Eugen G. Leuze Verlag KG
×
 x 

Warenkorb leer.
Warenkorb - Warenkorb leer.
Freitag, 02 Februar 2024 10:59

Kostelniks PlattenTektonik: Smart World – Tragbare Elektronik – Wearables, Smart Implants und Smart Robotics

von
Geschätzte Lesezeit: 4 - 7 Minuten
Jizai Body Project Jizai Body Project Bild: Jizai Projekt

Die Smarte Elektronik oder auch Smart electronics ist in aller Munde. Die vielen Schlagwörter der neuen smarten Helferlein – Smart World, Smart Health, Smart grid und Smart Robotics – vermögen es, die Zukunft der Elektronik kurz und knapp zu beschreiben.

In der ersten ‚PlattenTektonik' des neuen Jahres möchte ich mich der tragbaren Elektronik widmen. ‚Tragbar' im Sinne des Gewichtes, also im eigentlichen Sinne leichte und damit auch einfach zu tragende Elektronik. ‚Tragbar' auch im Sinne der Ethik, Kunst und natürlich Mode sowie Funktionalität – im allgemeinen Sprachgebrauch auch als ‚Wearable Electronics' bekannt.

Social Digital Cyborgs(Jizai Body Project) [1], [2]

„Half a century since the concept of a cyborg was introduced, JIZAI-Bodies (digital cyborgs), enabled by the spread of wearable robotics, are the focus of much research in recent times. JIZAI ARMS is a supernumerary robotic limb system consisting of a wearable base unit with six terminals and detachable robot arms. The system was designed to enable social interaction between multiple wearers, such as an exchange of arm(s), and explore possible interactions between digital cyborgs in a cyborg society.“

Abb. 1: Jizai Body Project - University of Tokyo (https://jizai-arms.com/)Abb. 1: Jizai Body Project - University of Tokyo (https://jizai-arms.com/)

Die Kunst versteht es wieder einmal, das Ganze faszinierend in Szene zu setzen. Manchmal fehlt mir das auch im Elektronikumfeld. Hier wäre sicher ein Zusammenwirken interdisziplinärer Teams hilfreich. Kunsthochschulen sind oft dankbar, auch einmal technische Themen in ein neues Licht zu rücken. Dafür braucht man kein Millionenbudget. Man muss nur die Studierenden der Hochschulen richtig einbinden. Liebe Techniker: Öffnen Sie sich solchen ‚Experimenten'. Das erweitert den Horizont und die Möglichkeiten in der Wahrnehmung durch Fachfremde.

Grundbausteine: Smarte Elektronik und Smarte Materialien

‚Wearable Electronics' steht und fällt mit der Verwendung smarter Materialien, smarter Aufbaukonzepte und nicht mit dem Einsatz smarter Daten und K. I.. Eine smarte Elektronik wie die tragbare Elektronik benötigt ein smartes Umfeld – smarte Ideen wie oben angesprochen … eine Smarte Welt. Diese ‚Smart World' kann dem Nutzer eine angenehme Umwelt und ein angenehmes Befinden schaffen.

Ambientes Design gehört ebenso dazu. Die smarte Kleidung passt sich dem Lichtspiel der Umgebung an, oder die Umgebung passt sich an den Nutzer und seine Stimmung an. Smarte Sensoren haben vorher alles geprüft und mit der K. I. abgestimmt … Wohlfühlatmosphäre pur.

Das kann so funktionieren, muss es aber nicht. Man muss es zulassen und vielleicht auch vergessen, dass da etwas am oder im Körper ‚arbeitet', was da eigentlich nicht hingehört.

Mit einigen Dingen tun wir uns schwer. Werde ich dadurch überwacht? Was passiert mit ‚meinen' Daten?

Auf den Missbrauch gesammelter Daten / Datenphishing etc. sowie auf das Thema Überwachung (wo fängt Überwachung an und wo hört sie auf?) möchte ich an dieser Stelle nicht explizit eingehen.

Bei anderen Dingen haben wir es längst als selbstverständlich akzeptiert – etwa bei Hörgeräten. Auch bei Herzschrittmachern und Defibrillatoren ist ein Datenaustausch längst akzeptiert und sogar lebensrettend.Bei intelligenten Orthesen/Prothesen arbeitet auch eine Software.

Liebe Techniker: Öffnen Sie sich solchen ‚Experimenten'!

Jedoch ist aus Gesundheitsgesichtspunkten das Verständnis, die Akzeptanz und damit die Nutzung anders gewichtet als im Arbeitsprozess oder im Freizeitbereich (Fitness-Tracker, ganze Fitness-Suites). Nicht nur aus Gründen des Datenschutzes und der Stigmatisierung. Bei Hörgeräten ist inzwischen das Thema der Stigmatisierung fast komplett verschwunden. Sehr viele Menschen tragen heutzutage sowieso irgendeinen oder zwei ‚Ohrstöpsel'. Implantierte Chips zur Datenspeicherung und für die Zugangskontrolle sind bei Tieren und auch ‚coolen' Mitmenschen ebenso Alltag. Anders im Arbeitsleben:Die Akzeptanz gewisser Helferlein, etwa tragbare kraftunterstützende Systeme, werden im Arbeitsumfeld aus ethischen Gründen nämlich sehr skeptisch bewertet. Sie lassen somit auf sich warten. Anders wiederum in der Kunst wie das erwähnte ‚Jizai Body Project'. Dort geht, was ansonsten unmöglich scheint.

Abb. 2: Neuralink: Wenn etwas technisch möglich ist, wird es auch gemachtAbb. 2: Neuralink: Wenn etwas technisch möglich ist, wird es auch gemachtEinigen wird der Slogan ‚Selbstbestimmtes Leben' geläufig sein. Aber auch hier scheiden sich die Geister. Wie weit darf tragbare Elektronik und vor allem die damit verwendete Software (oder sagen wir lieber jetzt K. I. - Künstliche Intelligenz) in ein selbstbestimmtes Leben eingreifen?

Gedanken dazu gibt es zuhauf. Hollywood lässt grüßen, wenn man an Filme wie ‚RoboCop' denkt. Dassdie Realität davon nicht mehr so weit entfernt ist, zeigen auch einige Projekte und Entwicklungen auf, die zum Nachdenken anregen bzw. anregen sollten. ‚Smart Implants' ist ein riesiges Thema.

Wearable Electronics und Smart Robotics sind Schlüsselkomponenten

‚Neuralink' lässt aufhören. Diverse Aktivitäten rund um dieses Projekt wurden vom Tech-Milliardär Elon Musk bereits gestartet. Natürlich ein beliebtes Thema für die Medien.

Wearables und K. I. in Wechselwirkung mit dem Gehirn oder gar im Gehirn? Ist das nun gut oder nicht ….?

Eins ist sicher: Wenn etwas technisch möglich ist, wird es auch gemacht.

Manchmal dauert es etwas länger, bis sich solche Ideen durchsetzen. Das liegt nicht zuletzt auch an den enormen finanziellen Aufwendungen. Das Thema ist nämlich gar so ganz neu. Bereits in den 1990ern und 2000ern gab es verschiedene Projekte zur Umsetzung integrierter Elektroniken (vor allem Chips wie in Abb. 3-4) in das Gehirn. Auch hier wurden bereits diverse medizinische, ethische und nicht nur technische Aspekte adressiert. [3] [4]

Die unterstützende Wirkung und das Zusammenwirken mit Exoskeletten bzw. Wearables, wie Sensoren und Aktoren eröffnen somit ein beachtliches Potential und Rückgewinnung humanoider Fähigkeiten.

Abb. 3 und 4: Konzeptionelle Integration von drahtlos angebundenen Neuroschnittstellen in Hirn (rechts) und Peripherie (links)Abb. 3 und 4: Konzeptionelle Integration von drahtlos angebundenen Neuroschnittstellen in Hirn (rechts) und Peripherie (links)

K. I./A. I. wird als Heilsbringer in der Wirtschaft gepriesen und erreicht inzwischen nun eine ganz andere Dimension durch ihre Nutzung in Social Media und Kultur sowie in der Politik – mit ungeahnten Auswirkungen. ChatGPT und ChaosGPT sind die bekanntesten Beispiele.

Aus meiner Sicht ist die Anwendung Smarter Tragbarer Elektronik sowie die SmartWorld unabdingbar mit K. I. verbunden und nur in dieser Kombination ein Zukunftsfeld der Elektronik und Mikroelektronik.

Bei allem Hype um K. I./A. I. werden jedoch wichtige Faktoren vergessen. Alle Welt redet darüber, und vor allem jene, die nicht allzu viel davon verstehen, preisen diese Technologie: Digitalisierung soll es richten. Allerdings hat die Bundesregierung und auch einige Verantwortlichen in der Wirtschaft das Thema die letzten 20 Jahre schlichtweg ausgesessen bzw. nur halbherzig begleitet. Wie kann es sein, dass auf einmal ein Unternehmen, welches stark auf intelligente Software setzt, bessere Autos baut oder im Medizinbereich sowie im Robotik-Bereich (humanoide Roboter) zukunftsweisende Produkte erschafft?

Natürlich braucht es Visionen, aber auch einen langen Atem. Es reicht eben nicht, Gesetze, Vorschriften und andere Papiertiger auf den Weg zu bringen und somit Heerscharen von Bürokraten und ‚Influencern' eine bezahlte Daseinsberechtigung für vier bis fünf Jahre zu verschaffen.

Es reicht auch nicht aus, ein Tablet oder ein Smartphone zu benutzen. Die übrigens schon längst von keinem ‚Made in Germany' geziert werden. Man braucht gerade bei der Umsetzung, der Entwicklung tragbarer und smarter Elektronik und beim Erlernen (Stichwort ‚PISA-Studie' lässt grüßen)vor allem technisches Verständnis – also Ingenieurswissen! Das allgemeine Verständnis von Kausalitäten aus den Bereichen Mathematik, Physik und Chemie sind wichtige Grundlagen. Sonst überlassen wir die Innovation wieder einmal anderen, mit denen wir uns eventuell nicht nur im täglichen wirtschaftlichen Wettlauf schwer tun.

Man kann das ja auch mal so sehen – in einer Smarten Welt.

Herzliche Grüße
Jan Kostelnik
Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!
www.tebko.de

Quellen

[1] Jizai Body Project - University of Tokyo, https://jizai-arms.com/ und https://youtu.be/ywrK1yTYRIA (Abruf: 20.12.2023).
[2] The many faces of wearables. Nat Electron 5, 709 (2022). https://doi.org/10.1038/s41928-022-00892-x (Abruf: 20.12.2023).
[3] Kim, S., Bhandari, R., Klein, M., Negi, S., Rieth, L., Tathireddy, P., ... & Solzbacher, F. (2009). Integrated wireless neural interface based on the Utah electrode array. Biomedical microdevices, 11, 453-466.
[4] Sharma, A., Rieth, L., Tathireddy, P., Harrison, R., Oppermann, H., Klein, M., ... & Solzbacher, F. (2012). Evaluation of the packaging and encapsulation reliability in fully integrated, fully wireless 100 channel Utah Slant Electrode Array (USEA): Implications for long term functionality. Sensors and Actuators A: Physical, 188, 167-172.

Weitere Informationen

Onlineartikel Suche

Volltext

Autoren

Ausgabe

Jahr

Kategorie

Nächste Termine

Newsletter

Auf dem Laufenden bleiben? Jetzt unsere Newsletter auswählen und alle 14 Tage die neuesten Nachrichten in Ihrem E-Mail Postfach erhalten:

Der Leuze Verlag ist die Quelle für fundierte Fachinformationen.
Geschrieben von Fachleuten für Fachleute. Fachzeitschriften und Fachbücher
rund um Galvano- und Oberflächentechnik sowie Aufbau- und Verbindungstechnik in der Elektronik –
seit 120 Jahren professionelle Informationen und Fachwissen aus erster Hand.

UNTERNEHMEN

ZAHLARTEN

Paypal Alternative2Invoice
MaestroMastercard Alternate
American ExpressVisa

Zahlarten z.T. in Vorbereitung.

KONTAKT

Eugen G. Leuze Verlag
GmbH & Co. KG
Karlstraße 4
88348 Bad Saulgau

Tel.: 07581 4801-0
Fax: 07581 4801-10

E-Mail: [email protected] oder
E-Mail: [email protected]