1 Das Smartphone und Big Data
Ich weiß gar nicht wie die Leute das früher alles ohne Smartphone hingekriegt haben! - Kam dir dieser Gedanke auch schon mal? Smartphones sind zu unserem treuesten Begleiter geworden. Dass dieser Begleiter gleichzeitig aber auch ständig Daten mit seinen zahlreichen Sensoren über uns sammelt, ist uns dafür meist nicht bewusst.
Im Folgenden wirst du lernen, welche Sensoren in deinem Smartphone enthalten sind und welche Art von Daten so über dich gesammelt werden.
Bild
Du siehst nun ein gewöhnliches Smartphone, was in Form und Funktion deinem wahrscheinlich sehr ähnlich ist. Entdecke die verschiedenen Sensoren des Smartphones und erfahre mehr über die Funktion der Sensoren und welche Daten sie sammeln können. All diese Daten können Teil von Big Data werden!
Bluetooth
Ist eine Antenne zur Übertragung von Daten über kurze Strecken, also zum Beispiel um Musik über deine Boxen zu hören. Bluetooth kann aber auch als Presenter oder Fernbedienung genutzt werden. Außerdem kann das Bluetooth-Protokoll auch als Schlüssel dienen, um eben wie ein Sensor ein bestimmtes Türschloss in der Nähe zu erkennen und zu öffnen.
Fingerabdrucksensor
Der Fingerabdrucksensor besteht aus vielen winzigen Zellen. Wenn du deinen Finger auf die Oberfläche legst, ändert sich deren Kapazität. Aus der Art der Änderungen aller Zellen wird ein Bild des Abdrucks errechnet, zusammengesetzt und mit deinem Fingerabdruck verglichen.
GPS
Das Global Positioning System (GPS) ist ein Ring von Satelliten, der um die Erde fliegt und Positionssignale sendet. In deinem Smartphone werden diese von der Antenne empfangen, um die eigene Position zu bestimmen. Daher kennt das Smartphone immer deinen aktuellen Standort.
Mikrofon
Dein Smartphone hat drei Mikrofone. Zwei an der Unterseite zum Hineinsprechen – so lässt sich berechnen, wo sich die Geräuschquelle befindet. Ein drittes ist an der Rückseite des Gerätes montiert. Es misst Hintergrundgeräusche und filtert diese während eines Gesprächs heraus. Damit kann es auch als Richtmikrofon genutzt werden und alle Geräusche mitschneiden.
Mobilfunkantennen
Handys funken auf diversen Frequenzen von GSM über LTE bis 5G, um sich mit den Mobilfunknetzen zu verbinden und Daten zu übertragen. Für jede Frequenz braucht es eine eigene Antenne. Über sie erfährt das Gerät, wo sich der nächste Funkturm befindet und wie stark das Signal ist.
NFC
Wie Bluetooth ist NFC, kurz für Near Field Communication, vor allem eine Funktechnik für den Nahbereich. Eine Antenne kann über wenige Zentimeter hinweg Daten senden und empfangen. Derzeit wird es vor allem zum bargeldlosen Bezahlen genutzt, es kann aber auch als Autoschlüssel dienen, oder um digitale Visitenkarten auszutauschen.
Touchscreen
Der Bildschirm selbst ist der größte Sensor. Er registriert jede Bewegung auf und in unmittelbarer Nähe des Screens. Im Glas liegen quer zueinander zwei Gitter aus durchsichtigen elektrischen Leitungen die sich stetig elektrische Signale senden. Bei Berührung verändert die Feuchtigkeit des Fingers die elektrische Kapazität der isolierenden Schicht, das Signal wird lokal schwächer. Daraufhin errechnet ein Prozessor die genaue Position. Dabei wird der Ort der Berührung genauso aufgezeichnet wie die Dauer. Daraus lassen sich individuelle Nutzerangewohnheiten ableiten.
WLAN
Die WLAN-Antenne ist vor allem zum Senden und Empfangen von Daten gedacht. Gleichzeitig aber wird sie genutzt, um die Qualität und den Standort von WLAN-Punkten in der Nähe des Gerätes zu ermitteln.
Erstaunlich was dein Smartphone alles erfassen kann, oder? Diese Sensoren sorgen dafür, dass dein Handy so unglaublich praktisch ist. Dennoch solltest du dir bewusst darüber sein, dass dein Hosentaschenheld sich schnell auch zu einer Spionagestation wandeln kann. Hier gilt es, wirklich nur die Funktionen anzuschalten, die du brauchst und abschalten wenn du sie nicht mehr brauchst.
2 Übersicht
Im Folgenden wirst du lernen welche Sensoren in deinem Smartphone enthalten sind und welche Art von Daten über dich gesammelt werden.
Voraussichtliche Dauer
20 Minuten
Vorkenntnisse
Du solltest wissen was Big Data bedeutet und welche Vorteile und Risiken damit einhergehen. Schließe dafür die Kurse 1. Was ist Big Data? und 2. Big Data - Vorteile & Risiken ab. Es ist auch vorteilhaft, wenn du Kurs 3. Welchen Einfluss hat Big Data auf unsere Gesellschaft? bereits erfolgreich bearbeitet hast.
3 Tims Smartphone
Annas Recherche hat ihr bereits einige Fragen zum Thema Big Data beantwortet. Sie weiß nun, dass Daten aus den verschiedensten Quellen stammen und diese gespeichert und analysiert werden. Das ist mit vielen Vorteilen verbunden, birgt aber auch Risiken für Individuen, Gruppen und sogar ganze Gesellschaften.
Ein besonders fleißiger Datensammler scheint das Smartphone zu sein. Smartphones sind zu einem treuen Begleiter der meisten Menschen geworden. Dass dieser Begleiter gleichzeitig aber auch ständig Daten mit seinen zahlreichen Sensoren sammelt, war Anna und Tim nicht bewusst. Um mehr zu den Sensoren zu erfahren, nehmen die beiden Tims Smartphone unter die Lupe.
Lerne gemeinsam mit Anna und Tim, über welche Sensoren ein Smartphone verfügt und welche Daten darüber gesammelt werden können.
4 Lerne mehr über die verschiedenen Sensoren
Du siehst hier Tims Smartphone, was in Form und Funktion deinem wahrscheinlich sehr ähnlich ist. Entdecke die verschiedenen Sensoren des Smartphones und erfahre mehr über Funktion der Sensoren und welche Daten sie sammeln können. All diese Daten können Teil von Big Data werden!
5 WLAN-Antenne
Die WLAN-Antenne ist vor allem zum Senden und Empfangen von Daten gedacht. Gleichzeitig aber wird sie genutzt, um die Qualität und den Standort von WLAN-Punkten in der Nähe des Gerätes zu ermitteln.
6 Mobilfunkantennen
Handys funken auf diversen Frequenzen von GSM über LTE bis 5G, um sich mit den Mobilfunknetzen zu verbinden und Daten zu übertragen. Für jede Frequenz braucht es eine eigene Antenne. Über sie erfährt das Gerät, wo sich der nächste Funkturm befindet und wie stark das Signal ist.
7 Bluetooth
Bluetooth ist eine Antenne zur Übertragung von Daten über kurze Strecken, also zum Beispiel, um Musik über deine Boxen zu hören. Bluetooth kann aber auch als Presenter oder Fernbedienung genutzt werden. Außerdem kann das Bluetooth-Protokoll auch als Schlüssel dienen, um eben wie ein Sensor ein bestimmtes Türschloss in der Nähe zu erkennen und zu öffnen.
8 GPS
Das Global Positioning System (GPS) ist ein Ring von Satelliten, der um die Erde fliegt und Positionssignale sendet. In deinem Smartphone werden diese von der Antenne empfangen, um die eigene Position zu bestimmen. Daher kennt das Smartphone immer deinen aktuellen Standort.
9 Fingerabdrucksensor
Der Fingerabdrucksensor besteht aus vielen winzigen Zellen. Wenn du deinen Finger auf die Oberfläche legst, ändert sich deren Kapazität. Aus der Art der Änderungen aller Zellen wird ein Bild des Abdrucks errechnet, zusammengesetzt und mit deinem Fingerabdruck verglichen.
10 Touchscreen
Der Bildschirm selbst ist der größte Sensor. Er registriert jede Bewegung auf und in unmittelbarer Nähe des Screens. Im Glas liegen quer zueinander zwei Gitter aus durchsichtigen elektrischen Leitungen die sich stetig elektrische Signale senden. Bei Berührung verändert die Feuchtigkeit des Fingers die elektrische Kapazität der isolierenden Schicht, das Signal wird lokal schwächer. Daraufhin errechnet ein Prozessor die genaue Position. Dabei wird der Ort der Berührung genauso aufgezeichnet wie die Dauer. Daraus lassen sich individuelle Nutzerangewohnheiten ableiten.
11 Kamera
Deine Kamera kann nicht nur schöne Selfies machen, sondern ermöglicht mittlerweile sogar Gesichtserkennung, die etwa statt eines PINs genutzt werden kann. Auch das Navigieren per Augenbewegungen ist möglich. Mit Hilfe von Programmen kann deine Kamera sogar deinen Puls messen. Denn die Gesichtsfarbe verändert sich, wenn der Herzschlag Blut durch die Arterien pumpt.
12 NFC
Wie Bluetooth ist Near Field Communication (NFC) vor allem eine Funktechnik für den Nahbereich. Eine Antenne kann über wenige Zentimeter hinweg Daten senden und empfangen. Derzeit wird es vor allem zum bargeldlosen Bezahlen genutzt, es kann aber auch als Autoschlüssel dienen, oder um digitale Visitenkarten auszutauschen.
13 Mikrofon
Dein Smartphone hat drei Mikrofone. Zwei an der Unterseite zum Hineinsprechen – so lässt sich berechnen, wo sich die Geräuschquelle befindet. Ein drittes ist an der Rückseite des Gerätes montiert. Es misst Hintergrundgeräusche und filtert diese während eines Gesprächs heraus. Damit kann es auch als Richtmikrofon genutzt werden und alle Geräusche mitschneiden.
14 Übungsaufgaben
Tim ist sich nicht sicher, ob er alles verstanden hat.
Kannst du ihm helfen die richtige Lösung auf die Übungsaufgaben zu finden?
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15 Zusammenfassung
Anna und Tim sind erstaunt, was ein Smartphone alles erfassen kann. Hättest du die Sensoren und ihre Funktionen benennen können?
Diese Sensoren sorgen dafür, dass dein Smartphone so unglaublich praktisch ist. Dennoch solltest du dir bewusst darüber sein, dass dein Smartphone sich schnell auch zu einer Spionagestation wandeln kann. Hier gilt es, wirklich nur die Funktionen anzuschalten, die du brauchst und abzuschalten, wenn du sie nicht mehr brauchst.
Du hast nun den letzten Kurs im Datensammlung und Big Data - Subthema abgeschlossen. Um sicherzustellen, dass du die wichtigsten Informationen verstanden und behalten hast, kannst du alle in den Kursen enthaltenen Übungsaufgaben noch einmal in einem Rutsch beantworten.
