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Szenarienworkshop
Vom Machbaren zum Wünschenswerten
Einsatzmöglichkeiten des Ubiquitous Computing
Marc LangheinrichInstitut für Pervasive ComputingETH Zürich
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SzenarienworkshopInhalt
Vom Machbaren...– Die Vision des Ubiquitous Computing– Die Vision der smarter Dinge
... zum Wünschenswerten– Mehr wirtschaftliche Effizienz– Mehr persönlicher Komfort– Mehr gesellschaftliche Sicherheit
Technischer Datenschutz in Ubicomp
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esDie Ubicomp Vision
Grundmotivationen des Ubiquitous Computing– Der Computer als Gebrauchsgegenstand für den Alltag– Die Vernetzung aller Dinge– Die Einbettung des Computers in intuitive
Benutzerschnittstellen
„The most profound technologies arethose that disappear. They weavethemselves into the fabric of everyday life until they areindistinguishable from it.“
Mark Weiser (1952 – 1999), XEROX PARC
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esUbicomp Technologien
Miniaturisierung– Einbettung in Alltagsgegenstände
Neue Materialien– Neuartige Ein-/Ausgabemöglichkeiten
Kommunikationstechnologien (Funk, ...)– Vereinfacht Nutzung (kein Kabelsalat)– Ermöglicht Kooperation
Sensorik– „Smart“ durch Kontextabhängigkeit
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esSmarter Toaster
Holt sich Wettervorhersage aus dem InternetKann an wichtige Termine erinnern (aus persönlichem Terminkalender)
Quelle: http://news.bbc.co.uk/hi/english/sci/tech/newsid_1264000/1254205.stm
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esSmarter Spiegel
Berät bei Kleiderauswahl, Make-UpSpiegel „erkennt“FarbkombinationenKleiderschrank & Waschmaschine wissen, welche Stücke gerade im Schrank bzw. in der Wäsche sind.Sensoren in der Unterwäsche und Kamera mit Gesichtserkennung beachten Tagesstimmung!
Heutelieber dieblaue Hosemit dendunklenSchuhen
Lieber dieblaue Hosemit dendunklenSchuhen
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esSmarter Rasensprenger
Sensoren im Garten melden TrockenheitBezieht Wettervorhersage aus dem Internet
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esEnergiesparende Heizung
Sensoren Innen und AussenTemperaturentwicklung (Wettervorhersage)„Konspiriert“ mit Fahrzeug des Bewohners, um Zeitpunkt des Eintreffens zu wissenBemerkt zu Bett gehen & Aufstehen der Bewohner
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esSmarte Dinge
Zeigen kontextabhängiges Verhalten– Sensoren erlauben begrenzte
Wahrnehmung– Ortsabhängigkeit / Situationsbezogenheit
Können sich an Ereignisse erinnern– Datenschatten als Gedächtnis
Ich binsmart!
Hallo!Sind ansprechbar– Kommunizieren mit ihrer Umgebung– Vernetzt mit anderen smarten Objekten
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esMachbares
Zeigen kontextabhängiges Verhalten– Sensoren erlauben begrenzte
Wahrnehmung– Ortsabhängigkeit / Situationsbezogenheit
Können sich an Ereignisse erinnern– Datenschatten als Gedächtnis
Ich binsmart!
Hallo!Sind ansprechbar– Kommunizieren mit ihrer Umgebung– Vernetzt mit anderen smarten Objekten
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s?Wünschenswertes
Mehr Effizienz– Schlanke Produktion (Überproduktion, Out-of-Stock)– Zielgruppengerechter Verkauf (1-1 Marketing)
Mehr Komfort– Orientierungshilfe (z.B. Terminplaner)– Günstigere Preise (Pay-per-Use Modell)
Mehr Sicherheit– Kleinkriminalität & Fahrlässigkeit (z.B. Verkehr,
Diebstahl)– Innere Sicherheit (Terrorismus, Kapitalverbrechen)
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s?Der Bullwhip-Effekt
Verkäufe Endkunden Bestellungen des Einzelhandels
Bestellungen des Grosshandels Bestellungen des Distributors
Quelle: J. Sterman MIT
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s?Abhilfe: Demand Visibility
Ohne Demand Visibility40
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Zeit (Wochen)
KonsumentBestellungen EinzelhandelBestellungen GrosshandelBestellungen Distributor
Quelle: J. Sterman MIT
20
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00 4 8 12 16 20 24 28 32 36
Zeit (Wochen)
Mit Demand Visibility
KonsumentBestellungen EinzelhandelBestellungen GrosshandelBestellungen Distributor
Demand Visibility: Direkter Zugriff aller Lieferanten auf gesamte Inventarlisten und Bestellmengen entlang der Versor-gungskette. Keine „überraschenden“Versorgungsengpässe mehr.
Demand Visibility: Direkter Zugriff aller Lieferanten auf gesamte Inventarlisten und Bestellmengen entlang der Versor-gungskette. Keine „überraschenden“Versorgungsengpässe mehr.
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s?Abhilfe: Demand Visibility
Ohne Demand Visibility40
20
00 4 8 12 16 20 24 28 32 36
Zeit (Wochen)
KonsumentBestellungen EinzelhandelBestellungen GrosshandelBestellungen Distributor
Quelle: J. Sterman MIT
20
10
00 4 8 12 16 20 24 28 32 36
Zeit (Wochen)
Mit Demand Visibility
KonsumentBestellungen EinzelhandelBestellungen GrosshandelBestellungen Distributor
Demand Visibility: Direkter Zugriff aller Lieferanten auf gesamte Inventarlisten und Bestellmengen entlang der Versor-gungskette. Keine „überraschenden“Versorgungsengpässe mehr.
Demand Visibility: Direkter Zugriff aller Lieferanten auf gesamte Inventarlisten und Bestellmengen entlang der Versor-gungskette. Keine „überraschenden“Versorgungsengpässe mehr.
Ziel des AutoID-Centers (jetzt: EPCglobal): Industriekonsortium mit 45+ Firmen (Gilette, WalMart, Cocal-Cola, Procter-Gamble) zur Einführung eines RFID-basierten „Electronic Product Codes“.
Ziel des AutoID-Centers (jetzt: EPCglobal): Industriekonsortium mit 45+ Firmen (Gilette, WalMart, Cocal-Cola, Procter-Gamble) zur Einführung eines RFID-basierten „Electronic Product Codes“.
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s?RFID in den Medien
CASPIAN / Benetton– Benetton kündigt Verwendung von RFID in Sisley-
Kleidung an (März 2003)– CASPIAN ruft zum Boycott (www.spychips.com)– Benetton zieht Ankündigung zurück (April 2003)
Wal-Mart / Procter & Gamble (Herbst 2003)– (Geheimer) Feldversuch in Broken Arrow, Oklahoma– Kaufverhalten der Konsumenten mittels
versteckter Kamera und RFID Trackingüberwacht
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s?Willige Kunden?
Emnid Umfrage Deutschland (03/02)– 50% haben mindestens eine Kundenkarte– 72% befürworten solche Angebote
70 Millionen Karten im Umlauf (12/03)– Durchschnittlicher Rabatt: 1.0-0.5%– 15% der Kunden glauben an Rabatt von 5-10%
Viel Kleingedrucktes– Kunden erlauben oft per Unterschrift, dass ihr
Kaufverhalten zu Marketingzwecken analysiert wird
– Konsequenzen oft erst zu spät klar…
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s?Trends
Mehr Effizienz– Schlanke Produktion (Überproduktion, Out-of-Stock)– Zielgruppengerechter Verkauf (1-1 Marketing)
Mehr Komfort– Orientierungshilfe (z.B. Terminplaner)– Günstigere Preise (Pay-per-Use Modell)
Mehr Sicherheit– Kleinkriminalität & Fahrlässigkeit (z.B. Verkehr,
Diebstahl)– Innere Sicherheit (Terrorismus, Kapitalverbrechen)
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s?Komfort durch Ubicomp
Planungshilfe Handy
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s?Beispiel: Memory AmplifierPersonal AwarenessAssistant (Accenture)– 2 Mikrophone– Kamera– Spracherkennung– „Always-on“– Geschätzte Datenmenge
eines Lebens: einige Terabytes!
http://www.accenture.com/xd/xd.asp?it=enWeb&xd=services\technology\research\tech_personal_aware.xml
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s?Memory Amplifiers
Kollegen mit „perfektem“ Gedächtnis– „Schwamm drüber“?– „Gerüchte“ mit Video und Ton untermauern
Traditionelle „Feindbilder“ verschwimmen– Familie & Nachbarn statt Regierung & Konzerne
Gekoppelt an Shopping-System?– „What you see is what you (can) buy“– Rabatt, wenn Händler einem „über die Schulter“
schauen darf?
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s?Mieten statt Kaufen
Populäres Konzept – Leasing, Car-Sharing– „Digital Rights Management“
Mit Ubicomp jetzt alles „mietbar“:– Sensoren ermitteln Art und Dauer der Verwendung– Selbst Einrichtung (Stühle, Sofas, etc)
nach Benutzung bezahlbar (Hotelerie)– Cross-Marketing Potential: Miet-Kühlschrank,
der Waren des Sponsors „billiger“ kühlt
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s?Günstige Versicherungen
Autograph System– Testpilot 1998/99, Houston, TX– Versicherungsbetrag abhängig vom individuellen
Fahrverhalten (Wann, Wohin, Wie oft?)– GPS Sensoren übermitteln Fahrdaten an Service
CenterPositive Erfahrungen– Durschnittlich 25% Ersparnis für
Versicherungsnehmer!– Hohe Akzeptanzraten für betrieblichen Fuhrpark!
Auch für andere Versicherungen interessant?– Krankenversicherung, Hausrat, Haftpflicht, …
Quelle: Insurance & Technology Online, Jan 2nd 2002 (http://www.insurancetech.com/story/update/IST20020108S0004)
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s?Trends
Mehr Effizienz– Schlanke Produktion (Überproduktion, Out-of-Stock)– Zielgruppengerechter Verkauf (1-1 Marketing)
Mehr Komfort– Orientierungshilfe (z.B. Terminplaner)– Günstigere Preise (Pay-per-Use Modell)
Mehr Sicherheit– Kleinkriminalität & Fahrlässigkeit (z.B. Verkehr,
Diebstahl)– Innere Sicherheit (Terrorismus, Kapitalverbrechen)
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s?Virtual Dad
Road Safety International bieteteine “Black Box” fürs Auto an– Detailliertes Aufzeichnen des Ortes,
der Beschleuningung, des Lenkeinschlages, etc.– Warnung (Audio) beim Rasen– Fortgesetztes gefährliches Fahren wird gemeldet
Verkaufsschlager für besorgte Eltern– “Imagine if you could sit next to your teenager every
second of their driving. Imagine the control you would have. Would they speed? Street race? Hard corner? Hard brake? Play loud music? Probably not. But how do they drive when you are not in the car? ”
Quelle: http://www.roadsafety.com/Teen_Driver.htm
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s?Vision: „Smarter“ BeifahrerBerät bei Wegsuche, ParkplatzsucheAndere Autos, die Parkplatz verlassen, melden Parkplatzgrösse und –ort anderen Autos in der NäheEmpfängt Stau- und Wetterinfos von anderen Fahrzeugen
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s?Vision Zero
Schweizer Verkehrsinitiative– Ziel: Null Verkehrstote auf Schweizer Strassen– Ähnliche Bestrebungen auf EU-Ebene
Massnahmen u.a.– Höhere Verkehrsbussen– Telematiklösungen, z.B. automatische Überprüfung
der Fahrtüchtigkeit, Geschwindigkeitsanpassung, etc.
Smarte, aber „unloyale“ Autos?– Meldet Verstösse (nach Warnung) direkt an die
Polizei: Parkverbot, Zebrastreifen, zu schnelles Fahren, mangelnde Profiltiefe der Reifen, etc...
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s?Innere Sicherheit nach 9-11
Datensammelwut der Behörden, z.B. USA– USA PATRIOT, TIA, Homeland Security, CAPS, …
Ähnliche Entwicklung in der EU– Direktive “Privacy and Electronic Communications”
2002/58/EC– Mitgliedsstaaten haben bis 11/03 Zeit, Gesetze zur
Speicherung von Verbindungsdaten zu erlassen– Speicherungsdauer: 12 Monate – 7 Jahre (Vorschlag)
Zu speichernde Daten (vorgeschl. Richtlinine):– Email: IP Adresse, Message ID, Sender, Receiver, User ID – Web/FTP: IP Adresse, User ID, Passwort, Anfragestring– Telefon: Gewählte Nummern (unabhängig von Verbindung),
Datum, Uhrzeit, Dauer, Ort bei MobiltelefonSiehe auch: http://www.epic.org/privacy/intl/data_retention.html
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s?Innere Sicherheit nach 9-11
Datensammelwut der Behörden, z.B. USA– USA PATRIOT, TIA, Homeland Security, CAPS, …
Ähnliche Entwicklung in der EU– Direktive “Privacy and Electronic Communications”
2002/58/EC– Mitgliedsstaaten haben bis 11/03 Zeit, Gesetze zur
Speicherung von Verbindungsdaten zu erlassen– Speicherungsdauer: 12 Monate – 7 Jahre (Vorschlag)
Zu speichernde Daten (vorgeschl. Richtlinine):– Email: IP Adresse, Message ID, Sender, Receiver, User ID – Web/FTP: IP Adresse, User ID, Passwort, Anfragestring– Telefon: Gewählte Nummern (unabhängig von Verbindung),
Datum, Uhrzeit, Dauer, Ort bei MobiltelefonSiehe auch: http://www.epic.org/privacy/intl/data_retention.html
Bisher nur von Grossbritannien, Irland, Dänemark, Schweden und Finnland implementiert (Mitte ‘03)
Bisher nur von Grossbritannien, Irland, Dänemark, Schweden und Finnland implementiert (Mitte ‘03)
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s?Der Preis der Sicherheit?
Alle Datensammlungen durchsuchbar?– Persönliche Multimedia-Tagebücher– Einkaufsdetails (detailliert dank RFID & Kundenkarte)– Versicherungsdaten (Auto, Krankenkasse, …)
Umkehr der Unschuldsvermutung?– Wer keine (entlastende) Datensammlung vorweisen,
hat etwas zu verbergen• Ebenso: Wer seine Versicherung nicht „zusehen“ lässt, ist
ein schlechter Autofahrer, ein ungesunder Mensch, etc…?– Misstrauen des Staats gegenüber seiner Bürger?– Misstrauen der Bürger untereinander?
Missbrauch vermeidbar? „Feature-Creep“?
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SzenarienworkshopInhalt
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Technischer Datenschutz in Ubicomp
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SzenarienworkshopWege zum Datenschutz
Soziale Normen & Gesetze– Grundlage und Zielvorgabe
Technische Hilfsmittel– Ermöglichen erst Umsetzung von Gesetzen
Wer, Was, Wieso– Verschlüsselung & Authentisierung– Anonymität & Pseudonymität– Transparenz & Vertrauen
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SzenarienworkshopRFID und Anonymität
Kill-Tag Befehl– Idee: Tag wird an der Kasse deaktiviert– Teil des EPCglobal RFID-Standards
Probleme– Verhindert weitere (sinnvolle) Nutzung
Alternative: Blocker-Tags– Verhindert Auslesen (Analogon: Störsender)– Problem: Stört auch Tags anderer im Umkreis
„Harte“ Kryptographie oft zu teuer…
Mac
hbar
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Folie 33
Szenarienworkshop
Privacy PolicyAccept / Decline
Transparenz in Ubicomp
Privacy Beacons
Privacy Proxies
Privacy DB
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Folie 34
SzenarienworkshopLeitbilder durch Entwickler?EU Privacy „Troubadour“ Projekt (12/02-5/03)– Besuch von 7 EU Forschungsprojekten im
Bereich Ubiquitous Computing– Interviews mit Forschern bzgl. Privacy-
Implikationen ihrer ForschungErgebnis: Datenschutz nicht Teil der Arbeit– “Nicht jetzt…” (noch zu früh)– “Nicht ich…” (nicht mein Problem, meine Expertise)– “Nicht gut…” (schränkt Kreativität ein)– “Nicht machbar…” (ist sowieso unmöglich zu lösen)
Mac
hbar
es?
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Folie 35
SzenarienworkshopResignation bei Experten?
“Concerned but pessimistic” (unsolvable)– Too early to think about (prototypes): “we first
thought: let’s build this first…”– Too difficult to think about: “I think you can't think of
privacy when you are trying out... it's impossible, because if I do it, I have troubles with finding [a] Ubicomp future [laughs]”
– A fight that will be lost: “you will probably develop some laissez-faire. your personal data will get out of control”
Mac
hbar
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Folie 36
SzenarienworkshopZusammenfassung
Ubicomp: vieles ist Machbar– Technisch schon bald realisierbar– Endgeräte noch oftmals utopisch– Aber: grosses Potential für betriebliche
AbläufeWas ist wünschenswert?– Gläserner Kunde für die Effizienz?– Entmündigung für den Komfort?– Pauschalüberwachung für die Sicherheit?
Ubic
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Folie 37
SzenarienworkshopVerantwortung in Ubicomp„Code is Law“ (Lawrence Lessig)– Soft- und Hardwaredesign bestimmt
Handlungsspielräume– Rechtliche und soziale Normen brauchen oft
Zeit zur EntwicklungNeuartige Technik macht „alles“ möglich– Ziele und Werte der Gesellschaft müssen neu
hinterfragt werden• Wie sicher wollen wir leben?• Wieviel Selbstverantwortung darf der Einzelne tragen?
– Wer ist verantwortlich?
Ubic
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Folie 38
SzenarienworkshopVerantwortung in Ubicomp„Code is Law“ (Lawrence Lessig)– Soft- und Hardwaredesign bestimmt
Handlungsspielräume– Rechtliche und soziale Normen brauchen oft
Zeit zur EntwicklungNeuartige Technik macht „alles“ möglich– Ziele und Werte der Gesellschaft müssen neu
hinterfragt werden• Wie sicher wollen wir leben?• Wieviel Selbstverantwortung darf der Einzelne tragen?
– Wer ist verantwortlich?Siehe auch: Bohn, Coroama, Langheinrich, Mattern, Rohs: Social, Economicand Ethical Implications of Ubiquitous Computing and Ambient
Intelligence. In: Ambient Intelligence (2004). www.inf.ethz.ch/vs/publ/
Siehe auch: Bohn, Coroama, Langheinrich, Mattern, Rohs: Social, Economicand Ethical Implications of Ubiquitous Computing and Ambient
Intelligence. In: Ambient Intelligence (2004). www.inf.ethz.ch/vs/publ/
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