Die Elektrifizierung des Menschen (Januar 2001)

Die Borgs sind da, aber Widerstand ist unnötig: Die Verfechter des Wearable Computing nutzen ihre elektronischen Prothesen, um sich gegenüber den Zumutungen der modernen Welt zu behaupten

Als Steve Mann Ende der 70er Jahre, damals noch auf der Highschool, mit am Körper getragenen Computern und Kameras zu experimentieren begann, sah er aus wie irgendjemandes Onkel vom Mars. Was zunächst als eine spinnerte Idee erschien, nämlich mit einer auf einem Helm montierten Videokamera und einer Mini-Bildröhre als Sucher vor einem Auge ständig seine Umwelt zu filmen und die Bilder über die auf dem Helm montierten Antennen zu einer Basisstation zu senden, wurde für Mann zur Lebensaufgabe: Über die Jahre baute er immer neue Versionen seiner mobilen Kamera/Computer-Kombination, die zunehmend leistungsfähiger, leichter und unauffälliger wurden. Nachdem er 1991 zum MIT kam, inspirierte er das Wearable Computing Project am MIT Media Lab und schrieb schließlich seine Doktorarbeit über eben dieses Gebiet, das er selbst begründet hatte. Für Steve Mann ist Wearable Computing über ein ingenieurswissenschaftliches Forschungsgebiet oder ein Hobby hinaus ein untrennbarer Teil seines Lebens geworden.

Tragbare Computer gibt es zwar schon lange, doch trägt man Notebooks eben nur, um sie von einem Ort zum anderen zu transportieren. Um damit zu arbeiten, setzt man sich doch meist an einen Tisch – Tragen und Benutzen sind bei Notebooks Gegensätze. Wearables hingegen trägt man am Körper wie Kleidung, Armbanduhren, Brillen oder Schmuck, deren Vorhandensein so selbstverständlich ist, dass man sie bald nicht mehr wahrnimmt. Anders als selbst Handhelds sind Wearables ständig eingeschaltet und verfügbar – wie eine Armbanduhr, die immer bereit ist, die Zeit anzuzeigen. Während das Design gewöhnlicher Computer darauf basiert, dass die Computernutzung die gesamte Aufmerksamkeit beanspruchen kann, arbeiten Wearables im Hintergrund und unterstützen ihren Träger bei allem, was er gerade tut. Wearables sollen, hat man sich erst an sie gewöhnt, wie Prothesen als Ergänzungen des eigenen Körpers, letztendlich als Teile der eigenen Person empfunden werden, die man, falls irgend möglich, nicht mehr ablegt.

Wearables können eine Vielzahl von Funktionen wahrnehmen, aber ihre Hauptaufgabe besteht darin, ein Filter zwischen einem selbst und der Umwelt zu bilden, das störende Einflüsse dämpft und die Wahrnehmung durch selbsttätig angebotene Zusatzinformationen erweitert. So, wie der Walkman der allgegenwärtigen Musikberieselung in Supermärkten und Einkaufszentren die eigene Lieblingsmusik entgegensetzt, sollen Wearables die auf ihren Träger einströmenden Informationen filtern, abblocken, ergänzen oder ersetzen.

Szenarien

Die Integration von Geräten der Unterhaltungs- und Kommunikationselektronik ist ein naheliegender erster Schritt zum Wearable Computing. Steve Manns aktuelles WearCam-System ersetzt bereits Handy, Walkman, Handheld und Camcorder, wobei ein Großteil dieser Komponenten in einer Sonnenbrille untergebracht werden konnte; ein Kästchen für die übrige Elektronik passt in die Hemdtasche. Die WearCam reguliert auch alle Versuche der Außenwelt, mit ihrem Träger über Mobilfunk oder E-Mail Kontakt aufzunehmen, schirmt ihn, falls er seine Ruhe haben will, vor solchen Störungen ab, und übermittelt nur die wirklich relevanten Nachrichten.

Über ein in das Brillenglas eingespiegeltes Display kann das WearCam-System zusätzliche Informationen anzeigen, beispielsweise Personen im Blickfeld, die von der automatischen Gesichtserkennung identifiziert wurden, ein virtuelles Namensschild oder weitere Informationen zur Person anheften. Ein eingespiegelter Straßen- oder Gebäudeplan hilft bei der Orientierung, und wenn die eigene Position über GPS bestimmt werden kann, braucht der Computer nur Pfeile in Richtung des gewählten Ziels einzublenden. Ein ähnliches System könnte auch bei der Reparatur komplexer Geräte helfen, wenn die Bezeichnung und Funktion der Teile eingeblendet würde, auf die sich der Blick gerade richtet.

Wearables analysieren neben der Umwelt auch die Befindlichkeit ihres Trägers, die aus Kenngrößen wie Hautwiderstand, Puls und Atemfrequenz erschlossen werden kann. So könnte die integrierte Videokamera gerade diejenigen Passagen eines Vortrags aufzeichnen, während derer man eingeschlafen ist, oder umgekehrt, je nach Programmierung, die Gespräche auf einer Party festhalten, während derer die Reaktionen des Körpers Interesse signalisierten.

Da die WearCam-Brille eine Videokamera wie auch ein Display enthält und Videobilder über eine drahtlose Internetanbindung übertragen kann, lässt sich das System zum Schutz vor Verbrechen einsetzen. Mehrere Träger solcher Wearables können sich zu einem „Safety Net“ zusammenschließen, in dem jedes Gruppenmitglied sehen kann, was eines der anderen sieht. Wenn die physischen Kenngrößen eines Mitglieds darauf hindeuten, dass es sich in einer Stresssituation befindet, geht ein automatischer Hilferuf mit Live-Video und Koordinaten an die anderen Mitglieder, die die Situation einschätzen und ihrem Freund notfalls zur Hilfe eilen.

Die Fähigkeit, mit der unsichtbar in die Brille integrierten Videokamera unbemerkt filmen und fotografieren zu können, macht die WearCam für Steve Mann zu einem Mittel, der immer größeren Zahl von Überwachungskameras in Banken und Kaufhäusern wie auf Straßen und Plätzen eine Videoüberwachung von unten entgegenzusetzen. Er verweist darauf, dass beispielsweise Polizeiübergriffe in jüngster Zeit nur deshalb beweiskräftig dokumentiert werden konnten, weil immer mehr Bürger einen Camcorder bei sich tragen. Das unsichtbare WearCam-System kann selbst dann noch Bilder aufnehmen, wenn Videoaufnahmen verboten sind oder Bürger durch Einschüchterung daran gehindert werden, Aufnahmen zu machen.

Körpernetze

Auch bei noch so weitgehenden Miniaturisierung der Wearables bleiben die notwendigen Kabel zwischen ihnen hinderlich. In eine Jacke eingearbeitete Geräte lassen sich noch in einem „Fabric Area Network“ verknüpfen, das die Bewegungen des Trägers nicht behindert, aber Kabelstränge zwischen Kleidungsstücken oder zwischen am Körper getragenen Wearables würden unweigerlich als störend empfunden. Eine Infrarotübertragung kommt nicht in Betracht, da sie eine direkte Sichtverbindung voraussetzt, und Funknetzwerke bergen neben potentiellen Gesundheitsgefahren auch die Gefahr, das Abhören intimster Daten zu ermöglichen. Thomas G. Zimmerman entwickelte schon Mitte der 90er Jahre an IBMs Almadena Research Center eine Lösung, die den menschlichen Körper als Übertragungsmedium nutzt. Diese „Personal Area Networks“ (PAN) vermeiden nicht nur die Nachteile der Kabel-, Infrarot- und Funkübertragung, sondern eröffnen zusätzlich weitere Anwendungsfelder. Zimmermans PANs nutzen zur Signalübertragung elektrische Felder im Langwellenbereich, die mit ungefähr 1 Nanoampere nur sehr kleine Ströme durch den Körper schicken; Störung des auf chemoelektrischer Grundlage arbeitenden Nervensystems sind bei so kleinen Stromstärken nicht zu erwarten. Wearables in Form von Armbanduhren, Brillen oder Schmuckstücken haben ohnehin Hautkontakt und können sich problemlos in ein PAN einklinken, aber auch in der Tasche getragene Geräte können über das PAN Daten austauschen. Besonders einfach ist die Integration von Sensoren für den Hautwiderstand oder die Pulsfrequenz, da sie bedingt durch ihr Funktionsprinzip ohnehin am Körper getragen werden müssen.

Wenn sich zwei PAN-Benutzer berühren, werden die Wearables des jeweils anderen auch im eigenen PAN verfügbar, und diesen Effekt kann man beispielsweise dazu ausnutzen, elektronische Visitenkarten per Händedruck auszutauschen. Eine Kontaktdatenbank auf einem Wearable würde die Präsenz des fremden Netzes entdecken, die eigenen Daten senden und die vom anderen Netz empfangenen Kontaktdaten speichern – ergänzt vielleicht durch ein bei Gelegenheit dieser Begegnung aufgenommenes Portrait des anderen und den Zeitpunkt des Händedrucks. Dass diese Technik bereits heute funktioniert, demonstrierte Zimmerman anhand mehrerer CEOs großer Unternehmen, die sich zu einer Menschenkette aufbauten: Die digitalen Kontaktdaten des Managers an einem Ende der Kette kamen wohlbehalten beim CEO am anderen Ende an. Prinzipiell könnte man die Wearables mehrerer Personen ad hoc vernetzen, indem sie sich an den Händen halten oder einfach nur nahe beieinander stehen. Da solche Händedruck-Netze auch die Gefahr des Abhörens bergen oder Gelegenheit zu Hacker-Angriffen auf die eigenen Wearables bieten könnten, müssen die internen Datenströme verschlüsselt werden; nur explizit freigegebene Daten werden im Klartext gesendet.

Mit der Vernetzung mehrerer Personen ist das Potential der PANs noch lange nicht erschöpft. Auch mit technischen Geräten kann man durch eine simple Berührung kommunizieren, und sich beispielsweise dem eigenen Auto gegenüber als Besitzer identifizieren, der die Tür einfach öffnen kann, die für jeden anderen verschlossen bleibt.

Ubiquitäre Computer

Der Entwicklung, den Menschen in eine Schutzhülle aus miniaturisierten Computern und anderer Elektronik einzuspinnen, steht der komplementäre Trend des „ubiquitous computing“ gegenüber, der die gesamte urbane Umwelt mit Computerintelligenz überziehen will. Alltägliche Gegenstände, Häuser und Straßen sollen mit Computern ausgestattet werden, die das Leben der Menschen unterstützen, die sich innerhalb dieser Umgebung bewegen. Zwar enthalten auch heute schon von der Waschmaschine bis zum Handy viele Gegenstände des täglichen Lebens eigene Computerintelligenz; die Idee des Ubiquitous Computing sieht aber darüberhinaus vor, dass alle diese weitgehend unsichtbaren Computer miteinander (drahtlos) vernetzt sind und dabei Kenntnisse darüber besitzen, wo sie sich befinden und welche anderen Geräte in ihrer Nähe stehen. So könnte beispielsweise jemand auf seinem portablen Computer einen Druckauftrag geben, der dann vom jeweils nächsten Drucker ausgeführt würde, ohne dass der Anwender den Namen dieses Druckers im Netzwerk kennen und ihn erst manuell auswählen müsste.

Mit dem Wearable Computing hat das zuerst von Mark Weiser bei Xerox PARC entwickelte Konzept des Ubiquitous Computing gemein, dass die Verkörperungen der Computerintelligenz unsichtbar werden – sei es, weil sie dank der Miniaturisierung tatsächlich nicht mehr als solche wahrgenommen werden, sei es, dass ihre Präsenz als selbstverständlich vorausgesetzt wird und daher in den Hintergrund tritt. Wie sich beide Ansätze gegenseitig ergänzen können, hat das Hive-Projekt am MIT Media Lab vorgeführt: Auf den ubiquitären Computern ebenso wie auf den Wearables laufen in Java programmierte Software-Agenten, die jeweils bestimmte Aufgaben wahrnehmen und dabei mit den Agenten der Computer in ihrer Umgebung kommunizieren. Auf diese Weise wird eine sinnvolle Aufgabenverteilung möglich, denn weder muss ein Wearable Informationen über die Umgebung speichern, noch müssen die Computer eines Gebäudes alle Personen kennen, die sich darin aufhalten können. Diese Aufgabenverteilung dient auch dem Datenschutz, da die Informationen über einen Menschen unter dessen Kontrolle bleiben.

Ein Ubiquitous-Computing-System zur Steuerung einer Jukebox würde beispielsweise darauf beruhen, dass jede Person, die Einfluss auf die von der Jukebox gespielte Musik nehmen will, zunächst ihre musikalischen Vorlieben offenlegt und sich dann mit einem Minisender zu erkennen gibt; sobald der Jukebox-Computer dann die Anwesenheit dieser Person im Raum registriert, würde er das passende Musikprogramm auswählen. Das Hive-Konzept kommt dagegen ohne Preisgabe persönlicher Vorlieben aus: Ein Musik-Agent im Wearable übermittelt dem Jukebox-Agenten eine Playlist – anonym, denn der Jukebox-Agent muss lediglich dafür sorgen, jeden einmal mit seinem Musikwunsch zum Zuge kommen zu lassen. Wer die Menschen sind, die sich gerade in der Reichweite der Jukebox aufhalten, ist dabei ohne Belang. Eine Suche nach gerade abwesenden Arbeitskollegen ließe sich ebenfalls nach dem Hive-Konzept verwirklichen, ohne dass jemand unkontrolliert Informationen über seinen Aufenthaltsort offenlegen müsste. Ein Such-Agent würde einen Rundruf aussenden, auf den ein Agent des Gesuchten antworten könnte, aber nicht müsste; er kann die Antwort auch davon abhängig machen, wer die Suche ausgelöst hat, und ob derjenige ein berechtigtes Interesse daran hat, eine präzise Auskunft zu bekommen. So würden vielleicht die Kollegen erfahren, in welchem Büro man sich gerade aufhält; außerhalb der Arbeitszeit teilte ihnen der Software-Agent aber lediglich mit, dass man nicht in der Firma sei.

Wearables hier und heute

Während die interessantesten Projekte des Wearable Computing das Prototypenstadium noch nicht verlassen haben, beginnt bereits die Vermarktung erster Produkte aus diesem Bereich. Einer Kooperation des Jeans-Erfinders Levi’s mit dem Elektronikkonzern Philips entspringt die Kollektion ICD+ (www.levis-icd.com), die Handy und MP3-Player in Jacken und Westen integriert. Kabelstränge zwischen den Stofflagen sorgen für die Verbindung zwischen den Geräten, die in speziellen Taschen verstaut sind und dank der ebenfalls integrierten Fernbedienung und Freisprecheinrichtung bequem genutzt werden können, ohne sie erst aus der Tasche zu ziehen. Die ICD+-Modelle, die in dreizehn Läden im Bundesgebiet zu kaufen sind, bleiben hinter dem Stand der Technik des Wearable Computing zwar weit zurück, zeigen aber die mögliche Richtung zukünftiger Produktentwicklungen an. Wer Steve Mann nacheifern will, muss sein Borg-Outfit derzeit noch selbst zusammenbauen und weitgehend selbst programmieren. Die Wearables-Sites im Internet geben Bezugsquellen für miniaturisierte Kameras, Displays und Computer an, warnen aber auch davor, dass man mit Kosten um die 7000 Mark rechnen muss, so lange es noch keine Massenproduktion der nötigen Komponenten gibt, die die Kosten auf ein für alle erschwingliches Niveau drücken könnte.

Akzeptanz

Steve Mann, der seine Wearables, wäre die Miniaturisierung nur erst weit genug fortgeschritten, „allenfalls beim Duschen“ ablegen würde, lässt in seinen Veröffentlichungen immer wieder die Furcht durchscheinen, seiner technoiden Schutzhülle entkleidet zu werden. In Kaufhäusern oder Museen könnte man gezwungen sein, sich von seinem Notebook oder der Videokamera für die Dauer des Aufenthalts zu trennen, aber je kleiner und unauffälliger die Wearables sind und je enger ihre Symbiose mit dem Träger, desto geringer wäre die Gefahr, jemals ohne sie auskommen zu müssen. Steve Mann ist sich der gesellschaftspolitischen Dimension seiner Ideen durchaus bewusst, wobei sein libertärer Ansatz, mit unsichtbaren, am Körper getragenen Videokameras die Waffengleichheit gegenüber den allgegenwärtigen Überwachungskameras von Staat und Wirtschaft herzustellen, typisch amerikanisch wirkt – sein Vergleich mit der allgemeinen Verfügbarkeit von Feuerwaffen in den USA und der Wirkung des Colts als „equalizer“ im Wilden Westen wird in Europa eher befremden. Ganz ausgespart bleibt in seinen Überlegungen jedoch der private Bereich und die Wirkung von Wearables auf menschliche Beziehungen. Werden neue Freunde akzeptieren, ständig im Fokus einer Videokamera zu sein, werden Lebensgefährten mit den Signalen eines unsichtbaren aber stets aktiven Computers konkurrieren mögen, und werden sie damit leben können, dass jegliche Sexualität nur noch vermittelt durch die Filter der Wearables erfahren wird und so unweigerlich zu Cybersex verkommt? Die Szenarios der Wearables-Entwickler sind überwiegend in der großstädtischen Singles-Subkultur angesiedelt. Freunde und Verwandte sind stets abwesend; man kommuniziert mit ihnen über Handy, SMS-Botschaften oder E-Mails, die das persönliche Nachrichtenfilter immerhin mit Priorität durchstellt. Nur in dieser Welt wirkt die Vorstellung vom immer präsenten, immer verfügbaren Computer als bestem Freund des Menschen natürlich.

Und dennoch: durch die fortschreitende Miniaturisierung von Computern und Geräten der Unterhaltungselektronik erscheint die Entwicklung kommerziell erfolgreicher Wearables vorgezeichnet, und ihre Anwendung verspricht genügend vielen Menschen genügend große Vorteile, dass die Verwirklichung von Steve Manns Ideen auf breiter Basis durchaus realistisch erscheint. Als Bürger einer Industrienation leben wir längst in einer künstlichen, kulturell überformten Welt, in der selbst die vermeintlichen Reste von Natur die Gestaltung durch den Menschen erkennen lassen, und wir kokettieren allenfalls noch mit der Alternative eines idealisierten anderen Lebens. Die Gestaltung unserer Umwelt wird kaum beim Bau von Häusern und Parks, bei der Bereitstellung einer Infrastruktur für Verkehr, Energie und Information stehenbleiben, sondern sich künftig auf die gesamte Interaktion mit unserer Umgebung erweitern. Eine zweite Haut aus elektronischen Filtern wird unsere Realitätswahrnehmung regulieren und erweitern, und unser Selbstbehauptungsvermögen gegenüber den Anforderungen und Zumutungen der Umwelt verbessern können. Wir sollten dabei nur nicht vergessen, dass es meist die unverhofften, nicht vorauszuplanenden Erfahrungen, die Ablenkungen und Störungen sind, die unser Leben spannend bleiben lassen. mjh

(Dieser Text erschien zuerst unter dem Titel „Terminator 3” im macmagazin 3.2001.)