Internet of Things

Was ist das Internet of Things?

Das Internet of Things (dt. Internet der Dinge, abgekürzt oft IoT) ist ein Begriff, der viele verschiedene Technologien beinhaltet. Ganz allgemein bedeutet er, dass allerlei physische Objekte und ihre virtuellen Repräsentationen miteinander vernetzt sind und Daten austauschen. Dabei handelt es sich oft um Sensoren, die in Alltagsgegenstände eingebaut sind. Sie können lokal oder über das Internet bzw. einen VPN miteinander verbunden sein.

Für Bildungs- und Gesellschaftskontexte ist dabei nicht nur entscheidend, was technisch möglich ist, sondern wie solche Vernetzungen gestaltet, reguliert und verantwortet werden.

Internet of Things im Alltag

Aus dem Alltag kennen wir das Internet of Things aus ganz unterschiedlichen Bereichen.

Der präsenteste davon sind Wearables bzw. Fitnesstracker, die unsere Bewegungen und unseren Kalorienverbrauch aufzeichnen und falls wir dies aktiv wollen, analysieren und diese Daten im Kontext unserer Nahrungsaufnahme, des Kaffeekonsums usw. auswerten, um uns Handlungsempfehlungen zu geben, wie wir unsere Gesundheit verbessern können.

Auch wenn Fitnesstracker per se keine medizinischen Zwecke erfüllen, so steckt in ihnen dennoch ein großes und teilweise mit künstlicher Intelligenz verquicktes Potenzial. Beispielsweise kann das Leben von chronisch kranken Menschen stark erleichtert werden, wenn ihre Körperfunktionen, wie der Zuckerspiegel, durch in die Kleidung oder den Körper eingebaute Sensoren überwacht werden und bei Bedarf eine Handlungsempfehlung gegeben werden oder sogar ein Notarzt gerufen werden kann. Hier eröffnen sich auch interessante Möglichkeiten im Hinblick auf die Tatsache, dass immer mehr ältere Menschen bis ins hohe Alter allein wohnen (möchten). Des Weiteren ist es möglich, bei Kinderwunsch diverse physiologische Parameter zu messen und daraus die Fruchtbarkeit abzuleiten.

Wer gerne im Internet einkauft, der erhält in der Regel einen immer detaillierteren Einblick in den Weg, den das Paket nimmt und kann es über das Internet oder über Pushnachrichten verfolgen. Die gleiche Technologie kann in Verbindung mit der Blockchain auch die Lieferkette von Produkten oder Medikamenten fälschungssicher und lückenlos dokumentieren. Die Engpässe und Intransparenzen während der Corona-Pandemie haben deutlich gemacht, wie verletzlich globale Lieferketten sind. Eine transparente Nachverfolgbarkeit könnte hier zur Versorgungssicherheit beitragen und zugleich im Sinne der Nachhaltigkeit für Nahrungsmittel genutzt werden.

Mittlerweile gibt es auch Drucker, die anhand von eingebauten Chips dem Nutzer einen Hinweis geben können, wann er Druckerpatronen nachbestellen muss und sogar anbietet, dies zu übernehmen.

Zum Internet der Dinge gehören jedoch auch größere Konzepte, wie Smart Homes, d.h. Wohnungen und Häuser, die vernetzte Geräte beinhalten, sowie Smart Cities. Beide Anwendungsgebiete beinhalten neben dem Internet der Dinge auch andere Zukunftstechnologien wie die Künstlicher Intelligenz.

Smart Homes verfügen über unzählige Sensoren, die nicht nur dafür sorgen, dass bei Sonneneinstrahlung die Rollläden nach unten gehen, die Blumen automatisch gegossen werden, das Garagentor sich automatisch öffnet, wenn man sich nähert und die Heizung sich selbst reguliert. Auch werden viele Smart Homes inzwischen per Stimme gesteuert und Smart-TV und Kühlschrank kommunizieren miteinander, sodass man am Smart-TV eine Warnung sieht, wenn man versehentlich die Kühlschranktüre offen gelassen hat. Doch natürlich kann man dies aus zwei ganz unterschiedlichen Perspektiven betrachten:

Smart Cities vereinen das Internet der Dinge mit Themen wie dem autonomen Fahren, jedoch kann es noch viel weitreichendere Konsequenzen haben, wie das Beispiel der geplanten Woven City aus Japan demonstriert. In diesem Projekt soll erprobt werden, wie sich die Lebensqualität durch eine smarte Umgebung verbessern kann und welche Voraussetzungen dafür nötig sind. Solche Modellprojekte verdeutlichen zugleich, dass technische Innovation immer mit Fragen von Macht, Kontrolle und gesellschaftlicher Steuerung verbunden ist.

IoT und Bildung

Neben der Behandlung des Themas in Fächern wie Politik oder Informatik (s. Micro:bit, Makey Makey), der Nutzung von Echtzeitdaten in naturwissenschaftlichen Fächern und seiner Berücksichtigung als potenzielles zukünftiges Berufsfeld, ist das Internet der Dinge in vielen Bereichen der Bildung interessant. Dabei stellt sich die Frage, ob digitale Mess- und Steuerungssysteme Lernprozesse unterstützen – oder ob sie Lernen auf beobachtbare und optimierbare Variablen verkürzen.

Zwei Anwendungsbereiche, die den Schulbetrieb in Punkto Organisation vereinfachen können, betreffen das Tracking von Schulbussen und die Nutzung von Sensoren zur Steuerung von Heizung, Lüftung und Klimatechnik.

Besonders bei der Verwendung von IoT-Anwendungen im Zusammenhang mit personenbezogenen Daten müssen ganz klar Potenziale und Herausforderungen (à Link) gegeneinander abgewogen werden. Doch sollte man davon absehen, diese Technologie allzu schnell zu verteufeln, denn viele der Probleme sind lösbar, sodass man die Potenziale trotzdem nutzen kann, ohne jedoch einen hohen Preis in Punkto Datenschutz zu bezahlen.

Gerade in Bildungskontexten ist es wichtig, solche Entwicklungen sachlich zu begleiten, damit Potenziale realistisch eingeschätzt und Risiken früh erkannt werden können.

Auch wenn es auf den ersten Blick vielleicht eher ein dystopisches Szenario ist, könnten am Körper getragene Sensoren nicht nur die Sicherheit von Kindern auf dem Schulweg verbessern, sondern auch das Lernen begünstigen, wenn die gewonnenen Daten beispielsweise Aufschluss darüber geben würden, ob ein Kind gerade aufnahmefähig ist, ob es frustriert ist oder ob es sich gerade im Flow befindet und lieber noch weiterarbeiten dürfen sollte. Diese Daten könnten dann aggregiert auch dazu genutzt werden, um die Grenze von Heim und Schule fließender zu gestalten, oder sogar Lernorte außerhalb des Schulgeländes zu etablieren. Solche Szenarien werfen jedoch grundlegende Fragen nach Überwachung, Selbstbestimmung und pädagogischer Beziehung auf. Lernen darf nicht zu einem permanent vermessenen und fremdgesteuerten Zustand werden.

Die von diversen Systemen aggregierten Daten könnten auch dazu dienen, ein weltweites Lernnetz aufzubauen, über das sich Lernende jeden Alters zu gemeinsamen Themen austauschen könnten. Dies wäre vor allem im Hinblick auf das lebenslange Lernen und auf globale Herausforderungen der Gegenwart und der Zukunft vorteilhaft. Solche Netzwerke entfalten ihren Wert jedoch nur dann, wenn sie auf Vertrauen, Dialog und echter Beteiligung beruhen – nicht allein auf technischer Vernetzung.

Des Weiteren können RFID-Chips dazu genutzt werden, die Anwesenheit von Personen in der Schule und ihren Aufenthaltsort zu bestimmen. Dies würde nicht nur zur Sicherheit bei Notsituationen (z.B. Erdbeben, Feuer) beitragen, sondern auch administrative Abläufe deutlich vereinfachen.

Schließlich bietet das Internet of Things auch Potenziale bei inklusiven Fragestellungen. So können z.B. die Umgebungen von neurodiversen Lernenden möglichst ideal gestaltet werden, vernetzte Geräte wie eine smarte Brille könnten dabei helfen, die Emotionen des Gegenübers besser zu verstehen und Eltern und Betreuende könnten auf emotionale Ausnahmesituation hingewiesen werden, um vorbeugend einzugreifen. Gehörlose oder sehbehinderte Menschen könnten mit Hilfe von Datenhandschuhen ihre Beeinträchtigungen ausgleichen und so voll am Leben teilnehmen. Dabei ist entscheidend, dass unterstützende Technologien nicht zu neuen Abhängigkeiten oder Fremdsteuerung führen, sondern Selbstbestimmung stärken.

Herausforderungen des Internet of Things

Der verantwortungsvolle Umgang mit IoT-Systemen setzt digitale Mündigkeit, ethische Orientierung und institutionelle Verantwortung voraus. Wie alle anderen Technologien kommt auch das Internet der Dinge mit Herausforderungen, die nicht vernachlässigt, jedoch auch nicht als Innovationsbremse gesehen werden dürfen.

Das größte Problem des Internet of Things ist die ethische Frage, was mit den vielen Daten, die gesammelt werden, passiert, wie sie gespeichert werden und wer Zugriff darauf bekommen darf. Diese Datenschutzfrage ist bei Minderjährigen doppelt wichtig. So stellt sich die Frage, wer wann zu welchem Zweck potenziell Zugriff auf die Aufenthaltsinformationen eines Kindes zugreifen darf, sodass keine dystopischen Szenarien daraus wachsen, wie man sie beispielsweise aus der Serie Black Mirror kennt.

Aber auch bei Erwachsenen ist diese Frage dahingehend relevant, als dass volle Transparenz über die gesammelten Daten und ihre Verwendung vorhanden sein muss. Dies regelt in Europa zumindest ansatzweise die DSGVO, doch weltweit unterscheiden sich Rechtsräume, Aufsicht und gesellschaftliche Erwartungen deutlich. Damit besteht grundsätzlich das Risiko, dass Daten zum Schaden von Bürgerinnen und Bürgern missbraucht werden. Ganz klar ist hier die Politik gefordert und es ist unabdingbar, dass jeder Mensch die Hoheit über seine eigenen Daten behält und sie so verwenden kann, wie er dies möchte.

Bei der Verwendung von vernetzten Systemen ist eine weitere Herausforderung die Frage nach der Sicherheit. Denn vernetzt bedeutet auch, dass potenzielle Hacker in das System eindringen und es umprogrammieren können, so wie dies zum Beispiel bei autonom fahrenden Autos geschehen kann. Dies kann mitunter fatale Folgen für Leib und Leben haben.

Mit Blick auf Bildung könnten in Punkto Sicherheit lokal betriebene Lösungen eine Rolle spielen, wie sie in vielen Smart Homes mittlerweile verwendet werden, z.B. der Home Assistant.

Schließlich ist auch der Energiebedarf der involvierten Geräte eine Herausforderung, die im Kontext des Klimaschutzes adressiert werden muss.

Entscheidend ist letzendlich nicht, wie viele Daten erhoben werden, sondern ob technologische Systeme zu mehr Teilhabe, Beziehung und Gestaltungsfähigkeit beitragen. Für zukunftsorientiertes Lernen bleibt Menschlichkeit der zentrale Maßstab.