Sprachsteuerungssysteme – Künstliche Intelligenz verhilft zum Durchbruch

„Liebes Auto, bitte rufe Stefan Mayer an!“ „Tut mir leid, ich kann die Adresse Eierstraße leider nicht finden.“ Solche Dialoge mit Sprachsteuerungssystemen sind den meisten Menschen genauso bekannt wie leidig. Die Möglichkeiten von Spracheingabe waren immer so verlockend wie begrenzt. Nur ganz bestimmte Begriffe in festgelegter Reihenfolge, langsam und unnatürlich gesprochen wie von einem Roboter und ganz ohne Nebengeräusche führten zum Erfolg. Die neueste Generation dieser Sprachsteuerungssysteme ist ihren Vorgängern einen großen Schritt voraus. Erstmals sind so etwas ähnliches wie natürliche Gespräche mit diesen Systemen möglich und mehrere gesprochene Wege führen zum Ziel.

ASR und NLU – Begriffe die man kennen sollte

Bei der automatischen Spracherkennung “ASR” (Automatic Speech Recognition) werden Computerhardware und softwarebasierte Techniken zur Erkennung und Verarbeitung der menschlichen Stimme verwendet. ASR wird verwendet um die Wörter zu identifizieren, die eine Person gesprochen hat, oder um die Identität der in das System sprechenden Person zu authentifizieren. Natural Language Verständnis “NLU” (Natural Language Understanding) ist ein Zweig der künstlichen Intelligenz, der Computersoftware verwendet, um die Eingabe in Form von Sätzen im Text- oder Sprachformat zu verstehen. ASR verwandelt Sprache also zu Text – kann es folglich “lesen”. NLU versteht aber erst die Bedeutung dahinter.

Was brachte den Durchbruch?

Der große Beschleuniger der Technologie war die Verlagerung der Spracherkennungssoftware in die Cloud. Den Anfang machte damals Apple mit der Einführung des Spracherkennungsassistenten “Siri” auf den iPhones. Amazon zog mit „Alexa“ nach. Auch Google mit seinem „Google Assistant“, Samsung mit „Bixby“ und Microsoft mit „Cortona“ sind neben anderen kleineren Herstellern die Haupttreiber der Entwicklung. Wird der Sprachassistent mit einem Codewort aktiviert und eine Frage gestellt, dann wird diese Anfrage zu einem Server des Anbieters gesendet, wo nach Analyse durch eine künstliche Intelligenz eine wahrscheinlich passende Antwort generiert und zurück beim Fragesteller über einen Lautsprecher ausgegeben wird. Internet basiertes maschinelles Lernen ist die technische Voraussetzung für ein möglichst natürliches Erlebnis mit Sprachsteuerung. Ein Zusammenspiel von Deep Learning, Cloud Computing, Neuronalen Netzwerken und künstlicher Intelligenz führt hierbei zu immer besseren Ergebnissen.

Welche Anwendungsmöglichkeiten ergeben sich?

Grundsätzlich geht es bei der Nutzung von Spracherkennung schon lange nicht mehr um das bloße Diktieren von Text, sondern darum, einen Computer zu steuern und ihn mit bestimmten Services zu beauftragen. Die Sprache wird hierbei zu einer weiteren Schnittstelle, welche die Interaktion von Mensch und Gerät erleichtern und verbessern soll. Anstatt sich in einem Auto umständlich durch verschachtelte Menüs klicken zu müssen, genügt ein einziger gesprochener Satz, um z.B. die Navigation mit einer neuen Zielführung zu beauftragen. Das spart Zeit, Nerven und es lenkt den Fahrer im Zweifel deutlich weniger vom Verkehrsgeschehen ab. Auch bei Betrachtung der Angebote von Amazon oder Google steht eine vereinfachte Nutzung der eigenen Dienste im Mittelpunkt. So lassen sich Suchanfragen zu Sportereignissen, Nachrichten oder dem Wetter durchführen, Musiktitel abspielen, Bestellungen aller Art aufgeben sowie Anrufe und Textnachrichten versenden und empfangen. Vereinfacht zeichnet sich folgendes Szenario für Spracherkennungen ab: MBUX kann alles was ein Mercedes kann, Google Home kann alles was Google kann und Alexa kann alles was Amazon kann.

Potenzierte Nutzungsmöglichkeiten durch Integration von Drittanbietern

Besonders spannend wird es, wenn die Sprachsteuerungssysteme “offen” sind auch die Geräte von Drittanbietern zu steuern. Smart Home ist hier ein wichtiges Stichwort. Dabei geht es darum, möglichst alle Funktionen eines Haushalts per Sprachbefehl zu steuern: Heizung, Licht, Rollläden, Musik, Backöfen, die Kaffeemaschine, die Verriegelung der Türen, den Staubsaugroboter oder die Überwachungskameras. Wöchentlich werden weltweit neue Produkte lanciert, die sich durch die zentralen Sprachsteuerungssysteme der großen Hersteller im wahrsten Sinne des Wortes ansprechen lassen. Somit sind Sprachsteuerung und das Internet of Things zwei große Technologietrends, die sich gegenseitig verstärken.

Integrierte Sprachassistenten im Fahrzeug

Neben Assistenten für reines Infotainment, die über das Smartphone funktionieren, also ohne direkten Zugriff auf das Fahrzeug wie beispielsweise Apple CarPlay und der Sprachassistent Chris von German Autolabs, spielen integrierte Sprachassistenten, die Zugriff auf das Fahrzeug haben eine immer wichtiger werdende Rolle in der Automobilbranche. Zu diesen integriertem Sprachassistenten zählen z.B. MBUX “Hey, Mercedes!” von Daimler unter Mitwirkung der Firma Nuance, der Sprachassistent Casey von Bosch sowie Android Auto von Volvo.  Auch Amazons virtueller und sprachgesteuerter Assistent Alexa geht unter die Autofahrer. Alexa ist “offen” und steht auch anderen Hardwareherstellern zur Verfügung.

So hat zum Beispiel VW eine Partnerschaft mit dem Online-Händler Amazon angekündigt und Anfang des Jahres (2018) skizziert, wie man aus dem Auto heraus mit Hilfe von Alexa daheim die Jalousien öffnen oder die Vorräte im Kühlschrank überprüfen kann. Continental zeigte in Las Vegas ein neu entwickeltes Infotainmentsystem, das in Zukunft sowohl mit der On-Board-Diagnose des Autos verbunden als auch mit der Alexa Sprachsteuerung ausgestattet sein soll. Ford integriert Amazon Alexa per Software-Update in allen Autos mit Sync 3 Entertainment System – vorerst aber nur in den USA. Seat hat Alexa in den Ibiza, den Leon, den Ateca und Ende August auch in den Arona geholt. BMW und Mini haben Alexa seit Mitte 2018 in alle neuen Modelle integriert. Beispielsweise kann der Autofahrer das aktuelle Kinoprogramm oder das Wetter am Zielort erfragen, die Lieblings-Playlist abspielen oder shoppen – einfach per Sprachbefehl in die Cloud. Heute sind Sprachsteuerungssysteme schon in 55 Millionen Autos (Statista) sowie in der Headunit integriert. Auch im Aftersalesbereich spielt die Integration von Alexa eine immer größere Rolle. Laut einer Veröffentlichung der FAZ im Januar 2019 hat Amazon die Marke von 100 Millionen verkauften Geräten mit seiner Sprachassistentin Alexa an Bord geknackt. In der StudieAn outlook on INTELLIGENCE in 2024 finden sich weitere Informationen und Zahlen zum Thema Sprachassistenten.  

Welche Einschränkungen gibt es?

Neben den vielen bereichernden Möglichkeiten von Spracherkennungssoftware gibt es noch einige Hindernisse zu überwinden. So ist es für die Erkennung eindeutiger Befehle immer noch hinderlich, wenn Anweisungen kontextbasiert erfolgen, wenn undeutlich gesprochen wird oder der eigene lokale Akzent allzu dominant ausgeprägt ist. Sehr vereinzelt verbreiten sich ab und an Zeitungsmeldungen über fehlgeleitete Sprachbefehle, so wurde laut Businessinsider einmal angeblich das Gespräch eines Ehepaares aufgenommen und automatisch per Email versandt. Noch deutlicher werden die Risiken bei Betrachtung der Datensicherheit. Die Hersteller beteuern zwar, dass Daten erst nach Aktivierung durch das Codewort an die eigenen Server gesendet werden. Kritische Konsumenten werden dennoch hellhörig, wenn beispielsweise Google durch personalisierte zielgenaue Werbung seine Umsätze erzielt. Je mehr ein digitaler Assistent über seinen Nutzer weiß, desto besser funktioniert er. Es gibt hier also einen klassischen Zielkonflikt zwischen dem Sammeln von persönlichsten Daten und der reibungslosen Funktionalität eines Produktes welches den Alltag erleichtern soll.

Was erwartet uns noch in der Zukunft?

Die künstliche Intelligenz der digitalen Assistenten soll den Nutzer beobachten, von ihm lernen und sich ihm anpassen. Nur so kann das entstehen was wir von einer Menschlichen Stimme erwarten: Nähe. Nur so kann aber auch das entstehen was viele fürchten: der gläserne Mensch, vollkommene Überwachung und das Vorhersagen sowie die Beeinflussung unserer Gedanken und Handlungen. Gleichzeitig erhöht sich dadurch die Effizienz der Kommunikation zwischen Mensch und Maschine. Denn nur mit Intuition ist ein gegenseitiges menschliches Verstehen möglich. Wir alle versuchen die Gedanken unseres Gegenübers zwischen den gesprochenen Zeilen zu lesen. Warum sollten wir es also fürchten, wenn unser guter alter Gehilfe Computer dasselbe tut? Vielleicht darum, weil diese Dienste und Services jemandem gehören der mit unseren Daten sein Geld verdienen will. Die Angst vor der finanziellen Ausschlachtung des eigenen Lebens bleibt also. Vielleicht ist dies aber auch die angemessene nächste Stufe – hin zu neuer Lebensqualität mit digitalen Helfern.

Was sprechen die Zahlen?

Laut einer von Tracticta erhobenen und von Statista im August 2016 veröffentlichten Studie, steigen die weltweiten Nutzer virtueller digitaler Assistenten von 390 Millionen im Jahr 2015 auf 1831 Millionen Nutzer bis zum Jahr 2021 an. Für das Jahr 2019 wurde die Zahl der weltweiten Nutzer von virtuellen digitalen Assistenten dabei auf rund 1,4 Milliarden prognostiziert. Laut Handelsblatt wurden im Jahr 2018 weltweit bereits 7,5 Milliarden Dollar mit Spracherkennungssoftware umgesetzt. 2015 waren es laut einer von Horizont veröffentlichten Erhebung von Tracticta (Horizont Nr. 9, 02.03.2017, Seite 18) noch 17,7 Millionen US-Dollar. Laut des Artikels im Handelsblatt lassen weitere Studien von Canalys und IDC einen Anstieg auf 27,8 Milliarden Dollar im Jahr 2022 erwarten. Das entspräche einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von über 20%.

Neben der Sprachsteuerung in Fahrzeugen und den Services von Google, Apple und Amazon zählt auch der Gesundheitsbereich zu einer Industrie, der bedeutend zum Wachstum beiträgt. Auch bei mobilen Bankgeschäften ist die Authentifizierung über die Stimme ein Trend. Viele Experten nehmen inzwischen an, dass der gesamte Customer Service Bereich branchenübergreifend vor einer Revolution durch sprechende künstliche Intelligenzen steht.

Was kommt auf Ihr Unternehmen zu und wie profitieren Sie von den neuen Entwicklungen und Technologien? Kontaktieren Sie uns gerne und wir erörtern gemeinsam neue Wachstumschancen für ihr Unternehmen.

 

Nutrigenomik - Genanalyse und Body Monitoring

Nutrigenomik – Genanalyse und Body Monitoring

Durch den Megatrend der Nutrigenomik, verändert sich die Definition der Gesundheit. Einerseits erlauben neue Methoden individualisierte Analysen der genetischen Ausstattung eines Menschen. Daraus können Rückschlüsse über bestimmte Krankheitswahrscheinlichkeiten im Lebensverlauf gezogen werden. Andererseits gibt es neue Erkenntnisse darüber, wie die Ernährung Gesundheitsrisiken stark verringern kann. Das Zusammenspiel dieser neuen Methoden und Erkenntnisse wird unter dem Begriff Nutrigenomik diskutiert.

Was steckt dahinter?

Jeder Mensch besitzt zehntausende Genome in jeder der Billionen Zellen, aus denen er besteht. Die Funktion der Genome besteht darin, den Bauplan und damit die Funktionalität unseres Körpers zu definieren. Leider sind eben diese wünschenswerten Funktionen nicht bei jedem Menschen dauerhaft gesichert. Vererbte Beeinträchtigungen sowie Umwelteinflüsse können genetische Prozesse verändern und nachteilige Mutationen entstehen lassen. Um diesen negativen Prozessen entgegenzuwirken, entwickeln Forscher interdisziplinär ernährungsbasierte Lösungen.

Welche Formen angewandter Nutrigenomik gibt es?

Mittlerweile bieten immer mehr Unternehmen die Analyse der eigenen genetischen Verfassung zu einem recht geringen Preis an – man spricht von einer Genomanalyse. Die Abgabe einer einfachen Speichelprobe genügt um nach wenigen Tagen Resultate zu erhalten, welche statistische Wahrscheinlichkeiten für Erbkrankheiten beinhalten. Gleichzeitig gibt es immer mehr wissenschaftliche Erkenntnisse bezüglich der Auswirkung von aufgenommenen Nährstoffen auf bestimmter Krankheitsbilder. Man könnte den nicht offiziell definierten Begriff der Nutrigenomik wie folgt zusammenfassen: Die Einnahme teils innovativer Nahrungsergänzungsmittel bewirkt eine deutliche Senkung der Wahrscheinlichkeit bestimmte Krankheiten zu bekommen. Eine individuell angepasste Mischung von Nährstoffen kann deutlich messbar die Lebensdauer und Lebensqualität erhöhen. Doch auch für gesunde Menschen gibt es viele neue Anwendungsgebiete, etwa durch Brain-Boosting-Supplements, die bei Einnahme die Gehirnleistung, den Schlaf und das allgemeine Wohlbefinden verbessern sollen.

Auf welchen Erkenntnissen basiert die Entwicklung?

Die Nutrigenomik ist ein noch recht junges Forschungsgebiet. Disziplinen wie Molekularbiologie, Genetik, Bioinformatik, Medizin und Ernährungswissenschaften werden kombiniert, um neue Lösungen zu entwickeln und bestehende in ihrer Wirksamkeit zu verbessern. Gleichzeitig erlauben neue Diagnoseverfahren eine genauere und vereinfachte Überwachung des menschlichen Körpers.

Die Überwachung des Körpers

Auf der Consumer Electronics Show (CES) in Las Vegas stellten jüngst die Hersteller sogenannter Wearables ihre neuesten Entwicklungen vor. Apple etwa lässt seine neue Apple Watch ein Elektrokardiogramm erstellen, das Vorhofflimmern am Herzen erkennt und somit früh vor einem folgenschweren Schlaganfall warnen kann. Der Hersteller Withings tut es Apple gleich. Beide verbauen rote optische Pulssensoren, welche die Sauerstoffsättigung im Blut überwachen. Das kann etwa Bergsteigern dabei helfen in größerer Höhe ihre Gesundheit besser einzuschätzen. Die Produkte von Withings lassen sich jetzt sogar um eine Armmanschette erweitern, die durch ein digitales Stethoskop die Herzklappengesundheit messen kann. Es ist gegenwärtig schon bekannt, dass solche Geräte durch Bewegungssensoren auch die tägliche körperliche Bewegung sowie die Schlafgesundheit erfassen. Durch weiter entwickelte Verarbeitungsmöglichkeiten der erhobenen Daten, durch sogenannte Big Data Analysen, werden auch die Anwendungsmöglichkeiten stetig weiterentwickelt.

Die Erweiterung des Körpers

Ein weiterer Trend der diese Entwicklung verstärkt, ist das Biohacking. Aktive Mitglieder dieser Szene nennen sich selbst Grinder und haben zum Ziel, ihre körperlichen Fähigkeiten durch die Nutzung von Technologie zu erweitern. Hervorgehend aus der Biopunk-Bewegung setzen sich die Grinder kleine Magnete oder Mikrochips unter die Haut um etwa magnetische Felder wahrnehmen zu können, ihre Haustüre zu öffnen oder auch um bargeldlos zu bezahlen. Dabei messen die Grinder ihrem Do-It-Yourself Prinzip eine hohe Bedeutung zu. Vieles geschieht auf selbstexperimenteller Basis, wodurch sie sich von den großen Herstellern der technologischen Evolution abgrenzen wollen.

Was erwartet uns sonst noch?

Die Entwicklung der physischen und psychischen Verbesserung des Körpers findet also zeitgleich in mehreren Disziplinen statt. Massentaugliche Gentests ermöglichen es, Krankheiten vor ihrer Entstehung zu erkennen und diese vorbeugend ernährungsbasiert zu behandeln. Der steigende Funktionsumfang von Wearables produziert eine massiv wachsende Datenmenge, deren Auswertung teils durch künstliche Intelligenzen verbessert wird. Andererseits nähern sich besonders Technikbegeisterte mit digitalen Implantaten der Vision des Cyborgs an, dem Mischwesen aus Mensch und Maschine. Aufstrebende Hersteller von Brain-Computer-Interfaces (BCI) wie Synchromed, Neuralink, Thync oder Wearable Sensing leiten mit digitalen Stirnbändern, die Hirnströme messen, eine neue Generation von Wearables ein. Dadurch können jetzt schon psychische Defizite wie Konzentrationsstörungen oder Depressionen besser behandelt werden. Beschäftigte in kritischen Funktionen können zudem vor drohendem Sekundenschlaf gewarnt werden. Einzelne Unternehmen setzen BCI’s bereits testweise ein. Dadurch rückt auch die Vision vom unfallfreien Fahren näher, denn viele Unfälle die durch Gesundheitsprobleme des Fahrers verursacht werden, könnten mit der Integration dieser innovativen Technologie vermieden werden.

Wo lauern Gefahren?

Der zunehmende Datenaustausch zwischen Körper und Maschine verbindet die Angreifbarkeit des Computers durch Hacking direkt mit gesundheitlichen Gefahren. Eine Veränderung von Messdaten aus krimineller Intuition heraus, kann zu falschen medizinischen Handlungen und Eingriffen führen. Sind dann noch Implantate vorhanden, die den Körper mit gewissen Stoffen versorgen und Körperfunktionen direkt beeinflussen können, kann die Cyberkriminalität den digitalen Raum verlassen und hat direkten Zugriff auf den menschlichen Körper. Es fällt nicht schwer sich Szenarien vorzustellen, die dadurch entstehen können. Der Körper kann manipuliert, dauerhaft geschädigt sowie im schlimmsten Fall ausgeschalten werden. Es gilt also wachsam zu bleiben und bei aller Begeisterung über die neuen Technologien auch die Risiken zu beachten.

Interessieren sie sich für technische Innovationen und damit verbundene innovative

Geschäftsmodelle, kontaktieren Sie unsere Berater. Wir sind unter anderem auf innovative Geschäftsmodelle, Cyber-Security Themen und B2B Market Development spezialisiert und geben unser Wissen gerne an Sie weiter.

Multiapp Go-Jek revolutioniert Mobilität und Services in Wachstumsmärkten

Ride Hailing Service revolutioniert Mobilität in Wachstumsmärkten

Städtische Mobilität in Schwellenländern wie Indonesien zeigt sich beschwerlich und zeitintensiv. In Indonesiens Hauptstadt Jakarta, der größten Stadt im viertbevölkerungsreichsten Land der Welt, beträgt die durchschnittliche Geschwindigkeit auf den Straßen nicht einmal 20 Kilometer pro Stunde. Die Straßen sind so voll, dass in der ganzen Stadt tagtäglich Verkehrschaos herrscht.

Ride Hailing Service Go-Jek erleichtert das Vorankommen in der Stadt

In Schwellenländern wie Indonesien erfordert die Verkehrssituation andere Mobilitätslösungen als in Industrieländern. Bei den übervollen Straßen und einem unzureichenden öffentlichen Verkehrsnetz stehen Pendler gut und gerne bis zu fünf Stunden täglich im Stau. Wenige können diese Zeit aufwenden und geduldig ertragen.

Go-Jek, Indonesiens führende Mobilitäts-App, hat ein innovatives Modell auf den Markt gebracht um dem tagtäglichen Verkehrskollaps entgegenzuwirken. Seit 2015 können die Bewohner der urbanen Zentren, des Inselarchipel Indonesien, den Ride Hailing Dienst in Anspruch nehmen. Go-Jek setzt hauptsächlich auf Motorroller statt Autos. Diese sind deutlich beweglicher und können sich durch stehende Autokolonnen mehr oder weniger problemlos durchschlängeln. Pendler sind so um ein vielfaches schneller am Zielort.

Go-Jek bringt Fahrer und Nutzer effektiv zusammen

Auch schon vor der Markteinführung von Go-Jek im Jahr 2015 boten unzählige sogenannte “Ojek”-Fahrer in den indonesischen Städten ihre Dienste an. Ojek bedeutet Motorroller in der Landessprache Bahasa Indonesia. Go-Jek, ein Wortspiel aus Go und Ojek, hat deren Dienste optimiert. Jeder Fahrer kann sich bei Go-Jek registrieren. So müssen Reisende nicht mehr die typischen Ojek-Plätze ansteuern um eine Transportmöglichkeit zu finden sondern können über die App einsehen, welcher Fahrer sich in der Nähe befindet und diesen direkt buchen. Zahlbar ist das Beförderungsentgelt wahlweise über die App oder in bar direkt beim Fahrer.

Mobilität und Services des täglichen Bedarfs in einer App

Go-Jek will nicht nur Personen von A nach B befördern. Unlängst wurde eine Vielzahl an weiteren nützlichen Dienstleistungen in die Go-Jek App eingebunden. So können die Nutzer der App Putzkräfte, Friseure oder Masseure zu sich nach Hause bestellen, Essensbestellungen in Auftrag geben, Pakete versenden, Mobilfunk Guthaben aufladen, Reparaturservices in Anspruch nehmen, Wäsche reinigen lassen und vielfältige weitere Shopping Angebote oder Dienstleistungen nutzen. Der digitale Bezahlservice Go-Pay rundet das Angebot ab und etabliert sich als Mobile Payment Standard in Indonesien. Stetig wächst das Unternehmen weiter und expandiert in neue Bereiche des täglichen Bedarfs, die sich durch Services bedienen lassen.

Neue Investments sollen Wettbewerber auf Distanz halten

Go-Jek avanciert zur Multi-App, durch die sich vielfältige Bedürfnisse im Alltag komfortabel lösen lassen. Die Chancen im Markt sind immens. Nicht nur in Indonesien funktioniert das Prinzip der All-in-one App, auch in vielen weiteren Schwellenländern mit intensiver Smartphone Nutzung kann das Modell von Go-Jek durchaus erfolgsversprechend sein. Das ging auch am Multi-Investor Google nicht vorbei. So investierte Google rund 100 Millionen US Dollar ins aufstrebende Unicorn Go-Jek aus Indonesien. Die aktuelle Bewertung des Unternehmens soll bei etwa vier Milliarden Dollar liegen. Hauptkonkurrenten von Go-Jek sind Uber und Grab. Allerdings kann Go-Jek bisher seinen Heimvorteil in Indonesien gut ausspielen. Wer im Südostasiatischen Markt am Ende das Rennen macht wird sich zeigen.

Service Angebot ohne Social Media Plattform

Vielversprechende Chancen für Ride Hailing Services sind in der gesamten südostasiatischen Region vorhanden. Indonesien als Vorreiter ist seit jeher besonders offen dafür, multiple Services über Smartphone Apps zu nutzen. Der Löwenanteil an der Internetnutzung erfolgt über mobile Endgeräte. In diesem Rahmen bewegt sich Go-Jek erfolgreich.

Im aufstrebenden Markt Südostasiens scheint Go-Jek den Zahn der Zeit getroffen zu haben. In Abgrenzung zur Multi-App WeChat aus China und der ähnlich aufgebauten App Line in Japan setzt Go-Jek nicht auf die Kombination mit einer breit genutzten Social Media Plattform. Dies ermöglichte in Indonesien eine weitaus höhere Reichweite an Nutzern und erreicht insbesondere die Altersklasse 35-64, die Smartphones und ihre Services zwar intensiv nutzt aber nicht zwingend einen Social Media Account besitzt. Go-Jek hat aktuell 15 Millionen aktive Nutzer pro Woche.

Multi-Apps auch für Europa?

Ähnliche Multi-Apps fehlen im europäischen Markt noch gänzlich. Zwar gibt es vielfältige Mobilitäts-Apps, die vor allem in Städten kaum mehr wegzudenken sind. Multi-Apps wie der Ride Hailing Service Go-Jek mit vielfältigen Angeboten für die Nutzer sind in Europa noch nicht verbreitet. Hier ist das Marktpotenzial noch weitestgehend ungenutzt.

Globale Mobilitätsentwicklung im Blick

Magility beobachtet die aufstrebende Startup-Szene in Südostasien gespannt. Die Tatsache, dass Go-Jek sich mit einem Ride Hailing Service als erstes Unicorn der indonesischen Startup Landschaft herauskristallisiert, wird weitere Innovatoren nach sich ziehen. Wir sind neugierig wie sich der südostasiatische Markt für Mobilitätsanbieter weiterentwickelt.

Trendstudien zur Entwicklung von Mobilitätsmärkten in Schwellenländern können Sie bei uns in Auftrag geben. Durch unser stetig wachsendes internationales Netzwerk finden wir für Sie auch passende Startups zur Innovationsunterstützung aus der ganzen Welt. Wir von Magility sehen große Chancen zukünftige Mobilitätsentwicklungen mitzugestalten und lassen Sie gerne teilhaben am Prozess der globalen digitalen Transformation. Wir freuen uns auf Ihre Anfrage!

 

Smart Mobility - wohin geht die Reise der Mobilität? Bild: CC0

Smart Mobility – wohin geht die Reise der Mobilität?

Smart Mobility oder auch ‘intelligente Mobilität’ ist ein Schlüsselelement der Stadt der Zukunft, der sogenannten Smart City. Smart City steht für das Konzept einer modernen Stadt, in der die Nutzung technologischen Fortschritts es ermöglicht sowohl stadtinterne Prozesse innerhalb der Verwaltung und Stadtplanung sowie Prozesse bei der Nutzung der Infrastruktur sowie dem Ressourceneinsatz zu koppeln und zu verknüpfen – auch im Hinblick auf das Zusammenleben der Bürgerinnen und Bürger miteinandern.  

 

Was ist Smart Mobility?

Unter dem Begriff Smart Mobility – der intelligenten Mobilität – wird die zunehmende Vernetzung von Verkehrsmitteln, Fahrzeugen, Parkplätzen, Straßen, Ampeln, Verkehrsschilder sowie Apps und weiteren Elementen der Smart City verstanden. Durch die steigende Zahl vernetzter Fahrzeuge (car2x)  können weitere Informationen gesammelt und weiterverarbeitet werden. Smart Mobility versteht sich als Zukunftskonzept für die Fortbewegung der Bürger in den modernen Städten der Zukunft.

Deutschland zeigt sich zunehmend bereit in die smarte Mobilität einzusteigen. Klassische Autofahrer können sich schon heute bei attraktiven Bedingungen vorstellen, auf andere Verkehrsmittel umzusteigen. Genauso können sich Nutzer öffentlicher Verkehrsmittel auch die Nutzung eines intelligenten Autos vorstellen wenn es attraktive und smarte Mobilität bietet.

 

Autonome Fahrzeuge verändern alles

Autonome Fahrzeuge stehen im Mittelpunkt von zukunftsweisenden Konzepten intelligenter Mobilität. Sie eröffnen neue Dimensionen im Bereich individuelle Mobilität und schaffen gleichzeitig Raum für neuartige Geschäftsmodelle im Mobilitätssektor. Beim Autonomen Fahren wird der Fahrer zum Beifahrer oder gar zum Passagier. Folglich erhält er wertvolle zusätzliche Zeit während seiner Fortbewegung, die er anderweitig nutzen kann. Eine Basis für die zuverlässige Manövrierung autonomer Fahrzeuge innerhalb der Smart Mobility, ggf. in einer Smart City, wird zukünftig ein belastbares Mobilfunknetz, idealerweise mit 5G Standard.

 

Reisen mal anders – Raum für neue Geschäftsmodelle

Reisende können in Zukunft ihre Reisezeit für vielfältige Zwecke nutzen. Hier bietet die Smart Mobility zahlreiche Chancen für Dienstleister ihre Angebote in smarte Mobilitätsplattformen zu integrieren. Im Bereich Unterhaltung, Bildung und E-Commerce bieten sich schon heute eine Vielzahl an Angebotsmöglichkeiten. Eine Verschiebung von Kräfteverhältnissen im Mobilitätsmarkt ist die Folge. Der Autobauer Daimler ist mit der App “moovel” zumindest bezüglich intelligenter, multimodaler Reiseplanung bereits gut aufgestellt. Neben der individuellen Reiseplanung können zusätzliche Services in eine Mobility as a Service Plattform zusätzlich integriert werden. Die Nutzung der generierten Daten aus der Smart Mobility bieten große Chancen für individuell maßgeschneiderte Angebote für reisende Kunden.

 

Automobilbranche muss sich neu erfinden

Durch die weitere Entwicklung unter dem Schlagwort ‘CASE’ (Connectivity, Autonomous Driving, Shared & Services, Electric Drive) verändert sich die Automobilbranche massiv. Neue Player drängen auf den Markt und verändern die Marktposition der etablierten Hersteller signifikant. Smart Mobility ist mehr als nur eine Weiterentwicklung von Verkaugsmodellen. Smart Mobility fordert Hersteller und Zulieferer heraus, cloudbasierte Geschäftsmodelle zu generieren, die auf Basis von leistungsstarken Plattformen intelligente sowie sichere Mobilität gewähren können.

 

Geschäftsmodelle, Strategien und Transformation

Die Transformation der Fortbewegung durch Smart Mobility erfordert immer wieder professionelle Unterstützung von erfahrenen Experten im Mobilitätsmarkt. Etablierte Unternehmen sind aktuell oft noch unsicher was die Smart Mobility letztendlich für ihr eigenes Geschäftsmodell bedeutet.

Strategieentwurf, Geschäftsmodell Optimierung sowie die Begleitung der Unternehmenstransformation – von der Mobilität heute zur Smart Mobility von morgen – das sind die Kernelemente unserer Arbeit bei magility.

Wir sind ihr Partner für die smarte Mobilität der Zukunft.

Cyber Security Management schützt Unternehmen ganzheitlich

Unternehmen treibt heute mehr denn je zuvor die Frage, wie sie ihre Gesamtorganisation zuverlässig gegen Cyber Angriffe absichern können. Zu schützen gilt es vor allen Dingen in Datenbanken gespeichertes Fachwissen sowie private Daten der Mitarbeitenden, Lieferanten und Kunden. Im Fokus steht jedoch die Sicherstellung von ganzheitlich sicheren Produkten, die am Ende auf den Markt kommen. Cyber Security Themen rücken immer mehr in den Fokus. 

Wachsende Zahl von Cyber Einfallstoren

Durch die stetig anwachsende Digitalisierung und durch zunehmende Internet of Things (IoT) Anwendungen steigt die Anzahl der Schwachstellen in Unternehmen, die von böswilligen Angreifern ausspioniert und zur Bedrohung durch Cyber-Angriffe werden können. In der klassischen IT fallen darunter beispielsweise die Cloud, Server, Netzwerke, das drahtlose Internet, einzelne Computer und Laptops sowie mobile Endgeräte und deren Software Applikationen. Angriffsvektoren, also Einfallstore um ins Innere des Unternehmens vorzudringen, sind jedoch nicht nur in der ‘klassischen’ IT zu finden. Unternehmen sind heutzutage auch über ihre IoT Infrastruktur angreifbar. Sei es über vernetzte Gebäudetechnik, über ungeschützte Datenbusse, über Anlagen, Maschinen und Einrichtungen sowie über Steuerungen bspw. von Produktionsanlagen. Durch zusätzliche vernetzte Technologien, die zukünftig im Rahmen von Industrie 4.0 sowie bei der Verbindung mit Smart Cities eingesetzt werden sollen, entstehen weitere Einfallstore. Das Risiko für Unternehmen zum Ziel für Cyber-Angriffe zu werden, steigt dadurch massiv an.  

Produkte und Services müssen auch sicher sein

Heute sind Unternehmen nicht mehr sicher aufgestellt, wenn sie nur ihre klassische IT und ihre Infrastruktur schützen. Das Beispiel der Automobilindustrie zeigt deutlich, dass schon seit Jahren der Fokus auf eine ganzheitliche Sicherheit der Endprodukte (hier Fahrzeuge) gelegt werden muss.

Konnektivität, die Fähigkeit mit dem Internet verbunden zu sein, erweitert das Fahrzeug-Gesamtsystem heute beträchtlich. Das Fahrzeug selbst hört nicht mehr an der Karosserie auf. Stattdessen ist es untrennbar verbunden mit einem Backend, mit Content- und Service Partnern und hat Schnittstellen zu Ladestationen, Diagnosegeräten sowie  mobilen Endgeräten. Außerdem überträgt Funk wichtige Informationen aus dem Fahrzeug ins Backend und diese wiederum auf mobile Endgeräte. All diese Schnittstellen müssen abgesichert werden um Cyber-Bedrohungen zu minimieren. Alle Schnittstellen bilden zusammen Einfallstore für Cyber-Angriffe, um auf sicherheitskritische Funktionen im Einzelfahrzeug oder in ganzen Flotten Einfluss zu nehmen. Im zweiten Schritt kann dann wiederum das Unternehmen selbst Angriffsopfer von Cyber-Bedrohungen werden. Sowohl über vernetzte Produkte als auch über die Unternehmens-IT oder die Infrastruktur können Angreifer an sicherheitskritische Daten gelangen und sie für ihre Zwecke manipulieren und so dem Unternehmen und Fahrzeuginsassen sowie im weiteren Verlauf auch anderen Verkehrsteilnehmern mitunter massiv schaden.

Cyber Security Management System macht Sicherheit greifbar

Unternehmen können die Gefahr von Cyber Angriffen auf Fahrzeugflotten handhabbar machen sofern sie ein ganzheitliches Cyber Security Management System implementieren. In diesem System, ähnlich wie einem Qualitätsmanagement System, sind alle Unternehmensbereiche abgebildet, werden aufeinander abgestimmt und ganzheitlich auf Cyber Security ausgerichtet. Cyber Security wird zu einer neuen interdisziplinären Systemfunktion des Unternehmens. Aktuell arbeiten die Automobilunternehmen daran, wie sie ganzheitliche Cyber Security in ihre Prozesse und Produkte langfristig über den gesamten Lebenszyklus eines Fahrzeugs integrieren können und Cyberrisiken somit handhabbar machen.

Magility hat mit langjähriger Expertenerfahrung ein Cyber Security Management System für die Automobilindustrie entwickelt. Das Cyber Security Management System umfasst alle Lieferantenbeziehungen entlang der Hardware- und Software-Wertschöpfungskette, lebt entlang des gesamten Produktlebenszyklus von Fahrzeugen und umfasst das gesamte End-to-End Gesamtfahrzeugsystem. Durch die Implementierung des holistischen magility Cyber Security Management System Regelkreises werden Cyber Security Risiken sowohl in der klassischen IT als auch im Bezug auf Fahrzeug-Produktmerkmale zunehmend beherrschbar..

Schwachstellen im Überblick haben

Magility ist u.a. zertifizierter Reseller von Cyber Security Schutz Software, z.B.  von ‘Blueliv’ Software. Blueliv ist ein spanisches Unternehmen mit sehr hoher Reputation u.a. bei Gartner (Cool Vendor). Die „Targeted Cyber Threat Intelligence Plattform und der „Threat Data Feed adressieren eine umfassende Palette von Cyber-Bedrohungen. Blueliv identifiziert Cyber-Bedrohungen und hilft damit, diese schnell und umfassend abzuwehren. Weltweit hat Blueliv über 100 Kunden, u.a. die Allianz Group, Banco Santander, Telefonica, um nur einige zu nennen.

Blueliv kann durch Analysen über ihre Cyber Plattformen aufzeigen, welche Handlungsfelder hinsichtlich der Sicherheit unternehmensintern adressiert werden müssen und analysiert gleichzeitig was außerhalb des Unternehmens im Cyber Security-Bereich auffällt. Die Internet Sicherheit, insbesondere die Angriffssicherheit wird dadurch ganzheitlich ergänzt. Unternehmen können die webbasierte Plattform lizenzieren und haben so alle Schnittstellen nach außen im Echtzeit-Überblick. Durch den non-intrusiven Charakter ist keine Installation in der unternehmenseigenen IT nötig, was die Plattform unkompliziert einsetzbar macht.

Sind Ihre vertraulichen Daten sicher?

Wie ist Ihr Unternehmen in Bezug auf Cyber Risiken abgesichert? Gerne gibt magility Ihnen eine Demo zur Schwachstellenanalyse mittels der Blueliv Threat Intelligence Plattform. Blueliv hat kürzlich auch einen interessanten Report zum Diebstahl von vertraulichen Informationen durch Cyber Angreifer veröffentlicht. Kontaktieren Sie uns, wir senden Ihnen den Report gerne zu. Unsere Experten beraten Sie auch gerne ausführlich zu Details und zur Implementierung des produktbezogenen Cyber Security Management Systems. Schicken Sie eine kurze Mail oder rufen Sie direkt an. Wir freuen uns auf Sie!

 

 

Elektrobatterien im Zeitalter des Connected Driving

Elektrik und Elektronik (E/E) sind und bleiben in der Automobilindustrie die wesentlichen Treiber für Innovationen im Fahrzeug aber auch für neue digitale Geschäftsmodelle. Bei einem global wachsenden Produktionsvolumen wird sich der weltweite Bestand auf ca. 1,4 Mrd. Fahrzeuge erhöhen. Bis 2025 werden auch ca. 90% aller Neuwagen vernetzungsfähig sein. Safety, Security und Privacy werden zukünftig in ihrer Bedeutung ebenfalls zunehmend erfolgskritisch. Auch die Antriebsformen werden komplexer: Verbrennungsmotoren, Hybrid- und Elektroantriebe, synthetische Kraftstoffe sowie Brennstoffzellen werden den Markt nachhaltig verändern.

Wie sicher sind Lithium-Ionen-Batterien?

Im Zuge der stetigen Weiterentwicklung von Elektromobilität sowie des vernetzten und autonomen Fahrens, rücken Elektroantriebsbatterien immer mehr in den Fokus. Wir von magility haben uns schon in der Vergangenheit intensiv mit den neuen Technologien auseinandergesetzt und in den Trendstudien „magility Automotive Elektrik/Elektronik“ sowie „Elektromobilität und Energiespeicher“ die wichtigsten Entwicklungen und Trends aufbereitet. Die Lithium-Ionen-Technologie hat viele Vorteile, birgt aber auch Gefahren. In den Medien liest man häufig über Probleme mit gerade diesen Akkus. Seien es brennende, ja gar explodierende Akkus von Handys, E-Autos, die in Flammen aufgehen oder auch E-Bike-Batterien, die ganze Häuser in Brand setzen – die Liste lässt sich beliebig fortsetzen.

Die aentron GmbH mit Sitz in Gilching bei München ist einer der führenden Anbieter von Lithium-Ionen-Akkus. Die Lithium-Ionen-Batterien von aentron werden in Deutschland entwickelt und produziert. Sie werden sowohl für industrielle als auch private Anwendungen verwendet. Einsatzbereiche sind E-Mobility (Kühlfahrzeuge etc.), E-Industrie (z.B. fahrerlose Transportsysteme), E-Maritime (vom Fahrgastschiff bis zum privaten Elektromotorboot) und ON/OFF Grid (von Heimspeichersystemen und industrieller unterbrechungsfreier Stromversorgung (USV) bis hin zu mobilen Solargeneratoren). Die Systeme sind so konzipiert, dass sie anspruchsvollsten Bedingungen sowohl an Land als auch auf See standhalten.

Wir wollen aufklären, warum die Lithium-Ionen-Technologie bei Energiespeichern unverzichtbar ist und wie Gefahrenquellen schon im Herstellungsprozess minimiert werden können. Hierzu haben wir Dr. John De Roche befragt. Er ist Mitgründer und geschäftsführender Gesellschafter von aentron Energy Solutions und ein ausgewiesener Experte in Sachen funktionale Sicherheit. Seit seiner Doktorarbeit über Lithium-Ionen-Salze und -Elektrolyte setzt er sich intensiv mit dem Thema Lithium-Ionen-Energiespeicher und Sicherheit auseinander.

Herr De Roche, warum führt kein Weg an Lithium-Ionen-Batterien vorbei? Welche Gefahren birgt diese Technik?

Bild John De Roche: Rechte: aentron GmbH, Photograph: Kpaou Kondodji

John De Roche (JDR): Lithium-Ionen-Batterien sind absolute Marktführer bei wiederaufladbaren Batterien. Im Bereich Heimspeichersysteme beispielsweise haben sie Bleibatterien schon zu über 90% ersetzt. Die Vorteile von Lithium-Ionen-Zellen liegen auf der Hand: Sie sind hinsichtlich Anzahl der Ladezyklen, Energiedichte und Selbstentladungsrate ihren Konkurrenten weit überlegen. Hinzu kommt, dass sie praktisch wartungsfrei und unschlagbar kompakt sind.

Auf der anderen Seite kann bei Über- und Tiefentladen von den Zellen eine Gefahr ausgehen, die im schlimmsten Fall zu einem Feuer führt. Heftige Stöße, starke Vibrationen und Spritzwasser können Akkus ebenso beschädigen wie zu heiße oder zu kalte Umgebungstemperaturen. In weiterer Folge können diese Beschädigungen zu Kurzschlüssen in der Batterie führen, die ihrerseits möglicherweise Brände verursachen. Grundsätzlich hängen die Gefahrenquellen auch von der Art der Nutzung ab. Bei sporadischer Nutzung, wie besonders im Bereich der E-Mobility, kommen andere Aspekte zum Tragen als bei Dauerbetrieb, wie er bei Heimspeichersystemen oder Handys vorherrscht.

Die meisten Li-Ionen-Batterie-Ausfälle und Brände werden durch Probleme mit dem Überladungsschutz verursacht. Wie kommt es dazu und wie kann dem vorgebeugt werden?

JDR: Auslöser für diese Probleme sehe ich bei Fehlern oder falsch gesetzten Schwerpunkten im Entwicklungsprozess. Hinzu kommen schlecht arbeitende Batteriemanagementsysteme (BMS) oder überhaupt ihr gänzliches Fehlen. Ganz allgemein sind für die Sicherheit von Batterien vier Bereiche ausschlaggebend:

  • Funktionale Sicherheit
  • Elektronische Sicherheit
  • Mechanische Sicherheit
  • Chemische Sicherheit

Meines Erachtens legen viele Batteriehersteller den Schwerpunkt zu sehr auf die elektronische Sicherheit und vernachlässigen die anderen Punkte. Es sollte mit einem umfassenden Sicherheitskonzept gearbeitet werden, das alle Bereiche gleichrangig berücksichtigt.
aentron Batterien sind zum Beispiel standardmäßig mit elektronischen Batteriemanagementsystemen ausgestattet, die streng nach der Norm IEC 61508 entwickelt werden. Durch die akribische Anwendung dieses Industriestandards wird sichergestellt, dass die Batteriemanagementeinheit zuverlässig arbeitet und in einen definierten sicheren Zustand eintritt, wenn z. B. Überladung erkannt wird.

Wie sieht es mit den Temperaturen aus?

JDR: Essenziell ist ein ausgeklügeltes Thermomanagement, das Gefahrenquellen gar nicht erst entstehen lässt. Die von aentron verwendeten Zellen haben beispielsweise einen sehr niedrigen inneren Widerstand und erlauben sehr hohe Ströme mit nur geringer Wärmeentwicklung. Dennoch werden, um die Ausbreitung von Wärme und Feuer von Zelle zu Zelle zu verhindern, die Zellen mit genau berechneten Sicherheitsabstand in neuartigen Zellhaltern montiert. Diese wurden wiederum im Vorfeld nach der gängigen Norm UL 94 überprüft und mit V-0 klassifiziert. Zwischen den Zellen ist eine Wärmeableitfolie angebracht, mit deren Hilfe die Wärme über das Gehäuse abgeleitet wird. Die verwendeten Aluminiumgehäuse ermöglichen eine besonders schnelle Ableitung der inneren Wärme nach außen und sind zusätzlich durch druckfeste Kapselung gegen interne Explosionen geschützt. Der gesamte Batterieblock wird kontinuierlich von drei Temperatursensoren überwacht.

Gefahren, die durch hohe Umgebungstemperaturen entstehen können, werden durch den optionalen Einbau einer aktiven Luftkühlung (für die Verwendung der Batterien in heißen Klimazonen) oder aber einer internen Heizung für Temperaturbereiche unter 0 °C minimiert.

Mechanische Beschädigungen sind nicht selten, kann dies zu Kurzschlüssen in den Zellen führen?

JDR: Batterien können vor mechanischen Beschädigungen, die durch heftige Stöße, Vibrationen oder Spritzwasser/Überflutung entstehen, auf mehreren Ebenen geschützt werden. Bei aentron sind die Batterien einerseits vibrations- und schockbeständig bis 50 g. Dropsafe Handgriffe bieten zusätzliche Sicherheit. Andererseits sind alle Stromanschlüsse und Kommunikationsstecker abschließbar und dadurch ebenso wie das Aluminiumgehäuse staubdicht und gegen starkes Strahlwasser geschützt. Im Gehäuse befindet sich eine Isolationsschicht bis 1000 V DC.

Wie sieht es mit der Cyber-Security von Lithium-Ionen-Akkus aus? Können Sie aentron Batterien bedenkenlos für Anwendungen des vernetzten Fahrens empfehlen?

JDR: Prinzipiell können Lithium-Ionen-Batterien, die sich je nach Kundenwunsch auch über Apps kontrollieren und steuern lassen, gehackt werden. Die Gefahr versuchen wir bei aentron für unsere Batterien mit der Verschlüsselung des internen Batterienetzwerks zu minimieren. Darüber hinaus ist unsere Software prioritär. aentron-Batterien sind momentan bei zwei Projekten im Bereich des autonomen Fahrens erfolgreich im Einsatz.  

magility bedankt sich für das interessante Interview.

Bei Fragen oder bei Interesse an den Trendstudien „magility Automotive Elektrik/Elektronik“ oder „Elektromobilität und Energiespeicher“ kontaktieren sie uns gerne. Unsere Experten helfen Ihnen gerne weiter. In der Trendstudie zum Markt Automotive E/E beantwortet magility folgende Fragen:

  • Welche Rahmenbedingungen (Weltwirtschaft, Automobilindustrie, Technologietrends) werden die weitere Automotive E/E Marktentwicklung beeinflussen?
  • Wie entwickelt sich der Automotive E/E Markt entlang der Wertschöpfungskette (Internet, OEM, Tier, EDL, Software Firmen, Semiconductor Hersteller)?
  • Welche regionalen Trends und Prognosen ergeben sich bzgl. Marktwachstum und eingesetzter Technologien für den Automotive E/E Markt?
  • Welche neuen Player (Internetfirmen, Softwarefirmen, Energieerzeuger etc.) betreten die Automotive E/E Szene und wie wird das Automobil zukünftig zu einem “Mobile-Device”?
  • Wie werden die neuen digitalen Geschäftsmodelle (Mobilitätsmanagement, Fahrzeugmanagement, Entertainment, Home-Integration, Wellbeing, E-Commerce etc.) wachsen?