Definition: Verschmelzung der physischen Welt mit digitalen Inhalten Was ist das Spatial Web?

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Nach dem Web 1.0 und 2.0 ist das Spatial Web, manchmal als Web 3.0 bezeichnet, die nächste Evolutionsstufe des Internets. Es verschmilzt die physische Welt und ihre Objekte mit digitalen Inhalten und ermöglicht die Interaktion der Nutzer im dreidimensionalen Raum.

Wichtige Technologien des Spatial Web sind Augmented und Virtual Reality, Künstliche Intelligenz und Maschinelles Lernen, Cloud- und Edge-Computing, mobiles Networking, das Internet der Dinge, Blockchain-Technologien und einiges mehr.

Eine eindeutige und allgemeingültige Definition für den Begriff "Spatial Web" existiert zwar nicht, in der Regel versteht man aber darunter die nächste Evolutionsstufe und eine Erweiterung des World Wide Web. In Analogie zu den Evolutionsstufen Web 1.0 und Web 2.0 wird das Spatial Web teilweise auch als Web 3.0 bezeichnet.

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Was ist Web 3.0?

Manchmal wird der Begriff 3D-Web verwendet. Das Spatial Web erweitert das World Wide Web zu einer dreidimensionalen Umgebung, in der die physische Welt und ihre Objekte mit digitalen Inhalten verschmelzen. Physische Objekte erhalten digitale Abbildungen im virtuellen Raum, mit denen Anwender über intuitive Schnittstellen wie Virtual und Augmented Reality interagieren. Die Anwender sind räumlich eingebunden. Das Nutzererlebnis wird immersiv.

Herkömmliche Schnittstellen des Web 1.0 und 2.0 wie Bildschirme, Tastaturen oder Maus verlieren an Bedeutung. Inhalte werden direkt in einer Art von digitalem Overlay in die Sicht des Benutzers auf die dreidimensionale Welt eingeblendet. Das Internet geht viel mehr in die Tiefe und integriert sich in alle Bereich des täglichen Lebens. Das englische Wort „spatial“ (im Deutschen: räumlich, dreidimensional) in Spatial Web wird verwendet, um zu verdeutlichen, dass digitale Informationen im dreidimensionalen Raum in die physische Welt integriert sind.

Es wird erwartet, dass das Spatial Web starken Einfluss auf viele unserer alltäglichen Tätigkeiten ausüben wird. Das Spatial Web verändert die Art und Weise wie wir kommunizieren, Informationen austauschen, arbeiten und lernen. Wichtige Technologien des Spatial Web sind neben Augmented, Mixed und Virtual Reality, die Künstliche Intelligenz und Maschinelles Lernen, Cloud- und Edge-Computing, mobiles Networking (zum Beispiel 5G), das Internet der Dinge (IoT), die Robotik, Sensornetzwerke, Wearables, Blockchain-Technologien und einiges mehr.

Das Spatial Web steht derzeit noch am Beginn seiner Entwicklung. Es existieren zwar schon erste Implementierungen und Anwendungen, sie sind aber auf einzelne Bereiche beschränkt und bieten nur einen ersten Vorgeschmack auf die tatsächlichen Möglichkeiten der nächsten Web-Evolutionsstufe. Das Spatial Web benötigt neue Protokolle und technische sowie ethische Standards. Um deren Entwicklung und Standardisierung kümmert sich unter anderem eine Non-Profit-Organisation mit dem Namen „Spatial Web Foundation“.

Architektur, Funktionsweise und verwendete Technologien des Spatial Web

Die grundsätzliche Architektur des Spatial Web lässt sich in drei Ebenen (Layer) unterteilen. Die unterste Ebene ist die uns bekannte physische Welt, wie wir sie mit unseren fünf Sinnen erfahren. Darüber befindet sich eine Ebene mit digitalen Informationen, die die physische Welt und ihre Objekte digital abbildet und ergänzt. Die oberste Ebene bildet der echtzeitfähige, räumliche Interaktions-Layer des Spatial Web mit modernen und intuitiven Interaktionsschnittstellen wie Sprach- und Gestensteuerung oder Smart Glasses.

Für die Anwender sorgt der Interaktions-Layer für die Verschmelzung zwischen physischer Ebene und digitaler Informationsebene. Im Spatial Web sind die Objekte der physischen Welt digitalisiert und in einer virtuellen, räumlichen Umgebung zugänglich. Die Interaktion des Menschen referenziert auf den realen Raum. Er sendet Eingaben zum Beispiel als Sprachbefehle oder Gesten und erhält Rückmeldung in Form von Bild-, Video- und Audioinformationen oder als haptisches Feedback.

Zur Realisierung des Spatial Web kommen viele verschiedene Technologien zum Einsatz, die sich in die drei Bereiche Information, Computing und Interaktion einteilen lassen.

Informationstechnologien und Datenstrukturen wie die Blockchain-Technologie ermöglichen eine dezentrale, transparente und sichere Datenbereitstellung in verteilten Infrastrukturen und offenen Ökosystemen eines demokratisierten Internets. Die Blockchain-Technologie erlaubt zudem die Abbildung physischer oder virtueller Vermögenswerte in einer virtuellen Umgebung zum Beispiel in Form von Non-Fungible Token (kurz NFT).

Im Computing-Bereich spielen Technologien für verteiltes Computing wie Cloud- und Edge-Computing sowie leistungsstarke und echtzeitfähige mobile Netzwerke wie 5G eine wichtige Rolle. Darüber hinaus sind Künstliche Intelligenz (KI) und Maschinelles Lernen (ML) ein zentrales Element. Dank KI und ML sind Maschinen in der Lage, die physische Welt zu erfassen. Sie lernen, in natürlicher Sprache zu kommunizieren und bildliche, dreidimensionale Darstellungen zu verstehen oder digitale Objekte dreidimensional zu modellieren. Edge Computing verlagert die Datenverarbeitung an den Rand des Spatial Web und sorgt für hohe Datenverarbeitungsgeschwindigkeiten mit minimalen Verzögerungszeiten.

Interaktionstechnologien wie Augmented Reality (AR), Mixed Reality (MR) und Virtual Reality (VR), Sprachverarbeitung, intelligente, digitale Assistenten, 3D-Scanner, Holografie, Sensorik und Robotik, haptische Wearables oder IoT-Geräte stellen intuitiv nutzbare Mensch-Maschine-Schnittstellen zur Verfügung und ermöglichen dem Nutzer den Zugang zum Spatial Web.

Anwendungsmöglichkeiten des Spatial Web

Das Spatial Web erhebt den Anspruch, auf alle Bereiche des menschlichen Lebens und Arbeitens Einfluss auszuüben. Es wird erwartet, dass das Spatial Web zahlreiche private wie berufliche Bereiche transformiert. Das Spatial Web verändert die Art und Weise, wie Produkte hergestellt oder Dienstleistungen erbracht werden und Menschen lernen, kommunizieren, arbeiten, einkaufen oder unterhalten werden. Dementsprechend vielfältig sind die Anwendungsmöglichkeiten des Spatial Web. Im Folgenden einige typische Einsatzmöglichkeiten und Anwendungsszenarien.

• digitales Reisen, virtuelle und hybride Stadtführungen oder Museumsbesuche;

• virtuelle, physische und hybride Teilnahme an Veranstaltungen, Konferenzen und Meetings;

• Projekt- und Teamarbeit im Spatial Web;

• medizinische Versorgung auf Basis virtuellen und realen Handelns;

• virtuelle, physische und hybride Schulungen;

• virtuelle Produktvorführungen und virtuelles Ausprobieren vor dem Kauf (try before you buy);

• Mischung virtueller und physischer Werbe- und Marketingkampagnen;

• virtuelle Inspektion und Wartung von Maschinen, Geräten, Anlagen oder Fahrzeugen;

• Fernanweisung von Servicekräften;

• Erstellen, Präsentieren, Anpassen und Erfahren von Architektur- und Designobjekten im Spatial Web noch vor der physischen Umsetzung.

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Vorteile durch den Einsatz des Spatial Web

Der Einsatz und die Nutzung des Spatial Web kann mit zahlreichen Vorteilen verbunden sein. Menschen kommunizieren und interagieren einfacher über intuitiv bedienbare Schnittstellen mit dem Web, mit Computern und Maschinen. Sie benötigen keine statischen Geräte und Schnittstellen wie PCs, Bildschirme oder Tastaturen, sondern interagieren intuitiv im dreidimensionalen Raum mit den sie umgebenden Objekten. Die Anwender tauchen in die Umgebung ein und erfahren ein realistisches, immersives Benutzererlebnis. Die Nutzung des Spatial Web und der bereitgestellten Informationen ist ortsunabhängig von überall aus möglich. Virtuelles Teamworking der Anwender wird mit einer physischen Zusammenarbeit im selben Raum vergleichbar.

Auch Sprachbarrieren lassen sich schnell und einfach überwinden. Die Einarbeitung in neue Technologien wird stark vereinfacht. Gleichzeitig steigen Effizienz und Produktivität der Arbeit. Finanzieller und zeitlicher Aufwand für Meetings, Konferenzen und Reisen sinken. Durch die umfassenden Simulationsmöglichkeiten mithilfe digitaler Abbildungen (digitaler Zwillinge) realer Objekte verbessert sich die Qualität der Produkte. Darüber hinaus ergeben sich für Unternehmen neue Geschäftsmöglichkeiten für innovative Produkte und Dienstleistungen. Digitale Vermögenswerte lassen sich besitzen und sicher verkaufen und handeln.

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