Ubiquitäres Computing. Zukunftsreport

Ubiquitäres Computing - die komplexe elektronische Vernetzung von Dingen, die kommunizieren - gilt weltweit als ein erfolgversprechender Innovationspfad. Intensive FuE-Aktivitäten und politische Strategien gelten dem Ziel, praxistaugliche Technologien und Anwendungen zu befördern. Wo stehen wir augenblicklich auf dem Weg zum »Internet der Dinge«? Welche praktischen Projekte zeigen bereits jetzt das Potenzial auf, das mit der Umsetzung der Grundidee des Ubiquitären Computings ausgeschöpft werden kann? Welche technischen, rechtlichen und gesellschaftlichen Herausforderungen müssen dazu bewältigt werden - und worin kann der Beitrag der Politik bestehen? Die Autoren analysieren im Lichte dieser Fragen den Status quo und die Perspektiven des Ubiquitären Computings und illustrieren ihre Befunde an Beispielen u.a. aus Handel, Logistik und Gesundheitswesen. die faszinierende »Heinzelmännchentechnologie« des Ubiquitären Computings muss allerdings von den Beteiligten in Wirtschaft, Gesellschaft und Politik noch umfassend fit gemacht werden, sollen ihre Anwendungen tatsächlich wirtschaftlich attraktiv, sozial verträglich sowie hilfreich bei der Bewältigung gesellschaftlicher Probleme werden.
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INHALT
ZUSAMMENFASSUNG 5
I. EINLEITUNG 23
1. Thematischer Hintergrund 23
2. Ziele und Ansatz 24
3. Aufbau des Berichts 26

II. UBIQUITÄRES COMPUTING: HISTORISCHE URSPRÜNGE UND KONKURRIERENDE KONZEPTE 29
1. Ursprung des Ubiquitous Computings 29
1.1 Jenseits des Personal Computers und der grafischen Benutzungsoberflächen 29
1.2 Xerox PARC und das Konzept des Ubiquitous Computings 30
2. Andere Begriffe – ähnliche Konzepte 35
2.1 Smart Dust 35
2.2 Nomadic Computing 36
2.3 Pervasive Computing 37
2.4 Ambient Intelligence 38
2.5 Internet der Dinge 40
3. Fazit 41

III. UBIQUITÄRES COMPUTING IM INTERNATIONALEN VERGLEICH 43
1. Ubiquitous Computing in den Vereinigten Staaten 44
2. Ubiquitous Networking in Ostasien 46
2.1 Japan 46
2.2 Südkorea 49
2.3 Singapur 50
3. Ambient Intelligence in der Europäischen Union 51
4. Deutschland – vernetzte Arbeits- und Lebenswelten 53

IV. DIE TECHNISCHEN GRUNDLAGEN DES UBIQUITÄREN COMPUTINGS 55
1. Technologische Trends und Treiber 56
1.1 Kommunikationstechnik 57
1.2 Mikroelektronik 61
1.3 Neue Materialien – Polytronik 62
1.4 Energieversorgung 63
1.5 Benutzungsschnittstellen 64
1.6 Informationssicherheit 64
1.7 Sensoren und Sensornetze 66
1.8 Lokalisierungstechnik 68
1.9 Kontextsensitivität 69
2. Radio-Frequenz-Identifikation (RFID) 70
2.1 Komponenten eines RFID-Systems 72
2.2 Funktionsweise der Radio-Frequenz-Identifikation 76
2.3 Kosten 84
2.4 Entsorgung 86
2.5 Informationssicherheit bei RFID-Systemen 88
2.6 Standards und Standardisierung 90
3. Fazit 94

V. AKTUELLE ANWENDUNGEN DES UBIQUITÄREN COMPUTINGS 97
1. Anwendungen in Handel, industrieller Produktion und Transportlogistik 99
2. Handel 101
2.1 Ausgangslage 101
2.2 Nutzenpotenziale 102
2.3 Zwischenfazit 111
3. Industrielle Produktion und Materialwirtschaft 113
3.1 Industrielle Anwendungsfelder 114
3.2 Nutzenpotenziale 116
3.3 Zwischenfazit 120
4. Transportlogistik 122
4.1 Ausgangslage 122
4.2 Nutzenpotenziale 123
4.3 Zwischenfazit 127
5. Auswirkungen auf Arbeit und Arbeitskräfte 129
6. Fazit 132

VI. KÜNFTIGE ANWENDUNGEN DES UBIQUITÄREN COMPUTINGS 137
1. Personenidentifikation und -Authentifizierung 137
2. Vernetzte und individualisierte Einkaufswelt 144
2.1 Bausteine und Nutzenpotenziale der vernetzten Einkaufswelt 144
2.2 Diskussion 150
3. Gesundheitswesen 151
3.1 Telecare und Ambient Assissted Living (AAL) 153
3.2 Prozessunterstützung in Gesundheitseinrichtungen 159
3.3 Diskussion 168
4. Reisen und Verkehr 173
4.1 Elemente und Nutzenpotenziale eines ubiquitären Verkehrsinformationssystems 174
4.2 Diskussion 179

VII. UBIQUITÄRES COMPUTING IM SPIEGEL DER PRESSE 181
1. Methode der Datengewinnung 182
2. Allgemeine Trends 183
3. Inhaltliche Schwerpunkte der Berichterstattung 185
3.1 Visionen des Ubiquitären Computings 185
3.2 Anwendungen und Wirtschaftlichkeitsaspekte 187
3.3 Daten- und Verbraucherschutz 190
3.4 Sicherheitsaspekte 195
4. Fazit 198

VIII. RECHTLICHE ASPEKTE 201
1. Schutzziele und gegenwärtiges Schutzprogramm der informationellen Selbstbestimmung 202
2. Neue Risiken für die informationelle Selbstbestimmung 203
3. Datenschutzrechtliche Bewertung 208
3.1 Personenbezug 208
3.2 Erlaubnistatbestände 209
3.3 Automatisierte Einzelentscheidungen 213
3.4 Datenvermeidung und Datensparsamkeit 213
4. Telekommunikationsrechtliche Bewertung 214
5. Europäische Grundlagen und Aktivitäten 215
6. Exkurs: Grundrechtliche Bewertung 217
6.1 Bewertung für den öffentlichen Bereich 218
6.2 Bewertung für den nichtöffentlichen Bereich 219
7. Handlungsoptionen 224
7.1 Ordnungsrechtliche Ansätze 225
7.2 Selbstregulative Ansätze 226
7.3 Inhaltliche Regelungen 229
8. Rechtliche Fragen autonom agierender Systeme 233
8.1 Zurechnung von Erklärungen bei autonomen Systemen 233
8.2 Erfüllung von Transparenzgeboten und Verbraucherschutz 234

IX. GESAMTFAZIT: FOLGEDIMENSIONEN DES UBIQUITÄREN COMPUTINGS 237
1. Eine schöne neue Welt? 237
2. Technische Aspekte 238
3. Wirtschaftliche Effekte 242
4. Rechtliche und gesellschaftliche Effekte 246

X. LITERATUR 253

XI. ANHANG 289
1. Tabellenverzeichnis 289
2. Abbildungsverzeichnis 290
3. Abkürzungsverzeichnis 291
4. Übersicht 294