Technik & Betrieb
Geräte, drei Betriebsstufen, Datenschutz, Anmeldung und Lernanalyse sowie offene Bereitstellung der XR2ACH-Anwendung – für Bildungsträger und IT-Verantwortliche.
Ein Forschungs- und Entwicklungsprojekt. XR2ACH ist ein öffentlich gefördertes Projekt im Programm InnoVET PLUS. Die Anwendung ist ein Forschungsprototyp, der mit Partnern in Erprobungen eingesetzt und weiterentwickelt wird – kein kommerzielles Produkt. Sie wird nicht verkauft, und es gibt keinen Support oder Betrieb im Sinne eines Dienstleistungsangebots.
Geräte und Plattform
Die Anwendung läuft eigenständig auf einer XR-Brille mit Video-Durchsicht (Passthrough): Sie zeigt virtuelle Inhalte und auf Wunsch die reale Umgebung über die Kameras der Brille. Ein PC ist nicht nötig.
- Erprobungsplattform Meta Quest 3 - Bedienung mit Controllern oder Handgesten
- Entwickelt auf OpenXR Dem offenen Standard der Khronos Group. Die Anwendung ist damit auf andere OpenXR-Geräte übertragbar, etwa eigenständige Brillen anderer Hersteller oder PC-VR.
- Entwicklung Unity (Echtzeit-3D-Engine)
Die Nutzung von Unity richtet sich nach den Unity Terms of Service. Die in ausgelieferten Builds enthaltene Unity-Laufzeit bleibt unter den Bedingungen von Unity und ist nicht Teil der offenen Lizenz des Projekts.
Softwarearchitektur-Diagramm
Das Diagramm zeigt, wie Geräte, Identitätsdienste, Lernplattform und Lerndatenspeicher miteinander verbunden sind.
Wählen Sie eine Komponente aus, um ihre direkten Verbindungen anzuzeigen.
Drei Betriebsstufen
Dieselbe Anwendung, drei Stufen. Ein Bildungsträger kann mit einem einzelnen Headset ohne Server beginnen und später aufsteigen – ohne Produktwechsel und ohne Verlust der Inhalte.
| Stufe 1: Einzeln, offline | Stufe 2: Gruppe im lokalen Netz | Stufe 3: Personalisiert | |
|---|---|---|---|
| Netzwerk | keines | lokales WLAN (eigenes VLAN oder eigener Router) | Internetzugang |
| Server | keiner | keiner – ein Headset ist Gastgeber für die Gruppe | Anmeldedienst, Lernplattform (Moodle) und Lerndatenspeicher |
| Anmeldung | keine | keine – temporäre Namen im Raum | OpenID Connect; Anbindung an bestehende Schulkonten möglich |
| Lernfortschritt | lokal auf dem Gerät, nicht dauerhaft | lokal | dauerhaft, mit Lerndatenspeicher und Moodle abgeglichen |
| Einsatz | Einrichtung, Betrieb oder zu Hause | Gruppenraum mit 3 × 3 m Fläche je Person | lehrgangsbegleitend über mehrere Termine |
Datenschutz und Datensouveränität
Jede Stufe funktioniert ohne personenbezogene Daten. Erst wenn ein Bildungsträger personalisierte Lernanalyse ausdrücklich wünscht, kommen Identität und Lerndaten ins Spiel – und dann auf eigener Infrastruktur.
- Gerät Die Brillen laufen im Modus „Geteilt ohne Konto“ – niemand muss personenbezogene Daten an den Hersteller der Brille übermitteln. Das Gerät kann so eingerichtet werden, dass nur die XR2ACH-Anwendung läuft.
- Identität Die Anmeldung erfolgt über OpenID Connect bei einem Anmeldedienst, den der Bildungsträger oder das Projekt betreibt, mit Servern in Deutschland. Bestehende Schulkonten können angebunden werden, statt neue Konten anzulegen.
- Lerndaten Lerndaten werden nur mit gültiger Anmeldung gespeichert, unter der Kennung der angemeldeten Person – nie anonym unter einem gemeinsamen Zugang. Liegt keine E-Mail-Adresse vor, wird eine pseudonyme Kennung verwendet.
Anmeldung und Lernanalyse
Eine XR-Brille hat keinen Browser, der sich für eine gewöhnliche Anmeldeweiterleitung eignet. Die Anwendung nutzt deshalb das Geräte-Anmeldeverfahren von OAuth 2.0 (RFC 8628) mit PKCE (RFC 7636): Die Brille zeigt einen kurzen Code, die Person meldet sich in einem Browser an, und die Anwendung übernimmt die Anmeldung.
Handlungen im Szenario, Quizantworten und Fortschritt werden als xAPI-Aussagen in einem Lerndatenspeicher (Learning Record Store) abgelegt. Daneben speichert ein Zustandsdokument den aktuellen Lernstand je Person. Moodle weist Lernmodule zu und stellt Ausbildenden die Auswertung bereit. Fällt die Verbindung aus, bleibt der Fortschritt auf dem Gerät und wird bei der nächsten Anmeldung nachgetragen.
Offen und nachnutzbar
Anwendung, Quellcode und Dokumentation sollen auf OpenCode veröffentlicht werden, der Plattform des Zentrums für Digitale Souveränität der öffentlichen Verwaltung, unter einer offenen Lizenz. Die Lizenz gilt für die eigenen Quelltexte und Inhalte des Projekts. Nicht davon erfasst sind die Unity-Engine und ihre Laufzeit, Pakete und Inhalte Dritter sowie die CAD-Modelle der Hersteller, die unter deren eigenen Bedingungen stehen. Zum Bauen aus dem Quellcode ist eine eigene, gesondert lizenzierte Unity-Installation nötig.
Welche Open-Source-Komponenten und Inhalte Dritter verwendet werden, steht unter Open Source & Lizenzen. Anwendung und Leitfäden für den Einsatz sollen zudem auf Plattformen für offene Bildungsmaterialien gelistet werden, darunter LEANDO, das Portal des BIBB für das Bildungspersonal.
Noch offen
- Vergleich der Meta Quest 3/3S mit anderen Brillen, auch unter rechtlichen Gesichtspunkten und der Bedienbarkeit
- Übertragung auf weitere Brillen sowie auf Powerwall- und CAVE-Systeme
- Kostenmodelle für Beschaffung, Wartung und Weiterentwicklung in jeder Betriebsstufe
- Betrieb im Lehrgangsalltag: Hygiene bei gemeinsam genutzten Brillen, Wartung und Pflege der Geräte, Zahl der Brillen je Standort – Fragen, die Ausbildende in Maintal gestellt haben
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