Adaptive Kommunikation

Die Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT) durchlebt derzeit eine rasante Entwicklung, die das Potenzial besitzt, nahezu alle privaten und geschäftlichen Bereiche zu verändern. Technisch vollzieht sich ein Wandel von der reinen Sprachkommunikation hin zur multimedialen Datenkommunikation. Neue Dienste wie Videobroadcasting, Internet-TV, Videokonferenz, Voice over IP (VoIP), ortsabhängige Mehrwertdienste wie Reise- und Verkehrsinformationen, e- und m-commerce sowie ständig verfügbare Kontextinformation ändern die Arbeitsabläufe und wecken neue Bedürfnisse, die wiederum neue Anforderungen an die Informations- und Kommunikationstechnologie stellen: Kommunikation muss (fast) überall und zu jeder Zeit möglich sein, die Kosten müssen niedrig und die Dienstgüte und Kapazität müssen hoch sein. IKT ist somit die Basis für alle Schlüsselindustrien, angefangen von der Logistik bis zur Elektrizitätswirtschaft.

Dieses lässt sich durch Optimierung nur jeweils eines einzelnen Kommunikationssystems nicht erreichen. Der Schlüssel liegt in der Adaptivität: In Abhängigkeit von den Dienstgüteanforderungen der jeweiligen Anwendung muss z.B. das beste verfügbare Kommunikationssystem ausgewählt werden und die Anwendung muss sich an die dabei erreich-bare Dienstgüte anpassen. Eine weitere Erhöhung der Effizienz, die die Kosten maßgeblich beeinflusst, kann nur durch eine optimale und adaptive Nutzung aller verfügbaren Ressourcen erreicht werden. Neue Perspektiven ergeben sich z. B. in der Nachrichtentechnik mit der besseren Nutzung der Ressource Raum. Durch adaptive Antennentechnologien und adaptive Signalverarbeitung können Störquellen ortsabhängig herausgefiltert werden. Zukünftig müssen sich die Kommunikationssysteme an sich ändernde Kanaleigenschaften z. B. bei variierenden Aufenthaltsorten des Nutzers oder bei dynamischen Störungen selbstständig adaptieren.

• Adaptive Kommunikation als Leitthema überspannt eine Vielzahl von Technologien und Anwendungsbereichen. Die nachfolgenden Beispiele spiegeln die Potenziale der Adaptivität in verschiedenen Anwendungen wider.
• Bei der spontanen Vernetzung von Arbeitsgruppen, z. B. in Besprechungsräumen, auf Baustellen oder bei Katastropheneinsätzen muss sich die Netztopologie selbst organisieren und an die Teilnehmer und deren Kontext, z.B. Mobilität, anpassen.
• Bei der Kommunikation mit und zwischen Fahrzeugen muss sich die Funktechnologie an wechselnde Ausbreitungsumgebungen anpassen und die Anwendung dementsprechend an die Verfügbarkeit und Güte der Dienste.
• Quality of Service (QoS) – Bewertungen erlauben Anpassungen des Netz- und Dienstemanagements zur Optimierung der Netze und Dienste.
• Kommunikationsdienste, wie VoIP – Telefonie oder Videokonferenzdienste, können sich an die Endgeräte und an die Güte der Verbindung anpassen.
• Sensorik und Sensornetze können sich beispielsweise in der Logistik, in der Produktionstechnik oder im Gesundheitswesen zur Kommunikation selbst organisieren und z.B. bei Ausfall einzelner Sensoren adaptieren.
• Kontextbezogene Informationsverarbeitung erlaubt zum Beispiel die Anpassung der Messgenauigkeit und Benachrichtigungsintervalle bei kritischen Temperaturen innerhalb eines Containers oder bei kritischen Vitaldaten eines Patienten.

Um eine deutliche Steigerung der Effizienz von Kommunikationsnetzen und -systemen durch Adaptivität zu erreichen, ist über eine Vielzahl von Technologiebereichen eine interdisziplinäre Kooperation erforderlich. Diese soll durch gemeinsame Grundlagenforschung, Lehre und angewandte Forschung und Entwicklung im Leitthema der Adaptiven Kommunikation gefördert und verbessert werden.

Prof. Dr. Carmelita Görg
Prof. Dr. Karl-Dirk Kammeyer
Prof. Dr. Martin Schneider