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One of the central research challenges in the Internet of Things and Ubiquitous Computing domains is how users can be enabled to “program” their personal and industrial smart environments by combining services that are provided by devices around them. We present a service composition system that enables the goal-driven configuration of smart environments for end users by combining semantic metadata and reasoning with a visual modeling tool. In contrast to process-driven approaches where service mashups are statically defined, we make use of embedded semantic API descriptions to dynamically create mashups that fulfill the user’s goal. The main advantage of our system is its high degree of flexibility, as service mashups can adapt to dynamic environments and are fault-tolerant with respect to individual services becoming unavailable. To support users in expressing their goals, we integrated a visual programming tool with our system that allows to model the desired state of a smart environment graphically, thereby hiding the technicalities of the underlying semantics. Possible applications of the presented system include the management of smart homes to increase individual well-being, and reconfigurations of smart environments, for instance in the industrial automation or healthcare domains.

Ubiquitous Computing describes a concept where computing appears around us at any time and any location. Respective systems rely on context-sensitivity and adaptability. This means that they constantly collect data of the user and his context to adapt its functionalities to certain situations. Hence, the development of Ubiquitous Computing systems is not only a technical issue and must be considered from a privacy, legal and usability perspective, too. This indicates a need for several experts from different disciplines to participate in the development process, mentioning requirements and evaluating design alternatives. In order to capture the knowledge of these interdisciplinary teams to make it reusable for similar problems, a pattern logic can be applied. In the early phase of a development project, requirement patterns are used to describe recurring requirements for similar problems, whereas in a more advanced development phase, design patterns are deployed to find a suitable design for recurring requirements. However, existing literature does not give sufficient insights on how both concepts are related and how the process of deriving design patterns from requirements (patterns) appears in practice. In our work, we give insights on how trust-related requirements for Ubiquitous Computing applications evolve to interdisciplinary design patterns. We elaborate on a six-step process using an example requirement pattern. With this contribution, we shed light on the relation of interdisciplinary requirement and design patterns and provide experienced practitioners and scholars regarding UC application development a way for systematic and effective pattern utilization.

In dieser Arbeit wird untersucht, inwiefern die Leibphänomenologie Maurice Merleau-Pontys uns helfen kann, moderne Phänomene der Digitalität und ihre Beziehung zu uns als Mensch zu verstehen. Theoretische Einbettung für die Phänomene wie beispielsweise das Smartphone bietet das Konzept des Ubiquitous Computing sowie die Angebotstheorie James Jerome Gibsons. Zentral für die Arbeit ist der Begriff des Körperschemas, den Merleau-Ponty entwickelt. Mit dessen Hilfe wird dafür argumentiert, dass das Smartphone sowie die Erweiterte und Virtuelle Realität unseren Zugang zu der uns umgebenden Welt maßgeblich verwandeln, sogar erweitern können. Der potentielle Einfluss der Digitalität auf unser Dasein wird sichtbar gemacht. Zu dieser Argumentation wird mit Sybille Krämers Ansatz der Spaltung des Leibes in der Virtuellen Realität ein Kontrast sowie mit Ernst Cassirers Philosophie der symbolischen Formen eine Alternative aufgezeigt. This thesis aims to investigate to what extent the body phenomenology of Maurice Merleau-Ponty can help us understand the modern phenomena of digitality, as well as their relation to the human being. The theoretical embedding of those phenomena, such as the Smartphone, is provided by the concept of ubiquitous computing, as well as J. J. Gibson’s theory of affordances. Central to this thesis is the term, body schema, that Merleau-Ponty develops. Expanding on this term, I argue that the Smartphone along with Virtual and Augmented Reality shape, and even enhance our access to the world around us. Through this, the potential influence digitality has on our existence will become visible. This argumentation is contrasted with Sybille Krämers approach of the splitting of the body in Virtual Reality as well as alternated with Ernst Cassirers Philosophy of the Symbolic Form.

Der Beitrag beschäftigt sich mit anästhetischen Strategien im Interaction Design am Beispiel der Arbeiten Mark Weisers zu „Ubiquitous Computing“ am Xerox PARC. Gezeigt wird, dass es Weiser dabei weniger um eine visionäre Zukunftsvorhersage als um Konzepte zur konkreten Gestaltung von Interaktionsweisen ging. Computer sollten demnach zukünftig nicht mehr im Fokus der Aufmerksamkeit stehen, sondern sich unsichtbar, still und unaufdringlich im Hintergrund halten, sodass ein von der Komplexität der Technologie ungestörter, intuitiver Gebrauch ermöglicht wird. Von besonderem Interesse ist, dass Weiser vermeintlich anästhetische Begriffe wie Stille und Unsichtbarkeit nicht zur ontologischen Bestimmung von digitaler Technologie als solcher dienen, sondern zur qualitativen Beschreibung von Situationen, Relationen und Prozessen der Interaktion mit dieser. Folglich zielt sein Vorhaben auch nicht auf eine Aufhebung der Empfindungsfähigkeit, sondern richtet sich selbst gegen anästhetisierende Tendenzen wie die Immobilisierung und Aufmerksamkeitsfixierung durch das klassische Interface des Personal Computers, als auch den simulativen Illusionismus von Virtual Reality-Umgebungen. Die Gestaltung von sogenannter „calm technology“ erfordere dagegen eine Sensibilisierung für die materielle Umgebung und die verkörperte Realität der Benutzer/innen. Damit erweisen sich Weisers Konzepte als ein paradigmatisches Beispiel für Wolfgang Welschs Diagnose einer untrennbaren Verflechtung von Ästhetik und Anästhetik. Darüber hinaus eröffnet die Auseinandersetzung mit Weisers Projekt auch einen Blick auf den paradoxalen Charakter des Medialen. So ist in der Medientheorie von vielen Seiten darauf hingewiesen worden, dass Medien ihre Leistung gerade dann erfüllen, wenn sie möglichst transparent sind und sich im Gebrauch selbst zum Verschwinden bringen. Am konkreten Beispiel einer gestalterischen Konzeption dieses Verschwindens offenbart sich so der produktive Charakter eines Wissens der Gestaltung für die Medientheorie.

Das Internet der Dinge wird als neue Stufe der Digitalisierung und Zukunft unseres computergestützten Weltzugangs angepriesen: Unsichtbar, smart, miniaturisiert und allgegenwärtig sollen Gadgets und Devices unseren Alltag durchdringen. Die Vernetzung der Dinge durch Chips, Tags und Sensoren transformiert unser Verhältnis zur Technik und verschafft den Dingen einen neuen Ort in der Welt. Dieser Band versammelt Erstübersetzungen paradigmatischer englischer Texte sowie aktuelle Analysen deutschsprachiger Autoren und liefert einen Überblick über den gegenwärtigen Stand der Diskussion zur Geschichte, zur Epistemologie, zu Techniken und zu Anwendungen des Internets der Dinge. Mit Beiträgen u.a. von Natascha Adamowsky, John Seely Brown, Mercedes Bunz, Ian Bogost, Ina Bolinski, Keller Easterling, Christoph Engemann, Jennifer Gabrys, Sebastian Gießmann, Kai Hofmann, Gerrit Hornung, Sabina Jeschke, Timo Kaerlein, Linus Neumann, Jussi Parikka, Stefan Rieger, Jens Schröter, Michael Seemann, Florian Sprenger und Mark Weiser.

Smartphones bringen computertechnische Anwendungen in den öffentlichen Raum. Mobiles Web, Geolokalisierung und integrierte Sensoren ermöglichen kollaborative Datenerfassung (Urban Sensing), spontane Kommunikation (Smart Mobs) sowie neue Formen der Planungskommunikation (Mobile Augmented Reality). Es lässt sich eine Partizipation unter geändertem Vorzeichen diagnostizieren: Transparentere Verfahren, früherer Einbezug der Öffentlichkeit und mehr Mitsprachemöglichkeiten werden zunehmend eingefordert. Zugleich entwickeln sich eine Vielzahl an neuen Bottom-up-Bewegungen, die das Internet als einen Ort der Teilhabe und konstruktiver Mitwirkung an Stadt(-planung) begreifen und sich auf vielfältige Weise einbringen. Crowdsourcing, Civic-Hacking und urbane Interventionen stehen beispielhaft für diesen Wandel und fördern diese neuen Formen selbstinitiierter Partizipation. Nach der Definition des Phänomens mobiler Partizipation und einer Vielzahl an Beispielen, werden neue Entwicklungen, Möglichkeiten und Chancen, aber auch Herausforderungen und Hemmnisse für die Stadtplanung beschrieben und ein Blick auf sich zukünftig entwickelnde Arbeitsfelder im Zeitalter der der Smart Cities geworfen.

Capacitive sensing allows the creation of unobtrusive user interfaces that are based on measuring the proximity to objects or recognizing their dielectric properties. Combining the data of many sensors, applications such as in-the-air gesture recognition, location tracking or fluid-level sensing can be realized. We present OpenCapSense, a highly flexible open-source toolkit that enables researchers to implement new types of pervasive user interfaces with low effort. The toolkit offers a high temporal resolution with sensor update rates up to 1 kHz. The typical spatial resolution varies between one millimeter at close object proximity and around one centimeter at distances of 35 cm or above.

Dieser Dissertation liegt die Hypothese zugrunde, dass modell-getriebene Softwareentwicklung (MDSD) den Widerspruch zwischen "top-down"- und "bottom-up"- Entwicklung durch einen "middle-out" Ansatz auflöst, welcher zwischen Technologie und Abstraktion vermittelt. MDSD wird als Mittel verwendet, um Middleware für Ubiquitäre Systeme auf dem einen Turm von Modellen zu bauen, ohne den Bezug zur konkreten Technologie zu verlieren.

Für das Interfacedesign bedeutet das Ubiquitous Computing große Herausforderungen. Das bisherige Vorgehen, auf bewährte, klassische Interfaces zurückzugreifen, wird insbesondere ubiquitären Anwendungsszenarien nicht mehr gerecht. Es bedarf eines Ansatzes, der die Bandbreite der Interaktionsmöglichkeiten aufzeigt, und der es ermöglicht, zu geeigneten Interfaceansätzen zu gelangen. Diese Arbeit befasst sich mit der Aufgabe, wie Interfacelösungen für ubiquitäre Anwendungsszenarien gefunden werden können, und stellt das Modell dafür vor. Möglichkeiten, Designwissen festzuhalten, werden vorgestellt und auf ihren Wert für ihren Einsatz hin überprüft. In einer Analyse des Designprozesses wird der Frage nachgegangen, wann im Designprozess die Entscheidung für eine Interfacelösung gefällt werden muss. Ausgehend von einer Analyse des Ubiquitous Computing und von den Grundlagen für ubiquitäre Interaktion wird ein Modell für Interaktion aufgestellt, das den geänderten Anforderungen gegenüber der klassischen Mensch-Maschine-Interaktion Rechnung trägt. Für die große Bandbreite an Interfacemöglichkeiten wird ein Modell für ubiquitäre Anwendungsszenarien vorgestellt, das es ermöglicht, Interfaceansätze für ubiquitäre Interaktion zu erarbeiten. Dabei wird der Blickwinkel des Nutzers auf das Interface eingenommen. Das Modell für ubiquitäre Anwendungsszenarien verbindet die verschiedenen Einflussgrößen für das Interfacedesign und bietet eine Struktur, in die das Designwissen in Form von Patterns eingebracht wird. Speziell für ubiquitäre Anwendungsszenarien fehlt bisher ein Ansatz, der die Bandbreite der Interfaces integriert und der es ermöglicht, Interfaceansätze unvoreingenommen zu entwickeln. Der Einsatz des hier vorgestellten Modells für ubiquitäre Anwendungsszenarien ermöglicht es, die Menge der bestehenden Interfaces zu überblicken, Alternativen zum eigenen mentalen Modell zu erarbeiten und sich als ersten Schritt im Designprozess fundiert für eine Interfacelösung zu entscheiden.

Die Arbeitswelt in der Industrie ist im Umbruch: Globalisierung, wachsender Bedarf an Dienstleistungen, neue Organisationsmodelle, neu aufkommende Technologien (Biotechnologie, Nanotechnologie, Ambient Intelligence) – viele Faktoren treiben den Wandlungsprozess. Wie sich diese Treiber entwickeln werden und welche Arbeitsstrukturen in fünf bis zehn Jahren zu erwarten sind, ist Gegenstand dieser am Fraunhofer ISI durchgeführten Untersuchung. Dazu werteten die Forscher Zukunftsstudien aus und analysierten parallel dazu, welche Veränderungen bereits Platz gegriffen haben. Demnach werden sich zwei kritische Entwicklungen zukünftig noch weiter verschärfen: Geringqualifizierte werden es in Zukunft noch schwerer haben, Arbeit zu finden. Gleichzeitig wird der Mangel an Fachkräften – vor allem bei Ingenieuren, Natur- und Wirtschaftswissenschaftlern – infolge der identifizierten Trends weiter zunehmen. Hier sollten, so empfiehlt die Studie, alle Handlungsoptionen ausgelotet werden, wirksam gegenzusteuern. Weitere Empfehlungen zielen darauf, das Angebot zur Aus- und Weiterbildung in der Bio- und Nanotechnologie anwendungsorientierter zu gestalten oder in der Ausbildung mehr Wert auf Dienstleistungen zu legen.

Wie kaum eine andere technische Neuerung hat das Internet das tägliche Leben von Millionen von Menschen verändert. Quasi im Gegenzug verändern mittlerweile aber auch Millionen von Menschen ihrerseits das Internet. Aus dem einfachen User wurde der Creator. Diese Entwicklung wird vielerorts unter den Begriff des Web 2.0 gefasst, das vor allem als Schlagwort die veränderte Rollenverteilung im Web beschreibt. Das Web 2.0 lässt sich aber auch typologisch begreifen, als Zusammenfassung vieler Ein-zelphänomene, die den Typus Web 2.0 charakterisieren. Diese Phänomene befinden sich aber (wie auch das Web selbst) in einem stetigen Wandel und Weiterentwicklungs-prozess, sodass sie sowohl dem Web 2.0 als auch dem Internet der Zukunft zugehörig zu sein scheinen: Während die Potentiale des Cloud Computing und der Augmented Reality wohl noch in den Kinderschuhen stecken, haben soziale Netzwerke, ubiquitäres Computing und Mashups die Medienlandschaft bereits grundlegend verändert. Eine stetige technische und ökonomische Weiterentwicklung dieser Phänomene kann allerdings nur auf den geleiteten Bahnen des Rechts stattfinden. Fraglich ist aber gerade – wie es im Bereich der neuen Medien so oft der Fall ist -, ob das Recht über die nötigen Rahmenbedingungen verfügt, um den besagten Entwicklungen entgegenzutreten. Das Memorandum Internet der Zukunft zeigt diese rechtlichen Hintergründe für die wichtigsten aktuellen IT-Erscheinungen auf und beleuchtet die besagten Phänomene aus technischer und ökonomischer Sicht, was letztlich auch dem interdisziplinären Charakter der Rechtsinformatik Rechnung trägt.

Ill., graph. Darst.

Zusammenfassung Im Zuge der voranschreitenden Digitalisierung wurden in der Vergangenheit in den unterschiedlichsten Bereichen reale Dienste, wie die einer Bibliothek, auf digitale Dienste übertragen. Jedoch gingen dadurch viele soziale und physische Mehrwerte realer Umgebungen (z. B. persönlicher Kundenkontakt, räumliche Orientierung, greifbare Medienobjekte) verloren. Dieser Beitrag schlägt deshalb einen Paradigmenwechsel, weg von der Entwicklung rein virtueller Welten hin zur Einbettung von Informationstechnologien in die soziale und physische Welt einer Bibliothek vor. Eine Lösungsvariante für diesen Paradigmenwechsel ist das hier vorgestellte Konzept der Blended Library, welches die physischen und sozialen Fähigkeiten von Benutzern in die Interaktion mit der ”Bibliothek der Zukunft“ einbringt. Die theoretische Basis hierfür liefert die aus der Kognitionswissenschaft bekannte und zunehmend dominierende Theorie des ”Embodiment“. Diese Theorie offenbart Anforderungen an digitale Systeme, welche eine neue Generation von Benutzerschnittstellen verlangen. Als konzeptionelles Werkzeug für diese neuen Benutzerschnittstellen werden ”Blends“ vorgeschlagen. MedioVis 2.0 dient dabei als erste exemplarische Umsetzung einer Blended Library, welche umfassend auf den kreativen Arbeitsablauf eines Wissensarbeiters in der Bibliothek der Zukunft eingeht. Das Konzept wird anhand eines realitätsnahen Szenarios vorgestellt, in dem die Designentscheidungen von MedioVis 2.0 basierend auf ”Conceptual Blending“ erklärt werden. Dazu wurde eine begleitende Benutzerstudie mit elf Teilnehmern durchgeführt, die das Potenzial von MedioVis 2.0 untersuchte.

Im Fahrzeugbau und im Verkehrswesen hat die praktische Umsetzung von Ubiquitous Computing Technologien einen hohen Grad erreicht. Unter diesem Begriff ist die Ausstattung unterschiedlicher Gegenstände mit Prozessoren und Sensoren zu verstehen, welche in der Lage sind, Daten über ihren eigenen Zustand und über ihre Umgebung zu erfassen, zu verarbeiten und untereinander zu kommunizieren. Sensoren und Prozessoren im Fahrzeug dienen einer Verbesserung der Steuerungsfunktionen, aber auch der statistischen Erfassung von Daten über die Inanspruchnahme und den situationsabhängigen Verschleiß der Bauteile. Einige Kfz-Versicherer, die das Potential dieser Technologien für sich erkannt haben, implementieren entsprechende Anwendungen. Mittels im Fahrzeug gesammelter Daten können sie das individuelle Fahrverhalten ihrer Versicherten und damit auch das individuelle Schadensrisiko besser abschätzen, was ihnen erlaubt, individuell angepasste risikogerechte Verträge anzubieten. Dies hat in einem Markt, in dem Informationsasymmetrien bezüglich des Schadensrisikos herrschen, positive Effekte auf die Effizienz. Zeitgleich mit dem Fortschritt in der Entwicklung von Ubiquitous Computing und der Identifizierung neuer Anwendungsgebiete gewinnt auch die Frage der Auswirkungen dieser Technologien auf die Privatsphäre der Menschen immer mehr an Bedeutung. Mit der umfassenden Sammlung verschiedener Arten von Informationen, die beliebig lange gespeichert und in einer vernetzten Welt untereinander verknüpft werden können, sowie mit den immer besseren Möglichkeiten zur Suche und Auswertung der Informationen, entsteht Ungewissheit darüber, wer wann und zu welchen Zwecken welche Daten einsehen wird. Wenn Individuen bereits die Offenbarung von Informationen, unabhängig davon, zu welchen Zwecken diese verwendet werden, als Verlust von Privatheit wahrnehmen, wird es deutlich, dass die ökonomischen Vorteile von Überwachungstechnologien mit einer Beeinträchtigung der Privatsphäre einhergehen. Diese Erkenntnisse bilden den Ausgangspunkt der Analyse in der vorliegenden Arbeit. Deren Ziel ist zu untersuchen, welche Anreize die Akteure (Versicherungsunternehmen und Versicherungsnehmer) im Kfz-Versicherungsmarkt haben, von den verfügbaren Überwachungstechnologien Gebrauch zu machen und wie sich ihre Entscheidungen auf die Effizienz der Verträge in diesem Markt auswirken. Schließlich stellt sich die Frage nach geeigneten Empfehlungen für Versicherer in Bezug auf die Gestaltung der Verträge sowie für die Regulierung des Versicherungsmarktes. Nach einer kurzen Einleitung in Kapitel 1, motiviert Kapitel 2 mit Hilfe stilisierter Fakten im Kfz-Versicherungsmarkt die Grundannahmen für die theoretische Modellierung der Fragestellungen in den darauf folgenden Kapiteln. In den Kapiteln 3 und 4 werden die Anreize von Individuen analysiert, dem Versicherer Informationen über ihren Risikotyp zu offenbaren, wenn ihr Risikotyp durch exogene Eigenschaften (adverse Selektion) bzw. durch ihr Verhalten (Moral Hazard) bestimmt wird, sowie Aussagen über die durch ihr Verhalten verursachten Wohlfahrtseffekte formuliert. Im Hinblick auf eine größere Nähe zur Realität, in der die Präzision von Überwachung nicht perfekt ist und bereits technische Lösungen zur Selbstbestimmung der Präzision entwickelt werden, wird unter anderem eine Situation untersucht, in welcher die Versicherten selbst entscheiden können, wie viel Informationen und mit welcher Präzision sie diese offenbaren wollen. Kapitel 5 widmet sich der Frage nach den Anreizen zum Überwachen aus der Sicht der Versicherer. Es zeigt sich dabei, dass die Marktstruktur und das Informationsumfeld, in dem die Versicherer agieren, entscheidenden Einfluss auf die Ergebnisse haben. Kapitel 6 fasst die wichtigsten Ergebnisse zusammen und formuliert einige Fragestellungen im Hinblick auf den weiteren Forschungsbedarf. Ubiquitous computing, which involves the equipment of various everyday objects with processors and sensors being able to collect, process, and share information about their own status and about their environment, has attained a high degree of implementation within automotive and traffic systems. Sensors and processors in automobiles serve to improve the control functions in cars as well as to collect statistical data about the usage and deterioration of particular automotive components. Some car insurers who have discerned the potential value of these technologies already implement such applications. By means of the data collected in cars they can better estimate individual driving behavior and accident risk which allows them to extend to consumers individually adjusted fair insurance offers. In a market which is characterized by information asymmetries concerning individual risk this has positive efficiency effects. Simultaneously with the improvement of ubiquitous computing technologies and the identification of new application areas, the effects of these technologies on privacy gain relevance. The comprehensiveness of collected pieces of information which can be stored arbitrarily long and interconnected among each other as well as the improving means for searching and analyzing data create uncertainty as to the question who can use which data for which purpose at which point in time. If individuals' perception is that mere revelation of information hurts their privacy, no matter to which purpose the information is revealed or whether at all it will be used, the economic advantages of monitoring must be traded off against some loss of privacy. These considerations set the starting point for the analysis in this thesis. Its purpose is to study the incentives of the agents in the car insurance market (insurers and consumers) to use the available monitoring technologies and how their decisions affect the efficiency in this market. Based on the results of the analysis, the question is addressed what recommendations should be made to the insurers in terms of the design of contracts and to the policy maker in terms of regulating the insurance market. After a short introduction in chapter 1, chapter 2, using stylized facts about the car insurance market, motivates the main assumptions for modeling the questions of interest throughout the remaining chapters. Chapters 3 and 4 study the incentives of individuals to reveal to the insurer information about their own risk type, when risk type is due to differences in immutable characteristics (adverse selection) or behavior (moral hazard), and the efficiency effects of their decisions. In view of a greater proximity to reality, in which the precision of monitoring is imperfect and, moreover, in which various technical solutions for controlled determination of precision exist, a situation is studied, among other things, in which consumers decide on their own how much information to reveal and how precise it should be. Chapter 5 is devoted to the incentives for monitoring from the perspective of insurers. It is shown that the market structure and the information environment in which the insurers compete with each other are critical for the outcome. Chapter 6 summarizes the results and suggests some questions for further research.

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. 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

Ziel dieser Arbeit ist es, die Prozessausführung ubiquitärer Rechnersysteme unter unbekannten, sich zeitlich verändernden Einsatzbedingungen systematisch zu organisieren, um eine verbesserte Informationsverarbeitung ubiquitärer Appliances zu erreichen. Zentraler Beitrag ist die Theorie der kooperativen und kollaborativen Prozessorganisation für eingebettete, ubiquitäre Rechnersysteme. Kooperative und kollaborative Prozesse erreichen eine zeitnahe Datenverarbeitung und bessere Ressourcennutzung.