Forschungsinitiative Future Internet

Anwendungsszenario

Future Internet Anwendungsszenario Mit dem nachfolgenden Anwendungsszenario sollen die inhaltliche Zielsetzung veranschaulicht und die erforderlichen Forschungsfragen exemplarisch identifiziert werden. Gleichzeitig verdeutlicht dieses Szenario, dass die anstehenden Probleme nur im interdisziplinären Verbund kompetenter Partner erfolgreich bearbeitet werden können. Dazu sind in das Szenario ergänzende Kommentare eingefügt (eingerückt und kursiv), die einzelne zentralen Fragestellungen erläutern und auf die möglichen Beiträge der Antragsteller hinweisen.

Besuch CeBIT 2015:

Clotilde, Vertreterin eines großen europäischen Telekommunikationsunternehmens, landet Montagmorgen aus Paris kommend in Hannover mit dem Ziel, sich auf der CeBIT so wie in den letzten beiden Jahren mit den wichtigsten Geschäftspartnern ihres Unternehmens zu treffen, sich die neuesten Produkte anzusehen und neue Geschäftsbeziehungen vorzubereiten. Dieses Jahr gibt es aber noch einen besonderen Grund nach Hannover zu kommen. Für das auch von ihrem Unternehmen vertriebene netPhone der neuesten Generation hat sie sich eine Demosoftware herunter geladen. Mit dieser Software kann sie Dienste testen, die anlässlich der diesjährigen CeBIT erstmals in Hannover und Umgebung in Betrieb genommen werden.

Mit dem Verlassen des Flugzeugs schaltet Clotilde ihr netPhone ein und startet die neue Software. Obwohl sie sich noch im Ankunftsterminal befindet, meldet sich das Mobilgerät und bietet – da in Clotildes Kalender der Messebesuch als nächster Termin eingetragen ist – eine Auswahl von Möglichkeiten an, vom Flughafen zum Messegelände zu kommen. Clotilde wählt wegen der Verkehrslage nicht das Taxi, sondern beschließt, mit öffentlichen Verkehrsmitteln zur Messe zu fahren. Unmittelbar erhält Clotilde Informationen über den schnellstmöglichen Weg und die aktuellen Verbindungsdaten. Zur S-Bahn muss sie sich ein wenig beeilen, da sie jetzt weiß, dass die nächste Bahn in 5 Minuten abfährt und bis zur darauf folgenden Bahn möchte sie nicht warten. Eine Fahrkarte muss sie nicht lösen. Dies erledigt sie durch einfachen Klick an Ihrem netPhone, das sie auch innerhalb der Gebäude sicher zur unterirdischen S-Bahn-Station führt, die sie gerade noch rechtzeitig erreicht.

Das netPhone benötigt dazu eine neu zu entwickelnde Technologie, die es erlaubt, über wenige ortsfeste Signalempfänger die Position eines Mobiltelefons auch in Gebäuden auf wenige Meter genau zu bestimmen. Da das netPhone die aktuelle Position kennt und Clotilde das Ziel ausgewählt hat, kann das netPhone ausgehend von ihrer aktuellen Position die Route über die im Internet verfügbaren Dienste bestimmen. Anders als bisher stehen aber jetzt nicht mehr nur die festen Fahrpläne zur Verfügung. Die im Einsatz befindlichen Fahrzeuge melden kontinuierlich ihre aktuellen Positionen zurück. So können auch aktuelle Verzögerungen in die Routen- und Verbindungsplanung einbezogen werden und der individuelle Verbindungsplan ständig optimiert werden. Davon können auch internetbasierte Fahrplandienste (z.B. EFA) profitieren. Die Bezahlung erfolgt mittels „NFC“ (Near Field Communication), ist technologisch bereits heute verfügbar aber noch nicht in der Breite eingeführt und nicht mit weiteren Internetdiensten verknüpft.

Während ihrer Fahrt zum Hauptbahnhof kann Clotilde sich fortlaufend anzeigen lassen, wann sie auf dem Messegelände ankommen wird. Sie wählt aber einen Touristenmodus, mit dem sie auf Ihrer Fahrt über die Landschaft und Sehenswürdigkeiten informiert wird. Ein sehr altes aber schön renoviertes Fabrikgebäude weckt plötzlich ihr Interesse. Sie macht aus der SBahn heraus ein Foto und bittet das netPhone um weitere Informationen. Das etwas verwackelte Foto wird an einen zentralen Server geschickt, der das Gebäude über die mittels GPS bestimmte ungefähre Ortsangabe und eine Bildanalyse sehr schnell identifiziert und eine Internetrecherche über das Gebäude startet. So erfährt sie, dass dieses Gebäude zu einem größeren Industrieareal aus der Zeit Anfang des letzten Jahrhunderts gehört, das viele Jahre brach lag. In den letzten beiden Jahren wurde es von einem bekannten Architekten umgestaltet und beinhaltet jetzt eine Reihe sehr exklusiver Appartements. Clotilde interessiert sich privat sehr für Architektur. Sie möchte daher wissen, ob es über den Architekten weitere Informationen gibt. Eine weitere, tiefer gehende Internetrecherche liefert als Ergebnis bei Amazon zwei teure Bildbände über den Architekten. Da das netPhone gleichzeitig auch ermittelt, dass diese beiden Bücher zum Bestand der Technischen Informationsbibliothek an der Leibniz Universität Hannover gehören und diese Bibliothek bis 22 Uhr geöffnet hat, notiert Clotilde als möglichen Abendtermin in ihrem Kalender einen Besuch in der TIB, um sich diese beiden Bildbände nach dem Messebesuch anzusehen. Die TIB hat die wichtigsten Dokumente digitalisiert. Clotilde kann daher jetzt schon beide Bände virtuell durchblättern und sich einen Überblick über den Inhalt verschaffen. Das Display des netPhones wäre dazu aber viel zu klein. Glücklicherweise kann sie den neuerdings in viele Mobilgeräte eingebauten Mini-Beamer5 auf ein leeres Blatt Papier richten und so den Bildband fast in Originalgröße betrachten.

Um Dienste der beschriebenen Art realisieren zu können, müssen Verfahren entwickelt werden, auch aus Multimediadaten (Bilder, Videos) für die Recherche verwertbare Informationen abzuleiten. Gleichzeitig sind Verfahren erforderlich, auch über schmalbandige Kanäle solche Daten schnell und sicher zu übertragen. Es ist darüber hinaus notwendig, auch Kontextwissen, wie die ungefähre Lage des fotografierten Objektes, in die Suche einzubinden. Geodaten sind eine der wichtigsten Kontextualisierungsdaten, erste einfache Ansätze, solche Daten zu nutzen, existieren heute in Form von Google Earth oder Google Maps. Auch hier werden automatisierte Verfahren zur Datenerfassung und Aktualisierung eingesetzt, allerdings nicht mit der hier erforderlichen hohen Aktualisierungsrate. Die textuelle Suche im World Wide Web mit Hilfe von Suchmaschinen wie Google und Yahoo ist bekanntermaßen weit fortgeschritten. Die Suche nach audio-visuellen Ressourcen (vgl. das L3S Integrated Projekt PHAROS) sowie die Integration strukturierter und semistrukturierter Daten aus Datenbanken, die über das Internet prinzipiell verfügbar sind, ist aber erst rudimentär gelöst. Von den vielen Möglichkeiten des Future Internet möchte jede Person einen eigenen Ausschnitt nutzen und individuell für sich optimieren. Die Wünsche und Anforderungen müssen mit neuen, fast mühelosen Verfahren nebenbei erhoben und immer wieder validiert werden.

Clotilde ist in der Zwischenzeit am Hauptbahnhof in die Straßenbahn Richtung Messegelände umgestiegen und nutzt ihr neues netPhone, um ihre heutigen Messetermine mit der von der Messegesellschaft bereitgestellten Terminplanungssoftware myMesse zu synchronisieren. Ein Termin wurde verschoben, so dass sie Ihren Gang über die Messe etwas umstellen muss. An dieser Stelle wird sie vom netPhone gefragt, ob sie den neuen Dienst des People-Movers nutzen möchte, der sie entsprechend ihrer Terminliste sicher von Halle zu Halle bringt wird. Sie meldet sich an und erhält die Meldung, dass das Fahrzeug mit der Nr. 34 in 12 Minuten am Ausgang der Messeeingangshalle für sie bereit steht und sie zur Halle 9 bringen wird. Als sie dort ankommt, ist sie allerdings etwas überrascht, weil die dort stehenden PeopleMover nur zwei Sitze haben und keine Fahrer zu sehen sind. Sie ist etwas skeptisch, setzt sich dann aber doch auf ihren PeopleMover, weil sie dazu von dem Messepersonal freundlich ermuntert wird. Das Fahrzeug begrüßt sie mit Ihrem Namen und beginnt sofort seine Fahrt Richtung Halle 9. Dort angekommen, wartet bereits ein anderer Messegast, den Fahrzeug Nr. 34 an einen anderen Ort bringen wird. Mit ihrem netPhone findet Clotilde schnell und zuverlässig ihren Gesprächspartner auch innerhalb der unübersichtlichen Messehalle. Rechtzeitig vor Ihrem nächsten Meeting erhält sie eine Nachricht, ob sie nun zu ihrem folgenden Termin gebracht werden soll. Das Gespräch hat etwas länger gedauert, deshalb bittet sie darum, erst in 15 Minuten abgeholt zu werden und den nächsten Termin entsprechend zu verschieben. Dies wird bestätigt und kurz vor Ablauf dieser Zeit erhält sie erneut eine Nachricht, dass nun Fahrzeug Nr. 13 bereit steht und sie zu ihrer Verabredung in Halle 18 bringen wird.

Internetbasierte Terminplanungsprogramme sind bereits intensiv in der Nutzung (z.B. Doodle). Diese Dienste müssen weiterentwickelt und mit anderen Anwendungen (z.B. Routenplanung) verknüpft werden. Zusammen mit Programmen zur präzisen Koordination der autonomen Fahrzeuge entstehen hochdynamische, extrem komplexe, verteilte und sich selbstorganisierende Systeme. Dafür müssen in den nächsten Jahren die geeignete Algorithmen und Entwicklungsmethoden gefunden, untersucht und optimiert werden (vgl. Forschungsinitiative IT-Ökosysteme). Eine zentrale Steuerung und Koordination solcher komplexer, heterogener und verteilter Systeme erscheint kaum möglich. Entsprechend müssen neue verteilte IT-Infrastrukturen entwickelt werden. Da viele Daten personenbezogen sind, müssen gleichzeitig neue, effizientere Verfahren für die vertrauliche Übertragung und Verarbeitung entstehen.

Hannover ist eine grüne und sehr schöne Stadt und natürlich auch gerade während der Messe sehr belebt. Clotilde kennt die Stadt ein wenig, ist aber doch erfreut, dass nun auch Hannover im CityBook-Network prominent vertreten ist. Diese seit einigen Jahren existierende Social-Network-Plattform verknüpft geographische und soziale Informationen und Meinungen für Geschäftsreisende und Touristen. Aufgrund ihres Nutzerprofils und ihres aktuellen Wunsches nach einem etwas unkonventionelleren Restaurant bekommt sie über das netPhone Vorschläge für zwei Restaurants in der Innenstadt, von denen eins erst kürzlich eröffnet hat, aber schon sehr gute Kritiken von Geschäftsreisenden mit ähnlichem Geschmack bekommen hat. Angezeigt wird auch, dass eine Kollegin aus London, mit der sie schon einige Male etwas unternommen hat, die sie nun aber schon seit einem Jahr nicht mehr gesehen hat, dieses Restaurant ausgewählt hat. Sie gibt ihr über das netPhone kurz Bescheid, und der erste Messetag klingt mit einem guten mexikanischen Abendessen und spanischem Rotwein aus. Die Bibliothek wird sie morgen besuchen. Falls es doch nicht klappt, wird sie zu Hause die Architekturbände in der digitalen Form nutzen; vielleicht findet sie ja noch jemanden, der auch an Architektur Interesse hat; sie ist Mitglied des Architecture-Net, das mit dem City-Book-Network verknüpft ist.

Soziale Netzwerk-Plattformen sind gegenwärtig die am schnellsten wachsende Applikationsgruppen im Internet, Millionen Nutzer nützen z.B. FaceBook und MySpace. Die Integration bzw. der (kontrollierte) Datenaustausch zwischen diesen Netzen steckt aber noch in den Kinderschuhen, ebenso wie die Verknüpfung mit Informationen aus anderen Datenquellen sowie die Nutzung der über das Netzwerk durchgeführten Aktionen und Interaktionen für personalisierte Empfehlungen und Suche. Im Future Internet werden Erfahrungen ausgetauscht und neue Erfahrungen gemacht. Den Fluss von Informationen und Erfahrungen während der Weiterentwicklung von Future Internet-Diensten kann man analysieren und optimieren, um nahe bei den Bedürfnissen der Menschen zu bleiben.