Moderne elektronische Vernetzung – Der Zukunftsmarkt der digitalisierten Welt

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Moderne Technik und Digitalisierung: Menschen auf aller Welt interagieren immer mehr mit technischen Geräten, die vernetzbar sind – am Arbeitsplatz oder privat.

„Wie funktioniert das?“ „Mit moderner Technik.“ Egal, ob es um den Parkassistenten beim Auto, die Ortung des angepeilten Ziels oder die intelligente Steuerung der elektrischen Haushaltsgeräte geht.

Die technischen Entwicklungen sind im stetigen Wandel und überraschen den Menschen immer wieder aufs Neue, so dass sich dieser in immer mehr Lebensbereichen auf die technischen Möglichkeiten verlässt und gerne auf diese zurückgreift. Möglich macht die ausgeklügelte Elektrotechnik, im Auto oder im Eigenheim, angeeignetes Fachwissen, das immer wieder aufgefrischt wird und dessen Entwicklungen, genau wie die technischen Innovationen, noch lange nicht abgeschlossen ist.

Das „Zusammenleben“ und die Kommunikation von Mensch und Technik

Die Interaktion von technischen Geräten und Menschen, wird in den nächsten Jahren und auch aktuell immer weiterentwickelt – besonders in Richtung des demographischen Wandels. Die Entwicklungen bestehen aus sozialen und technischen Innovationen, die vor allem das Leben der zunehmend älteren Bevölkerung erleichtern sollen, indem sich verschiedene technisch basierte Systeme zu aktiven Helfern herausbilden, die selbstständig agieren. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) unterstützt die Entwicklungsarbeit für technische Innovationen, die vor allem den sich verändernden gesellschaftlichen Bedürfnissen Rechnung trägt, von acht interdisziplinären Forschungsgruppen, die über fünf Jahre hinweg Innovationen erschaffen sollen, die für Menschen aller Generationen nutzbar sind und einen Nutzen haben. Unter anderem wird an einer fahrbaren Gehilfe geforscht, die mithilfe von Sensoren eine schnelle und sichere Fortbewegung im Straßenverkehr ermöglichen und rechtzeitig auf Gefahren, wie nahende Autos, hinweisen soll. Mit diesen und weiteren Entwicklungen, wird den Menschen künftig immer mehr Technik mit an die Hand gegeben, die die Mobilität erleichtern (autonomes Fahren), das eigene Leben effektiver machen (Smart-Home) oder den Pflegebereich unterstützen („Pflegeroboter“). Zunehmend interagiert der Mensch mit intelligenten System, deren Akzeptanz und auch Nutzerfreundlichkeit in den nächsten Jahren erweitert und verbessert werden soll.

Grundlage für die Interaktion zwischen Mensch und Technik: Technisches Know-how

Dadurch, dass die Forschungen und die Entwicklungen immer schneller vorangehen und in verschiedene Dienstleistungs- und Industrieunternehmen Einzug halten, ist aktuelles Fachwissen notwendig, dieses kann künftig nur durch ausgebildete Fachkräfte geschaffen werden. Fachkräfte werden zunehmend gesucht, denn die Digitalisierung der Industrie (Industrialisierung 4.0) soll in Deutschland vorangetrieben werden und die Arbeit in Wirtschaftsbetrieben verändern. Die Produktionsstätten werden durch die Industrie 4.0 immer mehr auf drahtlose, effiziente und intelligente technische Geräte zurückgreifen, die mit dem Menschen und untereinander interagieren. Zu diesen gehören unter anderem Maschinen, die sich selber auf Fehler untersuchen und diese an die Produktionsanlage weitergeben. Die Entwicklungen bieten auch Perspektiven für die Neugestaltung der Arbeit, wie zum Beispiel flexiblere Arbeitszeitmodelle oder Anpassungen der Fort- und Weiterbildungen.

Um die Arbeit in den und die Struktur der Industrieunternehmen effektiv an die Digitalisierung anzupassen, benötigt es Fachkräfte, die Kenntnis über die aktuellsten Entwicklungen haben und sich mit dem Bereich Elektrotechnik (E-Handwerk) auskennen. Denn die Elektrobranche treibt die Digitalisierung maßgeblich voran und schafft neue Geschäftsfelder, die Personal benötigt, das auf dem neusten Stand der Technik ist. So gibt es spezielle Programme, die Auszubildenden, Technikschülern, Lehrenden oder Existenzgründern fachliches und aktuelles E-Wissen anhand von innovativen technischen Lösungen vermitteln und jederzeit auch online genutzt werden können. Denn laut dem Zentralverband Elektrotechnik- und Elektroindustrie ist es besonders in der E-Branche für angehende Fachkräfte und auch erfahrene Fachkräfte wichtig, sich weiterzubilden und das eigene Know-how aufgrund schneller technischer Entwicklung und den digitalen Trends, aktuell zu halten. Denn einige technisch basierte Lösungen haben sich bereits entwickelt – darunter das elektronische Auto oder das Smart-Home – , sind aber im stetigen Aufbau und benötigen technischen und fachlichen Input.

E-Mobilität: Vom vernetztem zum autonomen Auto

Die elektronisch basierte Mobilität ist ein Zukunftsmodell, das auf dem Wissen moderner Elektrotechnik und Informationstechnologie beruht. So gehören Elektroautos und E-Bikes mittlerweile zu den modernen fahrbaren Untersätzen. Die E-Autos gelten als emissionsarme und nachhaltige Automodelle, die mit einem Elektromotor angetrieben werden, energieeffizient funktionieren und eine nachhaltige Mobilität unterstützen. Darüber hinaus hat auch die Digitalisierung die Elektro- und Informationstechnik des Autos erfasst und das vernetzte Auto ist mittlerweile zur Realität geworden. Denn viele Funktionen, die zuvor nur auf mobilen Endgeräten, wie Smartphone oder Tablet, genutzt wurden, sind heute auch über ein Display im Auto bedienbar und die Interaktion zwischen Mensch und Technik funktioniert bereits, so können Videos abgespielt oder E-Mails mittels Sprachsteuerung vorgelesen werden. Ein weiterer Schritt im Bereich der E-Mobilität ist das autonome Auto, welches zwar noch Zukunftsmusik ist, aber in ein paar Jahren von Test- und Optimierungsdurchläufen, wahrscheinlich zum Standard gehört. Um das fahrerlose Fahren ermöglichen zu können, sind Mono- und Stereokameras sowie Ultraschall- und Lasersensoren notwendig, deren Funktionsweise und Bedeutung für das autonome Fahren beschreibt dieser Artikel genauer.

Hände vom Lenkrad und zurücklehnen: Das autonome Fahren benötigt viele verschiedene elektronische Geräte, wie Kameras und Sensoren, um den „Fahrer“ durch den Verkehr zu leiten.

Verschiedene Automobilhersteller arbeiten auf Hochtouren an ihrem Konzept des autonomen Autos, so soll das Auto zur Überbrückung der Fahrzeit zum Beispiel als „Kinosaal“ dienen. Andere Visionäre wollen den Innenraum des fahrerlosen Autos zum Konferenzraum, mit Projektionsflächen für Präsentationen, oder einem Schlafraum umfunktionieren. Bis das alles jedoch zur Realität auf den Straßen wird, sind nicht nur in der Elektronik der Autos einige Dinge zu bewerkstelligen, sondern auch rechtliche Dinge. So müssen Lücken in der Datensicherheit geschlossen und neue Abkommen getroffen werden, denn nach dem Wiener Übereinkommen über den Straßenverkehr, welches die Vertragsstaaten verpflichtet, ihre Verkehrsordnungen den Vorschriften des Abkommens anzupassen, gilt auch in Deutschland: "Jedes Fahrzeug und miteinander verbundene Fahrzeuge müssen, wenn sie in Bewegung sind, einen Führer haben."

Smart-Home: Effizienz im Eigenheim

Auch im direkten Lebensumfeld der Menschen gibt es immer mehr intelligente Systeme, die mit moderner Elektronik gesteuert werden. Der Begriff Smart-Home ist mittlerweile in aller Munde, dieses Hauskonzept besteht aus effizienten technischen Lösungen und Elektroinstallationen, die es ermöglichen, die Geräte zentral zu steuern und sogar über Entfernungen mithilfe eines Smartphones oder Tablets zu regeln. Gesteuert werden können die elektronischen Haushaltsgeräte über das Display von Smartphone oder Tablet, eine Fernbedienung oder verschiedene Schalter (zum Beispiel Dimmschalter). Die Geräte sind über Funk oder Kabel zu verbinden, auch eine Kombination aus Funk- und Kabelsystemen ist möglich, wobei sich Kabelverbindungen meist anbieten, wenn aufwendigere Umbauten oder ein Neubau geplant ist, denn zu jedem Gerät muss eine Kabelverbindung gelegt werden. Daneben ist die Installation von funkbasierten Systemen zwar einfacher, kann aber auch schneller – vor allem über weite Distanzen hinweg (zum Beispiel von draußen nach drinnen) – zu Störungen führen. Für die Installation der Kabel- oder Funklösungen, sollte in jedem Fall ein Elektrotechniker zurate gezogen werden, der sich mit der modernen Elektroinstallation der KNX-Systeme (weltweiter Standard für Haus- und Gebäudetechnik) auskennt.

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