Welche Anwendungsfelder Augmented Reality 2016 erschließen wird

Obwohl es Augmented-Reality-Anwendungen bereits seit Jahrzehnten gibt, scheint erst jetzt der Markt dafür richtig an Fahrt aufzunehmen. So haben in den vergangenen 18 Monaten die Entwicklungen von Augmented-Reality-Technologie deutlich zugenommen und die Thematik entwickelt sich rasant. Das zeigen auch die Unternehmens-Übernahmen der vergangenen Monate: So gehörte beispielsweise zu den bekanntesten AR-Anbietern aus Deutschland das Münchner Unternehmen Metaio  . Im Mai 2015 wurde die Firma vom Softwaregiganten Apple   geschluckt. Metaio bot verschiedene SDKs und Cloud-Dienste für die Entwicklung und den Betrieb von Augmented-Reality-Lösungen an. Apple will AR-Lösungen der Münchner in Apple Maps einbauen. Metaio selbst hat mittlerweile seine Dienstleistungen einstellt.

Mit dem Kauf will sich Apple offensichtlich im AR/VR-Wettbewerb besser aufstellen. Denn die Konkurrenz wächst: Microsoft   hatte kurz vor der Akquisition seine AR-Datenbrille HoloLense   präsentiert, Nutzer können damit virtuelle Objekte einblenden, die mit der Umgebung interagieren. Facebook   nahm viel Geld in die Hand und kaufte Oculus Rift   für 400 Millionen US-Dollar Cash und 1,6 Milliarden Dollar in Facebook-Aktien. Google   setzte noch auf seine Lösung Google Glass, die allerdings bereits strauchelte. Mittlerweile hat sich Google offiziell von Google Glass verabschiedet. Hinter den Kulissen arbeiteten die Entwickler an einem Nachfolger. Googles Wearable-Tech-Abteilung Project Aura   arbeitet aktuell an einem Gadget, das eher in Form eines Kopfhörers entwickelt werden soll. Das neue Wearable des Suchmaschinenbetreibers soll in diesem Jahr präsentiert werden. Seitdem beginnt Augmented Reality der Nische zu entwachsen.

Augmented Reality: Wechselwirkung zwischen Menschen und Informationen

Augmented Reality ist eine Technologie des Überblendens von Informationen in Form von Text, Grafik oder Audio- und Videoobjekten auf die reale Welt und reale Objekte zum aktuellen Zeitpunkt. Gerade die Wechselwirkung der Recheneinrichtungen mit dem Bild der realen Welt unterscheidet die ergänzte Realität von der virtuellen: VR kann komplett künstlich sein, AR verschmilzt Kunst- mit Realwelt.

Die Aufgabe der Augmented Reality ist es also, die Interaktion des Benutzers mit seiner Umgebung auszudehnen. Die Realität wird um eine virtuelle Realität erweitert. Die mittels der Computereinrichtung aufgelegten Schichten tragen in diesem System nur einen informativen Charakter. Die Darstellung einer zweiten virtuellen Ebene erfolgt dabei immer nur im Zusammenhang mit Objekten der realen Welt.

Augmented Reality hat das Potenzial, die Beziehungen der Menschen mit den Informationen ergonomischer zu gestalten. Die Daten aus dem Internet werden an die Benutzer im geforderten Kontext für verschiedene Situationen im alltäglichen Leben automatisch geliefert. So hebt die Technologie der AR die Wechselwirkung zwischen dem Menschen und den Informationen auf ein grundsätzlich neues Niveau.

'Hands free'-Geräte sind die Markttreiber

Obwohl die Technik der Augmented Reality in Smartphones und Tablets verwendet wird, liegen die größten Hoffnungen im Bereich der Hands-free-Geräte. Hands-free-Geräte sollen einen leichteren Umgang gewähren und bestimmte Handlungsbarrieren durchbrechen. Sechs Felder der Augmented-Reality-Technologie treiben die Entwicklung:

1. System-Hardware

Tablets oder Smartphones, die die Nutzung der Augmented Reality gewährleisten. Dazu gehören Prozessoren, wie Displays, verschiedene Sensoren, GPS, Beschleunigungsmesser, die Gyroskope. Aber auch die Videokamera als Kommunikationsmittel zwischen Smartphone und der realen Welt spielt eine wichtige Rolle.

2. Ein-/Ausgabesysteme

Seit Jahren wird versucht, die AR-Technik in einer Brille zu verbauen. Vorteil: Der Nutzer hat die Hände frei. Aktuell sind verschiedene Systeme am Markt.

3. Augmented Biology

Die nächste AR-Generation der Ein-/Ausgabegeräte wird vermutlich die der Augmented Biology sein - beispielsweise über Kontaktlinsen. Die Technik der Augmented Reality in einer Kontaktlinse zu verarbeiten ist eine äußerst komplizierte Angelegenheit. Größtes Problem: Dabei muss AR-Technik auf die Größe einer Kontaktlinse verkleinert werden. Außerdem ist die Hardware direkt am Sehorgan angebracht, was bedeutet, dass jeder Defekt der Linse zum Verlust des Augenlichts führen könnte. Ein weiterer Aspekt, der es erschwert AR-Kontaktlinsen zu entwerfen ist, dass es dem Auge sehr schwer fällt, bzw. dass es für viele Menschen nicht möglich ist, Dinge die sich näher als 15 cm vor dem Auge befinden, zu fokussieren.

4. Browser für Augmented-Reality-Systeme

Software, welche Daten von Sensoren oder Content in begreifbare Informationen für den Menschen umwandelt. Dabei spielt die Videokamera eine wichtige Rolle, die Bilder der realen Welt in Echtzeit auf den Browser überträgt. Daraufhin wird eine zweite Ebene mit den Informationen darübergelegt.

5. Bilderkennungssysteme

Eine weitere Herangehensweise stellt eine Technologie zum Erkennen von Bildflächen dar. Das Unternehmen SPRX hat dabei eine Technologie entwickelt, mit der zuvor Bilder von dem Programm gelesen werden und danach mit der passenden App mit AR-Elementen bestückt werden können. So können beispielsweise Kataloge in einer App gespeichert werden, ohne mit QR-Codes oder Barcodes arbeiten zu müssen. Die App erkennt zuvor festgelegte Ankerpunkte und identifiziert das Bild in der Datenbank. Im zweiten Schritt gibt der Browser dann die passenden Daten bekannt.

6. AR-Content

• Daten, welche mit einem Objekt direkt verbunden sind: Eine Methode, bei der es immer nur einen individuellen Austausch zwischen dem Objekt und einer App gibt. Häufig werden dabei QR-Codes oder Bildankerpunkte genutzt. Aber auch Datenaustausch in Zusammenarbeit mit RFID-Chips kann stattfinden.
• Shared Content: Entweder gibt es dabei einen freien und kostenlosen Zugang zu standardisierten Daten oder Content Broker bieten Daten zum Verkauf an. Diese Daten werden dann beispielsweise mit Koordinaten auf einer Karte gespeichert und können dann von einer App in begreifbare Informationen umgewandelt werden.

Augmented Reality in der praktischen Anwendung

Die Anwendungen von Augmented Reality unterscheiden sich im Prinzip nur im Grad ihrer Mobilität und Komplexität, das darunter liegende Augmented-Reality-System bleibt das gleiche. Webbasierte Anwendungen von Augmented Reality bieten komplexe Möglichkeiten für den stationären PC oder Laptop mit Kamera und Internetzugang. Als Markierungen kommen gedruckte Marker, ähnlich der bekannten QR-Codes, aber auch Bilder, Visitenkarten, Flyer, eine Produktverpackung, sogar der Benutzer selbst in Frage.

Der Kleiderversandhandel Otto   nutzt Augmented Reality und verbindet diese mit dem Social Web. Mit einer neuen Facebook-App können Kleider virtuell anprobiert werden, was die Auswahl erleichtert und die Hemmschwelle des Online-Bestellens senkt.

Wo Augmented Reality Einzug hält

Kombinationen aus aktuellen Technologien erweisen sich als vielversprechend: Einerseits bieten zahlreiche fortgeschrittene Bilderkennungs-Frameworks wie Vuforia oder Wikitude verschiedene Optionen, die Umgebung zu erkennen und mit virtuellen Inhalten zusammenzuführen. So ist es bisher möglich, Logos, Bilder oder in absehbarer Zukunft sogar ganze Objekte im dreidimensionalen Raum zu tracken. Andererseits helfen Location-based-Technologien dabei, die Position von Benutzern zweckmäßig zu integrieren. Diese Art von Technologie ist bereits durch die Verwendung im mobilen Bereich verbreitet. Von augmentierten Hilfestellungen bei der mechanischen Bedienung von Geräten zu einfachen Anwendungen wie der Darstellung von Metainformation bei medizinischen Handgriffen, liegt es an Experience Designern, die Potenziale des neuen Mediums zu erkennen und solide Konzepte dafür zu entwickeln. Die Anwendungsbereiche sind laut Deutsche Bank Research   vielfältig:

Welche AR-Anwendungsbereiche zukunftsträchtig sind
Hochspezialisierte Anwendungen	Massenanwendungen
Militär
Verbessertes Training für Kampfpiloten
Schnellerer Informationstransfer in Krisensituationen
Medizin	Medizin/Wellness
Verbesserter Informationsfluss im Kreißsaal	Echtzeitinformationen über Vitaldaten im Alltag
Vereinfachte Ausbildung durch Visualisierung
	Gaming
	Emotionalisiertes Spielgeschehen auf Konsole und Smartphone
	Lebensechteres interaktives Gaming mit Wearables
	Navigation und Tourismus
	Warnung vor Gefahrenquellen auf der Straße
	Situativ angepasste Echtzeitinformation zu touristischen Zielen
	Visualisierung untergegangener Sehenswürdigkeiten
	Anreicherung von Freizeitangeboten wie Schwimmbad, Zoo und Freizeitpark mit neuen Unterhaltungsangeboten
Architektur	Architektur
Visualisierung von Großbauprojekten	Vereinfachte Raumplanung des Privathauses dank 3D
	Darstellung von Bauplänen
Produktion/Marketing/Service	Produktion/Marketing/Service
Visuelle Unterstützung bei der Produktentwicklung	Höherer Erlebnisfaktor beim Einkaufen
Erleichterung der Zusammenarbeit internationaler Teams	Hilfe bei der Wartung von Haushaltsgeräten
Neue Marketingmöglichkeiten beim Vertrieb
Erleichterung der Wartung und komplexer Produkte

Hürden, die noch genommen werden müssen

Der Augmented Reality-Markt hat beachtliches Wachstumspotenzial. Diesbezüglich schätzt die Technologieberatung Juniper Research  , dass die Zahl der Nutzer binnen fünf Jahren von 60 Millionen auf etwa 350 Millionen steigen sollte; dies entspräche einem durchschnittlichen jährlichen Wachstum von 35 Prozent. Zugleich sollte der Weltmarkt bis zum Jahr 2020 von derzeit 500 Millionen Euro auf 7,5 Milliarden Euro steigen, was wiederum einem durchschnittlichen jährlichen Wachstum von rund 72 Prozent entspräche.

Diese Wachstumsprognose ist allerdings mit deutlichen Unsicherheiten verbunden. Beispielsweise basiert die Schätzung auf der Annahme, dass Augmented Reality sehr schnell den Massenmarkt der Konsumenten erobert. Dies wiederum setzt voraus, dass sowohl die Preise für IT-Hardware als auch für moderne Datenübertragung (insbesondere auch im Mobilfunk) bei schnell steigender Leistungsfähigkeit weiter deutlich fallen.

Was den AR-Erfolg noch ausbremst
Technisch	Nutzerfreundliche Handhabung/Steuerung
	Blickgerechte Bilddarstellung
	Ausdauernde Batterieleistung
	Ausreichende Rechenleistung
Poltisch/ Regulatorisch	Vertrauenswürdiger Datenschutz
	Verlässliche, leistungsfähige Netzwerkinfrastruktur
Wirtschaftlich	kurze Produkteinführungszeiten bzgl. Umsetzung der Forschung

Augmented Reality besitzt also großes wirtschaftliches Potenzial in vielen verschiedenen Anwendungsbereichen. Doch um dieses Potenzial auch auszuschöpfen, braucht es dringend Lösungsansätze für die anstehenden Herausforderungen; von der Nutzerfreundlichkeit über die Batterie- und Rechenleistung bis hin zu Datenschutz und vorhandenen Datennetzen.

K.O.-Kriterium: Nutzerfreundlichkeit bei Steuerung und Bilddarstellung

Die Forderung nach Nutzerfreundlichkeit bezieht sich insbesondere auf die Aspekte Steuerung und Bilddarstellung. So werden hinsichtlich der Bilddarstellung Smartphones, Tablets oder auch intelligente Uhren als wegweisende Endgeräte gesehen. Der Grad der Nutzerfreundlichkeit, den diese Endgeräte bezüglich der Bilddarstellung ermöglichen, lässt sich aber noch weiter steigern. Beispielhaft stehen hier solche Endgeräte, die das Bild unmittelbar im natürlichen Blickfeld des Nutzers darstellen. Das große Potenzial liegt diesbezüglich also sowohl bei den Augmented-Reality-Datenbrillen als auch bei den -Kontaktlinsen.

Entscheidend ist auch die Steuerungsform der Interaktion zwischen Mensch und Maschine. Hier erscheinen beispielsweise solche Steuerungen besonders zukunftsweisend, die auf intuitive, natürliche Körperbewegungen des Menschen rekurrieren (insbesondere auch Gesten-Steuerung), um daraus die Kommandos zu interpretieren.

Zu schwach: Batterie-und Rechenleistung

Bei Batterie-und Rechenleistung der Endgeräte braucht es noch wesentliche Fortschritte, bis die Technologie tatsächlich die Stufe der Alltagstauglichkeit für die breite Masse erreicht. So tritt Augmented Reality mit dem Anspruch der Interaktion in Echtzeit an. Dem widerspricht allerdings bereits, dass die notwendigen Daten oft nicht hinreichend schnell berechnet werden beziehungsweise verfügbar sind.

Über die Rechenleistung hinaus gibt es aber auch einen deutlichen Entwicklungsbedarf hinsichtlich der Batterieleistung bei den Endgeräten. So können die momentan verfügbaren Batterien die mobilen Augmented-Reality-Systeme oft nur unzureichend lange versorgen und erreichen im Betrieb teilweise auch zu hohe Temperaturen.

Datenschutzbedenken belasten Entwicklung

Datenschützer, vor allem in Europa, befürchten, dass mit Augmented-Reality-Technologien in die Persönlichkeitsrechte eingegriffen wird. Vor allem die Idee einer mit Kamera und automatischer Gesichtserkennung ausgestatteten Datenbrille schürt die Angst vor einem allgegenwärtigen und vernetzten Überwachungssystem und provoziert starke gesellschaftliche Widerstände. Entsprechend sind die politischen Ebenen diesbezüglich spürbar alarmiert. Gefordert wird hier ein möglichst weltumspannender, verbindlicher Rechtsrahmen für die Verwendung personenbezogener Daten.

Engpässe vorprogrammiert: Leistungsfähige Kommunikationsnetze

Ist das Kommunikationsnetz nicht hinreichend leistungsfähig (insbesondere Systemverfügbarkeit und Geschwindigkeit), führt das bei den mit Augmented Reality verbundenen enormen Datenflüssen zu Unterbrechungen und damit womöglich auch zu empfindlichen Ausfällen im Wertschöpfungsprozess. Die Erfolgsaussichten der neuen Angebote hängen daher unmittelbar von der Verbreitung und Leistungsfähigkeit des Kommunikationsnetzes ab. Die Frage nach der Geschäftsgrundlage der vielfältigen Augmented-Reality-Angebote ist daher eng mit der Frage nach dem Ausbau moderner Datennetze verbunden.