Das Internet der Dinge (IoT) verbindet Objekte aus der physischen Welt mit der Fülle an Informationen aus dem Web. Durch eine ausgeklügelte Verknüpfung und sinnvolle Algorithmen können so die Objekte und die Informationen in Beziehung zueinander gesetzt werden und sich daraus neue Informationen gewinnen lassen. So könnte etwa die Pillenbox registrieren, dass sie heute noch nicht geöffnet wurde und dem Smartphone melden, dass offensichtlich auf die Einnahme eines Medikaments vergessen wurde. Verbessert sich unsere Lebensqualität durch dichtere Vernetzung oder führt die Abgabe von alltäglichen Tasks zu Kontrollverlust und totaler Überwachung? Teil 1. unserer Serie „Trends in der Bildungstechnologie“ stellt Überlegungen dazu an.
Der Kühlschrank meldet, dass die Milchpackung fast leer ist, woraufhin das Smarthouse eine automatische Bestellung abschickt. Wenn diese eintrifft, sendet die Haustür eine Nachricht ans Smartphone, dass etwas angekommen ist. Die Anbindung von Alltagsgegenständen an das Web macht dieses Szenario schon jetzt möglich. Kleidung, Uhren, Brillen, Waschmaschinen, Schuhe, Kochlöffel, Blumentöpfe – unzählige Dinge sind bereits mit Onlinezugang erhältlich. Sie alle sammeln fleißig Informationen und Daten, die dann online verknüpft und analysiert werden. Die Ergebnisse dieser Berechnungen werden wiederrum an die Geräte zurückgeschickt und diese reagieren entsprechend.
Technische Voraussetzungen für das Internet der Dinge
Dies geschieht vorwiegend über TCP/IP, einem Standard für Netzwerkverbindungen, der festlegt, welchen Weg Informationen in der Vielzahl von Vernetzungen nehmen. TCP/IP wurde in den 1970er Jahren von Vinton Cerf und Robert E. Kahn entwickelt. Mit der Veröffentlichung von TCP/IP v6 im Jahr 2006 wurde eine Unmenge an neuen IP-Adressen verfügbar und damit die Voraussetzungen geschaffen, Objekte und die Informationen zu vernetzen, die daran angebrachte Sensoren und Geräte sammeln.
Anwendungsszenario Gütertransport
Die vergrößerte Adressbandbreite eröffnet ganz neue Möglichkeiten für das Tracking wertvoller Güter, Vor-Ort-Einkäufen, Passkontrollen, Inventarisierung, Identifizierung und ähnliche Anwendungsfelder. Eingebaute Chips, Sensoren und winzige Prozessoren auf einem Objekt können allerlei Informationen über dieses speichern, wie etwa Kosten, Alter, Temperatur, Farbe, Druck oder Luftfeuchtigkeit und diese über das Netz versenden. Diese Vernetzung ermöglicht Fernwartung, Statuskontrolle, Nachverfolgung oder Warnung wenn das betreffende Objekt in Gefahr ist.
Anwendungen in der Bildung
Stellen Sie sich folgendes Szenario vor: sie sitzen auf der Toilette und bekommen nach ein paar Minuten eine Push-Nachricht von ihrem Vokabeltrainer auf ihr Smartphone. Die Toilette hatte im Hintergrund analysiert, dass sie schon einige Minuten benutzt wird, und sendete eine Nachricht ans Smartphone. Das wiederrum hat beschlossen, dem User vorzuschlagen, die Zeit doch für das Lernen von Vokabeln zu nutzen. Viele BildungsforscherInnen sehen darin tatsächlich den größten Vorteil des Internets der Dinge: Muster in der Tagesgestaltung der Lernenden können analysiert und entsprechend individualisierte Lernpläne erstellt werden. Einen Nutzen sehen ForscherInnen aber auch in der Inventarisierung von Lehr- und Lernmaterialien wie Bücher, Abgaben oder Equipment, das dadurch nachverfolgbar ist. In Kombination mit Technologien wie iBeacon können die mitgebrachten Geräte dann sogar mit Zusatzfunktionen ausgestattet werden. So würde ein Skriptum automatisch auf dem Display erscheinen, wenn man den Seminarraum betritt.
In der permanenten Verwendung der Devices sieht man auch Vorteile für die Forschung: Studien können so in Echtzeit durchgeführt werden, Feldforschung in Real-Time scheint in greifbarer Nähe. Und die Daten kommen gleich digital und schön sortiert bei den WissenschaftlerInnen an.
Für bestimmte Personengruppen könnte sich das IoT als wahrer Segen herausstellen: die Umgebung und die Räumlichkeiten von Bildungseinrichtungen könnten etwa für blinde Menschen viel zugänglicher gestaltet werden. Aber auch für mehr Umweltschutz am Campus eignet sich das Internet der Dinge: so könnte etwa ein Wasserhahn melden, dass er nicht abgedreht wurde.
Anfangsschwierigkeiten und Risiken
Dutzende NutzerInnen der künstlichen Intelligenz Alexa, die von Amazon als Smarthouse-Standard entwickelt wurde, staunten nicht schlecht, als die sprachgesteuerte Alexa plötzlich ein Puppenhaus bestellen wollte. Das System hatte eine Nachrichtensendung im Hintergrund gehört und das dort Gesagte als Bestellung interpretiert. Die Interaktion der Geräte untereinander bedarf also noch der Kontrolle durch den Menschen, die Fülle an Daten und Verknüpfungen machen einem den Überblick aber oft schwierig: können wir tatsächlich sicher sein, welche Daten wohin gesendet werden? Welche Muster ergeben sich aus der Summe an Informationen? Birgt gerade die Kombination an Daten Gefahren, die sich aus einzelnen Datensätzen vielleicht nicht ergeben hätten? Die ursprünglich zur Stadtentwicklung erhobenen Wohndaten der Amsterdamer Juden waren unverfänglich, bis zu jenem Zeitpunkt, als die Nazis die Niederlande eroberten. Der sorgsame Umgang mit Daten scheint also geboten.
Probleme verursacht auch der Energieverbrauch der Geräte. Die Versorgung von tragbaren Geräten ist schwierig, trotz steigender Ladekapazitäten müssen die Devices häufig geladen werden.
Und nicht zuletzt bietet das Netz an Geräten ideale Bedingungen für Hacker. Während wir unsere PCs mit Firewalls und Virenscannern schützen, ist das Internet der Dinge oft offen und angreifbar. Und tatsächlich gab es die ersten Angriffe von Kühlschränken und Brotbackautomaten auf Streamingdienste wie Netflix.
Die Serie: Trend-Technologien im Bildungsbereich
Das Department für Interaktive Medien und Bildungstechnologien wird in den kommenden Wochen jeweils eine Trend-Technologie im Bildungsbereich in den Fokus der Aufmerksamkeit rücken. Grundlage dieser Serie sind die Horizon-Reports des renommierten New Media Consortium (NMC).
Die Horizon Reports stellen die Forschungsergebnisse der NMC-Gemeinschaft dar und listen für den jeweiligen Bereich jedes Jahr sechs für den Bildungsbereich zukunftsträchtige Technologien auf. Jeweils zwei davon sind aktuell in einigen fortgeschrittenen Institutionen schon im Einsatz und haben daher bereits jetzt bzw. im nächsten Jahr große Auswirkungen. Jeweils zwei weitere Technologien werden in 2-3 und 4-5 Jahren im Bildungsbereich an Bedeutung gewinnen.
Künftige Artikel des Departments für Interaktive Medien und Bildungstechnologien werden sich mit Themen wie Natural User Interfaces, Adaptive Learning Technologies und Mobile Learning beschäftigen
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