Die Einführung des iPhones und die damit verbundene Revolution im Bereich der mobilen Kommunikation markierten den Beginn einer neuen Ära in der Technologie. Die Kombination aus benutzerfreundlichen Geräten und fortschrittlichen Sensoren, die standortbasierte Kontexte zu Apps hinzufügen konnten, legte den Grundstein für zahlreiche neue Unternehmen, von Uber bis Instagram, die nur wenige Jahre nach dem Launch des iPhones entstanden. Diese Entwicklung zeigte, dass sich etwas Bedeutendes in der Technologiebranche ereignet hatte und bereitete den Boden für den nächsten großen Schritt: Spatial Computing.

Spatial Computing stellt die vierte Paradigmenwende in der Computergeschichte dar. Wie bei den vorherigen Paradigmen, die jeweils auf den vorherigen aufbauten, sorgt auch dieses neue Paradigma für bahnbrechende Fortschritte im Bereich der Benutzererfahrung. Obwohl Smartphones, Tablets und Computer bereits sehr leistungsfähig sind, gibt es nach wie vor ein großes Problem: Sie funktionieren nicht wie der Mensch. Ein kleines Kind kann einen Becher problemlos in die Hand nehmen und in die Spülmaschine stellen oder mit Milch füllen. Doch dasselbe Kind muss mit Computern arbeiten, die ganz anders funktionieren. Anstatt einfach mit der Hand zu greifen, muss es den Bildschirm berühren oder eine Maus verwenden, um Objekte auf einer flachen Oberfläche zu steuern. Spatial Computing wird es ermöglichen, dass Kinder – und Erwachsene – virtuelle Objekte genauso einfach greifen können wie reale Objekte. Es wird die Art und Weise, wie wir mit Computern und der digitalen Welt interagieren, revolutionieren und eine Vielzahl neuer Möglichkeiten eröffnen.

Der Schritt in eine 3D-Welt ist nicht nur auf die Computerwelt beschränkt. Auch im Bereich der Unterhaltung erleben wir einen Wandel. Ein bemerkenswertes Beispiel ist das Off-Broadway-Stück „Sleep No More“, eine Remake von Shakespeares Macbeth, bei dem das Publikum die Szenerie durchwandern kann, während die Handlung rund um sie herum stattfindet. Diese Verschiebung von einer statischen Bühne zu einer immersiven 360-Grad-Erfahrung verändert nicht nur die Erwartungen des Publikums, sondern stellt auch einen fundamentalen Wandel in der Art und Weise dar, wie wir Unterhaltung erleben.

Wenn Spatial Computing nur eine neue Art des Denkens in 3D eingeführt hätte, wäre das bereits ein riesiger Schritt. Doch es ist nicht nur die visuelle Dimension, die diese Technologie ausmacht. Auch neue Sprachschnittstellen spielen eine entscheidende Rolle. Wer ein Amazon Echo oder ein Google Home-Gerät besitzt, weiß bereits, dass man mit Computern sprechen und sie auffordern kann, Aufgaben zu erledigen. Dies ist der Beginn einer völlig neuen Art der Interaktion mit Maschinen, bei der es möglich wird, ganze Gespräche mit ihnen zu führen. Hinzu kommt, dass fortschrittliche KI-Systeme in der Lage sind, Dinge in unserer Umgebung zu „sehen“, was die Informationsbeschaffung erheblich vereinfacht. Computer Vision, also die Fähigkeit von Maschinen, visuelle Informationen zu verarbeiten und zu interpretieren, ermöglicht es uns, mit der Welt auf eine neue Weise zu interagieren.

Spatial Computing stellt das perfekte Zusammenspiel dieser Technologien dar und wird die Art und Weise, wie wir arbeiten, kommunizieren und leben, tiefgreifend verändern. Diese neue Form des Computings wird nicht nur bestehende Geräte und Schnittstellen ersetzen, sondern auch eine ganze Reihe von Branchen transformieren. Sie wird die Grundlage für neue Geschäftsmodelle und Anwendungen bilden, von der erweiterten Realität in der Bildung über revolutionäre Medientechnologien bis hin zu völlig neuen Arten der Zusammenarbeit und Kommunikation.

Das anstehende „Sturm“ der Veränderungen, der durch Spatial Computing ausgelöst wird, wird von sechs Haupttechnologien begleitet, die in ihrer Gesamtheit eine völlig neue Ära einläuten werden. Diese sechs Technologien sind: Optik und Displays, drahtlose Kommunikation, Steuermechanismen (wie Stimme und Gesten), Sensoren und Kartierung, neue Rechenarchitekturen (darunter neue Formen des Cloud Computings) und Künstliche Intelligenz (insbesondere Entscheidungssysteme).

Die Optik und die Displays sind entscheidend für das Erlebnis von Spatial Computing. Die fortschrittlichsten Formen dieser Technologie werden durch tragbare Displays, wie beispielsweise die Apple Vision Pro oder die Microsoft HoloLens, erlebbar. Diese Geräte ermöglichen es, sowohl die reale Welt als auch virtuelle Objekte miteinander zu verbinden. Augmented Reality (AR), bei der reale und virtuelle Welten miteinander verschmelzen, sowie Virtual Reality (VR), bei der ausschließlich eine virtuelle Welt erlebt wird, sind zwei der Hauptansätze, die diese Technologien nutzen. Einige Geräte, wie die Microsoft HoloLens oder Magic Leap 2, ermöglichen es, die reale Welt durch Linsen zu sehen und gleichzeitig virtuelle Objekte in diese Welt einzublenden. Andere, wie die Apple Vision Pro, nutzen eine Durchsicht-Technologie, bei der die reale Welt über Kameras erfasst und in eine hochauflösende virtuelle Darstellung auf dem Bildschirm übertragen wird. Diese unterschiedlichen Ansätze bieten eine Vielzahl von Nutzungsmöglichkeiten, die je nach Anwendungsbereich variieren.

Der Übergang zu Spatial Computing wird nicht nur in der Unterhaltung oder im privaten Bereich spürbar sein. Auch in Bereichen wie Bildung, Medizin und sogar im Militär wird diese Technologie tiefgreifende Auswirkungen haben. Der Einsatz von Augmented Reality in der Ausbildung von Chirurgen, die Nutzung von virtuellen Prototypen in der Produktentwicklung oder die Verbesserung der Entscheidungsfindung in kritischen Situationen durch KI-gesteuerte Analysen – all dies ist nur der Anfang. Dabei bleibt es jedoch nicht nur bei den Geräten selbst. Auch die Infrastruktur, die diese Technologien unterstützt – etwa neue Cloud-Architekturen, verbesserte Kommunikationstechnologien und leistungsfähigere Sensoren – wird entscheidend dazu beitragen, dass Spatial Computing in den kommenden Jahren zunehmend in den Alltag integriert wird.

Es ist klar, dass Spatial Computing die Art und Weise, wie wir Technologie erleben und nutzen, auf eine fundamentale Weise verändern wird. Doch diese Veränderungen werden nicht nur neue Geräte und Anwendungen mit sich bringen, sondern auch neue ethische und gesellschaftliche Fragen aufwerfen. Wie gehen wir mit der Datensammlung in der realen Welt um, die durch diese Technologien ermöglicht wird? Welche Auswirkungen hat die immersive Natur von AR und VR auf unsere Wahrnehmung der Realität und unser Verhalten? Welche neuen Herausforderungen entstehen in Bezug auf Datenschutz und Sicherheit? Diese Fragen werden uns in den kommenden Jahren begleiten und müssen sorgfältig und mit Bedacht angegangen werden.

Wie die Meta-Quest-Reihe und die Entwicklung der VR-Technologie die Welt der Spatial Computing verändert haben

Die Entwicklungen in der Virtual-Reality-Technologie (VR) haben die Welt der Computernutzung grundlegend verändert. Vor allem die Einführung von Geräten, die eine vollständige Unabhängigkeit von leistungsstarken PCs ermöglichen, markiert einen wichtigen Wendepunkt in der Branche. Ein solches Gerät ist das Oculus Quest von Meta, das 2019 die VR-Welt revolutionierte, indem es VR-Erlebnisse ohne Kabel und ohne leistungsstarken Computer ermöglichte. Zuvor waren VR-Headsets wie das HTC VIVE an PCs mit leistungsstarken Grafikkarten gebunden, was die Nutzung auf eine relativ kleine, technisch versierte Zielgruppe beschränkte.

Das Oculus Quest brachte eine neue Ära ein: Mit einem Preis von 400 Dollar machte es VR für eine breite Öffentlichkeit zugänglich. Die Meta-Quest-Reihe zeigte die Möglichkeit, VR auf einem erschwinglichen Gerät anzubieten, das dennoch ein vollständig immersives Erlebnis liefern konnte. Dies war ein wichtiger Schritt, um Virtual Reality aus dem Bereich der spezialisierten Nutzung und der technologischen Elite zu befreien. Gleichzeitig traten neue Herausforderungen auf, besonders im Hinblick auf die Werbung und den Datenschutz. Die Entscheidung von Meta, VR-Daten zu sammeln und zur Verbesserung von Werbeangeboten zu verwenden, stellte nicht nur die Privatsphäre der Nutzer infrage, sondern schuf auch eine Marktstruktur, die auf wiederkehrende Einnahmen durch Werbung setzt.

Die Tatsache, dass Meta mit seiner breiten Nutzerbasis von mehr als zwei Milliarden Menschen einen einzigartigen Vorteil auf dem Markt hat, ist nicht zu unterschätzen. Mit einer solch großen sozialen Reichweite kann Meta seine Geräte subventionieren und die Preise für Verbraucher niedrig halten. Andere Unternehmen, wie Sony mit PlayStation VR, konnten hier nur schwer mithalten, da ihre Produkte noch an teure Konsolen gebunden waren, was die Gesamtbetriebskosten für den Nutzer erheblich steigerte. Meta hingegen konnte die Quest-Serie als Standalone-Gerät ohne diese zusätzlichen Kosten anbieten.

Dieser Marktvorteil zeigte sich auch durch strategische Akquisitionen. Meta erwarb 2019 das Unternehmen hinter dem beliebten Spiel Beat Saber, einem der meistverkauften VR-Spiele. Durch den Kauf von populären VR-Inhalten konnte Meta seine Kontrolle über den Markt ausbauen und die Nutzererfahrung auf seinen Plattformen weiter stärken. Dennoch bleibt das Unternehmen nicht unangefochten. Es gibt Widerstand, insbesondere von Unternehmen, die ihre eigenen, werbefreien Plattformen bevorzugen, und von Nutzern, die Bedenken hinsichtlich der Datensammlung und der dadurch möglichen Kommerzialisierung ihrer VR-Erfahrungen haben.

In der Unternehmenswelt zeigt sich ein weiterer Trend: Die Nachfrage nach VR-Technologie wächst stark. Unternehmen wie VMware investieren in Spatial Computing, da sie die Potenziale für Unternehmen in Bereichen wie Schulungen und virtuelle Zusammenarbeit erkennen. Walmart beispielsweise kaufte mehr als 10.000 VR-Headsets für Schulungszwecke. Die Herausforderung, eine solche Anzahl an Geräten zu verwalten, Betriebssysteme zu installieren und die Geräte sicher zu halten, zeigt die Komplexität und den Bedarf an spezialisierten Lösungen. Unternehmen möchten die vollständige Kontrolle über ihre Geräte und die darauf laufenden Software, insbesondere um sicherzustellen, dass keine unbefugten Daten erhoben werden und die Geräte nicht in eine Datenfalle geraten.

Der Markt für VR und AR teilt sich derzeit in mehrere Kategorien: hochauflösende, kabelgebundene High-End-Headsets wie das Varjo XR-4, die für spezialisierte Anwendungen wie Autodesign oder Flugzeugsimulationen geeignet sind; mittlere bis niedrigere Marktoptionen wie die Valve Index und HTC Vive, die für Design- und Fabrikationszwecke gut geeignet sind; und schließlich die Self-Contained-Headsets wie das Meta Quest 3, das echtes VR-Erlebnis zu einem erschwinglichen Preis bietet. Letzteres ist besonders interessant, da es die VR-Welt einer breiten Masse zugänglich macht, ohne die Notwendigkeit für ein zusätzliches leistungsstarkes Gerät.

Die Geschichte der VR reicht weit zurück, bis in die 1960er Jahre, als erste militärische Anwendungen entwickelt wurden. In den 1990er Jahren gab es erste kommerzielle VR-Erfahrungen auf Silicon Graphics Maschinen, die allerdings teuer und schwer zugänglich waren. Diese frühen Phasen der VR-Entwicklung waren größtenteils auf Forschung und militärische Anwendungen beschränkt. Heute erleben wir einen neuen Anstieg des Interesses an VR, der 2014 mit der Übernahme von Oculus durch Facebook (später Meta) einen entscheidenden Moment erlebte. Dieser Schritt leitete eine neue Welle von Innovationen und Investitionen in den VR-Markt ein, die die Welt von Spatial Computing auf ein neues Niveau hob.

Es wird erwartet, dass Meta weiterhin eine dominierende Rolle auf dem VR-Markt spielen wird, dank seines günstigen Preismodells, seiner sozialen Netzwerke und seines finanziellen Potenzials, in Inhalte zu investieren. Doch nicht jeder wird sich der Metawelt anschließen wollen. Insbesondere Unternehmen, die sich um Datenschutz und die Kontrolle über ihre eigenen Daten sorgen, werden sich möglicherweise von Meta abwenden und alternative Lösungen suchen.

Die Entwicklung von VR und Spatial Computing steht noch am Anfang, aber es ist offensichtlich, dass die Technologie eine tiefgreifende Wirkung auf viele Bereiche des Lebens und der Arbeit haben wird. Die Frage bleibt, wie sich der Markt weiter entwickeln wird, und ob Unternehmen, die heute dominieren, ihre Marktführerschaft langfristig behaupten können.

Wie digitale Zwillinge und Augmented Reality die Fertigung revolutionieren

Die Einführung von digitalen Zwillingen in der Fertigung hat einen tiefgreifenden Wandel in der Art und Weise, wie industrielle Prozesse geplant, überwacht und durchgeführt werden. Unternehmen wie Volkswagen haben bereits eine vollständige virtuelle Kopie ihrer Produktionsstätten geschaffen, was es den Mitarbeitenden ermöglicht, Arbeitsstationen neu zu gestalten, sich auf neue Tätigkeiten vorzubereiten und in naher Zukunft sogar Maschinen und Prozesse von jedem Ort aus zu steuern. Dies hat nicht nur Auswirkungen auf die Effizienz der Produktion, sondern auch auf die Art und Weise, wie Mitarbeiter geschult werden und Wissen weitergegeben wird.

Ein digitaler Zwilling ist eine präzise digitale Replik der realen Produktionsumgebung. Er kann in Virtual Reality (VR) oder Augmented Reality (AR) durchschritten werden, was eine vollständig interaktive und immersive Möglichkeit zur Arbeitsschulung und -optimierung bietet. Diese Technologie ermöglicht es den Arbeitern, ihre Tätigkeiten mit digitalen Inhalten zu erweitern – von Dokumenten und Videos bis hin zu 3D-Objekten – und das gesamte Wissen, das im Laufe der Zeit auf der Fabrikhalle angesammelt wurde, für zukünftige Generationen von Arbeitskräften zugänglich zu machen.

Ein weiteres bedeutendes Problem in vielen Fertigungsunternehmen ist die sogenannte „Silber-Tsunami“-Herausforderung, bei der erfahrene Arbeiter in den Ruhestand gehen und ihre wertvollen Kenntnisse und Fähigkeiten mit sich nehmen. In diesem Kontext stellt der digitale Zwilling eine Lösung dar, indem er es neuen Mitarbeitern ermöglicht, von den Erfahrungen ihrer Vorgänger zu lernen, noch bevor sie ihren Arbeitsplatz betreten. Die digitale Replikation der Fabrikhalle dient nicht nur als Schulungsinstrument, sondern auch als interaktive Grundlage für die Einführung neuer Technologien wie räumliche Computertechnologien und AR-gestützte Geräte, die die Effizienz von Arbeit und Produktionsabläufen weiter steigern.

Das Beispiel von Boeing zeigt die praktischen Auswirkungen dieser Technologien. Die gigantische Produktionsstätte in Everett, Washington, in der Flugzeuge wie die 747, 777 und 787 gebaut werden, erstreckt sich über so große Flächen, dass es fast 30 Minuten dauert, von einem Ende des Werks zum anderen zu gehen. Mit der Unterstützung von digitalen Zwillingen und AR-Technologie können Arbeiter jedoch effizienter arbeiten, da sie sich virtuelle Anzeigen einblenden lassen, die Informationen zu einzelnen Komponenten und deren Verbindungen bieten. In einer solchen Umgebung spart jede eingesparte Reisezeit nicht nur Kosten, sondern verbessert auch die Arbeitszufriedenheit und -effizienz.

Doch es sind nicht nur digitale Zwillinge und AR, die die Fertigung verändern. Die rasante Weiterentwicklung von Sensortechnologien und Computervision hat dazu geführt, dass Roboter auf den Fabrikhallen zunehmend in der Lage sind, mit den Arbeitern zu interagieren und sich problemlos in deren Arbeitsabläufe zu integrieren. Roboter, die einst isoliert und in großen, teuren Maschinenkäfigen arbeiteten, navigieren nun frei zwischen den Menschen und liefern Teile an die Arbeitsstationen. Diese Form der Zusammenarbeit ist ein Paradebeispiel für den Wandel hin zu einer produktiveren und sichereren Arbeitsumgebung.

Für die Zukunft der Fertigung ist jedoch noch mehr zu erwarten. Es gibt bereits Visionen, in denen Mitarbeiter mit speziellen AR-Brillen ausgestattet werden, die es ihnen ermöglichen, direkt mit Robotern zu interagieren und diese zu steuern. Ein solcher Einsatz könnte einen Arbeiter in die Lage versetzen, einen Klimaanlagenpumpen in ein neues Fahrzeug zu installieren und gleichzeitig mit einem Roboter zu kommunizieren, der ihm das notwendige Gerät hält. Dies würde die Effizienz weiter steigern und menschliche Fehler auf ein Minimum reduzieren.

Durch den verstärkten Einsatz von Sensoren und der Integration von Computervision in mobile Geräte und Maschinen wird auch die Fähigkeit zur präzisen Überwachung und Qualitätssicherung auf dem Fertigungsboden weiter verbessert. Ein Unternehmen wie Lumafield stellt große CT-Scanner her, die in der Lage sind, Produkte auf mögliche Mängel zu scannen und diese in 3D darzustellen. Die Verwendung solcher Scans in Verbindung mit AR- oder VR-Technologien ermöglicht es den Arbeitern, detaillierte, dreidimensionale Abbildungen von Produkten zu betrachten, um Mängel noch präziser zu erkennen. Diese Technik ist nicht nur für die Erkennung von Produktionsfehlern wichtig, sondern könnte auch bei der Authentifizierung von Produkten und der Bekämpfung von Produktfälschungen von Bedeutung sein.

Der Einsatz von künstlicher Intelligenz (KI) zur Analyse dieser Scans könnte den Prozess der Fehlererkennung und -behebung weiter automatisieren. Dies würde es den Arbeitern ermöglichen, sich auf die Qualitätskontrolle zu konzentrieren, ohne die Verantwortung für die Identifizierung von Mängeln übernehmen zu müssen. Diese Technologien senken nicht nur die Produktionskosten, sondern verbessern auch die Qualität des Endprodukts erheblich.

In einer zunehmend vernetzten und automatisierten Fertigungswelt führt die fortschreitende Integration von AR, digitalen Zwillingen und KI zu einer noch nie dagewesenen Effizienz und Präzision. Der Weg zu einer völlig transparenten, flexiblen und datengestützten Produktion wird immer greifbarer. Unternehmen, die frühzeitig auf diese Technologien setzen, können sich nicht nur einen Wettbewerbsvorteil verschaffen, sondern auch die Grundlage für eine nachhaltige und zukunftssichere Fertigung legen.