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Fallstudie #1: Das Smart Home und die Überwachung von Vitalwerten

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  1. Es wird zunächst eine grobe Einführung in die Smart Home-Technologie gegeben.
  2. Dann wird die Technik der Überwachung von Vitalwerten in den Fokus genommen
  3. Im Anschluss folgt eine Diskussion dazu, welche Probleme mit einer Überwachung der Vitalwerte einhergehen und wann sie zu Hause vertretbar ist.
  4. Schließlich werden der Gedankenhgang und die Art der Argumentation kritisch hinterfragt

1 Die Smart Home-Technologie

Schema zu Smart Home, siehe beispielsweise [Bertko, S.5-11].

Bild 0-1: Schema zu Smart Home, siehe beispielsweise [Bertko, S.5-11].

Smart Homes basieren auf eingebetteten Systemen: Aktuatorische Komponenten, also im Wesentlichen Motore, die Rolläden, Markisen, Tore oder Türen bewegen, sensorische Komponenten wie Feuchtigkeitssensoren, Bewegungssensoren, Rauchsensoren, Temperatursensoren, etc. sowie interaktive Komponenten wie Schalter, Touchsensoren, Eingabepanels, etc. werden auf intelligente Weise über Kabel- oder Funk basierte Bussysteme miteinander verknüpft, um beispielsweise mehrere Aktionen mit nur einem Knopfdruck auslösen zu können, wie nach dem Aufstehen die Rollos zu öffnen und das Bad vorzuheizen.

Foto privat, Markt für Gebrauchselektronik.

Bild 0-2: Foto privat, Markt für Gebrauchselektronik.

Bei den Bussystemen gibt es grundsätzlich zwei Arten, nämlich Kabel- oder funkbasierte. Bei Neubauten können direkt die Busleitungen eingeplant und die Kabelkanäle vorbereitet werden, bei Bestandsbauten liegt es nahe, auf funkbasierte Systeme zurückzugreifen. Funksysteme haben den Vorteil, dass die zu verschaltenden Komponenten frei positioniert werden können, aber den Nachteil, dass sie i.d.R. offen sichtbar sind, da sie nicht hinter Putz verbaut werden können. Viele Anwendungsfälle lassen sich out-of-the-box direkt in Märkten für Gebrauchselektronik als Komplettlösung einkaufen. Sie sind nicht zu Hause, wenn der Briefträger kommt? -- Diese Komplettlösung wird angeboten (Foto oben).

Anwendungen und Herausforderungen bei der Smarthome-Technologie

  • Energieeffizienz
  • Komfort
  • Sicherheit
  • Entertainment

Im Wesentlichen dienen Smarthome-Lösungen dazu, in folgenden Bereichen zu unterstützen: Energieeffizienz, Komfort, Sicherheit, Entertainment. Zu all diesen Bereichen auch Angebote für alters- oder krankheitsbedingt beeinträchtigte Menschen zu machen, ist ein wichtiger Bereich der Smarthome-Technologie, stellt sie aber auch vor besondere technische, ethische und soziale Herausforderungen.

"Mein Computer ist um ein sprachbasiertes, virtuelles, vereinfachtes Menü erweitert und ich nutze eine Sprachsteuerung, um einen Musikstreamingdienst nutzen zu können. Ansonsten versuche ich ohne besondere Hilfen zurecht zu kommen. "

Unfallbedingt erblindete Person, Quelle privat.

2 Überwachung von Vitalwerten

  • Es gibt verschiedene Techniken und Absichten, die Vitalwerte von Personen in Haushalten zu erfassen.

Absicht kann sein, bei Unfällen Hilfe zu holen, aber auch einfach die Parameter der Hausinstallationen automatisiert anzupassen.

Als Technik gibt es solche, die über Kamerabilder arbeiten, aber auch solche, bei denen Sensor-Arrays in Dinge eingebaut werden. So kann über einen mit faseroptischen Sensoren versehen Teppich erkannt werden, ob eine Person reglos am Boden liegt, um ggf. Hilfe zu holen [Sadek].

Diskussion

Überwachung der Vitalwerte, wie sie im Kontext von Arbeit und Krankenhaus Sinn macht, wirft zu Hause angewendet zuallererst Fragen nach der Privatsphäre auf.

Bild 0-3: Überwachung der Vitalwerte, wie sie im Kontext von Arbeit und Krankenhaus Sinn macht, wirft zu Hause angewendet zuallererst Fragen nach der Privatsphäre auf.

In Krankenhäusern ist es statthaft, ständig sensorisch Daten der Patientinnen und Patienten zu erfassen, schließlich hängt davon die Gesundheit und in manchen Fällen das Leben dieser Menschen ab, wohingegen es in der eigenen Wohnung vor allem einen Eingriff in die Privatsphäre darstellt. Im Arbeitsumfeld ist es statthaft, wenn dortige Systeme auf besondere Weise Aufmerksamkeit erfordern und auch, wenn sie in dominanter Weise diese einfordern, wohingegen sich die technischen Systeme zuhause zurückhaltend äußern und grundsätzlich unauffällig sein sollten, wenn nicht gerade auf einen gefährlichen Notstand hingewiesen werden muss.

Was bedeutet "Wohnen"?

"Wohnen" bedeutet, an einem sicheren, behaglichen, vertrauensvollen Ort anwesend zu sein, bei dem man von Dingen umgeben ist, deren Beschaffenheit und Gebrauch einem vertraut ist, weil man sie selber ausgewählt und sich mit ihnen eingerichtet hat. Es wird i.d.R. als sinnerfüllt erlebt, die eigenen Bedürfnisse nach Essen, Trinken, Wärme und Hygiene mit Hilfe der dort verfügbaren Gebrauchsgegenstände selbsttätig zu erfüllen. Wird dieses Gefüge durch das Einbringen von Smarthome-Technologie in irgendeiner Weise gestört, kann diese Technologie ihre Akzeptanz verlieren.

3 Schlussfolgerungen: Wie sollte Smart Home Technik gestaltet sein?

UNAUFDRINGLICHKEIT
  • Behutsame Modifikation oder Ergänzung vertrauter Komponenten: Licht und Lichtschalter beispielsweise (deren Affordance und Constraints ausnutzen)

Aus der vorangehenden Darstellung lassen sich nun einige wichtige Gestaltungskriterien speziell für Mensch-Maschine-Schnittstellen im Smarthome-Bereich ableiten: Das Design sollte unaufdringlich und fehlertolerant sein, Vertrautheit vermitteln und gewährleisten, dass die Privatsphäre geachtet wird. Unaufdringlichkeit lässt sich durch Anpassung von bereits im Haushalt vertrauter Komponenten realisieren. Beispielsweise könnten Wippschalter, die Szenen auslösen sollen, etwas anders geformt sein als gängige Lichtschalter. Sie behielten damit den Aufforderungscharakter der bekannten Komponenten bei.

Oft aber sind Lösungen, die als Massenprodukt erhältlich sind nicht passend:

"So sind menschliche Bedürfnisse unterschiedlich, insbesondere liegen Bedürfnisse an Unterstützung durch smarte Technologien für eingeschränkte Personen weit ab vom Durchschnitt, weshalb Lösungen, die sich auf Daten und deren Durchschnittswerte stützen ungeeignet sind. Vielmehr muss sich ein smartes System skalieren und anpassen (lassen), wenn es sinnvoll eingesetzt werden können soll. "

Aus der Key Note zu einer Konferenz zu Smart Living [Treviranus].

Anmerkung zum Zitat oben: Solange aber die verfügbaren Smarthome-Systeme noch nicht intelligent genug sind, um die speziellen Bedürfnisse einer Hausbewohnerin oder eines Hausbewohners zu erkennen und sich daran anzupassen, sind hochspezialisierte Fachkräfte zu deren Anpassung nötig.

PRIVATSPHÄRE ACHTEN
  • Aktives Auslösen von Alarm über Armband gegenüber der sensorischen Erfassung des Befindens präferieren
  • Bewegungsmelder oder faseroptische Sensoren gegenüber Kamerasystemen präferieren

Um die Privatsphäre zu achten, sollten Aktionen besser aktiv durch den Benutzer ausgelöst werden, anstatt auf der Grundlage von Sensordaten. Wenn schon Sensoren benutzt werden, dann sind statt Kamera oder Mikrofon solche vorzuziehen, die aus Sicht des Menschen weniger spezifische Informationen erfassen.

FEHLERTOLERANZ
  • Wo es geht, sollte das System keiner bewussten Interaktion bedürfen
  • Es sollte bei Bedarf durch Rückmeldungen für Transparenz sorgen
  • Konfigurationen sollten über eine gesonderte Schnittstelle laufen
  • Außergewöhnliche Aktionen sollten in Eskalationsstufen mit Rückmeldungen ablaufen
  • Kommunikation sollte multimodal und damit redundant erfolgen
VERTRAUTHEIT
  • Eher dem Ding selbst lokal Zusatzeigenschaften geben (Mapping), anstatt diese entfernt zu ergänzen:
  • Eine Tür könnte lokal anzeigen, ob sie abgeschlossen ist, statt dies anderswo anzuzeigen.
  • Ergänztes Verhalten physikanalog gestalten.
  • Feedback-Kanäle an die von einfachen Hausgeräten her gewohnten anlehnen.

4 Kritik

  • Nachfolgend wird die mögliche Kritik mehr in ihrem Verlauf und ihrer Methodik beschrieben, anstatt sie abschließend zu vollziehen.

Anders als in anderen Zusammenhängen, soll im Rahmen des Kurses Technikphilosophie nach einem Plädoyer dazu, was der Fall ist, oder was gemacht werden sollte auch noch ein Abschnitt folgen, in dem das eigene Vorgehen und die eigene Argumentation noch einmal selbstkritisch beleuchtet wird.

Anders als in einer technischen Projektarbeit hat man durch die philosophischen Betrachtungen hier das sichere Terrain verlassen, indem alle Beteiligten einer gemeinsamen Konvention von dem folgen, was sinnvolle, glaubwürdige Ergebnisse sind und wie sie erreicht werden können, sagen wir, weil der Erfolg einer/einem Recht gibt: "Es funktioniert ja.". Vielmehr hat man sich hier sozusagen auf Glatteis begeben und muss sich vorsichtig vorantasten, oder zumindest nach ein paar Schritt prüfen, ob man noch genügend Halt hat.

In der obigen Darstellung wird an einem bestimmten Punkt beschrieben, was unter Wohnen zu verstehen ist. Damit steht und fällt die nachfolgende Argumentation.

Die Beschreibung dazu, was Wohnen sei, wird nicht weitergehend begründet. Es bleibt offen, ob sie auf persönliche Erfahrungen gründet, oder ob es sich um eine Art Ideal handelt, das angegeben wird, also um eine normative Angabe dazu, was Wohnen sein sollte.

Würde man zunächst wohlwollend auf den Argumentationsgang schauen, dann könnte man sagen, es handle sich um einen Hinweis, der sich allgemeinem Konsens erfreut, oder als andere Möglichkeit: Es handelt sich um eine wissenschaftlich nachvollziehbare Sichtweise aus dem Gebiet der Anthropologie, also der Wissenschaft vom Menschen und seiner Entwicklung.


Bei einer Analyse der Argumentation, gilt es zuallererst Prämissen und Konklusionen der vorgebrachten Argumente zu identifizieren, zu bewerten und ihre Schlüssigkeit zu bewerten:


  1. Welche Voraussetzungen (Prämissen) werden angegeben, welche Schlussfolgerungen (Konklusionen) tauchen auf?
  2. Sind die Voraussetzungen plausibel, bzw. gut begründet?
  3. Sind die Schlussfolgerungen als solche betrachtet sinnvoll?
  4. Passen Prämissen und Schlussfolgerungen überhaupt zusammen, d.h. begründen die Prämissen überhaupt die gemachten Konklusionen?
  • Siehe hierzu beispielsweise [Betz].