Bilderkennung, Big Data,Visualisierung: Wie Zukunftstechniken von heute den E-Commerce von morgen verändern

Das Amazon-Handy Fire Phone   hat die mediale Aufmerksamkeit einmal wieder auf die Bilderkennung geworfen. Als "Kaufmaschine" soll es den Handel revolutionieren, in dem es anhand einer Datenbank mit 700.000 Produkten viele Objekte aus dem täglichen Leben erkennen und auf Wunsch bestellen kann.

Herausstechendes Merkmale des Oberklasse-Handys ist der Firefly-Button, der es erlauben soll auf Knopfdruck Objekte in der Umgebung zu erkennen und sofort kaufen zu können. Egal, ob das Smartphone einen Musikclip oder einen Teil aus einer TV-Serie hört, ob es einen Kühlschrank im Laden erkennt oder ob es ein Buch- oder DVD-Cover scannt: In Sekundenbruchteilen hat es das dazu passende Produktangebot auf Amazon gefunden.

Damit fügt Amazon vor allem bereits bestehende Technologien zusammen: Shazam  , Google Goggles  , OCR-Apps (Schrifterkennung) und QR-Code-Reader gibt es schließlich schon genügend. Allerdings: Noch nie war die Erkennung eines Objekts so tief ins Betriebssytem verankert wie bei Amazons Fire Phone. Dank stereoskopischen Kameras soll die Objekterkennung zudem deutlich zuverlässiger funktionieren als von bisherigen Systemen bekannt.

Auch wenn das System seine Praxistauglichkeit noch unter Beweis stellen muss, so dürfte doch feststehen, dass ein Kauf generell umso wahrscheinlicher wird, je kürzer die Zeitspanne zwischen Kaufimpuls und Kaufgelegenheit ist. Insofern weist Amazons Grundgedanke Shopping-Maschine in der Hosentasche in die Richtung, in der die Zukunft des E-Commerce (und anderer interaktiver Szenarien) liegt. Gleichgültig, ob dieses spezielle Smartphone nun ein Erfolg wird oder nicht.

Computer-Added Shopping

Entscheidend für die Analyse des potenziellen Erfolgs des Fire Phone (und seiner Nachfolger) und deren potentielle Auswirkungen auf den Handel ist die Frage nach dem disruptiven Potenzial der integrierten Techniken.

Drei Techniken werden dabei die Entwicklung wesentlich bestimmen:

• Die Objekterkennung / Navigation,
• Bildverarbeitung / Animation
• und zuletzt die Herstellung.

Das Chart zeigt beispielhaft technologische Meilensteine in den Technik-Segmenten "Objekterkennung / Navigation", "Bildverarbeitung / Animation" und "Herstellung". In dem Diagramm ist der ungefähre Zeitpunkt eingezeichnet, in dem die jeweilige Technologie begann, ihre disruptive Kraft zu entfalten. Je weiter oben eine Technologie eingezeichnet ist, desto mehr disruptives Potential steckt noch in dem Thema.

Objekterkennung und Navigation

Die digitale Objekterkennung und Navigation befindet sich in einer Phase großer disruptiver Kraft. Zusammen gehören die beiden Techniken, weil Navigation/Location Based Services die Objekterkennung unterstützen: Wird in Paris ein großes Objekt aus Metallstreben gescannt, kann die kombinierte Information aus Ort und Bild helfen, es als Eiffelturm zu identifizieren.

Dabei entspringt die Innovationskraft gleich mehreren Strängen:

Bild: Norbi Fenced / Wikimedia
Gesichtserkennung steckt noch in den Kinderschuhen - dürfte aber einige soziale Sprengkraft bergen
• Barcodes, QR-Codes, NFC-Chips:
  Mit dieser rudimentären Technik können lediglich markierte Objekte erkannt werden. Bar- und QR-Codes erlebten um 2010 noch eine Renaissance, als auch Konsumenten ihre Smartphones als Lesegerät einsetzen konnten. Die Technik ist aber weitgehend ausentwickelt. Allenfalls von NFC geht noch ein gewisses Innovationspotential aus


• Digitale Fotografie, OCR, Objekt- und Gesichtserkennung:
  Seit Kameras in Laptops und Smartphones Einzug gehalten haben, hat sich die Bilderkennung vom Barcode-Scanner bis zur automatischen Verkehrszeichenerfassung in Automobilen-Assistenzsystemen schließlich dramatisch verbessert. Während digitale Fotografie ihren disruptiven Höhepunkt bereits um die Jahrtausendwende erreichte, stehen Technologien zur Schrift-, Objekt- und Bilderkennung noch vor ihrem Höhepunkt. Eindrucksvoll zeigen sie ihr Potential vor allem rund um automobile Assistenzsysteme (Fußgänger- und Verkehrszeichenerkennung), die in Systemen zum automobilen Fahren gipfeln. Auf Smartphones sind sie bislang lediglich in rudimentärer Form (Visitenkartenscanner, Google Goggles) gekommen. Das Amazon Fire-Phone ist ein ehrgeiziger Versuch, das zu ändern.



Bild: Google / Hightext
Google arbeitet unter dem Projektnamen Tango an einem Smartphone, das Räume dreidimensional erfasst.
• Räumliche Erkennung, Gestenerkennung, 3D-Scan:
  Diese Systeme befinden sich ebenfalls noch vor dem Durchbruch, obwohl Microsoft mit Kinect   bereits 2009 ein entsprechendes System auf den Markt gebracht hat. Google arbeite unter dem Codenamen "Project Tango  " an einem Smartphone, das seine Umgebung räumlich abtasten und genau kartieren kann. In Forschungsprojekten wird außerdem anhand der Dämpfung von WLAN-Signalen gemessen, wie sich Objekte in einem Raum bewegen. Das Amazon Fire-Phone versucht mittels stereoskopischer Kameras ebenfalls Tiefeninformationen zu gewinnen, die unter anderem wichtig sind, um die Größe eines Objektes einzuschätzen. Welches Potential hier schlummert, zeigen eindrucksvoll autonome Autos.




Bild: Beaconmaker / Hightext
Beacons senden via Bluetooth ein Signal, an dem sich Smartphones orientieren können.
• Globale und Nahbereichs-Navigation:
  Auch Ortsinformationen sind zur Identifikation von Objekten wichtig. Nachdem die größten Impulse zur Jahrtausendwende von der Satellitennavigation ausgingen, gewinnen nun Methoden zur Nahfeldnavigation an Gewicht. Neben WLAN-Verzeichnissen, die bereits genutzt werden, sind dazu auch Bluetooth (Beacon-Technik) interessant. Aber auch räumliche Erkennung (s.o.) lassen sehr präzise Rückschlüsse auf den genauen Standort eines Geräts zu.

Animation und Bilddarstellung

Die technische Evolution im Bereich der Bildanimation und -Darstellung folgt einer klareren Linie, ist aber nicht weniger durchschlagkräftig:

• Animation
  Die Animationsleistung steigt kontinuierlich. 1993 galt der Film "Jurassic Park  " als Durchbruch, weil reale und animierte Szenen kaum mehr von einander zu unterscheiden waren. 1996 erschien mit "Toy Story  " der erste komplett computer-animierte Film der Geschichte. Heute gibt es kaum noch einen Trickfilm, der nicht fotorealistisch am Rechner erschaffen wurde.
  
  Bildmanipulationen, die ursprünglich Programmen wie Photoshop vorbehalten waren, werden heute jeder Kamera-App als Echtzeit-Filter spendiert. Und selbst in Videos lassen sich inzwischen mittels App beeindruckende Special-Effects einrechnen. Im Prinzip gibt es wenig neues im Bereich der Animationen. Aber die Fähigkeiten verbessern sich proportional zum Wachstum der Rechenleistung.




Bild: Jaguar Landrover
Automobilzulieferer experimentieren mit Augemented Reality: Im Rennmodus blendet Jaguar die Idealline, die Rundenzeit des Gegners sowie die eigene letzte Runde (Geistermodus) in die virtuelle Windschutzscheibe ein
• Bilddarstellung, Displays, Brillen
  Konsumenten kamen um 2005 erstmals mit Head-Up-Displays in Berührung, als Oberklasse-Automobile mit entsprechenden Systemen ausgestattet wurden. Inzwischen plant Jaguar   etwa, die nächste Generation von Windschutzscheiben in vollformatige, hochauflösende und transparente Displays umzuwandeln. Erkennt der Fahrspurassistent einen Fahrfehler, rappelt nicht nur das Lenkrad, sondern es blinkt auch die entsprechende Fahrbahnmarkierung. Virtuell versteht sich. Abbiegepfeile des Navigationssystems werden direkt auf die Fahrbahn gelegt.
  
  Hobbyrennfahrer können sich im Race-Modus Ideallinie, Rundenzeit des Gegners und eigene Rundenzeit einblenden lassen (s. Abbildung). Und Fahrer von Geländewagen der Marke Land Rover   können dank eingebauter Unterbodenkameras die Motorhaube "unsichtbar  " schalten, um zentimetergenau an Hindernissen vorbeizuzirkeln.
  
  Nutzer von weniger teuren Automobilen können die Segnungen dieser Techniken eher mittels Augmented-Reality-Apps wie Wikitude  , mit Datenbrillen wie Google Glass   oder Virtuell Reality Systemen wie Oculus Rift   erleben.

Industrie 4.0 ändert Herstellung-Prozesse

Ein dritter Faktor, der die Einkaufsszenarien der Zukunft beeinflussen wird, hat weniger mit einem Smart Device, als viel mehr mit der Automatisierung in der Herstellung zu tun. Schon CNC- und CAD-Technik haben den die Herstellungsprozesse verändert und beschleunigt. Nun steht die direkte Vernetzung mit den Konsumenten bevor.

• 3D-Druck, Industrie 4.0, Mass-Customization
  Die Verbreitung von 3D-Druck und vernetzten Industrieanlagen erlaubt immer schnellere und individuellere Anfertigungen. Gut funktionierende 3D-Scanner stellen den Counterpart in der Hosentasche des Konsumenten dar, mit dem sich exakte Maße nehmen lassen. Auch diese Entwicklung steht erst am Anfang.

Sieben Szenarien, die sich für das digitale Business ableiten lassen

Die Übersicht zeigt, dass die technische Entwicklung zweifellos in eine Richtung gehen wird, in der Smartdevices immer besser mit ihrer Umwelt interagieren können. Unabhängig davon, wie präzise das erste Fire-Phone von Amazon in der Praxis funktionieren wird, so liegt doch auf der Hand, dass in Zukunft mittels räumlicher Information und verbesserter Bilderkennung Objekte aus dem "echten" Leben wesentlich besser zugeordnet werden können. Die technischen Potentiale lassen sich zu folgenden Szenarien zusammenfügen:

1. Schnelle Produkt-Recherche

Voraussetzung: Objekterkennung, räumliche Erkennung
Beschreibung: Häufiger als für den spontanen Einkauf wird die Bilderkennungsfunktion vermutlich für den Abruf von Informationen genutzt. Gerade in Kombination mit einer Datenbrille ist es absolut naheliegend, Informationen über Produkte, die man kaufen möchte, noch einmal schnell "zu googlen". Wie sind die Erfahrungen anderer Nutzer mit dem Produkt? Welche Inhaltsstoffe sind in Lebensmitteln enthalten? Aber natürlich auch: Wo lässt es sich günstiger beziehen?

2. Nützliche Standortdaten

Voraussetzung: Objekterkennung, Navigation
Beschreibung: Standortbezogene Informationen können aber natürlich auch zu rein komfortorientierten Funktionen genutzt werden. So könnte die Datenbrille beispielsweise bei einem Blick auf einen Wegweiser die Option zur Routenplanung einblenden. Ein Blick auf ein Haltestellenschild könnte die Abfahrtszeit des nächsten Busses zeigen. Beim Betrachten von Sehenswürdigkeiten könnten touristische Informationen eingeblendet werden, wie es Wikitude bereits vormacht.

3. Soziale Identifikation

Voraussetzung: Gesichtserkennung
Beschreibung: Sozialen Sprengstoff dürfte dagegen eine Anwendung bergen, die zugleich eine Vielzahl von Managern mit vielen Kontakten sehnlichst herbeiwünschen würden: Die automatische Gesichtserkennung persönlicher Kontakte mit Verknüpfung zu deren Profilen in sozialen Netzwerken. Würde vielen Geschäftsleuten die Kontaktanbahnung deutlich vereinfachen und manchem aus der Verlegenheit helfen. Allerdings dürfte feststehen, dass mit Einführung einer solchen Funktion die "Glasshole"-Debatte einen Höhepunkt erreichen würde (iBusiness: "Zwölf Anwendungsfelder: Welche Zukunft Google Glass wirklich hat").

4. Virtuelle Produktpräsentation

Voraussetzung: Animation, räumliche Erkennung
Beschreibung: Sozial unverdächtig wäre dagegen eine virtuelle Produktpräsentation. Das Thema dürfte bei Kleidung noch sehr aufwändig sein, da Stoffe schwer zu animieren sind. Brillen (Mr. Spex  ), Schuhe, Frisuren oder Haarfarben dürften dagegen schneller kommen. Auch Architektur, Immobilienhandel und Einrichtung dürften zu den ersten Branchen zählen, die von den Vorteilen eines 3D-Scans und hochklassigen Renderings profitieren werden.

5. Retourenvermeidung

Voraussetzung: Animation, 3D-Scan
Beschreibung: Der Versandhandel wird nicht nur davon profitieren, einen Spontankauf anzustoßen. Die bessere Produktdarstellung wird auch Retouren vermeiden helfen. Insbesondere, wenn mit Hilfe eines 3D-Scans die Körpermaße des Empfängers exakt ermittelt werden können.

6. Mobiler Spontankauf

Voraussetzung: Objekterkennung, räumliche Erkennung, Navigation
Beschreibung: Die Welt wird zum Versandhauskatalog. In diesem Einkaufsszenarien dienen Produkte der realen Welt als Vorlage für einen Einkauf. Vereinfacht wird so beispielsweise die Nachbestellung von Ersatzteilen wie Druckerpatronen oder Staubsaugerbeutel. Aber auch Spontankäufe dürfen sein: Eine Sonnenbrille, ein T-Shirt oder eine Flasche Wein ließen sich etwa noch während eines Barbesuchs ordern.

Geschäftsleute können Informationen auch gezielt einsetzen. Ein Restaurantbesitzer kann etwa sein Menü und seine Preise virtuell aushängen, so dass einem Autofahrer etwa schon beim Anblick des Raststätten-Schildes auf der Autobahn das Mittagsmenü angezeigt wird, sofern er es wünscht.

7. Mass Customizing

Voraussetzung: Räumliche Erfassung, 3D-Scan
Beschreibung: Aber auch die Evolution der Herstellungsprozesse (von computergestützter Entwicklung und Herstellung über 3D-Druck bis zur kompletten Vernetzung in der Industrie 4.0) wird die Entwicklung weiter beschleunigen. So ist nicht nur die Maßanfertigung von Kleidung zu deutlich niedrigeren Kosten denkbar, sondern auch etwa bei der Küchenplanung die direkte Kombination von Planung (Raumvermessung), virtueller Präsentation und Übermittlung und Zuschnitt in der Möbelschreinerei.