Team Future x Fusion

Konzept der interdisziplinären datengeleiteten Projektarbeit im Sommer 2021

Wir das Team Future x Fusion haben uns im Rahmen des Themas „Urban Life? Mannheim hybrid!“ mit der Frage beschäftigt, wie wir das Leben im urbanen Raum während und nach der Corona-Pandemie durch die Integration von digitalen Technologien bereichern können.

Das Einschränken von sozialen Kontakten zählt mitunter zu den größten Herausforderungen der Pandemie. Unser Konzept setzt an dieser Problemstellung an und bietet eine spielerische und innovative Chance, um Menschen im Alltag zu verbinden.

Indem wir eines der beliebtesten Denkspiele weltweit mit digitalen Features und Funktionen verbinden, schaffen wir eine hybride Möglichkeit, um die Freizeitgestaltung im städtischen Räumen zu ergänzen.

Folgend werden wir die Kernfragen Why, How und What im Bezug auf unser Konzept squarePlay beantworten, um einen ganzheitlichen Überblick unserer Idee aufzuzeigen.

 

Ein Artikel [1] aus der Rhein-Neckar-Zeitung vom März 2021 über die negativen Auswirkungen, die es durch die Corona Pandemie auf die Menschen gibt, machte uns aufmerksam. Dort wird beschrieben, dass Student*innen sich vermehrt einsam fühlen, überfordert mit der Situation und oft auch von Existenzängsten betroffen sind. Mit diesen Problemen sind nicht nur Student*innen konfrontiert, sondern viele Menschen. Oft fehlt nun auch, die sonst im Stadtleben vorhandene Abwechslung, der Austausch oder sogar ein Rückzugsort aus dem eigenen Alltag.

Deshalb wollen wir die Menschen während und nach der Pandemie wieder zusammenbringen, Austausch fördern und so gleichzeitig auch den negativen Auswirkungen der Pandemie Beschränkungen entgegenwirken.

In einer eigens durchgeführten Umfrage stellten wir außerdem selbst die Frage „Wie wirkt sich die Situation der Pandemie/ des Lockdowns auf deine Freizeitgestaltung aus?“. Viele beschrieben hier negative Auswirkungen auf ihr Freizeitverhalten. Antworten wie „Ich verbringe kaum mehr Zeit mit Freunden und beschäftige mich überwiegend alleine.“, bestärken uns in unserer Idee, eine Freizeitaktivität, die das digitale und physische miteinander verknüpft, zu erschaffen. Zudem möchten wir nicht nur eine Aktivität die im Freien stattfinden und Bewegung erfordert, sondern gleichzeitig auch geistiges Training nachhaltig fördern.

Und welches Spiel ist für Genialität und Strategie bekannt, wenn nicht Schach. Das Spiel fördert sowohl die Konzentration, sowie Kreativität. Außerdem lernt man beim Spiel Entscheidungen zu treffen und mit Fehlern umzugehen [2]. Mit unserer Umfrage haben wir zudem festgestellt, dass Schach Generationen verbindet. Ungefähr 30% der Teilnehmer*innen gaben an das Spiel von ihren Eltern oder Großeltern gelernt zu haben. Auch haben wir erfahren, dass 41,6% ein gesteigertes oder großes Interesse an dem Schachspiel haben.

60% unserer Umfrageteilnehmer*innen kennen zwar die Regeln, jedoch spielen sie Schach tatsächlich meist nur, wenn sich zufällig die Gelegenheit ergibt. Diese Gruppe möchten wir mit unserem Schritt, die Spielfelder in die Parks von Mannheim zu bringen, abholen.

Dafür möchten wir die Begeisterung für Terrassenschach durch digitale Funktionen fördern und erneuern.

Damit jede*r die Möglichkeit hat auf einem Schachfeld zu spielen wollen wir die Bedienung mithilfe eines Infoboards spielerisch gestalten und eine leichte Zugänglichkeit ermöglichen. Zudem wollen wir eine Freizeitaktivität im Freien etablieren, die auch spontan, in kleinen Gruppen möglichst kontaktfrei ablaufen kann und dabei diejenigen, die nicht in den Park können, nicht ausschließt.

Durch unsere Umfrage konnten wir herausfinden, dass außerdem viele den sozialen Aspekt und die Bewegung am Terrassenschach schätzen. Gründe, warum die Terrassenschachfelder von unsern Umfrageteilnehmer*innen oft nicht genutzt wurden, waren fehlendes Schachwissen, fehlende Spielpartner, sowie Zeit und häufig, dass die Spielfelder beschädigt oder unvollständig vorgefunden wurden.

Diese bisher negativen Aspekte werden wir mit unserer Möglichkeit des Terrassenschachs ausmerzen. So können Figuren nicht beschädigt, Spielpartner*innen können auch online gefunden werden und für fehlendes Schachwissen liefern wir eine ausführliche Anleitung, die gleichzeitig noch Spaß macht.

Schach ist ein sehr komplexes Spiel und da der Aufbau unseres digitalen Spielbretts skalierbar ist, können auch weitere, einfachere Spiele, wie zum Beispiel TicTacToe, Vier Gewinnt und Mühle umgesetzt werden. Auch das Ergebnis unserer Umfrage bestätigt das Interesse an weiteren Spielformaten. Aus diesem Grund haben wir uns auch für den spielneutralen Namen squarePlay entschieden.  

Um dennoch einen Eindruck zu bekommen, wie genau squarePlay ins Stadtleben integriert werden kann, dient das Schachspiel im Folgenden als Beispiel:

Die Technische Umsetzung von squarePlay

Zur Darstellung der Figuren setzen wir auf besonders langlebige und modulare LED-Panels [3] (im Bild schwarz) mit einer Auflösung von jeweils 32x32 Pixel. Diese sind speziell für den Außeneinsatz gedacht und werden dementsprechend ausreichend hell. Da die Felder ausreichend groß sein sollten, um darauf zu stehen, haben wir uns entschieden, je Feld 4 LED-Panels zu verwenden.

Die Steuerung und dementsprechend das Bewegen der Schachfiguren erfolgt über das Ausüben von Druck auf die einzelnen Felder. Dafür muss jedes einzelne Feld eine Belastung erkennen können, hierfür sind Kraftaufnehmer (im Bild rot) im Rahmen um die LED-Panels vorgesehen.

Um die Komponenten zu schützen und das Schachbrett widerstandsfähig zu machen, sitzt auf jedem Feld eine begehbare quadratische Glasscheibe (424 mm; im Bild gelb).

Diese überträgt die Belastung an die Sensoren und ist von einer Gummidichtung (im Bild grün) umschlossen.

Aufgrund der Struktur des Schachbrettes eignet sich ein modularer Aufbau besonders gut. Dieser ermöglicht es, das Schachbrett aus mehreren gleichen Bauteilen zusammenzubauen. Ein großer Vorteil ist hierbei die einfache Fertigung und Montage der Module.

Wir haben uns entschieden, jeweils 4 Felder zu einem Modul zusammenzufassen und das Schachfeld dann aus 16 Modulen zusammenzusetzen. Dies ermöglicht eine Vorfertigung der Module in der Werkstatt und ein einfaches Verbauen am Einsatzort.

Das gesamte Schachbrett ist somit ca. 3,5 Meter breit und lang.

Schnittansicht eines Feldes

Modul mit vier Feldern

Softwareseitig verwenden wir für die Umsetzung die öffentliche Schnittstelle der Schachplattform lichess.org. Dies hat einige Vorteile:

  • Es müssen keine Ressourcen in Hosting und Entwicklung eines Schachservers fließen.
  • Die Plattform ist bekannt und hat konstant ca. 100.000 Spieler*innen online, dies erleichtert das Finden einer Onlinepartie.
  • Lichess ist eine freie Open Source Software, sollte die Seite einmal vom Netz gehen kann der Server selbst gehostet werden. Wir sind also nicht abhängig von Dritten.
  • Eine große Breite an Optionen wie beispielsweise das Spiel gegen eine KI sind bereits vorhanden.
  • Accountmanagement kann elegant "unter der Haube" verschwinden, 1-2 Gelegenheitsspieler*innen können direkt loslegen.

Durch die Nutzung von Lichess als Schachserver können wir einen schlanken, maßgeschneiderten Client bauen und so die notwendige Rechenleistung und damit verbundenen Hardwarekosten drücken.

Ein RaspberryPi mit 4G Antenne für die Internetverbindung reicht aus um die Signale der Drucksensoren zu empfangen, interpretieren und die Anzeige zu steuern. Die Berechnung der Züge erfolgt dann auf dem Schachserver.

Die folgende Animation zeigt schematisch den Datenfluss bei einer Partie gegen eine*n Online-Gegenspieler*in.

Die Einbindung von squarePlay in Parks und BUGA

Sowohl im Luisenpark als auch im Herzogenriedpark stehen bereits herkömmliche Gartenschachfelder (rot markiert). Um die Parks zukunftsorientierter zu gestalten, bieten wir squarePlay als Lösung. Wir profitieren hierbei von den bestehenden Instandhaltungsinfrastrukturen der Parks, sowie von Finanzierungsmitteln durch die Stadt. Wir erreichen in den Parks ein breites Spektrum der Gesellschaft und vor allem genau die „casual player“ auf die das Feld abgezielt ist.

Es besteht die Möglichkeit der Einbindung in den neuen Erfinderpark auf dem Gelände der Bundesgartenschau 2023. squarePlay passt als innovative Lösung perfekt zum Thema des Parks. Die Finanzierung des Projektes könnte über das Budget der BUGA abgedeckt werden und die Instandhaltung unterläge dem Parkmanagement.

Quellen

[1]www.rnz.de/nachrichten/mosbach_artikel,-mosbachheidelberg-studenten-fuehlen-sich-vermehrt-einsam-ungluecklich-und-ueberfordert-_arid,639373.html [zuletzt abgerufen am 01.06.2021, um 19:00 Uhr]
[2] www.chesspoint.ch/blog/schach/warum-schach#simpleblog-post-comments [zuletzt abgerufen am 01.06.2021, um 19:00 Uhr]
[3]www.ledcontrollercard.com/english/p6-outdoor-smd2525-192x192mm-led-module.html?gclid=CjwKCAjwqcKFBhAhEiwAfEr7zcqQ3KoXIfV3bcNc_mWc-SGWGLUDW1oRwuO2NOS9LNDSkgJ0NgUSxxoC_FgQAvD_BwE [zuletzt abgerufen am 03.06.2021, um 18:00 Uhr]
Bildquellen
03_Infoboard: www.st-digital.de/de/case-study/ info-stele-stadtmarketing-oepnv/ [abgerufen am 26.05.2021 um 17:00 Uhr] 
Luisenpark: www.luisenpark.de/besucherinfo/parkbesuch/parkplan [zuletzt abgerufen am 03.06.2021, 21:30 Uhr]
Herzogenriedpark: www.herzogenriedpark.de/besucherinfo/parkbesuch/parkplan [zuletzt abgerufen am 03.06.2021, 21:30 Uhr]
Eigens durchgeführte Umfrage mit 60 Teilnehmern im Zeitraum vom 20.05.2021 bis zum 01.06.2021
Parkbild mit Board: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/36/Ilmpark_in_Weimar_-_Blick_zum_Stern.jpg [zuletzt abgerufen am 03.06.2021, 22:00 Uhr]
Hybridschach mit Menschen: www.chesspoint.ch/img/cms/blog/artikel/2016/gartenschach/gartenschach-zu-hause.jpg [abgerufen am 03.06.2021 um 22:00 Uhr] 

Team Future x Fusion

Sophie Humbert (Gestaltung)
Maximilian Dietrich (Informatik)
Fabian Lätzsch (Maschinenbau)
Elias Mekonnen (Verfahrens- und Chemietechnik)
Linus Nepomuk Desczyk (Wirtschaftsingenieurwesen)
Linus Laschitza (Wirtschaftsingenieurwesen)

Tutorin: Alina Diehl (Sozialwesen)

Herzlich willkommen in der virtuellen Ausstellung von kompass △ modal!

Studentische Teams des Lehr-Lernprojekts kompass an der Hochschule Mannheim präsentieren hier digitale Artefakte ihrer interdisziplinären Projektarbeit im Sommer 2021 zum Thema Urban Life? Mannheim hybrid!. 

Bei kompass arbeiten Studierende aus verschiedenen Fachrichtungen gemeinsam an einer praxisnahen Themenstellung. Durch die enge Verknüpfung mit dem Lehr-Lernprojekt modal, entwickeln die Studierenden ihre Projekte datengeleitet und trainieren ihre Datenkompetenzen. Die interdisziplinären Teams treten in einem Wettbewerb gegeneinander an. Eine Fachjury prämiert die überzeugendsten Lösungsansätze bei den Online Finals.