In den früheren Neunzigern prophezeite ein amerikanischer Wissenschaftler die bevorstehende Ära einer intelligenten Umgebung, in der das gesamte Spektrum der Informationstechnologie enorme Veränderungen vorweist. Von einem Dienstleistungsbereich, in dem eine begrenzte Zahl der Fachanwender tätig ist, rotiert Informationstechnologie zu einem unsichtbaren, allgegenwärtigen und unbegrenzten Begleiter unseres Daseins.
In dieser Seminararbeit werden einige wenige Bestandteile dieser Vision diskutiert. Im ersten Kapitel wird die Bedeutung der Lokalisierung und Positionierung der Objekte erörtert. Im zweiten Kapitel werden die Techniken beschrieben, die eine präzise Objektidentifikation innerhalb von Bauwerken ermöglichen.
Im dritten Abschnitt dieser Seminararbeit wird ein Pilotprojekt der METRO Group präsentiert, in dem das Konzept eines intelligenten Vertriebsmarktes entwickelt und umgesetzt wurde. Es werden die Realisierung sowie die Vor- aber auch die Nachteile dieses Projektes diskutiert.
Abschließend wird ein Ausblick über die möglichen Chancen und Risiken in der Entwicklung von ubiquitären Systemen gegeben.
Inhaltsverzeichnis
Einführung
1.1 Vision von Mark Weiser
1.2 Positionierungssysteme als wichtiger Bestandteil von ubiquitären Systemen
2 Indoor-Positionierung
2.1 Nutzung der Ortsinformationen
2.2 Anwendungsbeispiele
2.3 Indoor-Techniken zur Positionsbestimmung
2.3.1 Infrarot
2.3.2 Ultraschall
2.3.3 Funk
2.3.4 Weitere Basistechnologien
3 Future Store: IT-Labor des zukünftigen Einkaufens
3.1 Technologie
3.2 Automatisierung von Abläufen im Einzelhandel
3.2.1 Einkaufen
3.2.2 Informationsservice
3.2.3 Kassieren
3.2.4 Lagerung
3.3 Kritik am Projekt „Future Store“
4 Ausblick
Zielsetzung & Themen
Die Arbeit untersucht die Bedeutung von Lokalisierungssystemen in Innenräumen als grundlegenden Baustein für die Realisierung ubiquitärer Informationssysteme. Dabei werden verschiedene technologische Ansätze zur Positionsbestimmung analysiert und deren praktische Anwendung am Beispiel des "Future Store"-Pilotprojekts der METRO Group evaluiert, um den Nutzen für den Einzelhandel und die damit verbundenen Herausforderungen aufzuzeigen.
- Grundlagen ubiquitärer Informationssysteme und die Vision von Mark Weiser
- Analyse von Indoor-Positionierungstechniken (Infrarot, Ultraschall, Funk)
- RFID-Technologie als Schlüsselkomponente für intelligente Märkte
- Prozessautomatisierung im Einzelhandel (Einkauf, Lagerung, Kassieren)
- Kritische Würdigung ethischer, wirtschaftlicher und technischer Aspekte
Auszug aus dem Buch
2.3.1 Infrarot
Als Infrarotstrahlung (IR-Strahlung) werden in der Physik die elektromagnetischen Wellen bezeichnet, die im Wellenlängenbereich von etwa 780 nm bis 1 mm liegen [Wiki07a]. Jeder Körper, dessen Körpertemperatur oberhalb des absoluten Nullpunkts (ca. -273°C) liegt, strahlt Infrarotwellen aus, deren Energiemenge und Verteilung von der Temperatur des Körpers abhängen. Je wärmer ein Körper ist, desto mehr Energie in Form von IR-Strahlung gibt er ab und umso kürzer ist die Wellenlänge der Strahlung. Somit lässt sich schließen, dass ein Objekt, dessen Körpertemperatur oberhalb des absoluten Nullpunkts liegt, anhand der Wellenlänge der Strahlung identifiziert und positioniert werden kann.
Bei der Positionierung mittels Infrarot ist ein mobiles Endgerät notwendig, das periodisch seine Kennung aussendet. Ein im Raum montierter Sensor empfängt diese Kennung und erkennt das Objekt, wenn dieses in der Nähe des Sensors positioniert ist. Außerdem besitzen die Infrarotstrahlen eine wichtige physikalische Eigenschaft: Sie können Hindernisse, wie z. B. Wände, nicht durchdringen. Insofern kann davon ausgegangen werden, dass der Infrarotsensor, der ein Signal empfangen hat, sich im gleichen Raum wie der Infrarotsender befindet. Somit ist mit der Infrarotpositionierung eine raumgenaue Ortung möglich.
Die Genauigkeit der Messungen ist von der verwendeten Ortsbestimmungstechnik (z.B. Cell of Origin COO, Angel of Arrival AOA etc.) abhängig. Auch die ausgewählte IR-Technik kann zur steigenden Genauigkeit der Messungen beitragen. Möglich sind fest installierte IR-Sensoren und mobile IR-Empfänger oder auch unsichtbare reflektierende Marker, die an Wänden und Decken eingesetzt werden und IR-Kameras. Zum Beispiel erzielten Y. Nakazato, M. Kanbara und N. Yokoya mit IT-Technik im Rahmen ihrer Forschungen eine Genauigkeit bis ca. 6 cm [Efi06].
Zusammenfassung der Kapitel
Einführung: Vermittlung der Vision einer intelligenten, ubiquitären Umgebung nach Mark Weiser und Einordnung der Bedeutung von Lokalisierungssystemen als technologische Basis.
Indoor-Positionierung: Analyse der technischen Notwendigkeit und Umsetzung von Lokalisierung in Innenräumen, inklusive eines Vergleichs verschiedener Übertragungstechniken wie Infrarot, Ultraschall und Funk.
Future Store: IT-Labor des zukünftigen Einkaufens: Detaillierte Betrachtung der RFID-basierten Automatisierung von Prozessen im Einzelhandel am Beispiel des Pilotprojekts der METRO Group sowie eine kritische Auseinandersetzung mit der Entwicklung.
Ausblick: Zusammenfassende Betrachtung der technologischen Evolution und der Notwendigkeit einer sicherheitsorientierten Weiterentwicklung ubiquitärer Systeme.
Schlüsselwörter
Ubiquitäre Informationssysteme, Indoor-Positionierung, RFID, Future Store, Lokalisierung, Automatisierung, Mark Weiser, Infrarot, Ultraschall, Funk, Einzelhandel, Datensicherheit, Sensorik, Intelligente Umgebung, Ortung.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Seminararbeit?
Die Arbeit befasst sich mit der technologischen Realisierung von Indoor-Lokalisierungssystemen und deren Einsatzmöglichkeiten zur Gestaltung einer ubiquitären Umgebung im Einzelhandel.
Was sind die zentralen Themenfelder der Arbeit?
Die Schwerpunkte liegen auf den Grundlagen ubiquitärer Systeme, der Analyse verschiedener technischer Verfahren zur Positionsbestimmung in Innenräumen und der Anwendung dieser Techniken zur Prozessautomatisierung.
Welches primäre Ziel verfolgt die Arbeit?
Das Ziel ist es, die Bedeutung von Ortsinformationen für moderne IT-Systeme darzulegen und am Beispiel des "Future Store" aufzuzeigen, wie diese zur Effizienzsteigerung und Vereinfachung von Alltagsabläufen beitragen können.
Welche wissenschaftlichen Methoden werden angewandt?
Die Arbeit basiert auf einer fundierten Literaturrecherche und der Analyse von Fallbeispielen, insbesondere dem Pilotprojekt der METRO Group im Bereich des Einzelhandels.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in die technische Spezifikation verschiedener Lokalisierungsverfahren und deren praktische Implementierung in automatisierten Verkaufsumgebungen sowie eine kritische Reflexion.
Welche Schlagworte charakterisieren die Arbeit?
Wichtige Begriffe sind Ubiquität, RFID, Indoor-Positionierung, intelligente Umgebung und Prozessoptimierung.
Wie funktioniert die Lokalisierung mittels Infrarot?
Ein mobiles Gerät sendet periodisch eine Kennung aus, die von stationären Sensoren im Raum empfangen wird. Da Infrarotstrahlung keine Wände durchdringt, kann so eine raumgenaue Zuordnung erfolgen.
Was ist das "Future Store"-Konzept?
Es handelt sich um ein Hightech-Supermarkt-Projekt der METRO Group, das durch RFID-Technologie und personalisierte digitale Assistenten den Einkaufsprozess weitgehend automatisieren möchte.
Welche Kritikpunkte werden am "Future Store" geäußert?
Kritisiert werden insbesondere der Datenschutz durch die potenzielle Erstellung gläserner Kundenprofile, mögliche Gesundheitsbedenken durch Strahlenbelastung und ethische Fragen bezüglich des Abbaus von Arbeitsplätzen durch Automatisierung.
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- MSc (IMIT) Alla Gerbel-Levit (Author), 2008, Ubiquitäre Informationssysteme , Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/150161
