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Begriffe aus der digitalen Welt

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3D-Printing

Beim 3D-Druck handelt es sich um eine Herstellungsmethode, durch die feste, dreidimensionale Objekte durch einen Drucker hergestellt werden können. 

Hierbei handelt es sich um ein rein additives Herstellungsverfahren, während es sich bei vielen industriell genutzten Herstellungsmethoden um subtraktive Verfahren handelt (Fräsen, Drehen, Bohren, Sägen, Schleifen …). Das bedeutet, dass beim 3D-Druck Schicht für Schicht immer mehr Material aufgebracht wird, während bei subtraktiven Verfahren Material von einem Grundkörper weggenommen wird.

Die Grundlage bildet ein computergesteuerter 3D-Drucker, bei dem das Objekt schichtweise aufgebaut wird. Dazu werden nacheinander Schichten eines pulverförmigen oder flüssigen Grundmaterials aufgetragen und mittels Licht, Laser oder chemischer Reaktion an den Stellen verfestigt, an denen das Objekt eine feste Struktur erhalten soll. Nach einer Trocknungs-/Festigungsphase wird die nächsthöhere Schicht aufgetragen, verfestigt und dabei mit den bisherigen Ebenen verbunden.

Es stehen mittlerweile zahlreiche Produktionsmaterialien mit unterschiedlichen Eigenschaften zur Verfügung, auch die Kombination unterschiedlicher (z.B. mehrfarbiger) Materialien ist mittlerweile möglich. Die Größe der erstellbaren Objekte hängt von der Grundfläche und der Schichthöhe des verwendeten Druckers ab. Die Detailqualität wird maßgeblich von der “Druckauflösung” und dem verwendeten Material bestimmt - bei den Erzeugnissen der ersten 3D-Drucker waren die einzelnen Schichten an Schrägen sehr deutlich erkennbar, heutige 3D-Drucker erreichen zum Teil eine sehr hohe Auflösung und erzeugen so deutlich glattere Kanten und Flächen.

Prinzipiell können per 3D-Druck die unterschiedlichsten Objekte hergestellt werden. Neben dem Rapid Prototyping, also dem raschen Erstellen von Modellen, können auch produktiv einsetzbare Objekte von der Blumenvase über medizinische Implantate bis hin zu Ersatzteilen und ganzen Maschinen hergestellt werden. Einige 3D-Drucker können ihre mechanischen Bestandteile zu großen Teilen selbst reproduzieren. Benötigt werden in allen Fällen die entsprechenden 3D-Produktdaten, die für die Druckersteuerung eingesetzt werden.

Kritiker befürchten, dass die Verbreitung urheberrechtlich geschützter 3D-Modelldaten der Produktpiraterie Vorschub leisten können, und skizzieren Szenarien, in denen billige 3D-Drucke aus minderwertigen Materialien z.B. als Kfz-Ersatzteile potenzielle Unfälle verursachen könnten. Vor einiger Zeit machte zudem die Verfügbarkeit eines 3D-Modells unter CC-Lizenz für einen Selbstbau-Bausatz Schlagzeilen, das eine Waffe mit einem Automatikmagazin nachrüstet. Das Ziel einiger begeisterter Anhänger der Technologie ist es, in Zukunft die 3D-Modelldaten kostenlos verfügbar zu machen, mit denen sich jeder ein Fahrzeug selbst “drucken” kann.

Bislang sind die herstellbaren Objekte noch eingeschränkt, was vor allem an den Eigenschaften der Herstellmaterialien liegt. So lassen sich beispielsweise noch keine Kleidungsstücke herstellen, sehr dünne Objektschichten machen Probleme, manche Materialien sind wenig belastbar usw. Es ist jedoch zu erwarten, dass im Laufe der Zeit Materialien mit allen möglichen gewünschten Eigenschaften (Festigkeit, Leitfähigkeit, Dichte, Farbe, Elastizität, Stabilität …) entwickelt und auch beliebig unterschiedliche Materialien beim Druck kombiniert werden können.

Quantified Self

Bei der Quantified-Self-Bewegung geht es darum, sich und den eigenen Körper besser zu verstehen, indem Körperfunktionen regelmäßig gemessen und ausgewertet werden. Ziel ist es, Wohlbefinden und Lebensqualität zu steigern.

Ein neuer Gesundheitstrend, der ausgehend aus den USA zunehmend auch nach Europa schwappt: Waren es früher nur “ernsthafte” Läufer, die mit Pulsmessern und Schrittzählern ihre sportliche Fitness auswerteten und ggf. Feedback-Systeme nutzten, um Ausdauer, Leistungsfähigkeit und Fitness steigern, so nutzen in der Quantified-Self-Bewegung vor allem Computerbegeisterte elektronische Hilfsmittel, um zahlreiche Körperfunktionen möglichst lückenlos zu erfassen und aus den Aufzeichnungen Schlüsse zu ziehen, welche Auswirkungen bestimmte Aktivitäten und Ereignisse auf ihren Körper haben.

Dazu stehen ihnen immer mehr Sensoren und Auswertungsprogramme zur Verfügung, die alles von der körperlichen Betätigung über die Körpertemperatur, Blutdruck, Puls usw. erfassen. Hersteller entwickeln dazu unauffällige und zum Teil wenig störende Gadgets, die als Armreifen oder Anhänger getragen werden können und verschiedene Daten aufzeichnen. Über eingebaute Schnittstellen wie USB oder auch Funk können die Daten an PCs oder mobile Geräte übertragen werden.

Zusammen mit persönlichen Beobachtungen zum Tagesablauf und zum körperlichen Wohlbefinden versuchen die Befürworter, einen für sie optimalen Lebensstil zu finden. So können die Quantified-Self-Daten dazu genutzt werden zu hinterfragen, ob man besser schläft, wenn man zuvor noch entspannende Musik zum Einschlafen hört oder gar durch eine rosarote Brille schaut. Die Reaktionen auf bestimmte Nahrungsmittel, auf körperliche Anstrengungen oder auch Stresssituationen im Büro können ausgewertet werden. Viele Anhänger der Quantified-Self-Bewegung sehen in den Daten nicht nur eine neue Möglichkeit, mehr über sich selbst zu lernen, sondern halten das Selbst-Monitoring für wesentlich effektiver als punktuelle medizinische Untersuchungen.

Kritiker der Quantified-Self-Bewegung führen hingegen an, dass die Messergebnisse häufig ungenau sind und die Interpretation von Daten durch das Untersuchungsobjekt selbst niemals objektive Erkenntnisse bringen kann: Man sucht einfach so lange in den Daten, bis man einen vermuteten Zusammenhang bestätigt sieht, ohne zu berücksichtigen, dass die vorliegenden Sensordaten möglicherweise gar keine Rückschlüsse erlauben.

Nichtsdestotrotz wird “Quantified Self” als ein kommender Megatrend betrachtet.

Monetarisierungsstrategien: IAP und F2P

Vor wenigen Jahren kostete Software noch ein Vermögen. Doch mit der zunehmenden Verbreitung von App-Stores und kostenlosen Download-Angeboten müssen sich Programmierer und Softwareunternehmen verstärkt nach neuen Erlösmodellen umsehen.

Vor allem im Bereich der Computer- und Smartphone-Spiele ist eine Entwicklung zu beobachten, die unter dem Kürzel F2P (“Free to play”) zusammengefasst werden kann. Die Programme werde immer häufiger gratis (oder zu sehr geringen Beträgen) abgegeben. Doch während die Anbieter einige Zeit vor allem durch die Einblendung von Werbung Einnahmen erzielen wollten, werden die Monetarisierungsmethoden mittlerweile immer raffinierter.

Die kostenlose Bereitstellung der Software dient dazu, möglichst viele Interessenten anzulocken. Diese können das Spiel oder die Anwendung eine Zeitlang kostenlos nutzen, aber die eigentlichen Umsätze werden nicht mehr hauptsächlich durch Werbung, sondern durch IAP (“In App-Purchases”) generiert. Dabei können neue Level, zusätzliche Ausrüstungsgegenstände oder Premiumfunktionen innerhalb der Anwendung für vergleichsweise geringe Beträge erstanden und freigeschaltet werden.

Der Vorteil für die Nutzer liegt auf der Hand: Sie können die Software zunächst risikolos ausprobieren und zahlen nur für Funktionen, die sie tatsächlich in Anspruch nehmen.

F2P-Konzepte und IAP sind erst mit der Verfügbarkeit entsprechender Payment-Infrastrukturen möglich geworden. So ist es bei Apples iOS, aber auch beim konkurrierenden Android-Betriebssystem von Google mittlerweile für die Programmierer sehr einfach möglich, ihre Apps mit entsprechenden IAPs zu versehen - und für die Nutzer der entsprechenden Systeme ist die Begleichung der Beträge für die getätigten IAPs über den eigenen App-Store-Account unproblematisch. Computerspiele für PC, X-Box und Co. setzen zum Teil auf Guthabenkarten, die von den Spielern erworben werden können, um IAPs zu tätigen.

Problematisch ist dabei allerdings die richtige Balance der freien gegenüber den zu bezahlenden Premiumfunktionen. Ob Anwendungssoftware oder Spiel: Kann man in der F2P-Phase zu wenig machen und austesten oder ist Nutzern mit aktivierten IAPs völlig unterlegen, so sorgt dieses Ungleichgewicht dafür, dass die Bereitschaft, IAPs erstmals zu nutzen, abnimmt. Desweiteren ist dem Anbieter daran gelegen, den Umsatz mit IAPs je Nutzer zu maximieren, während dem Nutzer eher an einer Minimierung, zumindest aber an einer klaren Transparenz der entstehenden Kosten über die Nutzungsdauer interessiert ist. Ist diese Transparenz nicht gewährleistet (beispielsweise, weil immer neue IAPs notwendig werden oder immer neue Features offeriert werden), so kann sich die Gesamtinvestition rasch kumulieren.

Eine interessante Entwicklung ist beispielsweise bei den Navigations-Apps für Smartphones zu beobachten: Bildeten bislang Kartenmaterial und Navigations-App eine Einheit, bei der durch kostenlose Updates der App auch automatisch das Kartenmaterial aktualisiert wurde, so gehen mittlerweile immer mehr Anbieter den Weg der IAPs: Zur Navigations-App selbst können die einzelnen Karten kostenpflichtig bezogen werden. Für den Nutzer zunächst eine positive Entwicklung: Er kauft nur die Karten, die er wirklich braucht. Zugleich aber ermöglicht diese Strategie den Anbietern, das Kartenmaterial nicht mehr automatisch zu aktualisieren: Wie bei den eigenständigen Navigationsgeräten wird dann ein neuer (hier IAP-)Kauf aktualisierten Kartenmaterials notwendig, ist man mit dem alten Kartenmaterial nicht mehr glücklich.

IPv6

Das Internet Protocol Version 6 (IPv6) ist ein Internet-Prokotoll, das die bislang vorwiegend genutzte Version 4 (IPv4) ablösen soll. Das ist vor allem deshalb wichtig, weil mittlerweile alle verfügbaren IPv4-Internet-Adressen vergeben wurden.

Die gesamte Internet-Kommunikation basiert darauf, dass sich alle beteiligten Rechner auf einen gemeinsamen Übertragungsstandard, das Internet Protocol, einigen. Als die bislang vorrangig eingesetzte Version 4 dieses Übertragungsstandards entwickelt wurde, dachte aber noch niemand an die Popularität, die das Internet einmal erreichen würde.

Neben der gemeinsamen »Sprache«, die der Übertragungsstandard festlegt, ist eine zentrale Grundlage des Internet-Protokolls die Adressierung jedes beteiligten Systems. Genau hier liegt ein erhebliches Problem des alten IPv4: Es gibt zu wenige »Hausnummern« (IP-Adressen), um alle Kommunikationspartner eindeutig zu identifizieren. Mittlerweile sind alle verfügbaren IPv4-Adressen vergeben, doch die Zahl der Geräte, die über das Internet kommunizieren sollen, wird immer größer. Längst sind es nicht nur PC, sondern auch Handys, Fernseher, Industrieanlagen (Fernwartung) und sogar Autos und Kaffeemaschinen. IPv4 behilft sich damit, IP-Adressen mehrfach zu nutzen und rotierend einzelnen Kommunikationspartnern zuzuordnen.

Die für Anwender wesentlichste Eigenschaften von IPv6 ist die Vergrößerung des Adressraums von IPv4 von rund 4,3 Milliarden Adressen auf etwa 340 Sextillionen Adressen bei IPv6. Damit stehen für jeden derzeit denkbaren Anwendungsfall mehr als genug Adressen zur Verfügung.

Zugleich aber befürchten Kritiker, dass damit nicht nur jedes Gerät problemlos eine eigene IP-Adresse erhalten kann, sondern dass diese Vergabe statisch erfolgen wird. Das Gerät bekommt dabei einmal eine IPv6-Adresse zugeordnet und ist darüber sein gesamtes Leben lang aktiv. Die Nutzer (genauer: die Endgeräte) würden damit jederzeit eindeutig identifizierbar, es könnten reaktiv Nutzungsprofile erstellt, aber auch proaktive Überwachungsinfrastrukturen aufgebaut werden, die User ausspionieren.

Technisch bietet IPv6 eine Vielzahl weiterer Vorteile gegenüber IPv4. Der Umstieg ist zudem unausweichlich, da das alte System mittlerweile an seiner Kapazitätsgrenze operiert. IPv4 und IPv6 können in der Übergangsphase parallel betrieben werden, die aktuellen Betriebssysteme sind mittlerweile in der Lage, IPv6 zu verarbeiten. Dies gilt allerdings nicht durchgängig für ältere Hardware (Router, etc.). Auch müssen die Access- und Content-Provider ihre Infrastruktur an IPv6 anpassen, was derzeit noch sehr schleppend passiert.

Der persönliche (virtuelle) Assistent Siri

Um sich von der Konkurrenz abzuheben, setzt Apple beim iPhone 4S auf eine neue Sprachsteuerung: Siri ermöglicht eine Steuerung des Smartphones mittels gesprochener Anweisungen in natürlicher Sprache.

In Zukunft soll der Nutzer nicht mehr spezielle Kommandos erlernen müssen, sondern der persönliche virtuelle Assistent passt sich dem Nutzer an. Eine weitere Besonderheit: Er antwortet in natürlicher Sprache und kann Nachrichten und Texte vorlesen. So kann man mit dem Assistenten wirklich “interagieren”, anstatt nur eine alternative Form der Befehlseingabe zu nutzen. Siri wird zunächst in Englisch, Französisch und Deutsch angeboten, weitere Sprachen sollen folgen.

Der persönliche virtuelle Assistenten interpretiert Fragen dabei im Kontext und berücksichtigt den Verlauf von Konversationen. So soll Siri in gesprochenen Anweisungen die Intention des Anwenders erkennen, extrahiert daraus Befehle und lernt im Laufe der Zeit sogar hinzu. Beispielsweise wird die Frage “Brauche ich heute einen Regenschirm?” mit der Wetterprognose für den aktuellen Standort beantwortet, während eine Frage nach den Temperaturen in Las Vegas korrekt mit den aktuellen Wetterdaten für ebenjenen Ort beantwortet wird.

Siri kann Nachrichten vorlesen, Be- und Umrechnungen vornehmen, Termine verwalten und anlegen, Definitionen nachschlagen, Timer verwalten, Restaurants empfehlen, Navigationsanweisungen heraussuchen und vieles andere mehr. Neue Nachrichten und Antworten auf eingehende Nachrichten können rein mit Sprachsteuerung und Diktatfunktion erstellt und als E-Mail oder SMS versandt werden. Siri greift dabei nicht nur auf interne Anwendungen und Datenbanken zu, sondern nutzt auch Onlinedienste als Informationsquelle.

Wie das nachstehende Video zeigt, sind die Resultate verblüffend. Ob sich Siri auch in der Praxis und auf Deutsch ähnlich gut schlägt, wird sich zeigen.

Demovideo Siri (Quelle: Apple)

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