SMILE

Smart Infrastructure for Living Environments
SMILE
Einleitung

Digitale Unterstützungssysteme werden immer häufiger in Lebensumgebungen von Bürgern eingesetzt. In dem Forschungsvorhaben geht es um die grundsätzliche Fragestellung, wie zukünftig derartige Unterstützungssysteme, entwickelt und betrieben werden können, sodass sie den Anforderungen der Nutzer genügen. Der Fokus liegt dabei auf der einen Seite in der organisatorischen und technischen Umsetzung solcher Unterstützungssysteme. Auf der anderen Seite müssen die Unterstützungssysteme aus informationstechnischer Sicht sowohl sicher als auch ergonomisch anwendbar sein. So müssen digitale Assistenten, die einem Nutzer zum Beispiel Empfehlungen für die Einnahme von Medikamenten geben, einfach und verständlich sein. Sie müssen aber auch so entwickelt werden, dass sie weder „falsche“ Ratschläge geben, noch aufgrund von technischen Störungen ausfallen

Warum wird geforscht

Die beantragten Forschungsarbeiten zu dem Thema „Smart Infrastructure for Living Environments“ (SMILE) sind der erste Teil des Aufbaus des Forschungsschwerpunkts „Wirtschafts-informatik/Digitalisierung“. Das Projekt SMILE fokussiert dabei auf den Bereich der „Smart Living Environments“ (SLE). Zum einen kommen in SLE eine Vielzahl verschiedener Technologien zum Einsatz, die angepasst und koordiniert werden müssen. Zum anderen werden SLE grundsätzlich für alle Menschen entwickelt, weshalb die Nutzerperspektive eine wichtige Rolle spielt.
Das konkrete Ziel des Projektes SMILE ist die Entwicklung einer Plattform auf der – unter Einbeziehung von möglichst vielen verschiedenen Kompetenz- und Wissensbereichen neue Services² für SLE entwickelt, bewertet und (prototypisch) umgesetzt werden können. Dabei soll die Plattform ein zyklisches Verfahren unterstützen, bei dem immer wieder Service-Ideen generiert, experimentell umgesetzt und bewertet werden, um anschließend wieder neue Ideen für die Weiterentwicklung generieren zu können. Für die experimentelle Umsetzung sollen sogenannten SLE-Bricks entwickelt werden. Dabei handelt es sich um logische Service-ModuleBausteine, aus denen komplexere SLE-Services zusammengesetzt werden können. Die SLE-Bricks sind bereits mit existierendem Wissen über den SLE-Service ausgestattet (z. B. IT-Sicherheit, Betrieb/Wartung, Zuverlässige Entwicklung, Usability und auch standardisierte Service-Prozesse), können aber beliebig um neue Wissenskomponenten erweitert werden. Die logischen SLE-Bricks sollen mit physischen, „anfassbaren“ SLE-Bausteinen gekoppelt werden, sodass die physikalischen SLE-Bausteine in einer Modelllandschaft – also dem Modell eines SLE – platziert werden können. Ein SLE-Brick ist dann ein physischer Baustein, der mit Wissen und Verhaltenslogik ausgestattet ist. Durch die physikalische Platzierung der SLE-Bricks im SLE-Modell können Korrelationen zwischen den SLE-Bricks und die Auswirkung auf den SLE-Service ausprobiert werden, wobei durch die eingebettete Logik der SLE-Bricks, die Anforderungen und Rahmenbedingungen der SLE-Services automatisch berücksichtigt werden. Neue Anforderungen, Rahmenbedingungen sowie neue Korrelationen sollen dabei beliebig erweiterbar sein.

Forschungsschwerpunkt

Zu Beginn der Projektdurchführung werden zunächst „SLE-Service-Kreativ-Workshops“ durchgeführt. Basierend auf diesen Workshops können erste Informationen über eine „Kreativ-Methode für SLE-Service-Workshops“ und das notwendige „SLE-Brick-Design“ abgeleitet werden. Parallel verläuft die Entwicklung eines Verfahrens für die „SLE-Servicebewertung“. In Bezug auf Abbildung 1 bedeutet dies, dass der innere Ring zuerst entwickelt wird. Basierend auf den Methoden und Technologien des inneren Rings kann dann der Zyklus (mittlerer Ring) „SLE-Service-Kreativ-Workshop“ -> „Service-Brick-Konfiguration“ -> „Prototyping & Benchmarking“ ausgeführt werden, wobei dieser Zyklus auch verwendet wird, um den inneren Ring ständig zu verbessern.
Während der drei iterativen Schritte werden im inneren und mittleren Ring verschiedene Ergebnisse erzeugt, die andere Fachbereiche und Projekte weiterverwenden können. So werden in den Kreativ-Workshops Ideen gesammelt, welche tatsächlich das alltägliche Leben oder die alltäglichen Arbeitssituationen der Gruppenteilnehmer tangieren. Eine Vorfilterung durch Expertenwissen wird vermieden (Vermeidung von in-Bahnen-Denken). Das für Schritt 2 zu entwickelnde SLE-Brick-Konzept liefert technische Konzeptionen, die für reale Sensoren und Steuerungstechnologie anwendbar sind (physikalischer Standort, Anspruch an die Ausfallsicherheit, Bedienbarkeit, abhängige Systeme, etc.). Darüber hinaus wird durch die Entwicklung von Bewertungsverfahren
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(Schritt 3) ein Qualitätskatalog entstehen, welcher die Grundlagen für ein dediziertes SLE-Qualitätsmanagement ermöglicht. Schlussendlich wird das SMILE-Projekt auch einen Katalog von SLE-Services bereitstellen, der in Abhängigkeit der Workshop-Gruppen gesellschafts- und wirtschaftsrelevante SLE-Services liefert. Die Summe dieser verschiedenartigen Ergebnisse eröffnet den Forschungsschwerpunkt Wirtschaftsinformatik mit der Spezialisierung Smart Living Environment, da Methoden und Inspiration für qualitätsgesicherte Forschungsarbeit für verschiedene Fachbereichen bereitgestellt werden.

Principal Investigators (PIs):

Prof. Dr. rer. nat. Stephan Jacobs
Prof. Dr.-Ing. Matthias Meinecke
Prof. Dr.-Ing. Thomas Ritz
Prof. Dr. rer. nat. Marko Schuba
Prof. Dr.-Ing. Martin R. Wolf

PhD researchers

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