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Power Sleep App

Power Sleep ist eine Initiative von Samsung Österreich in Zusammenarbeit mit der Fakultät für Lebenswissenschaften der Universität Wien, die sich zum Ziel gesetzt hat, die wissenschaftliche Forschung für Krebs und Alzheimer zu unterstützen. Das Herzstück der Initiative ist die eigens entwickelte App Power Sleep, anhand derer die nicht genutzte Prozessorleistung von mobilen Endgeräten (vorwiegend Smartphones aber auch auf Tablets anwendbar), beispielsweise in der Nacht, für wissenschaftliche Berechnungen zur Verfügung gestellt werden kann. Sobald die App aktiviert wird, werden kleine Datenpakete mit Proteinsequenzen von 1 MB Größe an das Smartphone übermittelt und nach erfolgter Berechnung an die Universität Wien beziehungsweise an die Forschungsdatenbank SIMAP zurückgesendet. (Q3)

„Um Krankheiten wie Krebs und Alzheimer zu bekämpfen, müssen wir wissen, wie Proteine beschaffen sind. Dazu braucht es Versuchsreihen, die immens viel Prozessorleistung benötigen. Power Sleep schlägt hier die Brücke zwischen Wissenschaft und Gesellschaft. Sie treibt nicht nur unsere Forschung voran, sondern erlaubt allen Menschen in Österreich, Teil des Projekts zu werden und dabei gleichzeitig praktisch im Schlaf Gutes zu tun. Je mehr mitmachen, desto größer die Wirkung“, fasst Univ.-Prof. Dr. Thomas Rattei, Professor für Bioinformatik an der Universität Wien, die eigens entwickelte Power Sleep App zusammen. (Q3)

Werbevideo zur Power Sleep App, Quelle: Youtube

Auf der ganzen Welt werden tagtäglich Versuchsreihen durchgeführt um verschiedenste Proteinsequenzen miteinander zu vergleichen. Diese Versuchsreihen benötigen immense Prozessorleistungen. (Q3) Mit Samsung Power Sleep können diese Berechnungen auf externe Prozessoren – ungenützte Smartphones und Tablets – ausgelagert werden, und so Kosten für die Wissenschaft sparen. Zudem werden die Ergebnisse in einer Datenbank – der SIMAP Datenbank – gespeichert und der Forschung zur Verfügung gestellt. Der Forschungsprozess wird somit optimiert. 

Jeden Tag würden weltweit 60.000 neue Proteinsequenzen entdeckt, so Rattei. Proteine müssen zunächst einmal verglichen werden. In der SIMAP Datenbank werden jene festgehalten, bei denen dies bereits geschehen ist. Proteinsequenzen werden in kleine Datenpakete gepackt – pro Tag ca. eine halbe Mio. Pakete mit einer Größe von je etwa einem Megabyte. Zur Aktualisierung der Datenbank ist permanent Rechenleistung notwendig, die mit Hilfe von Power Sleep auf viele kleine Computer – mobile Endgeräte – ausgelagert wird. Die Berechnung eines solchen Paketes nimmt in etwa eine halbe Stunde in Anspruch, bevor es zurück zum Server der Universität Wien gesendet wird. (Q4)

Die App ist seit dem 13. Februar 2014 kostenlos im Google Play Store für Endgeräte mit dem Android Betriebssystem verfügbar. Weiters soll die App nicht auf Android basierende Geräte beschränkt sein, sofern Interesse besteht und sich Entwickler finden, kann die App auch für andere Betriebssysteme programmiert werden. (Q3)

Link zur App im Google Play Store.

Bei der technischen Umsetzung setzt Power Sleep auf die Infrastruktur des wissenschaftlichen Netzwerkes BOINC ¹ (Berkeley Open Infrastructure for Network Computing) der US-amerikanischen Universität Berkeley, welches rund 60.000 Computer weltweit verbindet und für rechenintensive Forschungen nutzt. Power Sleep erweitert diesen Ansatz um die Einbindung von mobilen Endgeräten in dieses Netzwerk. (Q5)

Die Idee des verteilten Rechnens ist also an sich nicht neu, sie wird in der wissenschaftlichen Forschung seit einiger Zeit genutzt. Mit Samsung erhielt die SIMAP Forschungsdatenbank allerdings einen bekannten Partner der das Projekt entscheidend vorantreibt. Samsung seinerseits profitiert von dem Projekt (welches erst durch intensives Marketing eine so große Zahl von Nutzern erreichen konnte) in dem es Power Sleep mit dem Slogan „Tu Gutes während du schläfst“ für Image Kampagnen nutzt.

Nutzwert

Der Nutzwert von Power Sleep liegt für die Wissenschaft in erster Linie darin auf kostengünstige Rechenkapazitäten zugreifen zu können. Es entfallen im Wesentlichen Ausgaben für die Anschaffung und Wartung von Hardware Komponenten sowie eine Einsparung beim Stromverbrauch. Der Spender (User) zieht hingegen keinen unmittelbaren Nutzen aus der Applikation. Er kann jedoch als mittelfristigen Nutzenwert schnellere Ergebnisse bei der Entwicklung von Heilungs- und Behandlungsmethoden erfahren.

Mobile vs. stationäre Endgeräte

Für derartige Netzwerkberechnungen eignen sich mobile Endgeräte i.d.R. gut, da ihre Rechenkapazitäten für derartige Anwendungen ausreichend sind. Theoretisch ist jedoch eine derartige Anwendung wie Power Sleep nicht auf Smartphones und Tablets beschränkt, auch stationäre PC’s und Laptops werden, wie bei BOINC, für derartige Berechnungen eingesetzt. Jedoch gibt es zwei Unterschiede: Es ist eine App für mobile Endgeräte anstatt einer Software für Desktops, und es ist vor allem einfacher in der Anwendung. Die breite Masse an Unterstützern kann viel eher durch Power Sleep erreicht werden als durch wissenschaftliche Netzwerke wie BOINC. (Q6) Ein weiterer, nicht unwesentlicher Faktor ist dass der Stromverbrauch von mobilen Endgeräten in aller Regel bedeutend geringer ist als jener von Laptops und Standcomputern. (Q7, Q8)

Resonanz

Die allgemeine Resonanz im Web für Power Sleep ist duchwegs positiv, liest man in Foren die Kommentare zu der Idee die Wissenschaft durch eine Spende seiner CPU Leistung zu unterstützen. Nach etwas mehr als einem Monat nach dem Start zählte die Applikation Power Sleep bereits mehr als 75.000 Nutzer die das Programm heruntergeladen und installiert haben. Davon stellen rund 30.000 Personen ihrer Prozessorleistung regelmäßig zur Verfügung. 10 Prozent der gesamten Berechnungen werden mittlerweile von Nutzern der App übernommen. (Q9)

Sicherheitsbedenken

Die Applikation benötigt lediglich den Zugang zu den Prozessoren, mit Power Sleep erfolgt kein Zugriff auf persönliche Daten des Nutzers. Die Daten die an SIMAP zurückgesendet werden bestehen nur aus Zahlenwerten über Proteine, die sich aus den Berechnungen ergeben haben. Es sei weiters geplant den Sourcecode der Applikation freizugeben, somit wird das was auf dem Smartphone berechnet wird frei verfügbar und für den Nutzer einsehbar sein. (Q3)

Power Sleep M-Commerce tauglich

M-Commerce-Dienste stellen solche Dienstleistungen dar, die über mobile Endgeräte und Mobilfunknetze vertrieben werden und über die reine Sprachtelefonie hinausgehen. (Q10) Kollmann (2007, Q11) unterscheidet vier idealtypische Geschäftskonzeptionen im M-Commerce: Mobile-Content, Mobile-Commerce, Mobile-Context und Mobile-Connection.

Tabelle: Kollmann 2007, S. 44

Die oben beschriebene Applikation Power Sleep ist ihrem Grund nach nicht auf kommerziellen Betrieb ausgelegt. Im Folgenden wird im Rahmen des Mobile Business Gedankens die Überlegung angestellt, wie eine solches, dem Prinzip von Power Sleep folgendes Konzept, aussehen könnte.

Ausgangslage

Die Rechenleistung auf die die Forschung zurückgreift kann nicht kostenlos sein. Die Zahl der Nutzer die ihre Rechenleistung per App zur Verfügung stellen schwindet mit der Zeit. Die Forschung ist auf „Good will“ und den Spendengedanken der User angewiesen. Stetiges Marketing ist notwendig um die App und somit die Zahl der Nutzer aufrecht zu erhalten.

Weder die Betreiber von SIMAP noch Samsung ziehen einen direkten kommerziellen Nutzen aus der Applikation. Jedoch könnte sich die Idee von Power Sleep dazu eignen ein innovatives Geschäftsmodell zu entwickeln. Denkbar wäre neben dem momentanen Spendengedanken ein Ertragsmodell bei dem mehrere Akteure profitieren.

Mobile Power Processing

Das Geschäftsmodell – im Folgenden als Mobile Power Processing (MPP) bezeichnet – ließe sich in das M-Commerce-Konzept der „Mobile-Connection“ (vgl. weiter oben) einordnen. Es organisiert die Interaktion von Akteuren in Datennetzen, was nicht nur auf kommerzieller, sondern auch kommunikativer oder technologischer Ebene erfolgen kann. (Q10)

Im Wesentlichen beschreibt das Konzept ein Geschäftsmodell bei dem der Nutzer für seine Rechenleistung rückvergütet wird, also einen finanziellen Anreiz dafür bekommt seine freien Kapazitäten zur Verfügung zu stellen.

Eigene Abbildung 

Das Betreiben der technischen Infrastruktur könnte von spezialisierten und gewinnorientierten Unternehmen übernommen werden – SIMAP Gründer Dr. Rattei kündigt auf der Website von SIMAP an mit Ende 2014 nach 10jähriger Zusammenarbeit von BOINC auf eine eigene Infrastruktur wechseln zu wollen (Q12) – zusätzliche Nutzer und CPU-Spender könnten durch finanzielle Anreize gewonnen werden. Mit 7 Mio. Smartphones in Österreich besteht auch riesige Kapazität an Rechenmaschinen (Q5)

Das Prinzip von MPP

Eigene Abbildung  

Die beantragende Stelle (derjenige der Datenpakete zur Berechnung versendet) sendet das zu berechnende Datenpaket an den Plattformbetreiber. In diesem Beispiel die Forschungseinrichtung. Der Plattformbetreiber berechnet der beantragenden Stelle beispielsweise 5 Cent pro übermitteltem Datenpaket. Der Plattformbetreiber übermittelt das Datenpaket an den Access Provider (Mobilfunkbetreiber) wo es mit einer eindeutigen Kennzeichnung versehen wird. Der Access Provider übermittelt das Datenpaket zur Berechnung an den Nutzer (Endgerätebesitzer), und berechnet hierfür dem Plattformanbieter 4 Cent. Nach erfolgter Berechnung wird das fertige Datenpaket mit der eindeutigen Kennzeichnung (beispielsweise mit der berechneten Proteinsequenz) vom Nutzer über den Access Provider zurück zum Plattformbetreiber gesendet, der seinerseits das Datenpaket zurück zum Server der Forschungseinrichtung übermittelt und somit seinen Teil des Vertrages erfüllt. Der Access Provider rückvergütet dem Nutzer pro fertig berechnetem und übermitteltem Datenpaket 3 Cent, jeweils zum Ende der Rechnungsperiode.

Nutzen

Durch die Einbindung des Access Providers (Mobilfunkbetreiber des Nutzers) ist es für den Nutzer nicht notwendig sich beim Plattformanbieter zu registrieren. Des Weiteren muss die Rückvergütung nicht durch einen separaten Bezahldienst abgewickelt werden, sondern kann einfach auf die Monatsgebühr für den Mobilfunk gutgeschrieben werden.

Verwendete Technologien

¹Auf BOINC kann man seine freie Prozessorleistung für weitere verschiedenste Projekte zur Verfügung stellen.

²Innovationen

Eine Innovation beschreibt die Umsetzung einer Idee oder Erfindung in ein Produkt oder eine Dienstleistung, die einen Nutzwert erzeugt. Um als Innovation zu gelten muss eine Idee in ökonomischer Weise realisierbar sein und einen spezifischen Bedarf befriedigen. Eine Innovation muss sich, als entscheidender Unterschied zur Erfindung, am Markt durchsetzen können. (Q1)

Innovation beinhaltet die bewusste Anwendung von Informationen und technischem Wissen bei der Verwertung von bestehenden Ressourcen und umfasst dabei alle Prozesse durch die neue Ideen generiert und in nützliche Produkte umgewandelt werden. (Q1)

Innovationen können nach dem Auftreten in zwei Kategorien unterteilt werden: Evolutionäre Innovationen, die aus vielen inkrementellen Fortschritten in der Technologie oder Anwendung resultieren, und revolutionäre Innovationen (auch diskontinuierliche Innovationen), die oft abrupt und neuartig sind. (vgl. dazu auch LVA)

Nach Arten unterscheiden lassen sich Innovationen in Produktinnovationen, Prozess (Anwendungs-) Innovationen, organisatorischen Innovationen, soziale Innovationen, bedarfsinduzierte Innovationen und angebotsinduzierte Innovationen. (Q2)

Innovation bedeutet gleichzeitig auch Risikobereitschaft für denjenigen der revolutionäre Produkte unter Einsatz neuer Technologien erschafft (und finanziert) und neue Märkte erschließt, denn er übernimmt dabei in der Regel die größte Gefahr. Nachahmer und Trittbrettfahrer nehmen in der Regel weniger Risiko, weil sie ein innovatives, bereits entwickeltes Produkt, mit höherer Effizienz weiterentwickeln können. (Q1)

³Präsentation

Quellen: 7.12.2014

1.

http://www.businessdictionary.com/definition/innovation.html

2.

http://www.wirtschaftslexikon24.com/d/innovation/innovation.htm

3.

http://www.telekom-presse.at/apps/samsung_power_sleep_smartphone-prozessorleistung_via_app_der_krebs-_und_alzheimerforschung_zur_verfu.id.29178.htm

4.

http://www.tt.com/lebensart/web/7906346-91/power-sleep-app-nutzt-schlafende-smartphones-für-forschung.csp

5.

http://medienportal.univie.ac.at/presse/aktuelle-pressemeldungen/detailansicht/artikel/im-schlaf-gemeinsam-gutes-tun/

6.

http://medienportal.univie.ac.at/uploads/tx_ttmedienportal/files/PowerSleep_Interview_Rattei.pdf

7.

http://www.androidnext.de/news/energiekosten-smartphones-sparsamer-als-erwartet/

8.

http://www.areamobile.de/news/21824-stromkosten-so-viel-fallen-fuer-iphone-und-ipad-an

9.

http://derstandard.at/1392688130735/Power-Sleep-App-um-die-Wissenschaft-zu-unterstuetzen-ein-Erfolg

10.

Heinemann, G.; Der neue Mobile-Commerce, Erfolgsfaktoren und Beste Practices; Springer Gabler, 2012; S. 43

11.

Kollmann, T.; Online-Marketing – Grundlagen der Absatzpolitik in der Net Economy, Stuttgart 2007; S. 44-49 

12.

http://liferay.csb.univie.ac.at/portal/web/simap