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Das Internet der Dinge und des Denkens IoT-Werkstatt Algorithmisches Denken und das Internet der Dinge

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Das Internet der Dinge und des Denkens

IoT-WerkstattAlgorithmisches Denken

und

das Internet der Dinge

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Das Internet der Dinge und des Denkens

K. Gollmer, S. Kreten, F. Stolz, G. Dartmann (alle HS Trier) , G. Burger (Expertengruppe)

Background: Wer sind wir?

Was ist IoT2?

Plattform: Warum neue Plattformtechnologie?

Wie realisieren wir die Digitalisierung?

Projekte: Innovationswerkstatt 2018, Mainz

Hackathon@SGH 2018, Holzgerlingen

Ausblick: Crowdsourcing und Graswurzel

Workshop

Diskussion

IoT-Werkstatt

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Internet of Things

Icon-Quelle: https://icons8.com

Industry IIoT

Internet

Environmental

Monitoring

AutomobileLogistics

Commerce

Home

Medicine

Internet of Things

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Internet of Thinking

Icon-Quelle: https://icons8.com

Industry IIoT

Internet

AutomotiveLogistics

Commerce

Home

Medicine

Environmental

Monitoring

Big

Data

AI

Machine

Learning

Internet of Thinking

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Praktische Beispiele

Der Kühlschrank weiß, wann die Milch zuneige geht

Die Waschmaschine bestellt neues Pulver

Der Roboter erledigt die Hausarbeit

Das Licht des Rheintals im Wohnzimmer:

Das Haus weiß, wann Du nach Hause kommst

-> Smart-Home

http://www.faz.net/aktuell/wirtschaft/cebit/cebit-was-eigentlich-ist-das-internet-der-dinge-13483592.html

Das Hörgerät streamt Musik

Ein Fitnessarmband zählt die Kilometer

Der Arzt kontrolliert die Vitalität

-> Wearables, eHealth

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Praktische Beispiele

Citizen-Science: Bürger erfassen Umweltdaten

Der Abfalleimer ruft die Müllabfuhr

Die Drohne trägt die Post aus

-> Smart-City

Autos erzählen sich von freien Parkplätzen

Das Auto fährt ohne Fahrer

-> Connected Car

Flexible, individualisierte Produktion

Cyberphysische Systeme treffen Entscheidungen

-> Smart-Factory, Industrie 4.0, IIoT

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Was bedeutet das für uns alle?

Maschinenbauer

Automechaniker

Energietechniker

Müllwerker

Gesundheitsberufe

„Digitalisiert“ wird schon immer, jetzt wird vernetzt!

-> zukünftig wird genau dieses Wissen überall benötigt

Die Welt der Arbeit wird sich disruptiv verändern!

Fließbandwerker

Postbote

Telefonverkäufer

Viele Berufsbilder wird es so nicht mehr geben

Machine-Learning Algorithmen ersetzen zunehmend menschliche Arbeit

Beratungsdienstleistungen (Bank, Versicherung)

Ärzte

KraftfahrerGesellschaft muss Arbeit neu Denken

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Beispiel: Fremdsprachen

https://www.deepl.com/translator

Kölner Startup, Linguee

Trainiert mit „gigantischer Sammlung“ mehrsprachlicher Texte

DeepL (August 2017)

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Beispiel: Verhaltensanalyse

https://osf.io/zn79k/

Trainiert mit Gesichtern von Dating-Webseiten (Achtung: nicht repräsentativ)

Erkennungsraten 91% (Männer), 83 % (Frauen)

Zum Vergleich: Menschen erzielen deutlich geringere Trefferquote 61 % bzw. 54 %

Problem: In einigen Ländern droht homosexuellen Personen die Strafverfolgung

SynapseAxon

Dendrit

Nervenzelle

Nervenzelle

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Was bedeutet das für uns alle?

Puppe Cayla spioniert im Kinderzimmer…

Was machen Alexa, Siri & Co. eigentlich?

Die Privatsphäre verschwindet ….

Ausblick oder Science-Fiction?

Buchempfehlung „ZERO, Marc Elsberg - Sie wissen, was du tust“

Die Gesellschaft wird sich disruptiv verändern!

In China bereits Realität: „Social Score“, entscheidet, ob sie eine

Wohnung, einen Job, einen Studienplatz bekommen.

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Was tun? Alternative 2

Daten sind DER Rohstoff des 21. Jahrhunderts

Wir stehen im internationalen Wettbewerb um diese Ressourcen.

Digitale Revolution: Nutzung der Chancen!

Digitale Geschäftsmodelle verschieben die Wertschöpfung massiv

(Google (550 Mrd) ist mehr Wert als VW (65 Mrd) und BMW (52 Mrd) zusammen)

Aber: ohne Bildung keine Algorithmen und ohne Algorithmen kein Wohlstand

-> Nationale Aufgabe: Jetzt Bildungssystem stärken, zeitkritisch!

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Wie gehen wir es an?

http://www.chip.de/news/Google-Schule-in-Muenchen-eroeffnet-Und-das-ist-erst-der-Anfang_118897762.html

Folgen wir den Diensten im Ausland und verlagern die Wertschöpfung dorthin

oder gestalten wir selber?

„Googlization Of Everything“

Digital Innovation Made in Germany!

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BildungDidaktik, Spaß

IndustrieRapid-Prototyping

Grove-Sensoren

ArduinoESP8266

Raspberry

Ardublock

Internet

I2C-Sensoren

C/C++

WLANMakerOpen-Source

Flexibel

GSM-Modem

Werkzeug: IoT-Plattform (Open Source)

Graswurzel

statt

Kommerz

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Werkzeug: IoT-Plattform

Internet of Things

Algorithmen

Machine-Learning

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Flexible Sensoren für eigene Ideen:

Bodenfeuchte Lautstärke

Luftqualität / AlkoholEntfernung / Abstand

Regensensor

UV-Strahlung

Beleuchtung (LDR)

Beschleunigung NFC (RFID)

Gase (NH3, NO2)

Feinstaub

Infrarot-Spektrum

Licht-Spektrum

Wärmebild

Quelle: http://wiki.seeed.cc/Grove_System/

Werkzeug: IoT-Plattform (Erweiterungen)

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Werkzeug: Intrinsische Motivation

Denken First, Digitalisierung Second

Informatik nicht als Selbstzweck, sondern als Werkzeug

Philip v. Becker, Telepolis, www.heise.de/tp/features/Denken-first-Digitalisierung-second-4035663.html

Eigene kreative Ideen anfassbar machen

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Werkzeug: Anfassbar machen

Elektotechnik: Messen, Löten, Sensorik / Aktorik, …

Maschinenbau: 3D-Drucker, Kleinteile, …

Design: Pappkartons, Strohhalme, Forex-Platten, …

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Werkzeug: Hackathon

Hackathon – zeitlich limitiert, Innovations-Tsunami auslösen

• Neuste Technologie ausprobieren, verstehen und gestalten

• Köpfe zusammen stecken, Crowdlearning – jeder hilft jedem

• Gemeinsam kreative Lösungen finden, gern teamübergreifend

• Stärken im Team nutzen (wer baut, macht Grafik, präsentiert?)

• Spaß haben, beste Umsetzung prämieren

Was wir nicht wollen:

• Wettkampf um das längste,

komplizierteste Programm

Jeder ist Gewinner: Wissen und Teamgeist

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Beispiel: Innovationswerkstatt 2018

© Staatskanzlei RLP/ Schäfer

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Balthasar-Neumann Technikum Trier

© Staatskanzlei RLP/ Schäfer

Selbstmeldende Parkplätze

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IGS Anna Seghers Mainz

© Staatskanzlei RLP/ Schäfer

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Hohenstaufen Gymn. Kaiserslautern

© G. Burger

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Carl-Benz Schule Koblenz

© Staatskanzlei RLP/ Schäfer

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Carl-Benz Schule Koblenz

https://www.bitkom.org/delina/

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Schönbuch-Gymnasium (5. Klasse)

https://www.krzbb.de/krz_154_111504773-13-_Kreativitaet-gepaart-mit-Technik.html

http://hackathon.informatik-sgh.de/index.html

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Digitalisierung anfassbar machen

Info

rmati

k

Lehrer

Maker IngenieureEltern Hochschulen

Graswurzel

Wirtschaft

„Bilingualer“ Unterricht

in der Sprache der Zukunft

Politik

Bildungs-

System

Gewerkschaften

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Digitalisierung anfassbar machen

Info

rmati

k

Lehrer

Maker IngenieureEltern Hochschulen

Graswurzel

Wirtschaft

Politik

„Citizen-Science“ Transfer

in die Gesellschaft

Bildungs-

System

Gewerkschaften

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Long Range Wide Area Network (LoRaWAN)

Icon-Quelle: https://icons8.com

Internet

Environmental

Monitoring

Wie komme ich ins Internet?

WLAN (im Feld nicht verfügbar)

GSM / UMTS (Energieverbrauch)

NB-IoT (nutzt LTE Frequenzen, noch nicht verfügbar)

LoRaWAN (nutzt freie Frequenzen im 868 MHz)

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The Things Network TTN

Icon-Quelle: https://icons8.com

Environmental

Monitoring

Crowd-Sourced, ideal für Citizen-Science

Gatewaykosten ca. 300 €, Reichweite ca. 5 km

https://www.thethingsnetwork.org/community/region-stuttgart/

Internet

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Machine-Learning (COSY)

MQTT-Broker und Matlab

Gassensor

Ste

ue

rpro

fil

Sprudel, Apfelsaft oder Wein?

Deep-Learning

Internet

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IoT-Werkstatt

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

Hands-On: CeBIT 2018, Halle 27, Gemeinschaftstand RLP

© Staatskanzlei RLP/ Schäfer

Infos:Iotwerkstatt.umwelt-campus.de