RECHNERNETZE Poor Man's Desktop Multimedia Conferencing ·Die wichtigsten Komponenten von NetMeeting ·Videokonferenzsystem (Audio- / Video-Tool) ·Chat Tool ·Whiteboard ·Application Sharing System ·Shared Clipboard ·File Transfer ·Empfohlene Rechnerausstattung ·Warum wir NetMeeting wählten ·Mängel von NetMeeting ·Das Konferenznetz des IKE ·Forschung - Integrale Planung im Projekt INTESOL ·Lehre - Das Projekt Netzbasierter Entwurf ·Entwicklung - Einsatz von Techniken des Kooperativen Arbeitens im UIS-BW ·Verwaltung - Forschungsmanagement im Projekt SINTER Poor Man's Desktop Multimedia Conferencing Alexander Lurk, Fritz Schmidt / IKE Mit großem Interesse haben wir den Artikel von Andreas Rozek und Paul Christ über Desktop Multimedia Conferencing unter Verwendung der MBone-Applikationen (BI. 11/12 97) gelesen. Als Partner des RUS sind wir am B-WiN4M- Projekt (http://www-ks.rus.uni-stuttgart.de/B4M/) beteiligt und führen dort das Projekt Umwelt (Integration von Diensten in das Umweltinformationssystem Baden-Württemberg) durch. Basis unserer Arbeiten ist das Referenzmodell Kooperation und Kommunikation (siehe Abb. 1). Das Modell enthält die Komponenten Dienstenutzer und Diensteanbieter, die als Personen beispielsweise über Application Sharing-Prozesse miteinander kooperieren und jeweils für die ihnen zugeordneten Prozesse auf Seiten des Klienten und ihres Servers zuständig sind. Die Prozesse kommunizieren durch Tausch von Daten mit Hilfe der dem System zugeordneten Middleware, die mittels WWW- oder CORBA-Techniken realisiert sind. 1 Abb. 1: Referenzmodell Kooperation und Kommunikation Im Rahmen des Projektes Umwelt beschäftigen wir uns mit der Kooperationskomponente und dort insbesondere mit Computer Supported Cooperative Work (CSCW). Wie das RUS haben wir zunächst auf die MBone-Applikationen gesetzt und damit sehr gute Erfahrungen gemacht. Am Beispiel von Ausbreitungsrechnungen konnten wir dem damaligen Umweltminister der Russischen Föderation im Juni 1996 mit Hilfe des RUS kooperatives Arbeiten vorführen (siehe Abb. 2). In dem Artikel Umweltinformationen: Beschaffung - Verarbeitung - Nutzung haben wir in der BI. 7/8 96 ausführlich darüber berichtet. Abb. 2: Szenario des Kooperativen Arbeitens mit MBone-Applikationen Trotz dieser schönen Erfolge haben wir uns von den MBone Tools abgewandt und in NetMeeting eine Alternative gefunden, die es uns ermöglicht, CSCW-Techniken schnell und preiswert in Arbeitsumgebungen einzubinden, wie sie inzwischen an vielen Arbeitsplätzen anzufinden sind. Dies erleichtert es uns ungemein, CSCW-Techniken nicht nur als Gegenstand der Grundlagenforschung, sondern zur Unterstützung vielfältiger Arbeiten einzusetzen. Wie wir dazu gekommen sind und welche Erfahrungen wir in Lehre, Forschung und Verwaltung dabei gemacht haben, soll in diesem Artikel vorgestellt und zur Nachahmung empfohlen werden. Die wichtigsten Komponenten von NetMeeting NetMeeting kommt aus dem Hause Microsoft und steht zur Zeit in der Version 2.1 zur Verfügung. Unter http://www.microsoft.com/netmeeting kann die Software kostenlos erworben werden. Es ist vorgesehen, daß NetMeeting Bestandteil der Microsoft-Betriebssysteme wird. Die Kommunikation verläuft über TCP/IP (z.B. Internet), wobei NetMeeting die beiden ITU-Standards H.323 und T.120 unterstützt. Im folgenden werden die wichtigsten Komponenten von NetMeeting näher erläutert. Videokonferenzsystem (Audio- / Video-Tool) Wenn man heute über große Distanzen zusammenarbeitet, benutzt man meistens das Telefon; bei wichtigen Gesprächen will man sich allerdings meistens auch sehen, womit jedoch häufig lange Reisen und Zeitverlust verbunden sind. Ein Videokonferenzsystem gibt der persönlichen Zusammenarbeit eine neue Qualität: Durch den Einsatz von Videokameras sieht man sein Gegenüber auf dem Monitor und kann so von Angesicht zu Angesicht alle Fragen über Mikrofon und Lautsprecher (bzw. Headset) 2 besprechen. NetMeeting stellt solch ein Videokonferenzsystem zur Verfügung, wobei man das Audio- und Video-Tool auch unabhängig voneinander einsetzen kann. Chat Tool Falls keine Audio-Verbindung zwischen den Konferenzteilnehmern aufgebaut werden Tastatur miteinander zu kommunizieren. Das Chat Tool ist mit talk aus der Unix-Welt vergleichbar; man tippt einen Text über Tastatur ein, der bei allen Teilnehmern in einem speziellen Fenster dargestellt wird. Die Kommunikation über Tastatur ist allerdings sehr träge und sollte nur in Notfällen eingesetzt werden. Whiteboard Ein Whiteboard ähnelt einem verteilten Overhead-Projektor. Es stellt eine gemeinsame, für jeden Teilnehmer sichtbare Arbeitsfläche zur Verfügung, innerhalb der unterschiedliche Dokumente gemeinsam bearbeitet werden können. Zur Modifikation stellt das Whiteboard von NetMeeting Text- und Zeichenwerkzeuge bereit. Die Zeichenwerkzeuge für Annotationen umfassen farbige Stifte für Freihandskizzen oder einfache geometrische Objekte wie Linien, Rechtecke oder Kreise. Die Textwerkzeuge erlauben das Anbringen von geschriebenen Informationen. Mittels dieser Werkzeuge kann man also Texte und Graphiken gemeinsam diskutieren oder bearbeiten. Whiteboards werden in der Regel im Rahmen von Graphiken und Folien eingesetzt, bei denen jeder Teilnehmer die Arbeitsfläche mit Annotationen versehen kann, die sich global auswirken, also ebenfalls für alle anderen Teilnehmern sichtbar sind. Dieses wird allgemein als WYSIWIS (What You See Is What I See) bezeichnet. Application Sharing System Das Application Sharing System geht noch einen Schritt weiter. Es stellt den Teilnehmern die Bedieneroberfläche eines oder mehrerer Anwendungsprogramme gemeinsam zur Verfügung. Durch das Verteilen der Bedieneroberfläche nahezu beliebiger Anwendungen erreichen Application Sharing-Systeme eine große Unabhängigkeit von den zu nutzenden Anwendungen. Sie erlauben insbesondere die gemeinsame Nutzung von Programmen, die für den Single User-Betrieb entwickelt wurden. Alle Teilnehmer sehen zu jeder Zeit dieselbe Oberfläche mit der selben Datenrepräsentation - alle betrachten dieselbe Anwendung. Die Möglichkeit jede beliebige Windows-Applikation mit den Konferenzteilnehmern zu sharen und sie gemeinsam zu nutzen war einer der Hauptgründe für unsere Entscheidung NetMeeting einzusetzen. Shared Clipboard Das Shared Clipboard von NetMeeting erlaubt den Teilnehmern das gegenseitige Austauschen der Clipboard-Inhalte. Es ermöglicht beispielsweise das Kopieren der Information einer lokalen Applikation in das eigene Clipboard, das sofort an alle Konferenz-teilnehmer in deren lokale Clipboards kopiert wird, die nun wiederum diese Information in eine Applikation aufnehmen und weiterverarbeiten können. Zwischen den Clipboards können somit Informationen mittels einer simplen cut/copy/paste-Operationen ausgetauscht werden. File Transfer Neben der persönlichen Zusammenarbeit ist es wichtig, die tuellen Daten an den jeweiligen Kommunikationspartner zu übermitteln. Das heißt, man arbeitet beispielsweise mittels NetMeeting gemeinsam an einem Projekt und erfaßt/ändert dabei bestimmte Daten. Während oder nach Abschluß einer solchen gemeinsamen Sitzung kann man mittels File Transfer die modifizierten Daten an den 3 Kommunikationspartner übermitteln. NetMeeting ermöglicht es ein File entweder an eine bestimmte Person oder auch an alle Konferenzteilnehmer zu schicken. In Abbildung 3 ist die Oberfläche von NetMeeting mit den Komponenten Videokonferenzsystem, Whiteboard und Application Sharing (Sharen von Netscape) zu sehen. Abb. 3: Komponenten von NetMeeting Empfohlene Rechnerausstattung Empfehlenswert ist es als Basisausstattung einen Pentium-PC mit 166 MHz (64 MB RAM) oder höher einzusetzen, das gilt insbesondere dann, wenn Videodaten ausgetauscht werden sollen. NetMeeting unterstützt die beiden Betriebssysteme Windows NT 4.0 und Windows 95. Um unter Windows NT 4.0 alle Funktionalitäten von NetMeeting 2.1 nutzen zu können, muß das Service Pack 3 installiert sein. Verzichtet man auf Audio und Video (nur Nutzung von Application Sharing mit Kommunikation über Telefon und Whiteboard), reicht diese Ausstattung aus. Will man auch Videokonferenzen durchführen, werden als zusätzliche Hardware folgende Komponenten benötigt: ·Soundkarte ·Externe Lautsprecher ·Videokarte mit Videokamera ·Kopfhörer und Mikrofon bzw. Headset. Als Sound- und Videokarte setzen wir die Videum AV der Firma Winnov ein. Dabei handelt es sich um eine kombinierte Video-, Audio- und Capture-Karte. Sie ist im Handel für ca. 470.- DM (inkl. 15% MwSt) erhältlich. Für die Videokamera verwenden wir eine PC-Farbkamera inklusive Mikrofon von Sony. Der Preis der Kamera inklusive Mikrofon liegt bei ca. 400.- DM (inkl. 15 % MwSt). Wer nur Audio und kein Video einsetzen möchte, benötigt lediglich eine Soundkarte. Hier ist zu beachten, daß die Soundkarte Soundblaster-kompatibel ist und einen Full Duplex-Betrieb unterstützt. Zu empfehlen wäre hier die Soundblaster AWE 64 für ca. 430.- DM (inkl. 15 % MwSt). 4 Die externen Lautsprecher sollten in der Preisklasse von ca. 100.- DM (inkl. 15 % MwSt) liegen. Warum wir NetMeeting wählten Hauptsächlich waren es drei Gründe, die uns bewogen haben, von den MBone-Applikationen zu NetMeeting zu wechseln: 1. NetMeeting hat eine starke Application Sharing-Komponente, die wir als einzige in allen unseren Anwendungen verwenden 2. NetMeeting kann ohne großen Aufwand in bestehende Arbeitsumgebungen integriert werden 3. NetMeeting hat gute Chancen Bestandteil von Standard-Betriebssystemen im PC-Bereich zu werden und stünde dann auf allen PC-Arbeitsplätzen zur Verfügung. Mängel von NetMeeting Natürlich hat NetMeeting auch eine Reihe von Nachteilen. Ob man dazu rechnet, daß es aus dem Hause Microsoft kommt, ist eine Glaubensfrage. Aus technischer Sicht sehen wir folgende Nachteile: ·Unterstützung von nur zwei Konferenzteilnehmern im Bereich Videokonferenzsystem ·Keine Unterstützung von Unix-Plattformen Das Konferenznetz des IKE Zur Unterstützung unserer täglichen Arbeiten bauen wir, basierend auf den oben beschriebenen Techniken, mit verschiedenen Partnern ein Netzwerk mit CSCW-Techniken auf (siehe Abb. 4). Das Netz ist offen und wird laufend, entsprechend neuer Anforderungen, erweitert. Die Basis dieses Konferenznetzes bildet der Konferenz-Server MeetingPoint des Herstellers White Pine. Da MeetingPoint den Standard H.323 unterstützt, können Anwender unterschiedlicher CSCW-Systeme, wie zum Beispiel NetMeeting oder CU-SeeMee, miteinander kommunizieren. MeetingPoint steht zur Zeit in der Version 3.0 für die beiden Plattformen Windows NT und Sun Solaris 2.5 zur Verfügung. Durch den Einsatz von MeetingPoint wird bei NetMeeting im Bereich Videokonferenzsystem die Beschränkung auf zwei Konferenzteilnehmer aufgehoben. In Deutschland setzt derzeit die ESA (European Space Agency) MeetingPoint ein und testet dessen Möglichkeiten. Abb. 4: Das Konferenznetz des IKE 5 Typische Arbeiten, die wir in diesem Netz kooperativ durchführen, werden in den folgenden Abschnitten beschrieben. Forschung - Integrale Planung im Projekt INTESOL Herkömmliche Planungsstrukturen im Bauwesen basieren auf einer sequentiellen Vorgehensweise aller am Planungsprozeß beteiligten Akteure. Der Begriff Kooperation wird dabei häufig als Austausch von Ergebnissen mißverstanden. Eine gemeinsame Entwicklung und Definition von Anforderungen an das Planungsergebnis als Grundlage der Zusammenarbeit findet üblicherweise nicht statt. Daraus resultiert eine sehr eingeschränkte Sicht und Einflußnahme der einzelnen Akteure auf die Gesamtentwicklung des Projekts. Dies führt häufig, insbesondere in den ergebnisbestimmenden frühen Planungsphasen, zu schwerwiegenden Fehlentscheidungen. Der in INTESOL verfolgte Ansatz einer integralen Planung hat die rechnergestützte Integration aller planungsrelevanten Ressourcen zum Ziel. Ü ber die gesamte Projektdauer hinweg soll dabei durch eine Modellierbarkeit dieser Ressourcen eine Planung der Planung ermöglicht werden. Die hierbei dynamisch festgelegten Planungsszenarien werden anschließend konsequent durch rechnerbasierte Werkzeuge unterstützt. Durch den Einsatz des INTESOL-Konferenz-Netzes wird die interdisziplinäre Zusammenarbeit zwischen Architekt und HLK-(Heizung-Lüftung-Klimatechnik) Ingenieur unterstützt. Die Abbildung 5 zeigt den Einsatz von NetMeeting mit den Komponenten Videokonferenzsystem, Application Sharing und Whitebaord im Projekt INTESOL. Abb. 5: Szenario des Kooperativen Arbeitens im Projekt INTESOL Lehre - Das Projekt Netzbasierter Entwurf Im Projekt Netzbasierter Entwurf setzen wir Ergebnisse aus dem INTESOL-Projekt direkt in der Lehre um. Projektpartner sind Architekten der Universität Karlsruhe und Ingenieure des Fachgebietes Heizung-Lüftung-Klimatechnik der Universität Stuttgart. Die Architekten stellen ihre Entwürfe nicht mehr auf Papier, sondern im WWW zur Verfügung. Dies erlaubt eine neue Dimension der Präsentation, die weit über das klassische Vorgehen mit Plänen und Modellen hinausgeht. Es erlaubt bereits in einem frühen Stadium Entwurfsideen energetisch zu bewerten und Anregungen der Ingenieure dergestalt aufzunehmen, daß das architektonsiche Konzept nicht negativ beeinflußt wird. Das Beratungsgespräch zwischen Architekt und Ingenieur kann dem Stand der Entwicklung entsprechend durchgeführt werden. Das Application Sharing erlaubt dabei die Diskussion anhand des 6 aktuellen Entwurfsstandes durchzuführen, den für den Entwurf gültigen Kontext mit einzubeziehen und Verbesserungsvorschläge gemeinsam auf ihre Folgen zu untersuchen. Entwicklung - Einsatz von Techniken des Kooperativen Arbeitens im UIS-BW Das Umweltinformationssystem Baden-Württemberg (UIS-BW) ist der aufgabenorientierte, informationstechnische, organisatorische und personelle Rahmen für die Bereitstellung von Umweltdaten sowie die Bearbeitung von fachbezogenen und fachübergreifenden Aufgaben im Umweltbereich in der Verwaltung des Landes Baden-Württemberg. Es ist daher für den Einsatz von Techniken des Kooperativen Arbeitens prädestiniert. Ein typisches Szenario wurde im November 1997 anläßlich der Abschlußdemonstration des Projektes GLOBUS IV am Ministerium für Umwelt und Verkehr (UVM) experimentiert. Ausgangssituation war die Annahme, daß es aufgrund eines Störfalles zum Druckaufbau im Containment eines Reaktors kommt. Der Betreiber plant eine kontrollierte Druckentlastung und bittet dafür um Genehmigung. Aus den Online-Messungen des Kernreaktor-Fernüberwachungssystems (KFÜ ) sind Druck und Konzentration von Jod und Cäsium im Containment, sowie die meteorologischen Daten am Meßmast des Kraftwerks bekannt. Aus diesen Daten läßt sich über Ausbreitungsrechnungen abschätzen, mit welchen Belastungen durch eine Freisetzung zu rechnen ist. Eine Entscheidung für Maßnahmen zum Schutz der Bevölkerung muß schnell gefällt werden und erfordert die gemeinsame Lagebeurteilung durch Experten an verschiedenen Orten (siehe Abb. 3). Da dies mit CSCW-Techniken routinemäßig zu bewältigen ist, ist es auch möglich Informationssysteme zu entwickeln, die nicht nur graphische und statistische Auswertungen bereitstellen, sondern modellbasierte Inter- und Extrapolationen ermöglichen. Verwaltung - Forschungsmanagement im Projekt SINTER Das SINTERNETwork ist eine europaweite Initiative zur Koordination der Forschungs- und Entwicklungsarbeiten auf dem Gebiet der Sicherheitsaspekte von neuen Reaktortechnologien. Ziel von SINTER Network ist es, einen europaweiten Konsens über das mittel- und langfristige Entwicklungspotential solcher Systeme zu erreichen und die dazu nötigen Forschungsanstrengungen im 5. Rahmenprogramm der EU vorzubereiten. Dies geschieht in enger Kooperation zwischen Industrie, Forschungszentren und dem IKE der Universität Stuttgart, aufgrund der CSCW-Techniken. Abb. 6: NetMeeting-Konferenz im Rahmen des Projektes SINTER 7 In SINTER geht es vor allem um Konsensfindung in forschungspolitischen Fragen, was eine gemeinsame Datenbasis und regen Austausch an Informationen, Meinungen und Strategien erfordert. Herkömmliche Arbeitsmethoden stoßen dabei schnell an ihre Grenzen und müssen durch neue Techniken ergänzt werden. Die CSCW-Techniken (siehe Abb. 6) erlauben es sowohl Aufgaben gemeinsam zu bearbeiten, als auch Spezialisten zu den regelmäßig stattfindenden Management Meetings zuzuschalten, um in Detailfragen schnell und effektiv Entscheidungen fällen zu können. Alexander Lurk / IKE, NA-2122 E-Mail: lurk@ike.uni-stuttgart.de Dr. Fritz Schmidt / IKE, NA-2116 E-Mail: fritz.schmidt@ike.uni-stuttgart.de 8