Technikfortschritt am Bsp. des Mobiltelefons

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1 Technologie im Alltag: Computer der Zukunft Friedemann Mattern ETH Zürich Friedemann Mattern ZH BiZE 07 / 2013 Zukunft? Technikfortschritt am Bsp. des Mobiltelefons F. Mattern, ETH Zürich,

2 Mobiltelefon ein Zukunftstraum? Oder ein Witz? F. Mattern, ETH Zürich,

3 Prototypen Jahre später F. Mattern, ETH Zürich,

4 Evolution (20 Jahre) Multimedia Internet Sprache Text Von: Micha Gnz krz Treffe dich um 10 Terminal A LG, -- mi 02 Jul, 19:09 F. Mattern, ETH Zürich,

5 Smartphones erst seit 10 Jahren Apps Touch display Sprachbefehle Kamera WiFi Sensoren Internet Farbdisplay zum Telefonieren Wie geht es weiter? F. Mattern, ETH Zürich,

6 Displays zum Herausziehen? Demnächst als Mode-Accessoire? F. Mattern, ETH Zürich,

7 Display als Armband? Augmented Reality Apps F. Mattern, ETH Zürich,

8 Das Smartphone als Mediator Ich Dingliche Welt Internet F. Mattern, ETH Zürich,

9 Technik- fortschritt - Computer - Computer 1950 F. Mattern, ETH Zürich,

10 Computer 1970 Computer 1990 F. Mattern, ETH Zürich,

11 Computer 2010 Computer heute F. Mattern, ETH Zürich,

12 Oder auch so F. Mattern, ETH Zürich,

13 Treiber: Fortschritt der Mikroelektronik Geschwindigkeit und Speicherkapazität verdoppeln sich ca. alle 18 Monate billiger, kleiner, schneller Exponentielle Verkleinerung F. Mattern, ETH Zürich,

14 Konsequenzen: Sehr kleine Computer-Chips Bild: Hitachi Computer übernächstes Jahr F. Mattern, ETH Zürich,

15 Computer demnächst? F. Mattern, ETH Zürich,

16 F. Mattern, ETH Zürich,

17 F. Mattern, ETH Zürich,

18 Vernetzung 1913 Vernetzung 2013 F. Mattern, ETH Zürich,

19 5 MB Speicher MB 1984 F. Mattern, ETH Zürich,

20 5 MB GB GB Speicher heute Ganzes Lexikon auf einem Memory-Stick F. Mattern, ETH Zürich,

21 Grösse Anzahl Computing: Ein klarer Trend Ein Computer (Mainframe) für Viele Ein Computer (PC) für jeden Viele Computer für jeden Grösse Anzahl Computing: Ein klarer Trend Ein Computer (Mainframe) für Viele Ein Computer (PC) für jeden Nächste 20 Jahre? Video- Kamera Display smart Internet dust? Viele Internet Computer der Dinge Erweiterte für jeden Realität F. Mattern, ETH Zürich,

22 Das Internet der Dinge Vom Internet der Dinge zum Internet Internet alle Computer der Energie Heute verbindet das Bald werden die Dinge der Welt an das Internet angeschlossen Und wir werden mit ihnen kommunizieren F. Mattern, ETH Zürich,

23 Vom Internet der Dinge zum g Internet uns kommunizieren der Energie Die Dinge werden mit Die Dinge werden untereinander kommunizieren Die Dinge werden Internet-Dienste nutzen Die Dinge werden mit uns kommunizieren Wieso überhaupt? Wie kommt es dazu? F. Mattern, ETH Zürich,

24 Dramatische Fortschritte bei wichtigen Einzeltechnologien Mikro-/Nanotechnik Neue Materialien Kommunikation Sensoren Lokalisierung Identifikation aus der Ferne Dramatische Fortschritte bei wichtigen Einzeltechnologien Mikro-/Nanotechnik Konvergenz Neue Materialien Kommunikation Sensoren Lokalisierung ermöglicht das Internet der Dinge Identifikation aus der Ferne F. Mattern, ETH Zürich,

25 Kommunikation Mensch Ding Political Swissness-Indikator Shopping -CO 2 -Erzeugung: 2.7 kg - Energieverbrauch: 0.7 Wh Internet Kommunikation durch Berühren F. Mattern, ETH Zürich,

26 Kommunikation durch Berühren Near Field Communication Funkkommunikation über kurze Distanzen (< 10 cm) Smartphone ID-Nummer: Funk-Chip Kommunikation durch Berühren Intuitive Interaktion Zugriff auf Information und Services durch Berühren Strom [7 Tage]: 5.4 kwh CO 2 : 3.1 kg; Kosten: 1.25 SFr F. Mattern, ETH Zürich,

27 Kommunikation durch Berühren Internet t Strom [7 Tage]: 5.4 kwh CO 2 : 3.1 kg; Kosten: 1.25 SFr ID-Nummer: ID-Nummer: Intuitive Interaktion Zugriff auf Information und Services durch Berühren Outsourcen Von den Atomen der Intelligenz zu den Bits Bits Hier Dinge identifizieren Smartes Verhalten hier realisieren Atome F. Mattern, ETH Zürich,

28 Dinge an das Internet anschliessen Internet Dinge an das Internet anschliessen WIFI Internet Computer Sensor 38 x 20 x 2.5 mm Ein Multitalent-Chip für $ 12,- F. Mattern, ETH Zürich,

29 Beispiel: Kommunikation mit Zimmerpflanzen WIFI Internet Computer Sensor Beispiel: Kommunikation mit Zimmerpflanzen WIFI / Internet F. Mattern, ETH Zürich,

30 Beispiel: Kommunikation mit dem Zimmerpflanzen Internet der Dinge WIFI / Internet Dinge der Wohnung am Internet? Monitoring von Seniorenwohnungen? längere Zeit ein selbstbestimmtes Leben führen Internet Bild: Die Zeit F. Mattern, ETH Zürich,

31 Smarte Energie Smarte Energie Standard-Web- Kommunikation Digitaler Stromzähler /e-meter/current-watts +WiFi + Web Server F. Mattern, ETH Zürich,

32 Geräteverbrauch Der Standby-Verbrauch im Haus beträgt derzeit 25 W F. Mattern, ETH Zürich,

33 Geräte präsentieren Rechnung? Waschmaschine Kühlschrank TV Licht Geschirrspüler Computer Rest Automatische Energieberatung? Automatische Empfehlungen als Anreize zum Energiesparen Gezielt für individuellen Haushalt Spartipp Neuer Kühlschrank spart im Jahr SFr. 112 Amortisiert in 5 Jahren >> mehr F. Mattern, ETH Zürich,

34 Friedemann Mattern Automatische Haushaltsanalyse tromverbrauch (Watt) St 72% der Haus- haltsenergie für Raumwärme Niemand zuhause Heizung stark absenken Licht Kühl- /G Gefrierschrank Unterhaltung & IT Herd & Mikrowelle Ofen Schlafen Heizung absenken Erfordert smarte ICT (Sensorik etc.) und geeignete Algorithmen (machine learning) Forschung F.Ma. 210 Real-World Awareness Realwelt-Daten e ate werden ede billig feingranulares Monitoring bessere Entscheidungen durch detaillierte Realwelt-Daten sofortige automatische Reaktion F. Mattern, ETH Zürich,

35 Allerweltsdinge an das Internet anschliessen? Dinge vor Ort nutzen Web-Dienste zur Interpretation ihres Kontextes machen Nutzer schlau und mächtig WWW Web-Dienste erhalten Realwelt-Daten Dienste werden schlau und mächtig machen Firmen schlau und mächtig Viele, viele Anwendungen Autoreifen meldet sich, wenn der Luftdruck abnimmt Heizung weiss, ob Bewohner auf dem Heimweg sind Was davon werden wir haben wollen? F. Mattern, ETH Zürich,

36 Erweiterte t Realität F. Mattern, ETH Zürich,

37 Mac Funamizu (Japanese designer) F. Mattern, ETH Zürich,

38 Vorläufiger Ersatz: Smartphones Swisspeaks F. Mattern, ETH Zürich,

39 Wo ist das nächste WiFi-Internetcafé? F. Mattern, ETH Zürich,

40 Mashup : Immobilien-Overlay F. Mattern, ETH Zürich,

41 Das Navi-System der Zukunft Kleinste Kameras fixieren Pupillen des Fahrers Nachjustierung Sollten sie auch versuchen, die Lippen zu lesen? Siemens, Univ. of Linz F. Mattern, ETH Zürich,

42 F. Mattern, ETH Zürich,

43 Autos ( Dinge ) kommunizieren miteinander Video- Kamera Display Google-Brille Internet F. Mattern, ETH Zürich,

44 Laser- Projektor Kamera Prisma Überlagertes Bild im Prisma F. Mattern, ETH Zürich,

45 Laser-Pro- jektor Prisma Überlagertes Bild vom Projektor Realität CPU Touchpad Batterie WiFi, Bluetooth Mikrophon Smartphone-Technik in einer Brille Internet F. Mattern, ETH Zürich,

46 Smarte Brillen Neue Anwendungen Beispiel: Kein Jogging-Partner? g Dann laufe mit einem Geist deiner selbst! Beispiel: Kein Jogging-Partner? Dann laufe mit einem Geist deiner selbst! Neue Anwendungsbereiche Hilfen für Schwerhörige Gesprochene Sprache Text Warnung, wenn sich etwas Gefährliches (z.b. ein Auto) nähert Ferndiagnose (Medizin, Geräte, ) Eye swapping Als professioneller Dienst oder als spontane Freundschaftshilfe aus dem sozialen Netzwerk Superman-Fähigkeiten Übersetzung gesprochener / geschriebener Sprache Sehen bei Dunkelheit Tele- und Makroblick Gesichtserkennung F. Mattern, ETH Zürich,

47 Die Google-Brille wird im öffentlichen Raum für Wider- stand sorgen, doch sie dürfte zum Pflichtgerät werden für Wochenendpartnerschaften, Mountainbiker, die mit Fall- schirmen aus dem Flugzeug springen, für Eltern auf Ge- schäftsreisen, Rettungssani- täter und Bildredakteure. -- FAZ 16. Aug Die Google-Brille wird im öffentlichen Raum für Wider- stand sorgen, doch sie dürfte zum Pflichtgerät werden für Wochenendpartnerschaften, Mountainbiker, die mit Fallschirmen aus dem Flugzeug springen, für Eltern auf Geschäftsreisen, Rettungssanitäter und Bildredakteure. -- FAZ 16. Aug F. Mattern, ETH Zürich,

48 Erweiterte Realität ermächtigt Menschen Erweiterung der Wahrnehmungsmöglichkeit der Umgebung Schärfen der Sinne Macht Nutzer sicherer Dies sind wichtige Triebkräfte! image source: Die Zeit Erweiterte Realität ermächtigt Menschen image source: Die Zeit F. Mattern, ETH Zürich,

49 Leben in einer smarten Welt? Autonom miteinander kommunizierende Autos Automatisches Erkennen von Gefahren durch Sensoren im Auto Warnung an umgebende Fahrzeuge weitermelden F. Mattern, ETH Zürich,

50 Teledriving als Service? Internet Netz-Anforderungen: Schnell (hohe Bandbreite) Hohe Zuverlässigkeit Sicherheit Realzeit F. Mattern, ETH Zürich,

51 Teledriving als Service? Internet Teledriving als Service? Internet Telearbeitsplätze in Graubünden? In Kombination mit autonomem Fahren? F. Mattern, ETH Zürich,

52 Oder eher in Indien? Wo ist der Monitor? Internet F. Mattern, ETH Zürich,

53 Einkaufsberater mit Funk-Chips Gesundheitsbereich - Wearables melden medizinisch relevante Werte weiter - Medizinischer Berater in der Gürtelschnalle? F. Mattern, ETH Zürich,

54 Herausforderung: Verantwortungsvoller Einsatz der neuen Informationstechnik zum Nutzen Aller Zum Weiterlesen ( via Homepage F.M.) F. Mattern, ETH Zürich,

55 Zum Weiterlesen Technologie im Alltag: Computer der Zukunft Friedemann Mattern ETH Zürich This is not a publication. The material is intended for one-time educational use only. Pictures should not be copied or redistributed. No violations of copyrights are intended. Friedemann Mattern F. Mattern, ETH Zürich,

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