Kategorie: Virtual Reality

Smartphones in Uni-Netz – die mobile Herausforderung


Im Jahre 2005 war noch kein iPhone in Sicht, trotzdem gab es schon lange vorher innovative Smartphones. Verbreitet waren vor 10 Jahren Geräte der Hersteller HTC mit Windows Mobile 2003 oder Nokia mit Symbian als Betriebssystem, die per Stift oder Tastatur bedient wurden. Die “Windows Mobile” Geräte hatten Bezeichnungen wie MDA oder XDA. Das Webforum XDA-Developers stammt übrigens aus dieser Zeit. Einer der Benutzer des Forums mit dem Namen Cyanogen veröffentlichte dort 2009 eine Android-Modifikation, die heute Basis für die führende Open-Source Android-Distribution ist. Der Marktführer bei Feature- und Smartphones war Nokia mit Geräten, die schon 2005 sowohl WLAN als auch Voice over IP unterstützten. Smartphones waren damals aber sehr teuer und Managern bzw. Firmenkunden vorbehalten. UMTS-Datenverträge schlugen mit wenig studierendenkompatiblen Preisen von weit über 60 € im Monat zu Buche.

Und heute?

Heute ist gibt es Datenflats für 2,95 € monatlich und das mobile Internet ist in den Ballungsräumen überall verfügbar. Es gibt kaum noch Mobilfunknutzer/-innen, die kein Smartphone verwenden. Für viele junge Menschen ist das Smartphone das zentrale Gerät für den Internetzugang und die Kommunikation. Ortsbezogene Dienste sind heute allgegenwärtig. Nutzerdaten für ortsbezogene Werbeprofile sind die Währung, in der heute Dienste und Apps bezahlt werden.

Wo geht es in Zukunft hin?

In der Rückschau sieht man, dass neue Technologien nicht von heute auf morgen etabliert werden, sondern dass sich die Entwicklung immer lange vorher abzeichnet. Allerdings ist immer schwer zu erraten, wohin die Reise wirklich geht. Während 2006 angenommen wurde, dass Mobiltelefone immer kleiner werden, ist derzeit das Gegenteil der Fall. Die Displays werden größer und hochauflösender. Die Nutzer wollen nicht irgendwelche Mobilseiten sehen, sondern “das ganze Internet”. Das ist übrigens das Argument, mit dem das erste iPhone beworben wurde. Andererseitshaben sich andere Vorhersagen bezüglich der Sprachein- und ausgabe für Smartphones bewahrheitet (Andreas Bischoff, Virtual Reality und Streaming-Technologien in der webbasierten multimedialen Lehre und für Ubiquitous Computing, BoD 2006.).

Die Zukunft von gestern, eine Celluon Lasertastatur an einem Campaq iPaq im Jahre
2005 – heute baut diese Firma Laser-Projektoren

Neue mobile Anwendungen auch fürs lernen
Mobile Augmented Reality Anwendungen werden in Zukunft den Endkundenmarkt erreichen. Google bereitet mit den Produkten Glaces und Cardboard den Markt für solche Applikationen. Die Rechen- und Grafikleistung der mobilen Geräte öffnet diesen Technologien den Einsatz auf Geräten. Für die Hochschule können diese Entwicklungen im Bereich mobiles Lernen zukünftig sehr interessant werden. Mit ein wenig Fantasie lassen sich ganz neue mobile ortsbezogene Lernszenarien realisieren. In wenigen Jahren werden möglicherweise AR-Brillen mit Mobilfunkanbindung den Campusalltag dominieren. Interessant ist auch die mögliche Integration von neuen laserbasierten Projektoren in Mobiltelefonen.

VR-Brille realisiert mit DIVE und Smartphone

Also alles gut?

Ein weiteres Zukunftsthema wird mobile Security werden. Ähnlich wie Windows auf dem Desktop ab Ende der 90er Jahre Ziel von Angriffen über das Internet wurde, blüht dieses Schicksal nun Android als dominierender Betriebssystemplattform für Smartphones. Ist ein Smartphone erst einmal von Malware durchdrungen, ist es ein Leichtes, diese Geräte und so die Nutzer zu verfolgen, persönliche Kontaktdaten und Passwörter abzugreifen oder das Telefon gar als Abhörwanze zu betreiben. Die Hersteller haben wenig Interesse daran, für Security-Updates zu sorgen, nachdem die Geräte erst einmal verkauft worden sind. Die großen Gewinner der Smartphone-Welle sind Konzerne wie Apple, Google und Amazon, die Nutzerdaten aggregieren und verkaufen. Die digitale Spaltung der Gesellschafft setzt sich im Mobilbereich fort. Aufgeklärte, kreative Nutzer beherrschen die Technologie, „rooten“ ihre Geräte, sind in der Lage Security-Fixes zu installieren und Werbeangebote zu blockieren, während das Gros der Anwender der Technologie und den Konzernen hilflos ausgeliefert sein wird. Information ist der Rohstoff des
21. Jahrhunderts und die Nutzer/-innen sind, wie auch in den sozialen Netzwerken, die eigentliche Ware. Ein erschreckendes Beispiel dafür ist Google. Der Dienst Google Now speichert beispielsweise die „Ok Google“ Sprachsuchen aller Nutzer für immer als Audio-Datei ab, sofern der Suchverlauf in den Benutzereinstellungen aktiviert ist.

Der große Datendurst


Die attraktiven neuen mobilen Dienste benötigen höhere Übertragungsbandbreiten und der mobile Datendurst steigt rasant an. Die Netze lassen sich aber nicht beliebig leicht ausbauen. Bezüglich der für den Mobilfunk freien Frequenzen setzt die Physik Grenzen durch die notwendigen Antennengrößen bei niedrigeren und der höheren Dämpfung bei höheren Frequenzen. Die Deregulierung der nutzbaren Frequenzbänder kann da nur wenig Abhilfe schaffen. Der prognostizierte exponentielle Anstieg der Datenmenge in den mobilen Netzen kann nur durch eine erhöhte Dichte von Mobilfunkantennen mit kleinerer Reichweite, mit sogenannten Femtozellen realisiert werden. Es ist durchaus denkbar, dass in einigen Jahren das ZIM neben WLAN-Accesspoints auch solche Femtozellen am Campus installieren wird. Die Mobilfunkprovider reagieren auf den Kapazitätsengpass mit einer Kontingentierung des Datenvolumens. Das Argument, durch das immer verfügbare schnelle LTE-Mobilfunknetz werde die „alte“ WLANTechnologie überflüssig, relativiert sich durch die Limitierung durch Volumentarife. Daraus folgt für die Hochschule, dass der Ausbau von WLAN als Alternative zu LTE mit hoher Priorität vorangetrieben werden muss. In Zukunft muss dabei auf den 5GHz-Frequenzbereich mit seinen höheren Datentransferraten und Kanälen fokussiert werden, um eine hohe Qualität für die Nutzung zu gewährleisten. Es ist zu erwarten, dass bald alle Smartphone-Hersteller den überlegenen 5GHz 802.11ac-Standard unterstützen werden. Innovative Verfahren, wie die auch für das „Freifunk“ eingesetzte WLAN-Mesh-Funktechnik werden zukünftig auch auf dem Campus eine große Rolle spielen. Vielleicht wird das Bandbreitenproblem auch durch sich selbst organisierende Mesh-Netze, bestehend aus den Smartphones der Nutzer, zu lösen sein. Die technischen Voraussetzungen bringt das Linux-basierte Android zumindest theoretisch mit. Man darf gespannt sein!

Diesen Artikel hatte ich ursrünglich für die Broschüre 10 Jahre ZIM an der Universität Duisburg-Essen erstellt.

 

CeBIT 2013 – 3D-Drucker, Google Glasses Alternativen und BYOD


Obwohl es heutzutage viel einfacher ist sich im Web über innovative Technologien zu informieren und die CeBIT nicht wirklich immer schnell auf neue Trends reagiert, bin ich als Überzeugungstäter wieder dort gewesen.

Viele Aussteller weichen den Kugelschreiber- und Mauspad-Sammlern in den geschlossenen Planet Reseller Bereich aus. Tatsächlich war ich in diesem Jahr das erste Mal in diesem Bereich und war enttäuscht, dass es auch dort nur wenig wirklich interessante Dinge zu sehen gab.  Scheinbar geht es bei diesem  Bereich wohl nur darum Sex sells Geschmacklosigkeiten der Austeller vor dem Massenpublikum zu verbergen.  Auf der nächsten CeBIT werde ich mir diesen Bereich wohl schenken. Pearl präsentierte aber nur dort  einen interessanten Fensterputz-Roboter. Service-Robotik ist also massentauglich geworden.

Fensterputzroboter von Perl

Uboot-Roboter

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Auch der Bereich Webcity nimmt an Relevanz leider stark ab. Mit Themen wie Social Marketing hat sich der Bereich nun sehr weit von dem ursprünglich innovativen Web 2.0 oder gar netzpolitischen Themen weit entfernt.

Sogar der Hochschulbereich hat mich dieses Jahr bis auf wenige Ausnahmen gelangweilt. Interessant fand ich aber das Echtzeit Facetracking dieses Mal eingesetzt für Videokonferenzen der RWTH-Aachen. Für Robotik-Interessierte  gab es auch einen Unterseeroboter zu sehen. Anscheinend gibt es das Gerät nicht nur für zivile Zwecke (SeaOtter_civil.PDF) .

Facetracking RWTH Aachen

Trotzdem lässt sich die Messe AG auch neue Konzepte einfallen. Hervorzuheben bei den interessanten Neuerungen sind die Developer Area und der kleine Coworking Place in Halle 17. Sehr spannend fand ich den offenen Workshop zu 3D-Druckern. Allerdings vertraut die Messe AG anscheinend dem externen Anbieter Amiando mehr als ihrem eigenem Registrierungssystem ;-) .

Die neue Developer Area auf der CeBit 2013

Niels Hitze von 3ddinge.de stellte in der Developer Area Hard- und Software zum 3D-Drucken aber auch die Maker und Fabber-Bewegung vor. Trotz Probleme mit dem WLAN  (kein Wunder auf der CeBIT) gab es die Möglichkeit einem Makerbot (dem Replicator 2) bei der Arbeit über die Schulter zu schauen. Neben Grundlagen zu Hard- und Software und Datenformaten gab es auch Erfahrungen in der Konstruktion von Abstützungen und Tipps zu Materialien, Materialeigenschaften und Finish aus erster Hand. Auch auf aktuelle ethische und politische Problemstellungen, wie beispielsweise die Produktion von Waffen mit 3D-Druckern und der aktuellen Diskussion zu Auswirkungen auf das Urheberrecht und geistiges Eigentum, die eine Welt von Fabbern aufwirft, wurde eingegangen. Auch vielleicht etwas SciFi-mäßig  angehauchte Ideen der ESA Mondstaub als Medium für 3D-Drucker zu verwenden wurden erwähnt. Eine Thematik die für mich ganz neu war ist der Einsatz von 3D-Drucken die aus Eiweißen und Proteinen synthetische Lebensmittel oder sogar Fleisch “drucken”. Lecker, da bleiben die Pferde aus der Lasagne draußen.

Makerbot Replicator 2 3D Drucker

Neben autostereoskopischen Displays ist auch Augmented Reality für Head Mounted Displays durch den Hype um die Google Glasses wieder ein Thema. Zeiss stellte eine Brille vor die ich vor zwei Jahren schon auf der CeBIT gesehen habe und die schon damals angeblich in einem halben Jahr serienreif sein sollte. Noch spannender war ein Kickstarter Projekt namens GlassUp, dass aber noch keine live Daten darstellen konnte.

Ein interessantes Thema auf der CeBIT war auch “Bring your own device (BYOD)”. Sehr viel Spaß hatte ich bei der Podiumsdiskussion am Donnerstag zu BYOD in Halle 6, Stand C04. Dort ging es im Rahmen des “Mobile Business Solutions Forum” um  “BYOD – Fluch oder Segen für die Unternehmens-IT?“. Dort fand ich einige meiner eigenen Ansichten zum Thema BYOD bestätigt. Offensichtlich bin ich, sowohl mit meinen Sicherheitsbedenken, als auch mit der Ansicht, BYOD ist für die Nutzer großartig und faszinierend, nicht alleine.

Mobile Business Solutions Forum – BYOD – Fluch oder Segen für die Unternehmens-IT?

The rebirth of the cool – mit webGL kehrt Virtual Reality endlich zurück ins Web


Ende des letzten Jahrtausends wurde die Virtual Reality Modeling Language als ein Austauschformat für 3D-Geometrien standardisiert (VRML97). Interessant wurde es aber erst als VRML im Web eingesetzt wurde.

Zunächst waren leistungsfähige und teure 3D-Grafik-Workstations von Silicon Graphics (SGI) nötig um 3D in Echtzeit auf einem Desktop darzustellen. Aber Ende der neunziger Jahre standen die ersten Grafikkarten mit OpenGL Beschleunigung auch für handelsübliche PCs zu Verfügung und so begann das goldenen Zeitalter der Virtuellen Realität im Netz. Um VRML im Browser darzustellen war ein Browser PlugIn erforderlich, das die Darstellung der 3D-Welten übernahm. Richtig spannend wurde VRML durch das sogenannte External Authoring Interface ( EAI), welches  Java-Applets ermöglichte die 3D-Welten zu beeinflussen also zu programmieren. Zur Erinnerung: Damals waren Java Virtual Machines in den Browsern integriert (Netscape4, IE4).

Da nun die Nutzer der Browser schon damals wenig Lust (und wenig know how) hatten Webbrowser-PlugIns zu installieren, setze ich zu dieser Zeit viel Hoffnung in den Netscape Navigator 4.06 der mit einem VRML-PlugIn (CosmoPlayer) ausgeliefert wurde. Leider beendete der von Microsoft initiierte Browser-Krieg einerseits die Integration von Java in den Browser, andererseits gab Netscape auf und stellte den Quellcode des Navigator unter Open Source. Damit war das EAI verschwunden und es gab keine standardisierten Möglichkeiten mehr im Browser VRML Welten mit externen Schnittstellen zu programmieren. Selbst webbasierte Multiuser Virtual Reality Umgebungen wie VNET und Deepmatix funktionierten nicht mehr. Das viel spätere netzbasierte Second Life lief niemals im Browser und staubte den Hype ab.

Mit WebGL und dem API x3dom sind nun wieder standardisierte (X3D, der Nachfolgestandard zu VRML97) programmierbare (diesmal Javascript) 3D-Modelle im Browser möglich. Und das Ganze funktioniert sogar ohne PlugIn in aktuellen Browsern. Der IE von Microsoft bildet wieder einmal die unrühmliche Ausnahme. Leider hält sich dieser Konzern an keinerlei Standards. Aber x3dom verwendet für nicht unterstützte Browser ein Flash swf als Renderer für X3D, allerdings werden nicht alle folgende Beispiele im IE richtig dargestellt.

Ich erwecke hier den Puma-Robotersimulator wieder zum Leben, den ich im Jahre 2000 für das RichODL-Projekt an der FernUni in Hagen realisiert habe. Mit jquery wird hier das X3D DOM manipuliert um die Roboterachsen zu bewegen:

Ein mehr immersives Beispiel ist das PRT-Roboterlabor, welches ich 2001 in VRML modelliert habe:

Und die „Galerie oben“ der FernUni, die seinerzeit (2002) mit diesen Avataren bevölkert war:

In meiner Diss. habe ich mich im Jahre 2005 ausführlich mit diesen Techniken beschäftigt.

The rebirth of the cool“ ist der Titel einer Acid-Jazz Compilation aus den Neunzigern.