Amigo - Am­bi­ent In­tel­li­gence for the net­worked home en­vir­on­ment

Ziel ist die Erforschung und Entwicklung von offener, standardisierter, interoperabler Middelware und intelligenten Diensten für die vernetzte Hausumgebung, welche dem Nutzer intuitive, personalisierte und unauffällige Interaktion durch nahtlose Interoperabilität der Dienste und Applikationen anbietet.
Ziele des Projektes

Traditionell sind die Gebiete Heimautomation, Konsumerelektronik (CE), mobile Kommunikation und Personal Computer (PC) strikt getrennte Bereiche, in denen zumeist einzelne Unternehmen erfolgreich sind und hierbei ihre eigenen Geschäftsziele, Formfaktoren und quasi Standards betreiben.

Die meisten dieser Unternehmen, welche in einem Bereich erfolgreich waren, hatten Probleme die anderen Bereiche mit neuen Produkten zu erschließen, ausgenommen einiger konvergenter Modelle wie Smartphones oder PDA's, die Aspekte aus dem mobilen Bereich und dem PC Bereich kombinierten.

Die Einführung des vernetzten Hauses, welches ein Haus mit verschiedenen untereinander vernetzen Geräten bezeichnet, führt zur Aufhebung der Grenzen zwischen den Bereichen. Mobile Geräte können außerhalb des Hauses verwendet werden und erweitern somit die häusliche Umgebung. Unter dem Begriff "extended home environment" verstehen wir die Möglichkeit, dass außerhalb des Hauses liegendes, auf Wunsch, in das Haus zu bringen und umgekehrt ein Stück zu Hause mit auf Reisen zu nehmen. Das vernetzte Haus offeriert ein großes Potential zur Verbesserung des täglichen Lebens, indem es unbegrenzten Zugriff auf Informationen im gesamten Haus und einfacheren Zugriff auf unterstützende Dienste bietet. Hierfür können Kontextinformationen für Vorhersagen über das Benutzerverhalten und für Hilfestellungen verwendet werden. Des Weiteren können Gefahrensituationen automatisch erkannt werden, so dass die Sicherheit verbessert wird. Das vernetzte Haus bietet des Weiteren ein großes Spektrum an Geschäftsideen, welches sich vom Verkauf der Hardware und der Infrastruktur bis zur Software und Service erstreckt. Forschung wird zur Zeit in jedem Bereich unabhängig durchgeführt (Heimautomation, PC, CE, Mobil), wobei der Benutzer kontinuierlich zwischen eben diesen Bereichen wechselt. Die Erstellung konsistenter und intelligenter Unterstützung zwischen diesen Bereichen erfordert neue Lösungen und Ansätze. Eine Herausforderung an diesem Punkt ist die Integration existierender Forschungsaktivitäten und Fachkenntnisse in einzelnen Bereichen zur Realisierung der benötigten Lösungen. Das vernetzte Haus bietet ein großes Potential für die Verbesserung des täglichen Lebens und sollte als bedeutender Schritt in Richtung "Ambient Intelligence" (AmI) gesehen werden. Das Hauptproblem ist, dass durch das Fehlen eines konsistenten Netzwerkes in einem Heimsystem, das Potential des vernetzte Hauses im einzelnen und "Ambient Intelligence" im Allgemeinen nicht erreicht werden kann.

Das Projekt wurde von der Europäischen Union gefördert unter der Projektkennziffer 004182

Szenario: Ein Tag im Leben von Maria, Jerry und ihren Kindern: Robert und Pablo
Johns Tochter Maria verließ vor kurzem ihre Heimatstadt, um sich mit ihrem Mann Jerry und ihren zwei Söhnen in einer entfernten Stadt niederzulassen, wo sie einen neuen Job gefunden hat. Zwischen Vater und Tochter besteht eine enge emotionale Bindung und so wünschen beide in näherem Kontakt zu bleiben, als ob sie immer noch zusammen leben würden. Trotzdem möchten beide ihre Privatsphäre, da Maria nicht möchte, dass ihr Vater in ihre Familie eingreift, und John, der inzwischen geschieden lebt, möchte Maria von seiner neuen Freundin Madeleine isolieren. Beide habe ein "ambience sharing" System in ihren jeweiligen Häusern installiert. Maria muss sich nicht auf ein Gerät konzentrieren, noch muss sie spezielle Systeme mit sich tragen. Sie kann ihren üblichen Aktivitäten nachgehen und sich hierbei frei zwischen den Räumen bewegen.

Kommunikation wird zu einer Hintergrundaktivität. Sie kann speziell den Kommunikationsmodus wählen: Dieser kann automatisch, deaktiviert für Privatsphäre oder vollkommen offen sein. John ist in der Lage zu wissen, ohne einzudringen, was im Haus seiner Tochter vorgeht, ohne zu viel Aufmerksamkeit spenden zu müssen, dabei jedoch das Gefühl habend, verbunden zu sein.

Szene 1 - Kontext Wissen
Es ist Dienstag Morgen in Marias Haus. Ein leichter, beschwingender Song spielt in Marias Schlafzimmer, ausgewählt vom System um sie aufzumuntern. Maria wacht auf und geht ins Badezimmer, mit der ihr folgenden Musik. Während sie eine Dusche nimmt, beginnt sie fröhlich ein Lied zu singen und sobald das System den Song erkannt hat, schaut dieses in der Mediendatenbank nach. Da es sich in der lokalen Datenbank befindet, offeriert das System den aktuellen Titel durch das Lied zu ersetzen. Maria stimmt zu und der Song wird automatisch gewechselt.

Sobald sie die Küche betritt, wo ihr Mann Jerry gerade ihren Sohn Pablo füttert, verstummt die Musik, so wie es zuvor im System vordefiniert wurde, falls Jerry und Maria den selben Raum betreten und startet erneut, sobald einer den Raum verlässt. Während sie frühstücken fordern sie die aktuellen Nachrichten auf dem digitalen Fernseher an. Das System zeigt eine Zusammenfassung der Hauptnachrichten mit den Vorlieben von Maria (Sport, Lokales, Technik) und Jerry (Welt, Finanzen, Wetter). Maria entscheidet sich für das herunterladen der interessantesten Nachrichten auf ihr persönliches Gerät (PDA), so dass sie auf dem Weg zur Arbeit diese überfliegen kann. Die Informationen werden automatisch auf ihrem PDA, welcher sich im Schlafzimmer befindet, gespeichert. Während Maria ihr Schlafzimmer putzt, schlägt das System vor nach ihren persönlichen Terminen für den Tag zu schauen. Sie stimmt zu und bespricht die Termine. Danach verabschiedet sie sich von ihrem Ehemann und geht zu ihrer Arbeit. Auf ihrem persönlichen Terminal befinden sich die aktuellen Daten und Termine, die sie gerade angelegt hat.

Szene 2 - Entertainment
Robert ist Marias und Jerrys zweiter Sohn und kommt diesen Nachmittag früher aus der Schule nach Hause. Sein bester Freund soll in einer halben Stunde vorbeikommen, jedoch entscheidet er sich zuvor noch ein Computerspiel zu machen. Er schaltet seine neue Konsole ein, welche kabellos mit dem gesamten Haussystem verbunden ist, und die Videowand zeigt die Konsolen Startseite. Er fragt nach einer Liste der verfügbaren Spiele, welche vom Server heruntergeladen wird und durch die bei ihm zu Hause verfügbaren Spiele vervollständigt wird. Seine Favoriten werden an oberster Stelle angezeigt, inklusive der Informationen über seinen Zugang und seinen Leistungen beim letzten Spiel. Robert ist minderjährig, so dass Spiele mit Inhalt für Erwachsene in rot am Ende der Liste angezeigt werden. Soweit keine klare elterliche Erlaubnis gegeben wurde, kann er diese nicht spielen. Das erste Mal als er gespielt hat, waren diese versteckt. Da er jedoch bevorzugt die gesamte Liste zu sehen, ändert das System dies. Er wählt ein Spiel aus, welches als gemindert aggressiv eingestuft ist, so dass das System die Erlaubnis der Eltern abfragt. Robert entscheidet sich sein favorisiertes MMORPG (Multi-Media-Online-RPG) zu spielen.

Die gesamte Umgebung unterstützt die Erfahrung im Spiel. Die Beleuchtung des Raumes wird angepasst, so dass die selbe Helligkeit wie im Spiel angenommen wird und der Surround Sound erhöht nochmals den Realismus des Spiels. Eine große Videowand ist der beste Platz um so eine eindringliche Erfahrung zu genießen, und es bleibt genug Platz um den Chat anzuzeigen, wo er die echten Gesichter und Stimmen der Mitspieler sieht. Er benutzt kein Gamepad für die Eingabe der Bewegungen seines Charakters, weil das System mit den Kameras des Hauses verbunden ist und diese seine Arm- und Beinbewegungen aufnehmen, so dass kein Gamepad seine Erfahrung behindert. Er bewegt lediglich seine Arme, duckt sich und springt, und genießt das neue Spielsystem mehr als sein altes System. Er hat einen kleinen analogen kabellosen Joystick in einer seiner Hände, da der Charakter noch weitere Freiheitsgrade besitzt. Er spielt in einem geschlossenen Raum, aber es ist wesentlich realistischer als seine alten Spiele. Endlich erscheint sein Freund. Sie entscheiden gemeinsam zu spielen, so dass Robert das System bittet seinen Freund in das Spiel aufzunehmen. Dieser hat seinen eigenen Joystick von zu Hause mitgebracht, welcher sich automatisch auf die Frequenz in Roberts Haus einstellt. Das Profil von Roberts Freund wird heruntergeladen und beide kontaktieren weitere Personen durch das Internet. Sie kooperieren um einen schwierigen Level zu schaffen und haben ein denkwürdiges Spiel an diesem Nachmittag.

Szene 3 - Haushalt
Nach der Arbeit kommt Maria nach Hause. Die Eingangstür erkennt sie und lässt sie in das Haus, so dass Maria ohne umständliche Suche nach dem Schlüssel das Haus betreten kann. Ein Foto Frame zeigt, dass Robert zu Hause ist und Jerry und Pablo noch nicht. Sie möchte schnell mit dem Kochen beginnen, da sie heute etwas zu spät dran ist. Maria kocht ein neues Rezept aus dem Internet. Während des Kochens wundert sie sich wo ihr Sohn steckt und bittet das System um eine Verbindung zu ihm. Sein Bild spielend im Kinderzimmer erscheint neben dem Rezept. Sie spricht zu ihm und bittet ihn und seinen Freund in die Küche zu kommen und den Abendbrottisch zu decken. Sie stimmen zu, dies zu tun. In der Zwischenzeit hat Jerry Pablo von der Tagesstätte abgeholt und ist zu Hause angekommen. Er lobt seinen Sohn, dass dieser seiner Mutter geholfen hat. Die Familie isst zusammen Abendbrot und Maria stellt anschließend das Geschirr in die Spülmaschine. Diese erkennt durch Gewichtssensoren das sie voll ist und startet selbstständig. Währenddessen hat Jerry die Waschmaschine gefüllt und aktiviert. Nach dem Dinner wollen Vater und Mutter noch gemeinsam den Rest eines Filmes gucken. Das Heimsystem präpariert hierfür die Umgebung. Aber bevor der Film startet erinnert das System an einen Fehler bezüglich der Waschmaschine. In dieser befinden sich bunte und weiße Wäsche. Jerry ist irritiert, schaut jedoch noch einmal nach und findet eine rote Socke in der weißen Wäsche. Er wünscht das System könnte die Socke selber entfernen, ist jedoch glücklich keine pinken T-Shirts zu haben.

Szene 4 - Ambient Sharing
In einem Standby Modus wird John mit einer Umgebung seines Geschmackes umgeben. Sobald Maria, seine Tochter, in ihrem eigenen Haus ist, kann John die Umgebung (Ambience) seiner Tochter erleben, so als ob sie noch zusammen leben würden. Er bemerkt an der veränderten Umgebung, dass Maria zu Hause in ihrem Wohnzimmer ist, bis jetzt haben beide noch nicht miteinander gesprochen.

Nach dem Film entscheidet Maria mit ihrem Vater zu sprechen. Sobald Maria auf einen der Schirme zugeht, zoomt das Bild von John heran. Beide Sprechen über den Tag und ihre Pläne für die Nacht. Dieser privilegierte Modus der Kommunikation wird automatisch unterbrochen, falls Madeleine den Raum betritt. John hat seine Einstellungen auf halb-privat in dieser Situation gestellt und das Bild, welches seiner Tochter präsentiert wird, ist teilweise verdunkelt. Maria kann die Konversation nicht weiterführen, aber die Anwesenheit des Vaters wird weiterhin angezeigt. Sie sagt: "Tschüss, wir hören uns später!"

Universität Paderborn - Aufgaben
Die Arbeitsgruppe Nachrichtentechnik der Universität Paderborn ist ein Partner des Amigo Konsortiums. Unser Teil der Aufgabe ist die Arbeit am Benutzer Frontend.

Verschiedene Arten von Eingaben sind für die Kommunikation zwischen den Benutzern und dem Netzwerk geplant. Sprache und Gestik sind einige Beispiele der verschiedenen Möglichkeiten zur Kommunikation mit der Middelware. Die Universität Paderborn wird den Hauptaugenmerk auf die Sprachverarbeitung und die Szenenanalyse richten. Dies bedeutet zum Beispiel die Sprechererkennung, die Positionsbestimmung des Sprechers und Isolierung einzelner Sprecher.