haushalt: Heizung, PC, Waschmaschine, Kleidungsstücke, Kaffeemaschine, Kaffeetassen usw. Ermöglicht wird dies durch Funktechnologien wie Bluetooth[4], W-LAN, UMTS[5] und/oder neue Funktechnologien, die sich derzeit in der Entwicklung befinden. Die vierte Mobilfunkgeneration soll noch höhere Übertragungsgeschwindigkeiten zulassen.[6] "Smart labels" erlauben eine Identifikation praktisch aller Produkte. Diese zeichnen außerdem ihre eigene Historie auf. Dadurch wird die Wirtschaft revolutioniert: "Smart labels" ermöglichen einen durchgängigen Informationsfluss vom Rohstofferzeuger über den Handel bis hin zum Entsorger. "Intelligente Produkte" liefern den Herstellern wichtige Informationen über deren Nutzungszustand. Versicherer müssen nicht mehr fürchten, dass versicherte Güter (z.B. Kunstwerke) verloren gehen. Sie können jederzeit identifiziert und lokalisiert werden. In der Medizin werden elektronische Implantate bei Risikogruppen zur Routine. Mikrochips unter der Haut speichern Informationen; für Gelähmte kommen Chips zur Überbrückung von verletzten Stellen des Nervensystems und computergesteuerte Prothesen auf den Markt.

Viele Anwendungen sind kontextsensitiv und stellen sich auf den jeweiligen Nutzer ein. "Intelligente Agenten" helfen die Vielfalt multimedialer Daten im Alltag zu verarbeiten. Über Netze werden viele Dienste zur passiven oder aktiven Unterstützung der Benutzer automatisch bereitgestellt. Der Benutzer wird zunehmend als Entscheidungsträger umgangen. Begleitet wird dieser Prozess vom Verschwinden kommunikationsfreier Räume. Offline sein ist die Ausnahme.


Fußnoten

2.
Drahtloses Computernetzwerk im Lokalbereich, mit dem typischerweise alle Endgeräte innerhalb eines Gebäudes erreicht werden.
3.
Zusammenziehung der Worte Transmitter und Responder: Datenspeicher, dessen Inhalt über kurze Distanz drahtlos abgefragt und verändert werden kann.
4.
Funkstandard im Ultrahochfrequenzbereich, mit der sich mobile Geräte untereinander drahtlos verbinden lassen. Im Gegensatz zu Infrarot-Schnittstellen (wie bei der TV-Fernbedienung) ist kein Sichtkontakt erforderlich.
5.
Universal Mobile Telecommunications System, europäische Variante der Mobilfunksysteme der dritten Generation 3G. Neben dem Telefondienst ermöglicht UMTS die Bereitstellung von Multimediadiensten (Daten, Bild, Ton) mit vergleichsweise hohen Übertragungsraten.
6.
Weiterentwicklung der dritten Generation im Mobilfunkstandard (UMTS) zur vierten (4G). Möglich sind damit noch höhere Datengeschwindigkeiten. Ziel ist die vollständige Integration von Mobil- und Festnetztechniken und die Standardisierung der Dienstefunktionen.