SENSOR-AKTUATOR-NETZWERK
Konkret wird ein Internet of Things (IoT) Toolkit entwickelt, das aus einem Netzwerk von Sensoren, Aktuatoren und Prozessoren besteht. Es wird im Rahmen der gestalterischen Interventionen im Feld eingerichtet und fungiert dann als (deren) medientechnologische Infrastruktur. Der Einsatz von Technologie erfolgt aber in kritischer Abgrenzung vom kommerziellen und technophilen ‘Smart’-Paradigma. Mit Sensoren wird die lokale Lebenswelt erfasst (Monitoring), mittels medialer Darstellungsformate analysiert und ihre Topologie in einem interaktiven, multimedialen Atlas verdichtet. Aktoren überführen die ausgewerteten Messwerte dynamisch-regulativ zurück in die physische Umgebung und tragen so zur Gestaltung adaptiver Installationen mit multifunktionalem Interspezies-Mobiliar und beziehungsstiftenden Formaten wie automatisierten Live-Streams bei. Eine App ermöglicht die Vermittlung aktueller Informationen, die ortsensitive Nachempfindung von Naturereignissen sowie die Partizipation an wissenschaftlichen Prozessen und der Pflege öffentlicher Räume. Durch diese Interventionen entsteht ein Response-able Environment (statt ‘smart’ oder ‘responsive’) mit erweiterter Kommunikationsfähigkeit und Handlungsmacht.
SENSOREN
AKTUATOREN
APPLIKATIONEN
IoT TOOLKIT & PROTOYPING
Basierend auf den Technologien des Internets der Dinge (IoT) wird ein generisches technologisches System (IoT-Toolkit) als Werkzeug der Feld- und Designforschung entwickelt, das im Verlauf der Fallstudien in den Untersuchungsgebieten installiert wird und kumulativ Funktionalitäten zur Analyse der Biodiversität (FS1), Interspezies-Raumgestaltung (FS2) und gesellschaftlichen Vermittlung (FS3) bereitstellt. Ökologische Faktoren wie Energie-, Material- und Ressourcenverbrauch sowie Emissionen werden im Rahmen einer Umweltlasten-Nutzen-Abwägung genau bedacht und evaluiert.
Das Toolkit ist modular aufgebaut. Sensoren erfassen kontinuierlich oder diskret Aktivitäten und Zustandsänderungen des Gebiets (z.B. Bewegung, Distanz, Berührung/Druck, Infrarot, Bild, Ton oder Temperatur, Feuchtigkeit, Wasserstand, Lichtstärke, Luft- und Wasserqualität mittels Umgebungssensoren) und Aktuatoren (z.B. Motoren, Projektoren, Lautsprecher, Leuchten, Ventile) wirken auf es ein. Sie werden mit weiteren Grundkomponenten wie Energieversorgungseinheit und Netzwerkmodul (drahtlose LoRaWAN- und 3/4/5G-Mobilnetzwerke) zu IoT-Devices gebündelt. In FS3 wird die App Wildtiere des NGO-Projektpartners SWILD zur kontextsensitiven Wissensvermittlung integriert. Lokalisierung wird durch GPS und BLE-Beacons gewährleistet. Citizen Science-Funktionen ermöglichen Partizipation, so dass die App als distribuierte Aktuator- und Sensor-Plattform zugleich fungiert. Das IoT-Backend leistet automatisierte Datenspeicherung und -verarbeitung (Validierung, Filterung, Sortierung, Aggregation, Analyse, Klassifikation) sowie die regelbasierte Steuerung. Die Prozessierung von Sensormessungen, Bild- und Tonaufnahmen kann wie bei den KI-Kameras und KI-Mikrofonen als Edge Computing im Knotenpunkt selbst oder im Backend erfolgen.5
Die Kombinierbarkeit der Knotenpunkte bildet die Grundlage der Experimente. Das IoT-Toolkit hat einen Umfang von ca. 100 Sensor- und Aktuator-Knoten, die engmaschig oder weiträumig eingesetzt werden können. Während der Fallstudien werden ihre Konfigurationen variiert – Architektur, Logik und Backend bleiben aber konstant, was zu zeitlichen und finanziellen Einsparungen führt und die Datentypen und Ergebnisse vergleichbar macht. Das optimierte und dokumentierte Toolkit ist Teil des anwendungsorientierten Outputs des Projekts.