Eine Umgebung, die weiss, was der Mensch will: Pascal Bruegger, Diplomassistent am Departement für Informatik der Universität Freiburg, hat die Basis für eine so genannte Intelligente Umgebung entwickelt, die auf verschiedenste menschliche Aktivitäten reagieren kann. Das System soll dazu dienen, öffentliche wie private Orte mit Informatik-Anwendungen auszustatten, die unsere Bewegungen interpretieren.

Stellen Sie sich vor: Sie verlassen Ihren Arbeitsplatz und gehen zum Sitzungszimmer. Sie setzen sich hin, machen Notizen. Automatisch schaltet Ihr Handy auf „stumm“. Nach der Arbeit kümmern Sie sich um den Haushalt; die Zimmertemperatur reduziert sich, ebenfalls automatisch, um ein paar Grad. Nach getaner Arbeit, wenn Sie auf dem Sofa die Zeitung lesen, steigt die Temperatur wieder an. Die Entwicklung so genannter kontextsensitiver Systeme (context awareness) begann in den 1990er-Jahren. Pascal Bruegger ist nun mit der Integration der Aktivitäten-Erkennung in solche Systeme noch einen Schritt weiter gegangen: „Mit der Einbindung der Aktivitäten und Bewegungen der Benutzer können die Anwendungen, die wir im Alltag benutzen noch verfeinert werden. Die Grundidee war es, den Menschen ins Zentrum zu stellen und dessen Interaktionen mit technischen Systemen impliziter zu gestalten. Es soll nicht mehr nötig sein, den nächsten Schritt zu befehlen: Die Informatik soll diesen anhand der Aktivität des Menschen selber erkennen.“

Von der Theorie in die Praxis

Pascal Bruegger wollte sich in seiner Doktorarbeit nicht ausschliesslich mit Theorie befassen und hat eine Palette an „Werkzeugen“ entwickelt, die Designern und Programmierern helfen soll, Intelligente Systeme zu entwerfen und, gestützt darauf, Applikationen zu schaffen, die in der Lage sind, auf durch Sensoren aufgezeichnete Bewegungen und Verhaltensweisen von Benutzern zu reagieren. In einer zweiten Phase hat Bruegger eine Applikation für Android-Telefone kreiert, über welche sich der Benutzer identifizieren kann und dadurch von den verfügbaren Diensten profitiert, welche die Intelligente Umgebung, in welcher er sich gerade befindet, beinhaltet. Bruegger erklärt seine Arbeit anhand einer Applikation zur Branddetektion: „Die Anwendung kann nicht nur den Feueralarm auslösen, sie verfolgt auch die Bewegungen in einem Gebäude und kann Personen orten. Damit sollte es möglich sein, den Leuten im Falle eines Brandes eine Nachricht zukommen zu lassen und ihnen beispielsweise den nächsten Notausgang anzugeben.“

Konkrete Resultate

Das Forschungsprojekt von Pascal Bruegger wurde von Schweizerischen Nationalfonds (SNF) finanziert und resultiert in vier konkreten Anwendungen. Die erste, Hestia, ermöglicht eine Optimierung der Heizungsleistung an einem Ort und stützt sich dabei auf die Aktivitäten der anwesenden Personen. Die zweite Anwendung heisst Robin und soll die Interaktion zwischen einer Notfallgruppe (beispielsweise der Feuerwehr) und einem Erkundungsroboter beobachten. Das dritte Umsetzung von Brueggers Forschung ist das Elderly Monitoring System (EMS), ein mit einem Beschleunigungssensor (oder anderen Sensoren) ausgestatteten Smartphone für ältere Personen. Die aufgezeichneten Daten werden analysiert und wenn nötig wird ein Alarm an eine bestimmte Person versandt. Die letzte Anwendung ist ein Message-System, das den Austausch von administrativen oder technischen Botschaften zwischen zwei Gruppen ermöglicht, sofern sich beide in einer mit „uMove“ ausgestatteten Umgebung befinden. Sowohl Unternehmen wie Hochschulen haben an letzterem bereits ihr Interesse bekundet; eine Zusammenarbeit mit der Hochschule für Technik und Architektur Freiburg mit dem Ziel einer Green-Tech-App ist im Gespräch. „Wir möchten wir ein Labor einrichten, in welchem uMove ständig aktiv ist und es den Forschenden ermöglicht, ihre Applikationen zu testen“, so Bruegger.

Weitere Infos: http://diuf.unifr.ch/pai/umove/

Doktorarbeit: uMove: A wholistic framework to design and implement ubiquitous computing systems supporting user's activity and situation (PDF); → Download: http://ethesis.unifr.ch/theses/index.php#Sciences

Kontakt: Pascal Bruegger, Departement für Informatik, 079 287 09 14 pascal.bruegger@unifr.ch