Kategorie: Bericht

Gamification zur Unterstützung in der Elektromobilität

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Dieser Beitrag[ref]Der Beitrag ist im Rahmen eines Projektes im Modul Mensch-Computer-Interaktion (Wintertrimester 2012, Prof. Dr. Michael Koch) an der Universität der Bundeswehr München entstanden.[/ref] beschäftigt sich mit der Verwendung von Game Mechanics im Kontext der Elektromobilität und stellt dar, wo Ansatzpunkte von Gamification in diesem Fachbereich liegen könnten. Ziel ist es, Ideen für den intelligenten Einsatz von „spielerischen“ Mitteln (Game Mechanics) zu finden, um die Akzeptanz für Elektromobilität zu erhöhen. Darüber hinaus untersucht der Artikel den möglichen Erfolg eines Einsatzes sowie die theoretischen Hintergründe. Das Dokument unterteilt sich in die folgenden Abschnitte. Zu Beginn erfolgt eine kurze Einführung und ein Überblick über den Themenbereich Elektromobilität, um den Hauptteil der Arbeit besser einordnen zu können. Danach werden wichtige Grundlagen zur Anwendung von Gamification erläutert. Die eigentliche Betrachtung von zukünftigen Motivationsideen erfolgt im Abschnitt „Gamification in der Elektromobilität“. Zuletzt bildet ein Fazit über die Ergebnisse den Abschluss des Dokuments.

Elektromobilität

Elektromobilität ist nicht erst ein Thema der letzten Jahre. Bereits 1834 wurde der erste Elektromotor in Potsdam von Hermann Jacobi erfunden, welcher im Jahre 1838 erstmals in einem Boot eingesetzt wurde. Bis auf die heutigen Anwendungsfälle im Transport oder bei Kleinstelektronik, hat der elektrische Antrieb im Fahrzeug jedoch keinen Durchbruch erzielen können.

Der Begriff Elektromobilität ist trotzdem in aller Munde. Fest steht, dass dadurch eine Verringerung der Umweltbelastung sowie eine Reaktion auf die knappen Rohstoffreserven erreicht werden soll. Doch was sich wirklich dahinter verbirgt, ist momentan eher unklar (Hanselka & Jöckerl, 2010[ref]Hanselka, Holger; Jöckerl, Michael (2010): Elektromobilität — Elemente, Herausforderungen, Potenziale, in: Reinhard F. Hüttl, Bernd Pietschetsrieder und Dieter Spat: Elektromobilität – Potenziale und Wissenschaftlich-Technische Herausforderungen. S. 21-23. Berlin, Heidelberg: Springer.[/ref]) und soll in diesem Abschnitt geklärt werden.

Begriff

Eine anerkannte Definition von Elektromobilität existiert nicht. Gemeinsamkeiten finden sich nur in der für den Antrieb benötigten Energie, die konventionell aus einem Verbrennungsvorgang oder einem Elektromotor stammen kann. Mehmet Yay fasst dies in folgender Charakterisierung zusammen:

„Elektromobilität umfasst alle Fahrzeuge, die elektrisch oder nur teilweise mit elektrischer Energie bewegt werden“ (Yay, 2010[ref]Yay, Mehmet (2010): Elektromobilität. Frankfurt a.M.: Peter Lang Verlag.[/ref])

Bei diesen Fahrzeugen wird hinsichtlich der Energiequelle zwischen batterieelektrisch und wasserstoffelektrisch angetriebenen Elektromobilen unterschieden. Die Gemeinsamkeit beider Fahrzeugtypen ist der elektrische Antrieb, verbunden mit der Batterie als Energiespeicher. Elektrische Fahrzeuge bieten einen hohen Wirkungsgrad, da sie die vorhandene Energie effizienter nutzen und dabei keinerlei Ölverbrauch, Emissionen und Motorgeräusche aufweisen (Yay, 2010[ref]Yay, Mehmet (2010): „Elektromobilität“. Frankfurt a.M.: Peter Lang Verlag.[/ref]; Unsere Autos, 2011[ref]www.unsere-autos.de (2011): Was ist Elektromobilität?, http://www.unsere-autos.de/w/files/e-mobilitaet/100217vda10_unterrichtsmaterialien_elektromobilitaet.pdf.[/ref]). Im Folgenden wird die Thematik Elektromobilität nur für Straßenfahrzeuge im Sinne eines Autos weiter untersucht.

Herausforderungen

Herausforderungen für die Elektromobilität liegen momentan noch in der Reichweite und der Alltagstauglichkeit, obwohl der Trend zum Leben in Metropolen und damit zu geringeren zurückzulegenden Strecken geht. Das Laden einer Batterie benötigt noch zu viel Zeit und die Kapazitäten reichen bislang nur für kurze Strecken. Schnellladungen sind meist durch fehlende Infrastruktur nicht möglich oder schlicht zu teuer. Weiterhin kannre momentan kein Durchbruch der Elektromobilität erreicht werden, da eine grundlegende Standardisierung, wie beispielsweise in Bezug auf die Ladeadapter, fehlt. Durch hohe Anschaffungskosten, bedingt durch die Batterie, bleibt der Anreiz zum Kauf eines solchen Fahrzeuges eher gering. Um wirklich umweltfreundliche Elektromobilität zu gewährleisten, muss die Energieversorgung zudem aus regenerativen Quellen stammen. Aus diesem Grund ist ein logistisches und intelligentes Netz sogenannter Systemtankstellen notwendig, um die angestrebte weitreichende Elektromobilität zu realisieren. Unter Systemtankstelle wird allgemein die Infrastruktur zum Beladen eines Elektrofahrzeuges verstanden. Diese sorgen dafür, dass Elektrofahrzeuge mit Energie von den Energieversorgungsunternehmen versorgt werden können (Hanselka & Jöckerl, 2010[ref]Hanselka, Holger; Jöckerl, Michael (2010): Elektromobilität — Elemente, Herausforderungen, Potenziale. In: Reinhard F. Hüttl, Bernd Pietschetsrieder und Dieter Spat: Elektromobilität – Potenziale Und Wissenschaftlich-Technische Herausforderungen. S. 21-23. Berlin, Heidelberg: Springer.[/ref]; Bund, 2009[ref]Bundesregierung (2009): Nationaler Entwicklungsplan Elektromobilität der Bundesregierung. http://www.bmbf.de/pubRD/nationaler_entwicklungsplan_elektromobilitaet.pdf.[/ref]; Kohler, 2011[ref]Kohler, Herbert (2011): Herausforderungen im Bereich Fahrzeugkonzepte und Elektrische Antriebssysteme. In: Reinhard F. Hüttl, Bernd Pischetsrieder und Dieter Spat: Elektromobilität – Potenziale und wissenschaftlich-technische Herausforderungen. Berlin, Heidelberg: Springer.[/ref]). Eine genauere Aufteilung der Einzelsysteme und deren Funktion wird an dieser Stelle nicht weiter vertieft.

Welche Akteure im Gesamtkonzept für Elektromobilität existieren, zeigt der folgende Abschnitt. Dadurch basierend werden verschiedenste Ziele und Möglichkeiten für Einwirkungen abgeleitet, um die Hintergründe im Hauptabschnitt besser verstehen zu können.

Akteure

In der Betrachtung von Elektromobilität existieren verschieden Akteure, die unterschiedliche Sichtweisen auf vorhandene Prozesse besitzen. Abhängig vom Kontext der Person ergeben sich dadurch unterschiedliche Aufgaben, Interessen sowie Ansatzmöglichkeiten für Gamification. Folgende Personengruppen können unterschieden werden:

  • Betreiber: Unternehmen, die Infrastruktur und Netze bereitstellen bzw. warten. Sie stellen auch mehrere Ladeeinrichtungen, die durch eine Leitstelle verwaltet werden, zur Verfügung.
  • Endkunden: Personen, die Empfänger der Dienstleistungen von Betreibern im Kontext der Elektromobilität sind, d.h. Benutzer von Ladesäulen.
  • Energieversorger: Stromlieferanten, die mit Strom handeln und diesen den Endkunden bereitstellen bzw. verkaufen.
  • Hersteller: Personengruppe, die Technologien für Betreiber und Endkunden bereitstellt. Sie beeinflussen die Möglichkeiten und die Akzeptanz von / für Elektromobilität.
  • Staat: In unserem Fall die Bundesregierung, die durch Gesetzgebung Regelungen im Umgang mit Strom und Standards festlegt. Sie prägt dabei sowohl durch Förderungen als auch durch Festlegungen die gesamte Systemlandschaft für Elektromobilität.

Hinsichtlich Software und Technik existieren noch weitere Gruppen, wie Administratoren, Sachbearbeiter und Marketing-Vertreter, die den oben genannten Akteuren zuarbeiten und die Elektromobilität direkt mit beeinflussen können. Das Zusammenwirken der einzelnen Personengruppen ist komplex und geprägt von Gewinnmaximierung auf Seiten der Betreiber bzw. Energieversorger sowie Kostenminimierung bei Endkunden.

Aktueller Stand

Aufgrund des Klimawandels und endlicher Ressourcen versucht die Bundesregierung, Deutschland zu einem Leitmarkt und Leitanbieter für Elektromobilität zu machen. Dabei sollen die folgenden Ziele erreicht werden:

  • Stärkung des Wirtschaftsstandortes Deutschland in Bezug auf alternative Mobilität
  • Verringerung von Treibhausgasen gegenüber 1990 um 40%, bis 2020 und um 80% bis 2050
  • Bis 2020: 1 Million (bis 2030: 6 Million) Elektrofahrzeuge auf deutschen Straßen
  • Bis 2050: überwiegend aus regenerativen Energieträgern bestehender Stadtverkehr

Durch Studien und Förderung von Schaufenster- bzw. Leuchtturmprojekten sowie in Forschung und Entwicklung versucht die Regierung diese Ziele zu realisieren (Bund, 2011a[ref]Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (2011): Elektromobilität – Deutschland als Leitmarkt und Leitanbieter, URL: http://www.bmvbs.de/cae/servlet/contentblob/69228/publicationFile/46172/elektromobilitaet-deutschland-als-leitmarkt-und-leitanbieter.pdf[/ref]; Bund, 2011b[ref]Bundesregierung (2011): Regierungsprogramm Elektromobilität, URL: http://www.bmvbs.de/cae/servlet/contentblob/66778/publicationFile/38279/regierungsprogramm-elektromobilitaet.pdf.[/ref]).

Dies ist aktuell u.a. erkennbar an den folgenden Maßnahmen:

So sind bislang schon 2000 Elektrofahrzeuge im Einsatz und es wurden hunderte Ladesäulen installiert (Bund, 2011a[ref]Bundesregierung (2011): Regierungsprogramm Elektromobilität. http://www.bmvbs.de/cae/servlet/contentblob/66778/publicationFile/38279/regierungsprogramm-elektromobilitaet.pdf[/ref]). Das Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (Bund, 2011b[ref]Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (2011): Elektromobilität – Deutschland als Leitmarkt und Leitanbieter. http://www.bmvbs.de/cae/servlet/contentblob/69228/publicationFile/46172/elektromobilitaet-deutschland-als-leitmarkt-und-leitanbieter.pdf[/ref]) beschreibt außerdem noch weitere Modellregionen und ihre Projekte.

Gamification

Bevor im kommenden Abschnitt darauf eingegangen wird, wie Gamification zur Akzeptanzsteigerung für Elektromobililität eingesetzt werden kann, werden in diesem Abschnitt grundlegende Begriffe zu Gamification erläutert. Abschließend erfolgt eine Darstellung heutiger Anwendungsbeispiele in verschiedensten Kontexten zur Verdeutlichung. Dadurch sollen mögliche Ansatzpunkte für die Anwendung von Gamification-Mitteln („Game Mechanics“) verdeutlicht und weitere Grundlagen für die Steigerung der Akzeptanz in der Elektromobilität gelegt werden. Als grundsätzliche Quellen dieses Abschnitts dienen der Beitrag Gamification -Steigerung der Nutzermotivation durch Spielekonzepte und das Gamifcation Wiki. Daher werden die Grundlagen nur oberflächlich eingeführt. Weitere Details sind den genannten Quellen zu entnehmen.

Begrifflichkeiten

Gamification selbst zu definieren ist schwierig, da sich zahlreiche Definitionsversuche in der Literatur befinden und bislang keine anerkannte Definition existiert. Eine mögliche Definition könnte, wie folgt lauten:

„Gamification ist die Verwendung von spieltypischen Mechaniken außerhalb reiner Spiele, mit dem Ziel, das Verhalten von Menschen zu beeinflussen.“ (Breuer, 2011[ref]Breuer, Markus (2011): Was ist Gamification?, http://intelligent-gamification.de/2011/05/11/was-ist-gamification/.[/ref])

Mit Gamification versucht man somit Menschen unterbewusst zu einer Handlung durch spieletypische Mechaniken zu bewegen. Die angesprochenen Mechaniken werden auch als „Game Mechanics“ bezeichnet und sind ausführlich im Wiki zu Gamification[ref]Siehe http://gamification.org/wiki/Game_Mechanics.[/ref] beschrieben. Die folgende Auflistung verdeutlicht die wichtigsten Vertreter. Die eingeführte Nummerierung wird in folgenden Abschnitten verwandt, um auf die dargestellten Game Mechanics zu verweisen. Wie diese in anderen Kontexten angewandt werden können, folgt im nächsten Abschnitt.

Game Mechanics
[1] Status [6] Epic Meaning
[2] Rangliste [7] Fortschrittsanzeige
[3] Quests [8] Community Collaboration
[4] Transparente Resultate [9] Cascading Information
[5] Feedback (loops) [10] Countdown

Theorien

Alle eingesetzten Game Mechanics basieren auf Theorien, die versuchen das menschliche Verhalten zu erklären und zu beeinflussen. Dabei soll die Motivation einer Person, sich langanhaltend und intensiv mit einer Sache auseinanderzusetzen an ein bestimmtes Handlungsziel gebunden werden. Motivationstheorien bilden die Grundlage von Game Mechanics und dienen im Abschnitt Gamification in der Elektromobilität als Ideen für mögliche Ansatzpunkte. Zu den wichtigsten Theorien zählen neben der Maslowschen Bedürfnisyramide (Maslow, 1943 [ref]Maslow, Abraham (1943): A Theory of Human Motivation, Psychological Review 50 (1943), S. 370-396.[/ref]):

  • E-R-G-Theorie von (Alderfer 1969[ref]Alderfer, Clayton (1969): An Empirical Test of a New Theory of Human Needs, Organizational Behavior and Human Performance. 1969, Bd. IV.[/ref])
  • Zielsetzungstheorie von (Locke und Latham 1990[ref]Locke, E. A., Latham, G. P. (1990): A Theory of Goal-Setting and Task Performance, Englewood Cliffs, NJ: Prentice Hall.[/ref])
  • Flow-Theorie von (Csikszentmihalyi 1975[ref]Csikszentmihalyi, Mihaly (1975): Beyond Boredom and Anxiety – The Experience of Play in Work and Games, Jossey-Bass.[/ref])
  • Balance-Theorie von (Adams 1965[ref]Adams, J. S. (1965): Inequity in Social Exchange, in: L. Berkowitz (Ed.): Advances in Experimental Social Psychology.[/ref])
  • Selbstbestimmungstheorie von (Deci und Ryan 1993[ref]Deci, E. L. & Ryan, R. M. (1993): Die Selbstbestimmungstheorie der Motivation und ihre Bedeutung für die Pädagogik. Zeitschrift für Pädagogik, Bd. 39.[/ref])

Basierend auf diesen Quellen erfolgt nun eine kurze Betrachtung heutiger Einsatzbeispiele und jeweils verwendeten Mechanismen, um einen Eindruck der Möglichkeiten von Gamification zu erhalten.

Anwendungsbeispiele

Game Mechanics sind keine reine Theorie mehr, sondern erste Anwendungen zeigen bereits das Potential. Die folgende Tabelle enthält einen Überblick über verschiedene Anwendungsbeispiele, welche die Möglichkeiten verdeutlichen. Die dabei eingesetzten Game Mechanics sind ebenso angeben:

Beispiel Eingesetzte Game Mechanics
Gaming the Classroom[ref]Siehe https://gamingtheclassroom.wordpress.com/.[/ref] [2] – [5] sowie [7]
Gamersgate[ref]Siehe http://www.gamersgate.com/info/reward-program.[/ref] [1] – [5] sowie [7]
Knowledge Quest[ref]Siehe http://www.forbes.com/sites/sap/2011/03/04/the-gamification-of-sap/.[/ref] [2] – [4], [6] sowie [9]

Weitere interessante Beispiele werden auf der Seite http://intelligent-gamification.de/category/cases/ dargestellt. Im nächsten Abschnitt wird untersucht, inwiefern sich Gamification auf den Kontext Elektromobilität übertragen lässt.

Gamification in der Elektromobilität

Bislang sind die Reichweite und das Image von Elektrofahrzeugen noch eher gering, wie in den dargestellten Abschnitten und Quellen deutlich wurde. In diesem Abschnitt wird daher geklärt, ob und wie Gamification-Mechanismen in der Elektromobilität angewandt werden könnten, um die Akzeptanz dafür zu steigern. Dazu werden die im Abschnitt Grundlagen erläuterten Game Mechanics und Theorien anhand von verschiedenen Einsatzmöglichkeiten untersucht und bewertet.

Derzeitige Verwendung von Gamification

Einige Quellen berichten über die Ideen des Einsatzes von Spieletechniken zum Spritsparen bzw. Energiesparen. Bislang fehlen aber noch die eigentlichen Umsetzungen dazu.

So wird bspw. im Blog einfachnachhaltig.de berichtet, dass durch eine Art Challenge in einer Gemeinschaft von Autofahrern durch Gamification der Spritverbrauch gesenkt werden kann. Dabei traten im Wettkampf [3] Fahrschüler gegeneinander an, die für Spritsparen mit kleinen Preisen belohnt wurden [4]. Somit fand ein Vergleich der Ergebnisse [2] und im weiteren Sinne auch eine Kommunikation bzw. Verbindung der Fahrschüler untereinander durch den Wettstreit statt [8]. Dabei setzte sich der Initiator selbst ein Spritspar-Ziel, welches er immer und immer wieder [5] durch kleinste Anpassungen seiner Fahrweise erreichen wolle[ref]Detaillierte Informationen finden sich unter http://blog.einfachnachhaltig.de/29-liter-auf-100-kilometer-gamification-motiviert-zum-spritsparen/comment-page-1/#comment-1187.[/ref].

Nicole Männl stellte zum Projekt car2go mit elektrischen Smarts in Amsterdam die Frage auf, ob Amsterdam mit der Elektromobilität spielen wird. Gemeint ist damit der Einsatz von Gamification in der Elektromobilität im folgenden Sinne: Die Fahrer eines Mietfahrzeuges von bspw. car2go können einzelne Aufträge [3] erfüllen. So wäre es denkbar, dass man für das Fahren und für das Mitnehmen von Menschen einen Team-Bonus [1], [4] bekommt sowie für sinnvolle Handlungen im Sinne des Flottenmanagements (Auto waschen oder an Ladesäule anschließen) sich Freiminuten [1], [4] zum weitern Fahren erwirtschaften kann. Nach einer bestimmten Anzahl von Anmietungen könnten Pokale [1],[4] erworben und später Level für seinen Avatar im Spiel gewonnen werden [2]. Diesen Avatar könnte man anhand der erworbenen Statistiken wieder mit anderen Mitspielern in Ranglisten für die energieeffizientesten Fahrer vergleichen [2], um den Spaß am elektrifizierten Fahren mit noch geringen Reichweiten zu steigern. Umgesetzt ist bislang in Realität in Deutschland eine Gutschrift von 20 Freiminuten als Belohnung [4], wenn das Fahrzeug an einer Ladesäule geladen wird. Realisierungen in Form einer digitalen Spielplattform fehlen jedoch[ref]Siehe hierzu http://0511web.de/2011/10/27/car2go-in-amsterdam-ganz-smart-und-elektrisch/.[/ref].

Ein ähnliches Spielsystem wird durch Markus Breuer verfolgt. Dabei wurde bei einem privatem Fahrzeug versucht der Spritverbrauch durch Feedback [5] und dem Einsatz von Belohnung [4] zu senken. Ein klares Ziel [3], ständiges Feedback [5], Belohnungen für das Erreichen von Zielen und Zwischenzielen [1], [4] wurden als Prinzipien von Gamification eingesetzt [ref]Siehe http://intelligent-gamification.de/2011/06/10/gamification-alltag-prius-verbrauch/.[/ref].

Im neuen Ford Focus Electric [ref]Siehe http://www.ford.com/electric/focuselectric/2012/.[/ref] soll ebenfalls Gamification in Form von Feedback [5] ein fester Bestandteil werden, um die Kundenzufriedenheit zu erhöhen und „Freude am Fahren“ zu erzeugen. Ford erschuf dazu eine mobile Applikation und ein Informationssystem im Fahrzeug. Im System wurde mit Hilfe eines Schmetterling-Spiels versucht, die Effizienz darzustellen und direkt durch Feedback [5] zu beeinflussen. Weiterhin werden verschiedenste Badges und Achievments eingesetzt [1]. So helfen bspw. Badges bei den ersten Schritten im neuen Auto [9] oder sie werden eingesetzt für geschriebene Beiträge und beantwortete Fragen [3], [4]. Belohnungen für das Sparen von Kohlenstoffdioxid, bestimmte gefahrene Kilometer [3] oder auch nur beglückwünschende Worte [11], wie „Danke, Sie haben mit dem Kauf eines Elektrofahrzeuges etwas Gutes getan.“ werden ebenso genutzt[ref]Siehe z.B. http://gamification.co/2012/01/11/three-ways-to-overcome-the-commuter-blues-with-gamification/ oder http://www.ford.com/electric/focuselectric/2012/.[/ref].

Selbst mit einem negativen Touch kann Gamification eingesetzt werden, wie das Beispiel auf http://vwdarkside.com/ zeigt. Weitere interessante Fälle werden auf gamication.com dargestellt.

Mögliche Ansatzpunkte

In diesem Abschnitt wird erläutert, wo Gamification in der Elektromobilität sinnvollerweise zum Einsatz kommen kann. Dazu werden Ideen entwickelt und daran die möglichen Game Mechanics sowie Hintergründe erläutert. Insgesamt soll mit diesen Vorschlägen die Akzeptanz und der Anreiz für Elektromobilität weiter gesteigert werden. Bevor mögliche Ansatzpunkte verdeutlicht werden, erfolgt zunächst eine Einschätzung der Verwendbarkeit der einzelnen Game Mechanics.

Einschätzung

Eine Einschätzung zur Verwendung von Game Mechanics im Kontext der Elektromobilität ist notwendig, um spätere Einsatzmöglichkeiten entwickeln zu können. Anhand der Beurteilung findet zusätzlich eine Einstufung des erwarteten Erfolgs (0=kein Erfolg, 1=mäßiger Erfolg, 2= guter Erfolg erwartet) im Sinne einer Motivationsmöglichkeit bei der Elektromobilität statt.

Game Mechanics Bewertung Erfolgsaussicht
[1] Status und
[3] Quests		 Grundsätzliches Interesse über neue Themen, wie die Elektromobilität, kann fast immer durch gestellte Aufgaben geweckt werden. In Verbindung mit einer Darstellung der möglichen Zielerreichung wird der Benutzer mehr an die Anwendung gebunden, wodurch es auch zu einer Art Suchtfaktor kommen kann, bei der alle möglichen Ausprägungen von Aufgaben erfüllt werden wollen, um Selbstbestätigung für die Taten zu erhalten. Das natürliche Streben nach Selbsterfüllung und Bestätigung der erbrachten Leistungen kann hierbei in fast allen Bereichen verwendet werden. 2
[2] Rangliste Dieses einfache Mittel kann überall für einen einfachen Vergleich sorgen. Dadurch kann die erste Neugierde bis hin zum Willen, der Beste sein zu wollen, führen und somit motivieren, gestellte Quests oder Lerninhalte zu absolvieren.Falls aber Benutzer rein intrinsisch motiviert sind, kann dieses Mittel auch teilweise außer Acht gelassen werden, wodurch es seine Wirkung verliert. Das Ziel, die Motivation, wäre dann durch andere Faktoren bzw. den Benutzer selbst erfüllt. 1
[4] Transparente Resultate Besonders bei neuartigen Themen, wie der Elektromobilität, sollten die zu erreichenden Ziele vorher bekannt gegeben werden, damit die erste Überwindungsschwelle zur Benutzung bspw. eines „gamifizierten“ Portals genommen wird. Dadurch kann überhaupt erst ein Anreiz für eine Verwendung geschaffen werden. 2
[5] Feedback (loops) Ein Feedback ist immer wünschenswert, aber nicht notwendig. Zuviel eingesetzt, kann es auch zu Irritationen kommen, wie bspw. beim Fahren. Daher muss unbedingt auf ein erträgliches Maß und die Einhaltung der Verkehrssicherheit geachtet werden. 1
[6] Epic Meaning Epic Meaning kann nicht in allen Bereichen der Elektromobilität eingesetzt werden. Nur wenn bspw. Kunden es als erstrebenswert erachten sich langfristig mit einer Zielerreichung zu beschäftigen, dann kann diese Methodik funktionieren. Ansonsten sind eher kleine Ziele zu breitflächigen Motivation sinnvoller, da diese verschiedene Akteure ansprechen können. 1
[7] Fortschritts-anzeige Dies kann in Kombination mit [6] angewandt werden, um auf ein wichtiges Etappen- oder Gesamtziel besser hinzuführen und zu motivieren. Bloßes Angeben einer Zielerreichung reicht dabei nicht. Speziell auf den Kontext angepasst, wie bspw. als Ladeanzeige des Akkus kann bei bestimmten Interessen behilflich und somit auch förderlich sein. Insgesamt aber ist dies nur als Zusatz zu verstehen und kann allein ohne gutes Gesamtkonzept nicht funktionieren. 1
[8] Community Collaboration Es ist kein Anwendungsfall oder Einsatzmöglichkeit zur Motivation in der Elektromobilität bekannt. 0
[9] Cascading Information Für bestimmte Motivierung und Zielerreichung speziell in der ersten Initial-Phase der Elektromobilität durch bspw. Lernsoftware oder zur Einführung in ein neues Fahrzeug und dessen Bedienung bestens geeignet. 2
[10] Countdown Countdowns sollten vorerst keine Betrachtung in der Elektromobilität finden. Besonders am Anfang bzw. bei der Einführung ist es notwendig, dass alle Akteure genügend Zeit bekommen, sich langsam mit den neuen Gegebenheiten beschäftigen zu können. 0
[11] Überraschung Bei Überraschungen ist genauestens der Ansatz zu betrachten. Vorgänge, die ein hohes Vertrauen und einen vorhersagbaren Ablauf, wie bei der Betankung, benötigen, könnten eher demotivieren sein und zu einem Vertrauensverlust in den Betreiber oder sogar in die Elektromobilität führen. 1
[12] Combos Kombinationen sollten erst beim Ausbau einer Ansatzidee zur Verwendung von Gamification in der Elektromobilität verwendet werden. Zu frühe Verwendung kann zur Unübersichtlichkeit und Irretationen führen. 0

Autokäufer animieren und bilden

Entsprechend eines Kommentars im Blog einfachnachhaltig.de müssen für potenzielle Autokäufer mehr Anreize geschaffen werden. Dazu zählt zunächst, in mehreren Stufen Fans für die Technologie zu gewinnen[ref]Siehe http://blog.einfachnachhaltig.de/der-wettlauf-um-die-elektromobilitat-die-erste-runde-geht-an-die-japaner/.[/ref]. Dies kann erreicht werden, indem man erstens ausgereifte und sichere Technik im Markt etabliert und dies durch Mund-zu-Mund-Propaganda verbreitet wird, um potentielle Käufer zu überzeugen. Erfolgreich wird dieser Ansatz bereits in Japan umgesetzt, wobei Deutschland noch hinterherhinkt. Wie also kann ein Anreiz für Käufer in Deutschland geschaffen werden, wenn noch kein großer flächendeckender Markt mit Produkten für die Mundpropaganda vorhanden ist?

Mit Hilfe einer aktiv gestalteten Lern- bzw. Beratungssoftware könnten potentielle Kunden für die Elektromobilität gewonnen werden. Diese müsste in spielerischer Form entsprechende Hintergrundinformationen erläutern und dabei insbesondere folgende Aspekte berücksichtigen:

  • Aufgaben zur Aufklärung über die Thematik Elektromobilität [9]
  • Punktebewertung nach Beantwortung [4]
  • Feedback zu allen Handlungen (auch falsch geantwortet / ausgeführt) [5]
  • Vergleichen der Ergebnisse (Selbstbestätigung als Motivation) [2]
  • Preisvergabe für bestes Ergebnis in kürzester Zeit [1], [3]

Nach diesen Prinzipien würde es sich also anbieten, beispielsweise ein animiertes Online-Spiel zu erstellen, bei dem eine eigens konzipierte Figur [5] in einer virtuellen Welt verschiedenste Aufgaben lösen muss [3], um am Ende bspw. als Belohnung einen neuen Elektro-Sportwagen virtuell fahren zu können [4]. So könnte man spielerisches Lernen ermöglichen und damit einerseits aufklären und eventuell zum Kauf anregen, aber andererseits auch für „Spaß“ dabei sorgen.

Hersteller motivieren

Auch bei Herstellern von Fahrzeugen, die indirekt die Akzeptanz von potentiellen Käufern beeinflussen, kann extrinsische sowie intrinsische Motivation Anreize schaffen. Ein extrinsich Anreiz ist beispielsweise ein Wettbewerb um das beste Produkt, wie beim eCarTec Award[ref]Siehe http://www.ecartec.de/index.php?id=53&L=4%2FAbstract___Vita_Roy__Serge.pdf.[/ref]. Hier wird ein Ansporn für die Entwicklung neuer Innovationen gesetzt, womit eventuell mehr nachhaltige Fahrzeuge auf den Markt kommen. Aber auch intrinsisch kann ein solcher Wettbewerb Hersteller motivieren, da diese natürlich aus Prestige und Anerkennung gegenüber der Konkurrenz gewinnen wollen.

Gamification kann außer der Wettbewerbsidee durch die Prämierung der besten Leistungen / Produkte die Game Mechanics [2] und [4] einsetzen. Parallel dazu können die Wettstreiter durch die Bewältigung einer großartigen Aufgabe, wie der Konstruktion des umweltfreundlichsten Elektrofahrzeuges, motiviert werden [9].

So können mit etablierten Mitteln die Forschung und Entwicklung positiv beeinflusst werden. Jedoch müssten die Game Mechanics so gestaltet werden, dass im Grunde jeder Hersteller aus eigener/ intrinsischer Motivation heraus die Wettbewerbsidee akzeptiert. Durch den direkten Vergleich untereinander motivieren die Teilnehmer sich daher selbst, da diese versuchen, besser zu sein als der Rest und natürlich eine Selbstverwirklichung nach Maslow in den präsentierten Produkten anstreben. Ein interessanter Aspekt ist dabei der Einbezug der Öffentlichkeit. Umso mehr außenstehende Personen von dem Produkt überzeugt werden können, umso mehr wird der Erfolg und damit auch die Anerkennung der Entwickler ausfallen.

Ladesäulen gestalten

Bei der Interaktion mit einer Ladesäule, d.h. dem Beladen und Bezahlen, bietet sich der Einsatz spielerischer Methoden ebenfalls an. Die vorgegebenen Abläufe bei der Bedienung einer Ladesäule könnten beispielsweise bewusst grafisch animiert und gesteuert werden, sodass ein Benutzer gleichzeitig vom System beeindruckt ist und zum anderen davon lernen kann. Der genaue Ladezustand des Fahrzeuges stellt dabei grafisch repräsentiert eine Fortschrittsanzeige [7] dar.

Um jedoch einen noch deutlicheren Mehrwert zu schaffen, müssten überraschende und neue Elemente verwendet werden. So könnte eine „Überraschung“ [11] dazu benutzen werden, um das Vorgehen zu „spilifizieren“. Ein unbewusstes bestimmtzahliges Laden an einer Ladesäule kann bspw. mit einer 50%-Ermäßigung belohnt werden. Bekannte Aufgaben, wie das komplette Laden an einer Ladesäule oder die wiederholte Verwendung eines Herstellers [4] bringen dem Kunden einen Mehrwert (Belohnung), wodurch dieser weiter motiviert wird und Spaß an der neuen Technik behält. Da ein Tankvorgang zeitkritisch ist, muss in diesem Fall besonders deutlich Feedback gegeben werden, wie lang die Ladung dauert [5]. Als weitere Aspekte könnte der Nutzer wählen, wie viel, wie lang oder zu welchem Preis er tanken möchte. Sonst einsetzbare Quests und Ranglisten sollten bei einer direkten Bedienung am Fahrzeug bzw. der Ladesäule nicht betrachtet werden, da der Vorgang schnell, einfach und klar verständlich für jede Altersgruppe dargestellt werden muss. Bei einer möglichen Ergebnisdarstellung in Form Fortschrittsanzeige [7] könnten auf einem Smartphone in einem gesonderten System wieder [1] oder [3] eingesetzt werden.

Nach einer gewissen Einführungszeit kann die folgende Idee umgesetzt werden. Dabei geht es dem Betreiber einer Ladesäule um die optimale Ausnutzung der begrenzten Ladesäulen und Stellplätze: Damit ein Kunde auch rechtzeitig wieder das geladene Fahrzeug von der Ladesäule entfernt, könnte ein Countdown [10] für die benötigte Ladezeit ablaufen, damit ein Kunde die Abholung zusätzlich zeitlich besser planen kann. Andererseits wäre es denkbar, dass nach der Bekanntgabe des Ladeendzeitpunktes ein vorher definierter Countdown abläuft und zeitlich gestaffelt Extrakosten für Standkosten verursacht. Dadurch würden Kunden extrinsisch – wenn auch mit eventuellen negativen Folgen „motiviert“.

Selbst im jeweilig verwendeten Bezahlsystem kann Gamification auf ähnliche Weise angewandt werden. Zu beachten ist jedoch, dass dabei eher Seriosität zählt und somit Überraschungen eher vermieden werden sollten.

Sehr wichtig ist außerdem, dass alle Tätigkeiten an einer Ladesäule nicht überfordern, da sie sonst keine Akzeptanz finden und demotivierend wird. Des Weiteren sollte eine Bedienung aber auch nicht unterfordern, weil sonst schnell ein Eindruck über nicht durchdachtes System auftreten kann.

Mensch-System-Interaktion

Wie in aufgezeigten ersten Ansätzen bei Ford ist es wichtig, die vermeintlichen Schwächen der Elektromobilität (Reichweite und neue undurchsichtige Technik) einem potentiellen Käufer durch Navigations- und IT-Systeme im Fahrzeug spielerisch zu erklären und näher zu bringen, um bspw. Berührungsängste mit der neuen Technik abzubauen.

Dabei könnte das Problem der Reichweite durch eine einfache Navigationserweiterung angegangen werden. Angenommen man kann die Reichweite eines Fahrzeuges über die vorhandene Sensorik auslesen und verarbeiten, dann könnte dies auch in der Navigationssoftware grafisch aufbereitet werden. Ab der gehobenen Mittelklasse ist dies heutzutage schon möglich. Wichtig ist dabei, dass ein Fahrer nicht nur die geringe Reichweite im Vergleich zu konventionellen Antrieben sieht, sondern Spaß daran findet, die möglichen Reichweiten spielerisch auszutesten.

So könnte zum Beispiel das System die Fahrten lokal aufzeichnen, um Statistiken über weiteste oder häufigste gefahrene Strecke und die Fahrweise zu ermitteln. Dadurch könnte als Zusatzinformation ein Umkreis der durchschnittlichen Reichweite angezeigt werden [5] und immer, wenn dieser überschritten wird, meldet es das Fahrzeug dankend mit einem netten Spruch den neuen Rekord [11], zeigt es grafisch (blinkend oder grün einfärben der Instrumentenbeleuchtung) an [1] und vermerkt es in den Statistiken.

Die angesammelten Informationen könnten für ein Online-Profil weiter verwendet werden, durch das die Ergebnisse auch mit anderen Fahrern vergleichbar werden [2]. Dabei könnte für die insgesamt besten Fahrer noch zusätzliche Belohnungen vergeben werden [4]. Aber auch allgemein wäre es möglich, die Daten grafisch aufzubereiten und auf einer Webseite dem Fahrer zur besseren Übersicht und Dokumentation zur Verfügung zu stellen. Mögliche erreichte Ziele [3], wie das Erreichen bestimmter gefahrener Kilometer, maximaler Reichweiten, einer Einstufung in Viel- bzw. Wenig-Fahrer oder andere Stati könnte durch Badges und Achivements im Profil verdeutlicht werden [1], [4]. Weiterhin wäre es motivierend, wenn der Fortschritt der jeweiligen aktuell angefangenen Aufgabe ersichtlich wird [7], damit der Fahrer weiß, wie kurz er vor dem jeweils nächsten Erfolg steht und sich entsprechend nochmals „ins Zeug legen“ kann.

Weiterhin wäre es wichtig, darauf zu achten, dass alle gesetzten Ziele erfüllbar und im Einklang mit den Motivationsfaktoren der User sind. Diese entsprechenden Einglussfaktoren sollten daher vorab durch Befragungen oder Studien ermittelt werden. Ziele selbst setzen zu können, würde z.B. zahlreiche individuelle Erweiterungen und des Ansatzes ermöglichen und so möglicherweise zusätzliche Anreize schaffen.

Fazit

In verschiedenen Bereichen können Game Mechanics und darauf basierende Theorien auf den Bereich Elektromobilität übertragen werden. Besonders wichtig ist dabei, die Menschen zu begeistern und von der neuen Technik zu überzeugen. Daher ist es denkbar und vor allem ratsam, dass Gamification zukünftig mehr Einzug in nachhaltige Fahrzeuge findet und die Beweggründe bzw. genannten theoretischen Grundlagen dabei mehr Beachtung finden. In einigen Anwendungen im Bereich Elektromobilität sind auch heute schon Ansätze von Gamification zu erkennen. Jedoch werden diese nicht explizit, sondern nur unterbewusst eingesetzt. Daher ist es notwendig, potenziellen Zielgruppen den individuellen Nutzen und die davon abgeleiteten Möglichkeiten näher zu bringen, um Potentiale besser ausschöpfen zu können.

Das Social Network Emergence Process Modell SNEP

[toc]Ein Kernthema der Wirtschaftsinformatik ist die Aneignung und Nutzung von IT-Artefakten. Traditionell wird dabei davon ausgegangen, dass einige wenige Faktoren wie die wahrgenommene Nützlichkeit oder die wahrgenommene Einfachheit der Nutzung zu einer Ja-Nein-Entscheidung der Nutzer für oder gegen die Nutzung eines Werkzeugs führen (Davis, 1989[ref]Davis, F.D. (1989): „Perceived Usefulness, Perceived Ease of Use, and User Acceptance of Information Technology“. MIS Quarterly 3(13), S. 319-339.[/ref]; Venkatesh et al., 2003[ref]Venkatesh, V.; Morris, M. G.; Davis, G.B.; Davis, F.D. (2003): „Unified Theory of Acceptance and Use of Technology. Towards a unified view“. MIS Quarterly 3(27), S. 425-478.[/ref]). Eine stetig größer werdende Anzahl ernstzunehmender Studien (Lamb & Kling, 2003[ref]Lamb, R.; Kling, R. (2003): „Reconceptualising Users as Social Actors“. Management Information Systems Quarterly 2(27), S. 197-235.[/ref]; Leonardo & Barley, 2010[ref]Leonardi, P.; Barley, S. (2010): „What’s under Construction Here? Social Action, Materiality, and Power in Constructivist Studies of Technology and Organizing“, The Academy of Management Annals 4, S. 1-51.[/ref]) stellt diese statischen Erklärungsversuche der Aneignung in Frage und weist auf den großen Einfluss des Nutzungskontexts, z.B. den Einfluss anderer Nutzer auf die Aneignung, hin. In einer vor kurzem erschienen Studie (Riemer et al. 2012[ref]Riemer K.; Overfeld, P.; Scifleet, P.; Richter, A. (2012): „Oh, SNEP! The Dynamics of Social Network Emergence – the case of Capgemini Yammer“, Business Information Systems Working Paper, Sydney, Australia, http://ses.library.usyd.edu.au/handle/2123/8049.[/ref]), die in Zusammenarbeit mit der Universität Sydney entstanden ist, haben wir einen großen Datensatz auf das dieses Phänomen hin untersucht. Ein Ergebnis dieser Analyse ist das hier vorgestellte Social Network Emergence Process Modell (SNEP).

Capgemini & Yammer

Im September 2008 beschlossen einige niederländische Mitarbeiter der internationalen IT- und Managementberatung Capgemini, ein firmeneigenes Netzwerk auf der im Internet verfügbaren Microblogging-Plattform Yammer zu gründen. Von der Plattform versprachen sie sich die Möglichkeit, sich untereinander besser zu vernetzen, den Wissenstransfer unter den Mitarbeitern zu unterstützen, mehr Transparenz herzustellen sowie die firmenweite Suche nach Informationen zu vereinfachen. „Mitmachen“ bei Yammer war freiwillig und es versammelte sich zunächst eine nur eine kleine Schaar von sog. „Early Adopters“. Folglich wuchs die Nutzerzahl eher langsam und bis zum Februar 2009 wurden „nur“ 300 Capgemini Yammer-Konten gezählt. Danach ging es allerdings rasant aufwärts: Ende März 2010 waren es rund 6500 Mitglieder und am 5. August 2010 waren es bereits 10.000. Damit nutzten zu diesem Zeitpunkt ca. 10 Prozent aller Capgemini-Mitarbeiter Yammer. Gegen Ende des Jahres 2011 gehörte Capgeminis@Yammer mit mehr als 35.000 Mitgliedern und täglich über 1.000 Nachrichten zu einem der weltweit größten Netzwerke von Yammer.

Das SNEP-Modell

Im Rahmen des vom DAAD und der Group of 8 geförderten Forschungsprojekts SMILE (Social Media In Large Enterprises) haben sich Forscher unserer Gruppe und der University of Sydney Business School u.a. mit der Frage auseinander gesetzt was im Verlauf der o.g. kurz beschriebenen Aneignung über mehrere Monate passierte. Dabei analysierten wir den gesamten Datensatz der Capgemini@Yammer-Nutzung mit Hilfe einer sog. Genre-Analyse. Aus der Nutzungs-Analyse ist es uns gelungen vier Phasen der Aneignung zu identifizieren. Dabei unterscheiden wird die Phasen Start-up, Neglect, Excitement und Productivity und führen sie im sogenannten SNEP-Modell entsprechend der folgenden Abbildung zusammen:

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Zunächst einmal begann, wie oben geschildert, eine Gruppe von „Early Adopters“ mit dem neuen Werkzeug zu experimentieren und verglichen dieses auch mit anderen bekannten Diensten. In dieser „Startup-Phase“ herrschte v.a. ein Gefühl der Neugierde vor, die Nutzer stellten sich sinngemäß die Frage: „Was ist das überhaupt?“.
Darauf folgend wurde das Werkzeug auch durchaus in Frage gestellt („Ist es überhaupt nützlich?“) und negativ beschieden. Gleichzeitig flachte das Interesse bei mehreren Nutzern ab („Neglect“) und die Plattform war in dieser Phase wirklich der Gefahr ausgesetzt von den Nutzern generell abgelehnt zu werden.
Am Ende dieser Phase hatte sich aber eine Gruppe von Nutzern gefunden, denen sich nützliche Nutzungsweisen der Plattform erschlossen hatten. Diese teilten ihre positiven Eindrücke und neuen Arbeitspraktiken mit ihren Kollegen („Excitement„) und infolgedessen stieg auch die Nutzung. Nun stellte sich nicht mehr die Frage der Nützlichkeit, sondern eher, wie andere für die Plattform gewonnen werden konnten.
Schließlich hatte die Plattform also ihren Weg in die Arbeitsprozesse vieler Mitarbeiter gefunden und produktiv genutzt („Productivity„). Neue Nutzer wurden freundlich auf der Plattform begrüßt und bei ihrer Aneignung unterstützt.

Implikationen

Das Modell bestätigt zum einen die Tatsache, dass der Nutzungskontext und im vorliegenden Fall eben insbesondere andere Nutzer die Aneignung einer Plattform wesentlich beeinflussen. Es zeigt, dass sich die Nutzer die Nützlichkeit der Plattform nicht im Alleingang erschlossen haben, sondern in einem längeren gemeinsamen Prozess sozialen Lernens.

Gleichzeitig schafft das Modell ein Verständnis dafür, wie ein Unternehmen die Einführung und Nutzung vergleichbarer Plattformen unterstützen kann. Dabei weist es zum einen auf Risiken und kritische Punkte im Zeitverlauf hin, die auch in einem „von oben“ gesteuerten Einführungsprozess auftreten können. Es zeigt zum anderen, was u.a. notwendig ist, wenn die Initiative zum Erfolg führen soll: Eine Gruppe von Enthusiasten, die sich offen mit dem Werkzeug auseinandersetzen, neue Nutzungsmöglichkeiten erkennen und diese an andere (potentielle) Nutzer weitergeben.

Es zeigt, dass bevor eine kritische Masse an Nutzern erreicht werden kann, es notwendig ist, dass sich die Nutzer mit der Plattform auseinandersetzen um aus dem eigenen Arbeitskontext heraus zu entdecken, wie das Werkzeug den eigenen Arbeitsalltag produktiver machen kann. Hier ist auch das Management (sowohl die Plattformverantwortlichen als auch das Middle- und Top-Management) gefragt: Es geht einerseits darum auch hier mit gutem Beispiel voran zu gehen und eigene Arbeitspraktiken zu kommunizieren und andererseits den Mitarbeitern die Freiheiten zu geben auch Nutzungsweisen zu entdecken, mit denen man vorher nicht gerechnet hätte.

Weiterführende Informationen

Ausführlichere Informationen zu SNEP finde sich in der Originalstudie (Riemer et al., 2012[ref]Riemer K.; Overfeld, P.; Scifleet, P.; Richter, A. (2012): „Oh, SNEP! The Dynamics of Social Network Emergence – the case of Capgemini Yammer“, Business Information Systems Working Paper, Sydney, Australia, http://ses.library.usyd.edu.au/handle/2123/8049.[/ref]).

Gamification – Steigerung der Nutzungsmotivation durch Spielkonzepte

[toc]

In diesem Beitrag wird das Konzept der Gamification oder Spielifizierung[ref]Für den Neologismus „Gamification“ existiert bisher keine idiomatische Übersetzung in der deutschen Sprache. Am nächsten kommt dem Tenor von Gamification in den Auffassung der Autoren die Wortschöpfung „Spielifizierung“.[/ref], also der Steigerung von Nutzungsmotivation durch den Einsatz von Spielkonzepten, kurz vorgestellt. Nach einer Gegenüberstellung exemplarischer Definitionen und einer kurzen Begriffsabgrenzung gehen wir vor allem auf spieletypische Mechanismen ein, die auch in anderen Kontexten (z. B. im Unternehmen) benutzt werden könnten. Anschließend listen wir einige Anwendungsbeispiele aus verschiedenen Domänen auf. Dieser Beitrag bietet einen ersten Einblick in das Thema Spielifizierung. Nachfolgende Beiträge werden darüber hinaus theoretische Grundlagen und konkrete Anwendungsszenarien vorstellen

Einführung

Die Psyche des Menschen ist seit jeher auf Wettbewerb mit anderen Individuen ausgelegt. Daher wundert es nicht, dass Menschen gern solche Tätigkeiten vollführen, bei denen sie sich mit anderen messen können. Bisher kannte man solchen Wettbewerb jedoch hauptsächlich in Spielen oder sportlichen Wettkämpfen. Doch immer mehr wird dieser motivationssteigernde Mechanismus auch in anderen Kontexten eingesetzt. Neben dem Wettbewerb finden sich in Spielen noch andere Mechanismen, welche die Motivation mitzumachen steigern. Um den Einsatz dieser Mechanismen geht es bei der Spielifizierung. Spielifizierung oder Gamification ist also ein Weg, diese Motivationssteigerung in spielfremden Kontexten, wie z. B. beim Wissensmanagement in Unternehmen, zu erzielen. Dazu werden Elemente aus Spielen entnommen und in anderen Umgebungen eingesetzt, um z. B. Mitarbeiter zu motivieren und ihren Spaß an der Arbeit zu erhöhen.

Gamification-Definitionen

Breuer (2011 [ref]Breuer, Markus (2011): Was ist Gamification?, URL: http://intelligent-gamification.de/2011/05/11/was-ist-gamification/, zuletzt abgerufen am 21.12.2011.[/ref]) definiert Spielifizierung beispielsweise als:

[…] die Verwendung von spieltypischen Mechaniken außerhalb reiner Spiele, mit dem Ziel, das Verhalten von Menschen zu beeinflussen.

Weitere Definitionsansätze in der meist englischsprachigen Literatur zum Begriff Gamification sind u.a.:

  • „use of game design elements in non-game contexts“ (Deterding, Khaled, Nacke & Dixon, 2011 [ref]Deterding, Sebastian; Khaled, Rilla; Nacke, Lennart; Dixon, Dan (2011): Gamification: Toward a Definition, Proc. Workshop on Gamification at the ACM Intl. Conf. on Human Factors in Computing Systems (CHI).[/ref])
  • „the use of features and concepts (e.g. points, levels, leader boards) from games in non-game environments, such as websites and applications, in order to attract users to engage with the product“[ref]Macmillan Dictionary: Definition of Gamification, Macmillan Publishers Limited, URL: http://www.macmillandictionary.com/open-dictionary/entries/gamification.htm,  zuletzt abgerufen am 12.10.2011.[/ref]
  • „using game-based mechanics, aesthetics and game thinking to engage people, motivate action, promote learning, and solve problems“ (Kapp, 2012 [ref]Kapp, Karl M. (2012): The Gamification of Training: Game-Based Methods and Strategies for Learning and Instruction, San Francisco: Pfeiffer & Co., John Wiley & Sons.[/ref])
  • „a design strategy primarily employed to drive engagement with a service“ (Fitz-Walter & Tjondronegor, 2011 [ref]Fitz-Walter, Zachary; Tjondronegoro, Dian (2011): Exploring the Opportunities and Challenges of Using Mobile Sensing for Gamification. Proc. Ubicomp 2011 Workshop on Mobile Sensing: Challenges, Opportunities and Future Directions. New York: ACM Press.[/ref])

Es geht also um den Einsatz spieltypischer Mechanismen (oder im Englischen „Game Mechanics“) wie Erfahrungspunkte, Orden oder Ähnliches „außerhalb reiner Spiele“, z. B. in Geschäftssoftware, in E-Commerce-Angeboten oder in anderen Bereichen, die augenscheinlich sehr wenig mit Spielen zu tun haben. Durch die Integration der Spielelemente sollen die Nutzer motiviert werden, mehr oder länger mit dem Produkt oder Service zu arbeiten, als sie das ohne die Spielelemente gemacht hätten.

Theoriefundierung

Eine theoretische Fundierung finden die Ansätze der Spielifizierung in Theorien aus der Psychologie, die versuchen das menschliche Verhalten und Beeinflussungsmöglichkeiten dazu zu erklären. Zu den wichtigsten Theorien, die einen Beitrag zur Erklärung der Funktion von Spielmechanismen geben, gehören:

  • Bedürfnispyramide von Maslow (1943 [ref]Maslow, Abraham (1943): A Theory of Human Motivation, Psychological Review 50 (1943), S. 370-396.[/ref])
  • E-R-G-Theorie von Alderfer (1969 [ref]Alderfer, Clayton (1969): An Empirical Test of a New Theory of Human Needs, Organizational Behavior and Human Performance. 1969, Bd. IV.[/ref])
  • Zielsetzungstheorie von Locke und Latham (1990 [ref]Locke, E. A., Latham, G. P. (1990): A Theory of Goal-Setting and Task Performance, Englewood Cliffs, NJ: Prentice Hall.[/ref])
  • Flow-Theorie von Csikszentmihalyi (1975 [ref]Csikszentmihalyi, Mihaly (1975): Beyond Boredom and Anxiety – The Experience of Play in Work and Games, Jossey-Bass.[/ref])
  • Balance-Theorie von Adams (1965 [ref]Adams, J. S. (1965): Inequity in social exchange. In: L. Berkowitz (Ed.): Advances in experimental social psychology.[/ref])
  • Selbstbestimmungstheorie von Deci und Ryan (1993 [ref]Deci, E. L. & Ryan, R. M. (1993): Die Selbstbestimmungstheorie der Motivation und ihre Bedeutung für die Pädagogik. Zeitschrift für Pädagogik, Bd. 39.[/ref])

Eine ausführlichere Behandlung der theoretischen Hintergründe liefern wir demnächst in einer erweiterten Version dieses Beitrags.

Begriffsabgrenzung

Spielifizierung wird häufig in engem Zusammenhang mit Mensch-Maschine-Interaktion (Human Computer Interaction, HCI) diskutiert. Neben dem Wissenschaftsbereich der Mensch-Maschine-Interaktion wird Spielifizierung im Kontext von „Serious Games“ oder „Edutainment“ verwendet. Im wissenschaftlichen Diskurs sollte hier allerdings eine genauere Abgrenzung erfolgen, um die ursprüngliche Intention hinten den Begriffen zu berücksichtigen.

Gamification

Gemäß der oben genannten Definition wird Spielifizierung eingesetzt, um Menschen zu motivieren, ein bestimmtes Produkt zu benutzen und den Anwender an dieses Produkt zu binden. Spielifizierung wird also innerhalb eines Produkts verwendet, um dessen Nutzung zu proklamieren. Diese Intention unterscheidet Spielifizierung von den Einsatzgebieten Serious Games und Edutainment.

Serious Games

Für Serious Games gibt es bislang keine einheitliche Definition, sondern lediglich einige Hauptmerkmale zur Chrakaterisierung.[ref]Vgl. hierzu auch http://www.nordmedia.de/…/serious_games_conference/netzwerk/ueber_serious_games/index.html.[/ref] Grundsätzlich handelt es sich bei Serious Games um Spiele oder spielähnliche Anwendungen, die mit Technologien und Design aus dem Unterhaltungssoftwarebereich entwickelt werden und nicht primär bzw. ausschließlich der Unterhaltung dienen (Marr, 2010 [ref]Marr, Ann C. (2010): Serious Games für die Informations- und Wissensvermittlung – Bibiliotheken auf neuen Wegen. In: B.I.T.online – Innovativ, Band 28. Wiesbaden: Dinges & Frick GmbH, S. 16.[/ref]).

Das Erlernen von neuen Fähigkeiten und Kompetenzen stellt in einem Serious Game einen zentralen Bestandteil dar. Zudem sind Lerninhalte und Lernaufgaben in der Spielwelt integriert (Lampert, Schwinge & Tolks, 2009 [ref]Lampert, Claudia; Schwinge, Christiane; Tolks, Daniel (2009): Der gespielte Ernst des Lebens: Bestandsaufnahme und Potenziale von Serious Games (for Health). In: Themenheft Nr. 15/16 MedienPädagogik – Zeitschrift für Theorie und Praxis der Medienbildung: Computerspiele und Videogames in formellen und informellen Bildungskontexten.[/ref]). Absicht ist es also neue Fähigkeiten spielerisch zu vermitteln und zu trainieren.

Edutainment

Edutainment ist ein Kunstwort, welches aus Education und Entertainment besteht (Kohlmann & Sleegers, 2005 [ref]Pohlmann, Horst; Sleegers, Jürgen (2005): Der Computer als Lehrer. Bundeszentrale für politische Bildung, http://www.bpb.de/themen/J2QMAW,1,0,Der_Computer_als_Lehrer.html, zuletzt abgerufen am 21.12.2011[/ref]). Im Gegensatz zu Serious Games liegt beim Edutainment, das auch als „Game Based Learning“ bezeichnet wird, der Fokus auf der reinen Wissensvermittlung. Der Spielteil kommt lediglich als Belohnung im Anschluss an das Lernen zum Einsatz.[ref]Vgl. hierzu beispielsweise http://www.e-teaching.org/didaktik/konzeption/methoden/lernspiele/game_based_learning/.[/ref] Das Lernen wird so mit unterhaltenden Elementen verbunden, was beispielsweise bei interaktiven Sprachkursen genutzt wird. Populäre Beispiele aus dem Fernsehprogramm sind u.a. Sesamstraße oder Sendung mit der Maus.

Spieletypische Mechanismen

Zu spieletypischen Mechanismen, die als motivationsfördernd angesehen werden und in der englischen Literatur meist als „Game Mechanics“ bezeichnet werden, existieren verschiedene Zusammenstellungen im Netz.[ref]Vgl. z. B. die relativ umfangreiche Zusammenstellung des Gamification Wikis zu Game Mechanics: http://gamification.org/wiki/Game_Mechanics.[/ref] Für diese Kurzeinführung in die Thematik haben wir verschiedene Sichtweisen konsolidiert bzw. strukturiert und sind dabei zu folgender Liste von wichtigen Spielelementen gekommen:

Sichtbarer Status

Der erreichte Status wird in Spielen auf verschiedenste Arten abgebildet, z. B. in Form von Titel bzw. Listen von Titeln, Achievements oder vor allem sog. „Badges“. Das Grundprinzip ist bei all diesen Arten gleich: Sie präsentieren nach außen, dass der Spieler ein bestimmtes Ziel bzw. Level erreicht oder verschiedene Aufgaben erfüllt hat. Durch die Präsentation wird ein Vergleich mit anderen möglich, was insbesondere den Wettbewerb fördert.

Einsehbare Rangliste

Durch das direkte Gegenüberstellen der Spieler in einer Rangliste wird das Element des Wettbewerbs noch verstärkt. Notwendig ist dazu eine Vergleichbarkeit der verschiedenen möglichen Achievements, z. B. über eine Abbildung auf metrische Punkteskala. Dieses Spielelement wird häufig mit verschiedenen Belohnungssystemen verbunden. Zum einen eine stetige Belohnung bei Level-Aufstieg, aber auch Belohnungen durch das Erreichen bestimmter Level-Grenzen oder das Belohnen von Top Spieler der Rangliste.

Quests

Entdeckbare Aufgaben, die häufig als „Quest“ bezeichnet werden, sind bestimmte, über ihr Ziel klar definierte Rätsel oder Fleißaufgaben, die der Spieler meist in einer bestimmten Zeit lösen muss. Die Lösung der Aufgabe kann alleine oder als Gruppe geschehen. Quests sind meist so ausgelegt, dass der Spieler durch sie an Erfahrung gewinnt um immer komplexere Quest zu bewältigen. Je nach Umsetzung hat der Spieler selbst die Wahl welche der gestellten Quests er erfüllen möchte (Auswahlfreiheit).

Resultatstransparenz

Wenn der Spieler die (möglichen) Resultate seines Handelns kennt, kann dies seine Handlungsmotivation entscheidend steigern. Im Spiel können hierfür Belohnungen Erfahrungspunkte, Preise und Auszeichnungen verwendet werden. Darüber hinaus kann auch das Wissen Transparenz schaffen, dass das eigene Handeln zu einem größeren Ziel beiträgt (siehe auch „Epic Meaning“). Grundsätzlich sollte das Handeln des Spielers auf drei Arten belohnt werden, um Transparenz zu schaffen: kontingent, resonant und bestärkend.

Rückmeldung

Der Spielmechanismus „Feedback“ als Rückmeldung bezüglich einer Aktivität des Spielers, ist ein Sammelbegriff für alle Game Mechanics, die das Handeln des Nutzers für ihn sichtbar bewerten. Da die Bewertung meist unmittelbar nach der eigentlichen Handlung erfolgt, wird eine intensive „actio et reactio“-Erfahrung vermittelt. Entsprechend setzt der Spieler die gewonnene Erfahrung in neue oder angepasste Handlungsweisen um, damit er negative Feedbacks vermeiden kann und durch seine Umwelt in Form von positiver Rückmeldungen bestätigt wird. Dabei entscheidet ausschließlich der Spieler selbst, ob das konkrete Feedback für ihn von Nutzen ist oder ihn nicht weiterbringt.

Epic Meaning

Spieler handeln zielorientiert und können durch sinnvolle Ziele motiviert werden. Das Element Epic Meaning beschreibt in diesem Zusammenhang das Arbeiten an etwas (in den Augen des Spielers) Großartigen oder Erstrebenswerten. Hierbei spielt einerseits das Ziel eine wesentliche Rolle, andererseits geht es für Spieler auch darum, Teil der vollbringenden Gruppe zu sein, da Handlungen „epischen Ausmaßes“ oft nicht alleine durchführbar sind.

Fortschrittsanzeige

Bei einer Fortschrittsanzeige handelt es sich um eine dynamische Anzeige, welche den Erfolg während der Durchführung einer Aufgabe visualisisert. Normalerweise wird sowohl der bisherige Fortschritt der Arbeit als auch der noch zu erledigende Teil gezeigt. Neben den i.d.R. verwendeten Fortschrittsbalken kann die Darstellung des Fortschrittes auch in Form von Kreisen, Pyramiden oder Prozentanzeigen erfolgen.

Community Collaboration

Hierbei handelt es sich um die Eigenschaft eines Spiels, mithilfe derer eine größere Gruppe von Spielern (im Extremfall die gesamte Community) zur Lösung eines Rätsel oder eines Problems zusammengebracht werden soll. Hierzu werden innerhalb des Spiels oftmals Aufgaben oder Quests gestellt, die darauf abzielen verschiedene Teilnehmer zur Zusammenarbeit (Collaboration) zu motivieren, sodass diese miteinander kommunizieren und so über das Spiel immer weitere Kontakte geknüpft werden.

Cascading Information

Cascading Information sieht vor, dass einem Spieler nur bestimmte, für die aktuelle Aufgabe (vgl. auch Quests) notwendige Informationen mitgeteilt werden. Dies geschieht primär, um den Spieler nicht zu überfordern, sondern ihn auf einem angebrachten Informationslevel zu halten. Entsprechend sollten die sukzessive weitergereichten Informationen immer nur geringen Umfang aufweisen. Das Spielkonzept wird insbesondere bei Lernspielen eingesetzt, um dem Lernenden kontinuierlich und aufeinander aufbauend Informationen zu vermitteln, die ihn im Spielverlauf weiterbringen ohne spätere Lerninhalte vorwegzunehmen.

Beispiele aus der Praxis

Bei einer Google-Suche zu Gamification stolpert man bereits über viele Beispiele , wie Gamification in der Praxis ein- bzw. umgesetzt wird. Wir wollen hier nur ein paar davon auflisten, geordnet nach Anwendungsbereichen. Weitere Informationen zu einzelnen Bereichen folgen dann in zukünftigen Artikeln.

Business Software

Umweltschutz / Gesundheit

Lernen[ref]Für die weiterführende Diskussion zu Gamification im Bereich E-Learning vgl. auch http://elearnmag.acm.org/archive.cfm?aid=2031772.[/ref]

E-Commerce

Résumé

Dieser Artikel liefert eine erste Einführung zum Begriff Spielifizierung bzw. Gamification. Die Ansätze, die hinter Spielifizerung stecken, sind natürlich nicht komplett neu. Erste Versuche, Heuristiken zur Erstellung von angenehm zu benutzenden Benutzungsoberflächen („Enjoyable Interfaces“) zu entwerfen, gehen in die frühen 1980er zurück.[ref]Vgl. hierzu z. B. Malone, Thomas (1980): What Makes Things Fun to Learn? Heuristics for Designing Instructional Computer Games, In: Proceedings of the 3rd ACM SIGSMALL Symposium and the 1st SIGPC Symposium on Small Systems, sowie Malone, Thomas (1982): Heuristics for Designing Ejoyable User Interfaces: Lessons from Computer Cames, In: Proceedings of the Conference on Human Factors in Computing Systems (CHI’82).[/ref] Nach dem Erfolg von Webdiensten mit entsprechend integrierten Spielelementen wie z. B. Foursquare hat das Gebiet in den letzten Jahren enorm an Attraktivität gewonnen (Zichermann& Linder, 2010 [ref]Zichermann, Gabe; Linder, Joselin (2010): Game-Based Marketing: Inspire Customer Loyalty Through Rewards, Challenges, and Rewards. San Francisco: John Wiley & Sons.[/ref]). Im Januar 2011 fand zum ersten Mal unter dem Label „Gamification Summit“ eine eigene Konferenz zum Forschungsbereich in San Francisco statt. Spielifizierung ist jedoch auch nicht unumstritten. Die Spieldesignerin Margaret Robertson kritisiert beispielsweise, dass spielifizierte Anwendungen den falschen Eindruck erwecken, es gebe einen einfachen Weg, ein Produkt mit psychologischen, emotionalen, und sozialen Kraft eines guten Spiels zu versehen (Robertson, 2011 [ref]Robertson, Margaret (2011): Can’t Play, Won’t Play, URL: http://www.hideandseek.net/cant-play-wont-play, zuletzt abgerufen am 27.12.2011.[/ref]). Auch Sebastian Deterding (2011) resümiert, das Übernehmen von Spielelementen sei noch keine „schlüsselfertige“ Lösung zur sofortigen Nutzermotivation.[ref]Deterding, Sebastian (2011): Das Leben ist ein Spiel, t3n-magazin, Ausgabe 24, URL: http://t3n.de/magazin/leben-spiel-227541/.[/ref]

Danksagung

Die Grundlagen für dieses Papier wurden zwischen Oktober und Dezember 2011 im Kurs Mensch-Computer-Interaktion an der Universität der Bundeswehr München gelegt. Mit Beiträgen beteiligt waren die folgenden Kursteilnehmer: Sebastian Aehle, Marcel Bassuener, Marcus Eckert, Karsten Fischer, Benjamin Hoffmann, Dominik Holzapfel, Andreas Krüger, Christian Marciniak, Stephan Mehner, Venera Pjetraj, Manuel Rosenau, Markus Rothmann, Markus Schran, Steffen Schurig und Steve Wandschneider.

CommunityMashup – Ein erster Überblick

[toc] Das CommuntiyMashup ist eine Integrationslösung für Daten aus sozialen Diensten. Es vereinheitlicht und verbindet Daten aus den unterschiedlichsten Quellen. Hierbei steht im Sinne des „Social Web“ die Person im Vordergrund. Eine definierte Schnittstelle mit vorgefertigen Anwendungskompenten lässt eine einfache Verwendung der Daten in verschiedensten Anwendungsszenarien zu. Diese Seite gibt einen Überblick über die dem CommunityMashup zugrundeliegenden Konzepte und vermittelt einen Einblick in seine vielfältigen Verwendungsmöglichkeiten.

Ausgangssituation

Mit dem Erfolg von Web 2.0 im privaten und Enterprise 2.0 im unternehmensweiten Bereich veränderte sich die Art und Weise wie Informationen strukturiert und kosumiert werden.

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Auswirkungen des Erfolg von Social Software

Im Zuge des immer verbreiteteren Einsatzes von Social Software auch im Unternehmenskontext vollzieht sich eine Entwicklung von einer datenzentrischen Systemsicht hin zu einer personzentrischen Perspektive. Soziale Netzwerke wie Facebook oder Microblogging Dienste wie Twitter sind nur zwei Arten von Diensten die Einzug in unser tägliches Leben gefunden haben. Insgesamt lässt sich beoachten, dass fast jeder Nutzer inzwischen mehr als einen Dienst benutzt, sei es wegen spezieller Funktionalitäten, den Personen die über den jeweiligen Dienst erreichbar sind oder schlichtweg um private und berufliche Nutzung zu trennen. So sind wir unter anderem gezwungen den richtigen Kanal zu wählen um Informationen zu konsumieren bzw. zu verteilen. Dies nährt den Wunsch nach einer Integrationslösung, die unsere Daten aus unterschiedlichen Diensten vereint ohne dabei ein neues zentralisiertes System zu schaffen. Insbesondere muss uns die Wahl der Dienste und die Art und Weise, wie wir diese nutzen wollen offen bleiben.

Mobile und ubiquitäre Nutzung

Eine weitere Veränderung der letzten Jahre lässt sich in der Nutzung verschiedenster Geräte, mit denen wir Informationen konsumieren, festhalten. Sei es mit dem Tablet zuhause im Wohnzimmer, unterwegs per Smartphone oder klassisch im Büro mit dem Desktoprechner. Hinzukommen ubiquitäre Systeme wie interaktive Wandbildschirme, welche die letzten Lücken unserer Informationsversorgung schließen. Eine zukunftsfähige Integrationslösung muss daher dem Nutzer die Möglichkeiten der freien Geräte- und Plattformwahl offen lassen.

Nutzerzentrische Aggregation verschiedener Quellen

Der Grundgedanke des Web 2.0 beinhaltet die starke Einbeziehung aller Nutzer bei der Erstellung von Inhalten und die Möglichkeit diese mit anderen Personen zu teilen. Mit der Integration von Daten aus uterschiedlichen Diensten entsteht der Wunsch diese untereinander mit zusätzlichen Informationen zu Verknüpfen und diese wiederum mit anderen zu teilen. Hierin liegt auch ein Kritikpunkt an aktuellen Integrationssystemen, die meist nur aus einer Single-User Perspektive getrieben sind. Beispielsweise ist die Verteilung der Information innerhalb einer Gruppe, wer welche Artikel zu einem gemeinsamen Interessensgebiet gelesen hat, aus dieser Perspektive unmöglich. Wobei die Artikel natürlich aus verschiedensten Quellen stammen können. Zusammen mit der personenzentrischen Sicht auf Daten, der Vielzahl verschiedenster genutzer Dienste und der Verwendung unterschiedlichster Geräte führt dies zum Wunsch einer neuen Integrationslösung für die wir im folgenden die Konzepte und Lösungsansätze vorstellen.

Grundidee

Das CommunityMashup verbindet die Inhalte aus verschiedensten sozialen Diensten. Dazu zählen beispielsweise Soziale Netzwerke wie facebook, Microblogging Dienste wie twitter oder Bild-Dienste wie flickr, aber auch spezielere wie beispielsweise der Referenzmanagement-Dienst Mendeley für wissenschaftliche Veröffentlichungen. Die Daten aus diesen Diensten werden über die Schnittstellen der Services abgerufen und über spezielle Adapter vereinheitlicht, so dass sie miteinander vermischt und verbunden werden können („mashup“). Die vereinheitlichten Daten werden anschließen wieder über spezielle Schnittstellen bereitgestellt. Hierbei wird auf unterschiedliche Anwendungsszenarien und deren spezielle Anforderung eingegangen, die insbesondere durch verschiedene Geräte und Plattformen beeinflusst sind. Wir unterscheiden ganz allgemein zwischen Web-Anwendungen, Desktop-Anwendungen und Anwendungen für mobile Geräte. Die folgende Grafik visualisiert diese Zusammenhänge noch einmal grafisch. Hierbei ist vorallem zu beachten, dass Daten nicht nur von den angebunden Diensten zu den Endbenutzer Anwendungen fließen, sondern auch in umgekehrter Richtung.
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Model Driven Approach

Ausgehend von der Grundidee einer Integrationslösung für soziale Dienste, die Daten vereinheitlicht und über spezielle Schnittstellen wieder bereitstellt, stellt sich die Frage nach dem passenden Entwicklungsansatz. Erfahrungen haben gezeigt, dass Internetdienste sowie ihre ggf. vorhandenen Schnittstellen einer permanenten Änderung und Weiterentwicklung unterworfen sind. Dienste kommen und gehen bzw. sind populären oder unpopulärer ebenso verhält es sich mit ihren Funktionen und Schnittstellen. Um flexibel auf diesen kontinuierlichen Wandel reagieren zu können und dabei eine stetige Evolution der Integrationslösung zu ermöglichen, schlagen wir einen modellgetriebenen Ansatz vor. Dieser basiert auf einem dafür konzipierten personenzentrischen Datenmodell, das die Zusammenhänge in sozialen Diensten wiedergibt. Dieses Datenmodell und die darauf aufbauenden Anwendungskomponenten stellen wir im weiteren Verlauf näher vor.

Datenmodell

Untenstehende Abbildung zeigt die Kernelemente des personenzentrischen CommunityMashup-Datenmodells. Es enthält die drei Kernelmente Person, Organisation und Inhalt (Content). Organisationen wie auch Inhalte können hierarchisch strukturiert werden. Inhalte werden über eine Autor-Beziehung mit Personen verknüpft, diese wiederum können über Organisationen gruppiert werden. Personen-Objekte spiegeln jeweils reale Menschen wieder, d. h. für eine Person wird nicht ein eigenes Element für je benutzten Dienst erzeugt werden, vielmehr bilden alle verteilten Profile zusammen eine digitale Identität ab. Das Selbe gilt auch für die Profile von Organisationen. Jeder weitere Dienst trägt seine zusätzlichen Profilinformationen über Erweiterungs-Objekte (Extensions) bei. So bleibt auch der Bezug zur ursprünglichen Quelle erhalten.
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Ein Kernkonzept des Datenmodells ist die bewusst offene Verwendung von Tags für Metainformationen, um ein Minimum von zusätzlichen Attributen für die einzelnen Daten-Objekte fix speichern zu müssen. Beispielsweise erhält eine Person nicht mehr zwei Attribute für die private und die berufliche E-Mail-Adresse, sondern Referenzen zu zwei E-Mail Objekten getaggt mit privat bzw. beruflich. Ein E-Mail Objekt lässt sich dann beispielsweise noch facebook taggen um so deren Verwendung auszuzeichnen. Dieses Verfahren wird auf alle Objekte des Datenmodells angewandt und erlaubt sehr flexible Such- und Filtermethoden und ermöglicht dadurch letztlich eine nutzungsoffene Verwendung der Integrationslösung.

Anwendungskomponenten

Mit der aus dem Datenmodell hervorgehend Abbildungsvorschrift, die es erlaubt Daten aus sozialen Diensten zu vereinheitlichen und miteinander zu verbinden, stellt sich die Frage, welche Teile einer konkreten Anwendung direkt vom vorliegenden Datenmodell abängen und somit ebenfalls automatisch aus dem Modell generiert werden können. Um eine nachhaltige und erweiterbare Lösung zu ermöglichen, ist es quasi ein Muss, dass alle diese direkt ableitbaren Teile automatisch bzw. zumindest semi-automatisch generiert werden. Die folgende Grafik gibt einen Überblick über die für das CommunityMashup relevanten, automatisch generierbaren Anwendungskomponenten:
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Viele UML-Werkzeuge unterstützen mittlerweile die automatische Erzeugung einer (Java) Schnittstelle mit zugehörigen leeren Klassen und Methoden. Für eine durchgängige Lösung wird allerdings ausführbare Code mit einer Laufzeitumgebung (RunTime) benötigt. Diese kümmert sich beispielsweise um die Erzeugung von Objekten bzw. um die Bereitstellung von Methoden zur Manipulation solcher Instanzen. Ein zusätzlicher Event-Mechanismus erlaubt das Verfolgen dieser Änderungen. Eine weitere wichtige Anwendungskomponente stellt die Persistierung dar. Diese wird beispielsweise für Caching benötigt. Für die Persistierung von Daten ist eine Serialisierung und Deserialisierung der Objekte notwendig. Diese wird ebenfalls für den Datenaustaustausch über Web-Schnittstellen im XML-Format benötigt. Im Rahmen des CommunityMashup-Projektes wird aktuell eine durchgängige Werkzeugkette aufgebaut, die die automatische Erstellung dieser Komponenten ermöglicht. Wir wenden den gleichen modellgetrieben Ansatz auch auf ein Meta-Modell an, das die möglichen Konfigurationen des CommunityMashup beschreibt. Hierfür werden viele identische Komponenten benötigt, allerdings jeweils bezogen auf ein anderes Modell. Die Verwendung des Meta-Modells erlaubt es, Konfigurationen speichern und laden zu lassen (Persitierung) und beispielsweise aus Gründen der Fernwartung auch über eine Web-Schnittstelle abfragen und verändern zu lassen.

Service-Orientierte-Architektur

Alleine durch die oben beschrieben, aus einem Modell erzeugbaren Komponenten lässt sich noch keine gesamte Integrationslösung erstellen. Ziel des CommunityMashups ist nicht nur ein flexibles Entwicklungskonzept das durch den modellgetriebenen Ansatz erreicht wird, sondern auch eine flexible Systemarchitektur die aufgrund von Anforderungen wie Skalierbarkeit, Performance und Ausfallsicherheit eine Verteilung von Systemkomponenten zulässt. Diese Service-Orientierte-Architektur, muss sich dadurch auszeichnen, dass definierte Systemkomponenten als eigenständige Services mit definierten Schnittstellen realisiert werden. So lassen sich selbst zur Laufzeit einzelne Komponenten aktualisieren bzw. austauschen ohne die Verfügbarkeit des Gesamtsystems zu beeinflussen. Nachfolgende Abbildung zeigt ein exemplarisches verteiltes Szenario mit Client- und Server Komponenten.
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Die Verbindung der Daten aus den eizelnen Quelldiensten (Source 1 bis Source n) wird auf einem Server durchgeführt und durch eine Konfiguration gesteuert. Jede dieser Quellkomponenten wird als eigener Service realisiert, der sich sich einzeln aktualiseren lässt, beispielsweise um auf die Änderung einer entfernten Schnittstelle zu reagieren.Java Intern überführen die dargestellten Quellkomponenten Daten der externen Dienste in das dem personenzentrische CommunityMashup-Datenmodell und tragen diese hierdurch sukzessive zu einem gemeinsamen Datensatz zusammen. Die zentrale CommunityMashup-Komponente stellt diesen Datensatz (ggf. je nach Bedarf gefiltert) wieder über eine Java Schnittstelle bereit. Darauf aufbauend lässt sich eine REST Schnittstelle hinzufügen, die die aggregierten und gefilterten Daten (zugriffsbeschränkt) über das Web verfügbar macht. Spezielle Anwendungskomponenten lassen nun eine Verwendung der Daten auf Client-Seite über eine identische Java API zu. Die je nach Client-Typ (im oben abgebildeten Beispiel eine klassische Desktop Anwendung in Kombination mit einem Android Mobile Device) speziell ausgeprägten Anwendungskomponenten kümmern sich im Hintergrund transparent um den Datenaustausch und verlagern je nach Client rechenintensive Aufgaben auf den Server.

Erste Schritte im CommunityMirror Labor datArena

[toc]Im Rahmen eines Projektes der Vorlesung „CSCW – Rechnergestützte Gruppenarbeit“ entsteht aktuell in der datArena auf dem Gelände der Universität der Bundeswehr München ein Testaufbau unseres CommunityMirror-Konzeptes. Die datArena ist ein aktiv betriebenes historisches Rechenzentrum mit Computern aus allen Generationen seit den 1950er Jahren und stellt ein neuartiges Lehr-, Forschungs- und Ausstellungszentrum bereit, das zwischen Technik-, Kultur- und Sozialgeschichte vermittelt und zugleich ein Forum für Begegnung bietet.[ref]Weitere Informationen zur datArena finden sich beispielsweise auf der entsprechenden Seite des Instituts für Softwaretechnologie unter http://www.unibw.de/inf2/Forschung/Forschungsthemen/datArena oder auf der eigens eingerichteten Webpräsenz des Computermuseums München.[/ref] In diesem Setting steht eine Fläche von ca. 20 Quadratmetern zur Verfügung, um die verschiedenen Hardware-Komponenten von CommunityMirrors in einem konsistenten Laborumfeld aufzubauen, damit ihr Zusammenwirken in der Praxis überprüfen werden kann.

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Dieser Artikel beschreibt die bisherigen Vorgänge bis zum aktuellen Stand, wobei die Installation noch nicht abgeschlossen ist. Daher wird in der nächsten Zeit abhängig vom Fortschritt des Projektes ein weiterer Artikel erscheinen.

Aufbau

Kernaufgabe war es, die Hardware zu positionieren und aufzubauen. Der Laborbereich liegt in einer Ecke der datArena und ist somit von zwei Wänden begrenzt und von den anderen beiden Seiten zugänglich. Da der Bereich möglichst offen wirken soll und die Wege aufgrund der Fluchtwegsbestimmungen ohnehin frei bleiben müssen, konnten nur wenige Komponenten an den offenen Seiten platziert werden. Das zentrale Element ist der große Wandbildschirm, der natürlich an einer Wand befestigt wird, wodurch sich auch die restlichen Elemente eher an den Wänden orientieren. Des Weiteren sind die Standorte der RFID-Antennen für die Benutzeridentifikation relativ genau vorgegeben, da sie ganz bestimmte Bereiche erfassen sollen.

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Die grundlegende Platzierung der Geräte ist inzwischen abgeschlossen: Der Wandbildschirm als zentrales Element ist in Augenhöhe mittig an der längeren Wand befestigt. Die RFID-Antennen sind seitlich davon in den Raum ragend positioniert, während die Fingerprintsensoren am Monitor befestigt werden. Eingerahmt wird der Bereich von zwei Arbeitsplätzen mit Workstations (PC & Mac). Das Terminal steht mit dem Display zur Wand am PC-Arbeitsplatz, um dort eine private Zone zu erzeugen und gleichzeitig die Geschehnisse am großen Monitor verfolgen zu können. Die Trolley-PCs sind frei beweglich. Am PC-Arbeitsplatz ist in erhöhter Position eine Webcam angebracht, die einen möglichst großen Bereich erfasst, damit sich Aufnahmen und Videos zur Protokollierung von Vorgängen im Interaktionsbereich erstellen lassen. Um zusätzliche „Lounge“-Atmosphäre zu schaffen, ist mittig im Bereich eine Sitzgruppe mit mehreren Sesseln eingerichtet.

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Installation/Konfiguration

Neben diversen Aktualisierungen, die an den PCs und am Setting vollzogen werden mussten (Updates einspielen, CommunityMirrors-Framework aktualisieren, Kabel verlegen, etc.), bestand die Hauptarbeit in der Konfiguration und Integration der verschiedenen CommunityMirror-Komponenten, die im Folgenden kurz in ihrem Gesamtzusammenhang beschrieben werden.

RFID

Die Standorte der Antennen standen, wie oben bereits beschrieben, bereits fest. Daher mussten diese nur entsprechend aufgestellt und an die Lesegeräte angeschlossen werden. Dazu wurden je 2 Antennen an den Mid-Range und den Long-Range Reader angeschlossen. Ersterer dient zur Erfassung von Personen in der aktiven Zone, also derjenigen Personen, die direkt mit dem Wandbildschirm interagieren. Letzterer erfasst Personen, die sich dahinter befinden und das Geschehen passiv beobachten bzw. nur mit den Personen in der aktiven Zone interagieren, nicht aber mit dem Gerät selbst. Da die Lesegeräte beide an den Host-Rechner am Wandbildschirm angeschlossen werden mussten, sind diese in unmittelbarer Nähe davon positioniert.

Die Konfiguration der beiden Lesegeräte musste unabhängig erfolgen, da das eine per USB angeschlossen wird (Mid-Range Reader) und das andere per Ethernet (Long-Range Reader). Mit den RFID-Lesegeräten ist es, anders als es die Namensbezeichnung „Reader“ vermuten lässt, auch möglich, die zugehörigen RFID-Chipkarten mit einer selbst gewählten ID zu beschreiben. Dazu ist eine andere Konfiguration der Geräte nötig, als wenn die gelesenen RFID-Daten zum Host-Rechner übertragen werden. Die Umschaltung zwischen Konfigurationen geht mithilfe des mitgelieferten OBID ISOStart relativ schnell. Das CommunityMirrors-Framework besitzt bereits eine Schnittstelle zur Verwendung der RFID-Daten, sodass die Anzeige des Wandbildschirms in der datArena nun auf erkannte Personen reagieren kann.

Auch im Stand-Terminal ist ein RFID-Lesegerät, sowie eine entsprechende Antenne integriert. Es handelt sich um denselben Mid Range-Reader, der auch am Wandbildschirm Verwendung findet, sodass die Einrichtung hier analog verläuft.

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Fingerabdruckscanner

Vor allem am zentralen Wandbildschirm kommen Fingerabdruckscanner zur Anwendung, um sich am Gerät anzumelden und sich so zum Beispiel benutzerspezifische bzw. personalisierte Informationen anzeigen zu lassen. Weiterhin können Informationen hierdurch in einer Art Warenkorb gesammelt und per E-Mail verschickt werden, um sie beispielsweise am Arbeitsplatz oder zu Hause ebenfalls zur Verfügung zu haben.

Im CommunityMirrors-Framework sind bereits mehrere Ansätze zur Integration der Geräte vorhanden. Auch am Stand-Terminal wird in Kürze ein Fingerabdruckscanner angebracht werden, um personalisierte Informationsmitnahme zwischen dem halböffentlichen Interaktionsbereich und der privaten Interaktionszone am Terminal zuzulassen.

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Näherungssensoren

An einigen Geräten sind Näherungssensoren zur Erfassung einer Person im näheren Umfeld integriert, um zum Beispiel Bildschirmschoner oder ähnliches zu unterbrechen und interessantere Informationen anzeigen zu können. Hier findet jeweils dasselbe Modell Verwendung.

An Trolleys und Stand-Terminal sind die Näherungssensoren bereits integriert und installiert, sodass im Falle des Terminals dieser nur noch richtig befestigt werden musste. Der Näherungssensor vom Wandbildschirm dagegen konnte noch nicht angebracht werden, da zum einen die Frage der Stromversorgung noch offen ist, zum anderen wird der Sensor normalerweise an einen COM-Port angeschlossen, der Rechner im Wandbildschirm aber über keinen verfügt, sodass ein COM-Port/USB-Adapter notwendig ist.

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Netzwerkkonfiguration

Die im Setting integrierten Rechner verfügen alle über einen Internet-Zugang, der über das Rechenzentrum-eigene WLAN, welches vor Kurzem in der Halle installiert wurde, bereitgestellt wird. Hierüber werden insbesondere die mobilen Trolleys angeschlossen. Daneben existiert eine ebenfalls vom Rechenzentrum verlegte Kabelverbindung.

Um die angebundenen Komponenten (RFID-Lesegerät, Fingerabdrucklesegeräte) vom Uni-Netz zu trennen und sie in einem Subnetz gliedern zu können, wurde im Rechner des Wandbildschirms eine zweite Ethernetschnittstelle integriert.

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Weitere Komponenten

Neben den oben beschriebenen, bereits seit Längerem für CommunityMirrors eingesetzten Systembestandteilen, sind vor Kurzem weitere Komponenten hingekommen, die noch installiert und konfiguriert werden müssen. Dazu zählt zunächst eine Microsoft Kinect, eigentlich eine Erweiterung der Spielekonsole Xbox 360, über die sich aber auch der Rechner per Gestensteuerung bedienen lässt. Dazu existieren Open Source Treiber, die dies unter anderem auch für Windows XP ermöglicht. Microsoft selbst hat vor kurzem ein Kinect-SDK für Windows als Beta-Version veröffentlicht, sodass die Möglichkeit besteht, das Gerät noch weitergehend in das Framework zu integrieren.

Auch mit dem sogenannten Headtracker TrackIR 5 Pro lässt sich der Rechner auf andere Weise steuern. Dabei wird eine Tracking-Komponente auf einer Schirmmütze auf dem Kopf eines Nutzers befestigt, ein Sensor ermittelt so die Kopfbewegungen und gibt diese an den Hostrechner weiter.

Zuletzt sind die Wii-Controller zu nennen, die eigentlich Zubehör der Nintendo Wii sind, mit passenden Treibern aber auch eine Maus ersetzen können. Die Steuerung schien in einem ersten Test allerdings nicht sehr präzise, sodass für diese Art der Steuerung eine gewisse Menge an Fingerspitzengefühl notwendig ist.

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Mehrwert des Labors

Mit dem Aufbau des Labors wurde das CommunityMirrors-Konzept, welches bisher eher in theoretischer Form existierte, in die Tat umgesetzt. Im Folgenden können nun Forschungsarbeiten in dieser Richtung direkt am Objekt in der Praxis umgesetzt oder getestet werden. So kann das Labor bei wissenschaftliche Arbeiten, wie zum Beispiel Bachelor- oder Masterarbeiten, eine wertvolle Hilfe beim Testen von Komponenten oder Implementierungen in einem bestehenden Setting sein. Neue potentielle Komponenten lassen sich direkt testen, wie es bei der Microsoft Kinect und weiteren Komponenten bereits geschieht. Außerdem können theoretische Konzepte in der Praxis untersucht und verifiziert werden.

Ausblick

Der Testaufbau ist noch nicht abgeschlossen. Neben den neuen Komponenten, die noch integriert werden müssen, sind auch noch nicht alle ursprünglichen Arbeiten erledigt. So fehlen beispielsweise noch Kabelschächte und ein weiterer Arbeitsplatz. Weitere Informationen dazu folgen in einem späteren Bericht.

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