Ubiquitous Computing

Gillen, Michael

Ubiquitous Computing

Entwicklung eines Geschäftsprozessklassifizierungsschemas und Analyse der Einsatzpotenziale existierender Modellierungsmethoden

von Michael Gillen (Autor:in)

Informatik - Wirtschaftsinformatik

Zusammenfassung

Inhaltsangabe:Zusammenfassung:
Die Basis der Arbeit bildet eine Definition der Begriffe Ubiquitous Computing und Pervasive Computing. Darauf aufbauend werden Geschichte, Technologien und Produkte sowie Zukunftstrends näher erläutert. Daran schließt sich eine Erläuterung der Entwicklung bei den ersten Visionen beginnend bis zu den heutigen Ansätzen pervasiver Geräte an. In einem ausführlichen Kapitel über die eingesetzte Technologie werden Basistechnologien und eine Auswahl verschiedener Ausprägungen dieser Technologien vorgestellt. Besondere Beobachtung sollen mobile Übertragungstechnologien erhalten, da sich die Mobilfunktechnologie momentan rasant weiterentwickelt und eine Vielzahl an unterschiedlichen technischen Standards hervorbringt. Im Anschluss daran, werden grundlegende Eigenschaften ubiquitärer Produkte, so genannter Connected Smart Appliances untersucht.
Im nächsten Kapitel sollen Geschäftsprozesse definiert und nach den Einsatzpotenzialen ubiquitärer Technologien klassifiziert werden. Hier werden Möglichkeiten aufgezeigt, wie ubiquitäre Technologien in diesem Geschäftsprozessklassifizierungsschema Unternehmensprozesse positiv beeinflussen können. Schließlich werden in einem weiteren Schritt die existierenden Modellierungsmethoden für Prozesse und Daten an den Beispielen EPK und UML kritisch analysiert, um Verbesserungsvorschläge zur Modellierung ubiquitärer Unternehmensprozesse heraus zu arbeiten. Als Folge aus diesen Überlegungen wird das Modell der objektorientierten
Ereignisgesteuerten Prozesskette vorgestellt. Um die vorangehenden Überlegungen praktisch zu untermauern, wird ein Forschungsprojekt des Fraunhofer Institutes als Beispiel hinzugezogen, um die Einsatzpotenziale ubiquitärer Technologien in diesem Geschäftsprozess aufzuzeigen. Dazu wird ein Teilprozess mit Hilfe des entwickelten Schemas klassifiziert. Danach wird der Prozess als objektorientierte EPK abgebildet und jedem Informationsobjekt konkrete Verbesserungspotenziale durch Ubiquitous Computing zugeordnet.
In einer abschließenden Zusammenfassung sollen auch kritische Aspekte bei der Entwicklung ubiquitärer Systeme angesprochen werden, um daraus weitere Entwicklungsnotwendigkeiten abzuleiten.

Inhaltsverzeichnis:Inhaltsverzeichnis:
I.InhaltsverzeichnisI
II.AbkürzungsverzeichnisIII
III.TabellenverzeichnisVII
IV.AbbildungsverzeichnisVIII
1.Einleitung1
1.1Motivation1
1.2Aufbau der Arbeit2
2.Ubiquitous […]

Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

ID 6402

Gillen, Michael: Ubiquitous Computing - Entwicklung eines

Geschäftsprozessklassifizierungsschemas und Analyse der Einsatzpotenziale

existierender Modellierungsmethoden

Hamburg: Diplomica GmbH, 2003

Zugl.: Saarbrücken, Universität, Diplomarbeit, 2002

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Diplomica GmbH

http://www.diplom.de, Hamburg 2003

Printed in Germany

Inhaltsverzeichnis

Inhaltsverzeichnis

Inhaltsverzeichnis ... I

Abkürzungsverzeichnis ...III

III Tabellenverzeichnis... VII

IV Abbildungsverzeichnis ...VIII

Einleitung ... 1

1.1

Motivation... 1

1.2

Aufbau der Arbeit... 2

Ubiquitous Computing ... 4

2.1

Definition ... 4

2.2

Geschichte ... 6

2.3

Forschungsprojekte ... 13

2.4

Technik ... 15

2.4.1

Entwicklung ... 15

2.4.2

Technologien... 17

2.4.3

Besonderheiten und Chancen... 32

2.5

Produkte ... 35

2.5.1

Connected Smart Appliances ... 35

2.5.2

Killerapplikationen... 38

Geschäftsprozessklassifizierung... 42

3.1 Definition ... 42

3.2

Klassifizierungsmöglichkeiten... 44

3.2.1

Prozesshierarchie... 44

3.2.2

Wertschöpfung ... 45

3.2.3

Prozessreichweite... 46

3.2.4

Strukturiertheit ... 46

3.3

Klassifizierungsmodell... 47

Modellierungsmethoden... 50

4.1

Ereignisgesteuerte Prozesskette (EPK) ... 51

4.2

Objektorientierung ... 53

4.3

Objektorientierte EPK ... 55

4.3.1

Basismodell ... 56

4.3.2

Statisches Modell ... 57

Inhaltsverzeichnis

4.3.3

Private und öffentliche Methoden... 59

4.3.4

Nachrichtenaustausch... 60

4.3.5

Verknüpfungsoperatoren... 67

4.3.6

Granularität... 72

4.3.7

Packaging ... 75

Beispielprozess ... 76

5.1

Einführung... 76

5.2

Geschäftsprozessklassifizierung... 78

5.3

Prozessmodell... 80

Zusammenfassung und Ausblick ... 84

6.1

Ubiquitous Computing pro und contra... 84

6.1.1

Wirtschaftliche Aspekte ... 84

6.1.2

Technische Aspekte... 85

6.2

Zusammenfassung... 86

V Literaturverzeichnis... IX

Abkürzungsverzeichnis

III

Abkürzungsverzeichnis

Prozent

twentyfirst

zweite Generation

dritte Generation

Abb.

Abbildung

ARIB

Association of Radio Industries an Business

ARIS

Architektur Integrierter Informationssysteme

ASQC

American Society of Quality Control

B2B

Business-to-Business

B2C

Business-to-Consumer

Bd.

Band

BPR

Business Process Redesign

BRD

Bundesrepublik Deutschland

bzgl.

bezüglich

bzw.

beziehungsweise

CACM

Communications of the Association for Computing

CDMA

Code Devision Multiple Access

CEBIT

Centrum für Büroautomatisierung, Informationstechnik, Telekommunikation

CRM

Customer Relationship Management

CSA

Connected Smart Appliances

CSTAR

Anderson Consulting's Center for strategic technology research

d. h.

das heißt

Euro

E-Business

electronic Business

E-Commerce electronic Commerce

E-Learning

electronic Learning

E-Mail

electronic Mail

ECIS

European Council of International Schools

EDI

Electronic Data Interchange

EDIFACT

Electronic Data Interchange for Administration, Commerce and Transport

EDGE

Enhanced Data Rate for Global Evolution

EIB

European Installation Bus

Abkürzungsverzeichnis

eEPK

erweiterte Ereignisgesteuerte Prozesskette

EPK

Ereignisgesteuerte Prozesskette

ERM

Entity Relationship Model

ERP

Enterprise Recource Planning

etc.

et cetera

ETSI

European Telecommunications Standards Institute

folgende

fortfolgende

GoM

Grundsätze ordnungsgemäßer Modellierung

GPRS

General Packet Radio Service

GPS

Global Positioning System

GSM

Global System for Mobile communication

HFE

Human Factors in Electronics

HMD

Handbuch der modernen Datenverarbeitung

HSCSD

High Speed Circuit Switched Data

Hrsg.

Herausgeber

http

Hypertext Transfer Protokoll

IBM

International Business Machines

IEEE

Institute of Electrical and Electronics Engineers Incorporated

IMT

International Mobile Telecommunication

irDA

infrared Data Association

Internetprotokoll

IPNG

Internetprotocol Next Generation

IPv4

Internetprotokoll Version 4

IPv6

Internetprotokoll Version 6

IRE

Investigative Reporters and Editors Incorporated

ISDN

Integrated Services Digital Network

Informationstechnologie

ITU

International Telecommunication Union

IuK

Informations- und Kommunikationstechnik

kBit

Kilo Bit

kBit/s

Kilo Bit pro Sekunde

LEP

Light Emitting Polymer

Mbit

Mega Bit

Abkürzungsverzeichnis

MBit/s

Mega Bit pro Sekunde

Mds.

mindestens

MHz

Megahertz

MIT

Massachusetts Institute of Technology

MPT

Ministry of Post and Telecommunication

NAVSTAR Navigation Satellite Timing and Ranging

o. J.

ohne Jahr

o. O.

ohne Ort

o. V.

ohne Verfasser

o. Verl.

ohne Verlag

PARC

Palo Alto Research Center (Xerox)

Personal Computer

PDA

Personal Digital Assistent

PRM

Partner Relationsship Management

siehe

Seite(n)

Selective Availability

SCM

Supply Chain Management

SEDAS

Statistica Enterprise-wide Data Analysis System

SRM

Supplier Relationship Management

Tab.

Tabelle

Teco

Telecooperation Office

TIA

Telecommunications Industry Association

TQM

Total Quality Management

u. a.

unter anderen

u. ä.

und ähnliche

Ubiquitous Computing

Uni

Universität

UMTS

Universal Mobile Telecommunications System

UPS

United Parcel Service

URL

Uniform Ressource Locator

USA

United States of America

USB

Universal Serial Bus

usw.

und so weiter

Abkürzungsverzeichnis

UWC

Universal Wireless Communication

VDE

Verein Deutscher Elektroingenieure

vgl.

vergleiche

WAP

Wireless Application Protocol

XML

Extensible Markup Language

z. B.

zum Beispiel

z. T.

zum Teil

Tabellenverzeichnis

VII

III Tabellenverzeichnis

Tabelle 1:

Fleisch, Österle, Thiesse: Verteilte Intelligenz durch CSAs

Tabelle 2:

Scheer, Nüttgens, Zimmermann: Objektorientierte Basiskonstrukte (UML)

Tabelle 3:

Eigene Darstellung: Kontextbezogene Bedeutung der Verknüpfungsoperatoren

Abbildungsverzeichnis

VIII

IV Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: Fleisch: Entwicklungsphasen der ,Informatisierung' von Unternehmen

Abbildung 2: Scheer, Köppen: Der Weg zum Electronic Business

Abbildung 3: Fleisch: Technische Entwicklungsphasen der Informationsverarbeitung

Abbildung 4: Fleisch, Österle, Thiesse: Basistechnologien für ubiquitäre Anwendungen

Abbildung 5: Tecchannel: UMTS-Zellen mit unterschiedlichen Übertragungsraten

Abbildung 6: Eberpächer: Mehrfachzugriffsverfahren bei Mobilfunknetzen

Abbildung 7: Fleisch: Lücke zwischen physischer und informatisierter Welt

Abbildung 8: Fleisch: Bestandteile der UC-Architektur

Abbildung 9: Scheer: Hierarchischer Funktionsbaum - Auftragsabwicklung

Abbildung 10: Eigene Darstellung: Geschäftsprozessklassifizierungsschema

Abbildung 11: Eigene Darstellung: Erweiterte Ereignisgesteuerte Prozesskette (eEPK)

Abbildung 12: Allweyer, Loos: Geschäftsprozess als EPK

Abbildung 13: Scheer, Nüttgens, Zimmermann: Statisches Modell (UML / ERM)

Abbildung 14: Scheer, Nüttgens, Zimmermann: Modell eines oEPK-Geschäftsobjektes

Abbildung 15: Scheer, Nüttgens, Zimmermann: oEPK-Geschäftsobjekt mit Ereignissen

Abbildung 16: Scheer, Nüttgens, Zimmermann: Grundmodell einer oEPK

Abbildung 17: Scheer, Nüttgens, Zimmermann : Auftrags- /Leistungsgesteuerte Beziehungen

Abbildung 18: Scheer, Nüttgens, Zimmermann: Dynamisches Modell (UML)

Abbildung 19: Jacobson, Ericcson: Beispiel für ein Interaktionsdiagramm (UML)

Abbildung 20: Scheer, Nüttgens, Zimmermann: Beispiel für ein Zustandsdiagramm (UML)

Abbildung 21: Eigene Darstellung: oEPK (zulässige Verknüpfungen AND, OR, XOR)

Abbildung 22: Eigene Darstellung: oEPK (zulässige Verknüpfungen AND, OR)

Abbildung 23: Eigene Darstellung: oEPK (zulässige Verknüpfung AND)

Abbildung 24: Eigene Darstellung: oEPK (zulässige Verknüpfung OR)

Abbildung 25: Allweyer, Loos: Geschäftsprozess als oEPK

Abbildung 26: Eigene Darstellung: Granularität: Innerhalb des Objektes

Abbildung 27: Eigene Darstellung: Granularität: Innerhalb des Objektsystems

Abbildung 28: Eigene Darstellung: Granularität: Objektsystemübergreifend

Abbildung 29: Allweyer, Loos: Class Diagram zum Package Beschaffung

Abbildung 30: Eigene Darstellung: Klassifizierung des Beispielprozesses

Abbildung 31: Eigene Darstellung: oEPK des Beispielprozesses

Einleitung - Motivation

1 Einleitung

1.1 Motivation

Nach Meinung von Fleisch ist Ubiquitous Computing die Basistechnologie für den nächsten

Innovationsschub nach dem E-Business.

Diese Technologie ermöglicht ,,intelligente Dinge".

Solche intelligenten Dinge sind hybride Produkte, die aus klassischen, physischen Elementen

mit darin weitgehend unsichtbar integrierten Minicomputern mit Sensoren, Sendern und

Software zur Datenverarbeitung bestehen. Diese Produkte sind über mobile

Übertragungstechnologien untereinander vernetzt oder in ein größeres stationäres System

eingebunden. Somit können solche intelligenten Dinge Informationen aus ihrer Umgebung

aufnehmen (Lagerort, Temperatur), diese Informationen selbständig verarbeiten (Temperatur

zu hoch?, Lagerort richtig?), versenden und damit ohne menschliche Eingriffe und ohne

Medienbrüche untereinander, mit unternehmensinternen Systemen oder dem Internet

kommunizieren.

Der Einsatz dieser Technologie ermöglicht eine ganze Reihe neuer Geschäftsmodelle mit

hohem Zusatznutzen. Sie ermöglicht die konsequente Individualisierung und Personalisierung

von Gütern und die Entwicklung neuer Serviceleistungen. Durch eine Automatisierung der

Dateneingabe über Sensoren werden Medienbrüche vermieden und neue inner- und

überbetriebliche Prozesse entstehen.

Im Zusammenspiel mit E-Business ermöglicht Ubiquitous Computing die Verteilung von

Wissen an den Ort, an dem das Wissen benötigt oder erzeugt wird. Dies kann z. B. ein

intelligenter Gegenstand, ein intelligentes Gerät oder ein inner- bzw. überbetriebliches

Informationssystem sein. Kelly schreibt sich auf die Komplexitätstheorie berufend

,,Numerous small things connected together into a network generate tremendous power. But

this swarm power will need some kind of minimal governance for the top to maximize its

usefullness. [...] with the invention of a few distributed systems. Such as the internet, we have

merely probed the potential of what minimally centralized networks can do."

So geht Kelly

davon aus, dass auch vernetzte ubiquitäre Dinge, ähnlich wie das Internet, mit einer

minimalen Regelung auskommen und maximale Wirkung bei der Steuerung komplexer

Systeme entfalten können.

vgl. Fleisch, Elgar: Von der Vernetzung von Unternehmen zur Vernetzung von Dingen, in: Schögel, M.;

Tomzcak, T.: Roadm@p to E-Business, (Thexis) St. Gallen, 2001.

Kelly, K.: New Rules for the new Economy, (Viking Penguin) New York, 1998, Seite 18

Einleitung Aufbau der Arbeit

Laut einer Studie des VDE ,,[...] haben Deutschland und Europa eine hervorragende

Technologie- und Marktposition auf dem Gebiet [des Ubiquitous Computing]."

Dazu führen

nach Meinung des VDE eine hochmoderne Infrastruktur in der Mobilkommunikation, der

Start von UMTS sowie Stärken in den Mikro- und Systemtechniken. Außerdem liegt laut

einer repräsentativen VDE Studie die Technikakzeptanz in Deutschland hoch. Die

Zustimmung zur Informationsgesellschaft liegt bei 51 % der Bevölkerung, nur 9 % sind eher

skeptisch eingestellt. Ein Innovationshemmnis dagegen ist der anhaltende Mangel an

Ingenieuren der Elektro- und Informationstechnik.

1.2 Aufbau der Arbeit

Die Basis der Arbeit bildet eine Definition der Begriffe Ubiquitous Computing und Pervasive

Computing. Darauf aufbauend werden Geschichte, Technologien und Produkte sowie

Zukunftstrends näher erläutert. Daran schließt sich eine Erläuterung der Entwicklung bei den

ersten Visionen beginnend bis zu den heutigen Ansätzen pervasiver Geräte an. In einem

ausführlichen Kapitel über die eingesetzte Technologie werden Basistechnologien und eine

Auswahl verschiedener Ausprägungen dieser Technologien vorgestellt. Besondere

Beobachtung sollen mobile Übertragungstechnologien erhalten, da sich die

Mobilfunktechnologie momentan

rasant weiterentwickelt und eine Vielzahl an

unterschiedlichen technischen Standards hervorbringt. Im Anschluss daran, werden

grundlegende Eigenschaften ubiquitärer Produkte, so genannter Connected Smart Appliances

untersucht.

Im nächsten Kapitel sollen Geschäftsprozesse definiert und nach den Einsatzpotenzialen

ubiquitärer Technologien klassifiziert werden. Hier werden Möglichkeiten aufgezeigt, wie

ubiquitäre Technologien in diesem Geschäftsprozessklassifizierungsschema

Unternehmensprozesse positiv beeinflussen können.

Schließlich werden in einem weiteren Schritt die existierenden Modellierungsmethoden für

Prozesse und Daten an den Beispielen EPK und UML kritisch analysiert, um

Verbesserungsvorschläge zur Modellierung ubiquitärer Unternehmensprozesse heraus zu

O.V.: VDE (Hrsg.) Pressemitteilung vom 13.03.2002: Hohes Technologie- und Marktpotenzial für Ubiquitous

Computing <URL: http://www.cde.com/VDE/de/presse/marktpotential.htm>, online: 26.03.2002.

Vgl. o.V.: VDE (Hrsg.) Pressemitteilung vom 13.03.2002: Hohes Technologie- und Marktpotenzial für

Ubiquitous Computing <URL: http://www.cde.com/VDE/de/presse/marktpotential.htm>, online 26.03.2002.

Einleitung Aufbau der Arbeit

arbeiten. Als Folge aus diesen Überlegungen wird das Modell der objektorientierten

Ereignisgesteuerten Prozesskette vorgestellt.

Um die vorangehenden Überlegungen praktisch zu untermauern, wird ein Forschungsprojekt

des Fraunhofer Institutes als Beispiel hinzugezogen, um die Einsatzpotenziale ubiquitärer

Technologien in diesem Geschäftsprozess aufzuzeigen. Dazu wird ein Teilprozess mit Hilfe

des entwickelten Schemas klassifiziert. Danach wird der Prozess als objektorientierte EPK

abgebildet und jedem Informationsobjekt konkrete Verbesserungspotenziale durch Ubiquitous

Computing zugeordnet.

In einer abschließenden Zusammenfassung sollen auch kritische Aspekte bei der Entwicklung

ubiquitärer Systeme angesprochen werden, um daraus weitere Entwicklungsnotwendigkeiten

abzuleiten.

Ubiquitous Computing - Definition

2 Ubiquitous Computing

2.1 Definition

Der Begriff ,,Ubiquitous Computing" wurde Anfang der 90er Jahre von Weiser, der am Palo

Alto Research Center (PARC) der Firma Xerox an der Entwicklung intelligenter Büros

arbeitete, geprägt.

Ubiquitär heißt ,,überall verbreitet".

Informationssysteme werden ubiquitär, wenn ihre

Bindung an Standardrechner überwunden wird und diese mit der realen Umgebung und

Alltagsgegenständen verschmelzen.

Die Integration von kleinen und kleinsten Prozessoren in alltägliche Gegenstände und die

Ausstattung dieser Prozessoren mit Speicherchips, Sensoren zur Dateneingabe und mobilen

Übertragungstechnologien zur Kommunikation untereinander oder mit stationären Systemen

wird als ,,Pervasive Computing" bezeichnet. Somit können die Begriffe ,,Ubiquitous

Computing" und ,,Pervasive Computing" nahezu äquivalent gebraucht werden und

bezeichnen die Allgegenwärtigkeit der Informationsverarbeitung und der jederzeitige Zugriff

auf Daten von beliebiger Stelle aus.

Dies bedeutet konkret, dass Computer so zahlreich werden, dass sie überall anzutreffen sind

(,,ubiquitous") und durch Miniaturisierung und neue Interfaces in Form zahlreicher Sensoren

quasi unsichtbar werden und lediglich über Dienste, die sie anbieten, in Erscheinung treten

(,,pervasive").

Während der Begriff ,,Ubiquitous Computing" eher in akademisch-idealistischer Weise als

eine unaufdringliche Technologie verstanden wird, die Menschen in ihrer Lebens- und

Arbeitsweise unterstützen soll, nutzt die Industrie vor allem den Begriff des Pervasive

Computing für eben diese Technologie mit dem Ziel diese kurzfristig im Rahmen von E-

Commerce-Szenarien und webbasierten Geschäftsprozessen nutzbar zu machen.

Rudimentäre Ansätze pervasiver Anwendungen sind bereits in Form von satellitengestützten

Verkehrsleitsystemen o. ä. auf dem Markt.

Weiser, M.: The computer for the 21st century in: Scientific American, September 1991, Seite 94-104.

Der Duden Bd. 1 Die deutsche Rechtschreibung, (Dudenverlag) Mannheim, 1996, Seite 764.

Mattern, Friedemann: Pervasive / Ubiquitous Computing in: Informatik Spektrum 24, Juni 2001, Seite 145.

Mattern, Friedemann: Pervasive / Ubiquitous Computing in: Informatik Spektrum 24, Juni 2001, Seite 146.

Ubiquitous Computing - Definition

,,Technologien sind Mittel zum Zweck. Sie unterstützen [...] unsere natürlichen Anlagen und

Fähigkeiten. [...] Die besten Technologien sind diejenigen, die in den Hintergrund treten, und

mit den Abläufen, die sie unterstützen, eins werden."

Alltagsgegenstände, so Mainzer weiter,

wie Lichtschalter, Toaster, Wecker, Radios, u. a. nutzen wir, ohne uns über die z. T.

komplexen Technologien der Geräte bewusst zu werden. Dagegen sind Computer

Vielzweckwerkzeuge zur zentralen Informationsunterstützung und können nicht mit den

Abläufen verschmelzen oder gar in den Hintergrund treten. Mit steigender Rechenleistung der

PCs konzentrieren sich in diesen immer mehr Funktionen, die virtuelle Welten für Wirtschaft

(z. B. E-Commerce) und Gesellschaft (z. B. E-Learning) erzeugen.

Genau hier greift

Ubiquitous Computing ein. In einer virtuellen Realität wird versucht, Vorgänge der realen

Welt innerhalb eines Computersystems abzubilden und zu vereinfachen. Beim Ubiquitous

Computing dagegen werden Vorgänge in der realen Welt durch den Einsatz von Computern,

die den Benutzer im Hintergrund unterstützen, vereinfacht. ,,Indeed, the opposite between the

notion of virtual reality and ubiquitous, invisible computing is so strong, that some of us use

the term `embodied virtuality' to refer to the process of drawing computers out of their

electronic shells."

So sieht auch Weiser den Unterschied zwischen virtuellen Realitäten und

dem Einsatz des Ubiquitus Compuiting als so starken Gegensatz an, dass er und seine

Kollegen ubiquitäre Gegenstände als reale Virtualitäten bezeichneten, um sie von virtuellen

Realitäten abzugrenzen.

Mainzer, Klaus: Ubiquitous Comptuing Perspektiven für Wirtschaft und Gesellschaft in

Wirtschaftsinformatik Heft 42 (2000) Seite 466.

Vgl. Mainzer, Klaus: Ubiquitous Comptuing Perspektiven für Wirtschaft und Gesellschaft in

Wirtschaftsinformatik Heft 42 (2000) Seite 466f.

Weiser, Marc: The computer for the 21st century in: Scientific American, September 1991, Seite 94-104.

Ubiquitous Computing - Geschichte

2.2 Geschichte

Schon 1945 fordert Bush, dass es Ziel der Forschung in der Computertechnik sein muss, das

kumulierte menschliche Wissen überall verfügbar und den Zugriff mechanisierbar zu machen.

Der Hauptzweck eines Computers soll nach Bushs Meinung von allgemeiner kultureller Natur

sein und nicht auf den eines Rechners beschränkt bleiben. Zwar geht er davon aus, dass

menschliche Sprache wenig geeignet ist für eine Mechanisierung und auch menschliches

Denken nicht durch Mechanik ersetzt werden kann, aber nach seinen Ansichten sollen

Computer die Zeit, die Wissenschaftler mit der Sammlung von Daten verbringen, reduzieren.

Er entwickelt die Maschine Memex, die dem Menschen als eine Art Gedächtniserweiterung

dazu dient, seine individuellen Assoziationen zwischen Wissenspräsentationen abzulegen, um

sich so dem menschlichen Gedächtnis anzunähern.

1960 schafft der Psychologe Licklider ein Modell von der Symbiose zwischen Mensch und

Computer, um die Komplexität der Probleme des menschlichen Überlebens zu lösen.

sieht in einer unterbewussten, intuitiven Nutzung von Computertechnologien die größten

Zukunftschancen. Als Direktor des IT-Offices im Pentagon betrachtet Licklider schon Anfang

der 60er Jahre den Computer als kulturelle Errungenschaft und verfolgt das Ziel, Computer

der ganzen Gesellschaft zur Verfügung zu stellen. Auf ihn geht die Entwicklung interaktiver

Computer mit Keyboard und Grafikdisplay zurück.

Erste konkrete Vorstellungen für den Einsatz ubiquitärer Systeme in der Bürokommunikation

beschreibt Weiser 1991 in seinem visionären Artikel ,,The Computer for the 21st Century"

und grenzt diese von herkömmlichen PCs, Notebooks und PDAs ab. ,,Unlike virtual reality,

ubiquitous computing endeavers to integrate information displays into the everyday physical

world."

Weiterhin entwickelt er konkrete Vorstellungen, wie ubiquitäre Interfaces in die

Umwelt integriert werden können und stellt sich dabei drei Formen von interaktiven Mensch-

Maschine-Schnittstellen vor, die jeweils wieder miteinander und mit anderen Systemen

verbunden sind:

Licklider, J.C.R.: Man-Computer Symbiosis in: IRE Transactions of Human Factors in Electronics, Heft HFE-

1, März 1960, Seiten 4-11.

Weiser, Marc: The computer for the 21st century in: Scientific American, September 1991, Seite 94-104.

Weiser, Marc: Ubiquitpous Computing in: IEEE Computer Hot Topics, Oktober 1993.

Ubiquitous Computing - Geschichte

,,Yard-scale Boards"

Sie dienen der Gruppenkommunikation und sollen im 21. Jahrhundert Tafeln,

Flipcharts und sonstige großflächige Schwarze Bretter, wie auch die magnetische

Kühlschranktür, ablösen.

,,Foot-scale Pads"

Sie sollen je von einer Person ähnlich einfach wie ein Blatt Papier genutzt werden

können, jedoch im Funktionsumfang einem PC ähneln. Statt aber einen Desktop zu

simulieren, sind sie in den Arbeitsplatz integriert.

,,Inch-scale Tabs"

Diese kleinsten ubiquitären Geräte sollen digitale Notizzettel und Post-Its ersetzen.

Alle diese Gegenstände werden nicht als Computer angesehen, sondern als Dinge des

täglichen Gebrauchs. Hier soll man eine Anwendung von Boards oder Pads auf einen Tab

ziehen können, den man überall hin mitnehmen kann, um die Applikation an dem

gewünschten Ort wieder zur ursprünglichen Größe maximieren zu können. Somit wird sich

der Mensch nicht mehr bewusst auf IuK-Technologien einlassen müssen, sondern die Technik

wird sein Handeln im Hintergrund unterstützen. Zur Beschreibung der Verbreitung dieser

intelligenten Gegenstände im 21. Jahrhundert formuliert Weiser den Slogan: ,,For each person

in an office, there should be hundreds of tabs, ten of pads, and one or two boards."

Die Unternehmen schaffen seit Beginn der 70er Jahre integrierte Geschäftsprozesse und

senken damit Durchlaufzeiten, machen Produktvarianten beherrschbar und senken somit

Kosten. Mit zunehmender Verbesserung der Technologie nimmt auch der Integrationsbereich

zu. Wie in Abbildung 1 dargestellt lassen sich bei dieser Entwicklung folgende sechs Stufen

unterscheiden

Weiser, Marc: Some Computer Science Issues in Ubiquitous Computing in: CACM, Juli 1993, <URL:

http://www.ubiq.com/hypertext/weiser/UbiCACM.html>, online: 30.03.2002.

Fleisch, Elgar: Von der Vernetzung von Unternehmen zur Vernetzung von Dingen in Schögel, M.; Tomzak,

T.: Roadm@p to E-Business, (Thexis) St. Gallen, 2001.

Ubiquitous Computing - Geschichte

Lieferant

Kunde

Finanzen

Verkauf

Produktion

...

Finanzen

Verkauf

Produktion

...

Finanzen

Verkauf

Produktion

...

Finanzen

Verkauf

Produktion

...

Finanzen

Verkauf

Produktion

...

Phase 1

Computerisierung

von Einzelfunktionen

Phase 2

Computerisierung von

Funktionsbereichen

Phase 3

Entwicklung integrierter

Prozesse

Phase 4

Indivisuelle 1:1 Koordination

von Prozessen

Produkte

Produktionsmittel

Trust

Zahlung

Transport

...

Phase 6

Vernetzung von "in-

telligenten Dingen"

Phase 5

Konsequente m:n-Koordination von

Prozessen über Unternehmensgrenzen hinweg

Funktion

Geschäftseinheit

Funktion

Integration durch Computerisierung

Leistung

Business Bus

eServices

Abbildung 1: Entwicklungsphasen der ,Informatisierung' von Unternehmen

Stufe 1 (70er Jahre):

Einzelne Funktionen werden informatisiert, um diese Geschäftsfunktionen zu

automatisieren. Manuelle Vorgänge werden dabei unverändert auf den Computer

übertragen. Isolierte Lösungen können so Einzelvorgänge unterstützen. In dieser Stufe

werden erste Erfahrungen mit dem Einsatz computergestützter Technologien zur

Unterstützung betriebswirtschaftlicher Abläufe gesammelt. Die Entwicklung isolierter

Lösungen führt zwar zu einem schnelleren Ablauf innerhalb der einzelnen Funktionen des

Gesamtprozesses, aber auch zu verstärkt auftretenden Medienbrüchen zwischen diesen

Funktionen durch den Einsatz unterschiedlicher, noch nicht vernetzter Computersysteme,

bzw. einzelner Funktionen, die überhaupt nicht computergestützt ablaufen.

Stufe 2 (80er Jahre):

Funktionsbereiche, wie z. B. Produktion, Finanzbuchhaltung oder Distribution, werden

informatisiert, um größere Funktionsketten ohne Medienbrüche zu schaffen. So wird eine

Integration innerhalb der wichtigsten Geschäftsbereiche erreicht und die Effizienz ganzer

Abteilungen verbessert. Dieser Vorteil wird zum Teil wieder relativiert, da die Brüche an

den Abteilungsgrenzen sich nun nicht nur durch unterschiedliche Zuständigkeiten der

Mitarbeiter, sondern oft auch durch inkompatible Computersysteme ausdrückt, was zu

Fleisch, Elgar: Von der Vernetzung von Unternehmen zur Vernetzung von Dingen in Schögel, M.; Tomzak,

T.: Roadm@p to E-Business, (Thexis) St. Gallen, 2001.

Ubiquitous Computing - Geschichte

einer Verstärkung der Grenzen zwischen den Abteilungen führen kann und sich negativ

auf die Effizienz der gesamten Unternehmung auswirkt.

Stufe 3 (90er Jahre):

Mit der Entwicklung von Enterprise Resource Planning Systemen (ERP) können

abteilungs- bzw. funktionsübergreifende integrierte Prozesse in Unternehmen eingeführt

werden. Dabei können durchgängige Prozesse vom Kunden (z. B. Auftragserfassung) und

zum Kunden (z. B. Vertrieb oder Rechnungsstellung) eingerichtet werden. Solche

Lösungen erhöhen ohne Zweifel die Effizienz des Gesamtunternehmens, wenn es

losgelöst von Lieferanten, Kunden oder Partner betrachtet wird. Die meisten Unternehmen

kommen aber ohne die Pflege der Beziehungen zu Kunden, Lieferanten und Partnern nicht

aus.

Stufe 4 (90er Jahre):

Parallel zur Einführung von ERP-Systemen bietet es sich an, über elektronischen

Datenaustausch (z. B. EDI), Verflechtungen mit Kunden oder Lieferanten einzurichten.

Electronic Data Interchange (EDI) bezeichnet den ,,Austausch strukturierter Daten ohne

personelle Eingriffe mit Hilfe elektronischer Medien zwischen Anwendungen

verschiedener Unternehmen".

Solche Daten sind einerseits Bestellungen oder

Rechnungen und andererseits Informationen zu einem Produkt selbst, z. B. die

technischen Eigenschaften. Um EDI anwenden zu können, sind akzeptierte

Kommunikationsstandards auf der Übermittlungsebene und auf der inhaltlichen Ebene

sowie spezielle EDI-Konverter zur Umwandlung von individuellen Daten in genormte

Standards und umgekehrt erforderlich.

Beispiele für solche Standards sind SEDAS

(Standardregelungen einheitlicher Datenaustauschsysteme) für die Bestellabwicklung im

Handel und EDIFACT (Electronic Data Interchange for Administration, Commerce and

Transport) für die Auftragsabwicklung in verschiedenen Branchen.

Durch den Einsatz

von EDI wird der Datenaustausch effizienter, wobei Zeit und Kosten eingespart und die

Vgl. Neuburger, R.: Electronic Data Interchange. Einsatzmöglichkeiten und ökonomische Auswirkungen, (Dt.

Univ. Verl.) Wiesbaden 1994, S.4

Vgl. Farmer, D.; Ploos van Amstel, R.: Effective pipeline management. How to manage integrated logistics,

(Aledershot-Hants) Brookfield-Vermont 1991, S. 57.

Vgl. Städtler-Schumann, M.: Electronic Data Interchange, in: Bloech, J.; Ihde, G. B. (Hrsg.): Vahlens großes

Logistiklexikon, (Vahlen) München 1997, S. 224.

Ubiquitous Computing - Geschichte

Gefahr fehlerhafter Informationen verringert werden.

Der bisherige Nachteil von EDI

sind die hohen Kosten für die Einführung, Wartung und Übertragung.

Stufe 5 (1990 2005):

In einer Phase verstärkter Kundenorientierung sind es die Prozesse des Kunden einer

Unternehmung, die den Ausgangspunkt zur Gestaltung eigener Geschäftsprozesse geben.

Daraus entwickeln sich neue IT-Systeme für Supply Chain Management (SCM) und

Electronic Commerce. In dieser Phase verstärkt sich die Ausrichtung der

Unternehmensorganisation auf Einflüsse, die von außerhalb kommen. Hier etabliert sich

die Verbesserung der Kundenbeziehungen in einem Customer Relationship Management

(CRM), die Beziehungen zu den Lieferanten im Supplier Relationship Management

(SRM) und die Beziehungen zu Partnern im Partner Relationship Management (PRM).

Stufe 6 (ab 2002):

Die zunehmende Miniaturisierung von IuK-Technolige führt zu einer neuen Ära der

Vernetzung, in der intelligente Gegenstände aus der physischen, betrieblichen Realität

automatisch mit deren Abbildungen in den Informationssystemen kommunizieren. Wenn

hierfür integrierte Anwendungen geschaffen werden, die über die gesamte

Wertschöpfungskette hinweg mit diesen intelligenten Gegenständen kommunizieren

können, wird es möglich sein, noch bestehende Medienbrüche auf ein Mindestmaß zu

reduzieren und Wertschöpfungsketten auch über Unternehmensgrenzen hinweg weiter zu

optimieren.

Dieses Schema setzt den von

Scheer beschriebenen Weg von den

Prozessorientierungsinitativen in den 80er Jahren zum E-Business (Abbildung 2) fort, indem

die neuen Technologien um Ubiquitous Computing in die Prognosen über die zukünftige

Entwicklung einfließen.

Vgl. Frigo-Mosca, F.: Referenzmodell für das Supply Chain Management nach den Prinzipien der

zwischenbetrieblichen Kooperation, 1. Aufl., (o. Verl.) Zürich 1998, S. 60.

Ubiquitous Computing - Geschichte

1985: Mauern zwischen Abteilungen

1995: Geschäftsprozesse

1999: Mauern zwischen Unternehmen

ab 2000: E-Business

Business

Process

Reengineering

E-Business

Engineering

Abbildung 2: Der Weg zum Electronic Business

So zeigt Abbildung 2, dass Prozessorientierungsinitiativen ab Mitte der 80er Jahre bis Mitte

der 90er Jahre im Rahmen des Business Process Reengineering zunächst auf

intraorganisatorische Prozessverbesserungen beschränkt waren. Unternehmensübergreifende

Kommunikation und Kooperation gewannen mit dem Einfluss des E-Business erst ab Ende

der 90er Jahre verstärkt an Bedeutung. Als Folge dessen kommt es zu einer verstärkten

Vernetzung von Organisationen, Leistungen und Prozessen und somit auch der Software.

Scheer, A.-W.; Köppen, A.: Consulting Wissen für die Strategie-, Prozess- und IT-Beratung, (Springer)

Berlin, 2001, Seite 7.

Vgl. Beinhauer, M.; Habermann, F.; Scheer, A.-W.: Integrierte E-Prozeßmodellierung in Industrie

Management 16 (2000) 3, Seite 19

Ubiquitous Computing - Geschichte

Ab dem Jahr 2002 wird zu den genannten Geschäftsprozessverbesserungsmethoden, dem

Business Process Reengineering und dem E-Business Engineering eine dritte Methode

hinzukommen, die sich auf die Verbesserung der Prozesse innerhalb eines Unternehmens und

zwischen verschiedenen Unternehmen durch den Einsatz ubiquitärer Technologien und somit

intelligenter Gegenstände konzentriert. Diese Verbesserungen liegen vor allem in der

Vermeidung von Medienbrüchen. Die intelligenten Gegenstände können selbständig

Informationen aufnehmen, verarbeiten und dort, wo sie benötigt werden, wieder abgeben.

Ubiquitous Computing - Forschungsprojekte

2.3 Forschungsprojekte

Zur Zeit wird an vielen Instituten weltweit im Bereich des Ubiquitous Computing geforscht.

Nachfolgend soll eine nicht repräsentative Auswahl derzeitiger Forschungsprojekte die

Vielzahl an Anwendungsmöglichkeiten und Technologien verdeutlichen.

Smart Desks / Smart Rooms (MIT)

Geforscht wird am Massachusetts Institute of Technology an der Entwicklung

unsichtbarer Butler, die durch optische Lokalisierung, Gestik und Mimik die

Raumtechnologien oder den Arbeitsplatz steuern. Dies bedeutet, dass die alltäglichen

Gebrauchsgegenstände intelligent werden sollen, um sich nützlich zu machen. Dazu

benötigen sie drei grundlegenden Fähigkeiten:

§ Smart Rooms müssen an der Wahrnehmungsumgebung von Personen teil zu

nehmen, um die Stimmungslage und Wünsche zu erkennen. Dazu müssen sie

über die Fähigkeiten verfügen, Gesichtsausdrücke zu interpretieren und

Unterscheide in der Stimmlage zu hören.

§ Sie müssen lernfähig und in der Lage sein, sich zu erinnern.

§ Smart Rooms müssen ihr Wissen mitteilen können.

Jede dieser Fähigkeiten ist unbedingt erforderlich. Pentland erklärt dazu: ,,Ohne

Wahrnehmung ist es unmöglich zu wissen, welche Handlung erfolgen muss. Ohne

Kenntnis der Gewohnheiten und Vorlieben des Benutzers kann das System keine

personenbezogene Hilfestellung leisten. Und ohne Kommunikation ist es unmöglich,

genügend über eine Situation zu wissen, um effizient lernen oder handeln zu können."

Smart Floor (GeorgiaTech)

Ein Smart Floor kann Personen auf Grund ihres Auftretens auf den Boden identifizieren

und lokalisieren. Mit dieser Technologie werden intelligente Gebäude möglich, die

wissen, welche Person sich wo befindet und auf Grundlage dessen z. B. Licht ein- oder

ausschalten und die Heizung regeln.

Vgl. Pease, Arthur F.: Intelligente Heinzelmännchen, in Forschung und Innovation, Siemens AG München,

Heft 1/1997, Seite 9.

Vgl. Rötzer, Florian: Das fürsorgliche Haus, Telepolis, 17.10.2000 <URL:

http://www.heise.de/tp/deutsch/inhalt/co/8929/1.html>, online: 20.04.2002.

Details

Seiten
Erscheinungsform: Originalausgabe
Jahr: 2002
ISBN (eBook): 9783832464028
ISBN (Paperback): 9783838664026
DOI: 10.3239/9783832464028
Dateigröße: 713 KB
Sprache: Deutsch
Institution / Hochschule: Universität des Saarlandes – Wirtschaft, Betriebswirtschaft
Erscheinungsdatum: 2003 (Februar)
Note: 1,7
Schlagworte: ereignisgesteuerte prozesskette objektorientierung dinge

Autor

Michael Gillen (Autor:in)