Smartphones und Tablets als touch-sensitive User-Interfaces im Automatisierungsumfeld

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1 Smartphones und Tablets als touch-sensitive User-Interfaces im Automatisierungsumfeld Prof. Dr. Miriam Föller-Nord, Hochschule Mannheim, Fakultät für Informatik Institut für Embedded and Mobile Computing Hochschule Mannheim University of Applied Sciences

2 Prof. Dr. Miriam Föller-Nord Prodekanin der Fakultät für Informatik, Hochschule Mannheim Institutsleiterin des Instituts für Embedded and Mobile Computing, in der Fkltätfü Fakultät für Informatik Schwerpunkte: Embedded Computing Hardwarenahe Softwareentwicklung Microcontroller Real Time Communication Wireless Sensor Networks Mobile Computing Apple IOS, Android, Windows Phone 7 Cross Platform Development Webservices 2

3 Smartphones und Tablets als touch-sensitive User-Interfaces im Automatisierungsumfeld Benutzerfreundliche Bedienschnittstellen im Automatisierungsumfeld ti i Was versteht man unter Automatisierungsumfeld??? Welche Smartphones und Tablets? Vorteile von Smartphones und Tablets gegenüber typischen eingebetteten Systemen Beispielapplikationen, Konzepte zur Umsetzung Das interaktive Türschild Weinbergbewässerung Zusammenfassung 3

4 Home Control und Entertainment Gebäudeautomation Fbik Fabrikautomation ti Umweltmonitoring i Automotive networks 4

5 Fernmessen, Fernsteuern, Fernregeln Automatensteuerungen Maschine GSM Modem Fernprogrammierung Mobilfunknetz Fernwartung Zentrale GSM Modem Zählerstandübermittlung l 5

6 Smartphones und Tablets als touch-sensitive User-Interfaces im Automatisierungsumfeld Benutzerfreundliche Bedienschnittstellen im Automatisierungsumfeld ti i Was versteht man unter Automatisierungsumfeld??? Welche Smartphones und Tablets? Vorteile von Smartphones und Tablets gegenüber typischen eingebetteten Systemen Beispielapplikationen, Konzepte zur Umsetzung Das interaktive Türschild Weinbergbewässerung Zusammenfassung 6

7 Touch-Sensitive Smartphones und Tablets Betriebssysteme: IOS (Apple) Android Windows Phone Tablets ipod Touch Smartphones 7

8 Smartphones und Tablets als touch-sensitive User-Interfaces im Automatisierungsumfeld Benutzerfreundliche Bedienschnittstellen im Automatisierungsumfeld ti i Was versteht man unter Automatisierungsumfeld??? Welche Smartphones und Tablets? Vorteile von Smartphones und Tablets gegenüber typischen eingebetteten Systemen Beispielapplikationen, Konzepte zur Umsetzung Das interaktive Türschild Weinbergbewässerung Zusammenfassung 8

9 Typische eingebettete Systeme: UMTS? Ethernet RS232 USB WLAN? Wichtig: auf Kompatibilität achten!!!! 9

10 UMTS? Ethernet RS232 USB WLAN? Viele Einzelkomponenten, Standardprotokoll-Stacks nicht implementiert => Hoher Einarbeitungs- und Entwicklungsaufwand! 10

11 Vorteile Tablets und Smartphones Standardschnittstellen vorhanden WLAN Bluetooth UMTS USB Schnelle Einarbeitung, da bekannte Plattformen IOS Android (Programmiersprache Java) Webbasiert (jquery Mobile, Sencha Touch, Phone Gap, ) Bekannte Entwicklungsumgebung Xcode, Eclipse, Sicherheitskonzepte in Standardprotokollen integriert Günstig! 11

12 Tablets TOUCHLET 4,3" 3"Pocket Media Tablet "PMT 43.WiFi" mit Android 2.3, 69,90 (Amazon) Odys Next 17,8 cm (7 Zoll) Tablet PC (TFT Touchpanel, 1.2 GHz Cortex A 8, 1 GB RAM, 8 GB HDD, WLAN, SD,USB, Android OS 4.0.x) 119 (Amazon) Samsung Galaxy Tab 2 WIFI Tablet (17,8 cm /7 Zoll Display, 1GHz Prozessor, 1GB RAM, 8 GB Speicher, 3,2 Megapixel Kamera, Android 4.0.x, 196 (Amazon) 12

13 ipod Touch Apple ipod touch 4G MP3-Player (Facetime, HD Video, Retina Display) 8 GB, schwarz

14 Smartphones iphone 5 mit Vertrag, z. B. T-Mobile 129,95 Euro (incl. LTE) Android Smartphones mit Vertrag ab 1,00 Euro 14

15 Smartphones und Tablets als touch-sensitive User-Interfaces im Automatisierungsumfeld Benutzerfreundliche Bedienschnittstellen im Automatisierungsumfeld ti i Was versteht man unter Automatisierungsumfeld??? Welche Smartphones und Tablets? Vorteile von Smartphones und Tablets gegenüber typischen eingebetteten Systemen Beispielapplikationen, Konzepte zur Umsetzung Das interaktive Türschild Weinbergbewässerung Zusammenfassung 15

16 Das interaktive Türschild Die Idee Abschlussarbeiten: Anton Bart, Sinisa Tadic, Hochschule Mannheim In Zusammenarbeit mit: Prof. C. Hübner, Fakultät für Elektrotechnik, Hochschule Mannheim Christos Kyriakis, Gero Krebs Betreut durch Prof. Dr. Wolfgang geffelsberg, Praktische Informatik IV, University of Mannheim 16

17 Touch Display zeigt immer die akutellen Informationen an Das interaktive Türschild - Funktionen WLAN Internet Ethernet Mobilfunk Informationen können über PC administriert und an das Display übertragen werden Über Mobilfunk können wichtige Infos an das Display übertragen Stehe im Stau komme werden 15 Minuten später

18 Das interaktive Türschild - Darstellung Listenansicht... zeigt an, welche Mitarbeiter einen Raum belegen. Wählt man einen Mitarbeiter aus, so gelangt man in die nächste Hierarchieebene, in der die Detailansicht eines Mitarbeiters aufgerufen wird. Quelle: S.Tadic 18

19 Das interaktive Türschild - Darstellung Detailansicht zeigt weitere Informationen zu einem Mitarbeiter an, wie beispielsweise: Telefon / Telefax Nummer E Mail Adresse Sprechzeiten wichtige Mitteilungen Quelle: S.Tadic 19

20 Das interaktive Türschild Konzept und Architektur Quelle: S.Tadic

21 Das interaktive Türschild - Zusammenfassung Ein erster Prototyp (mit ipod Touch) war in Funktion und wurde auf dem Open Campus 2011 der HS Mannheim gezeigt Konzept funktioniert Schwachpunkte/Erweiterungen: ipod Touch Display sehr klein Permanente Verbindung über WLAN/VPN zum Display abhängigvon der vorhandenen Infrastruktur Persistente Datenhaltung im Offline Modus Derzeitige Weiterentwicklung (Abschlussarbeit S. Tadic): Display: androidbasiertes 7 Tablet Beliebige Hersteller/Produkte, auch mischbar Umsetzung einer stabilen WLAN Verbindung über VPN incl. automatischer Fehlerbehandlung und Offline Modus Smartphone App zum einfachen übertragen von aktuellen Meldungen ( One Click) 21

22 Smartphones und Tablets als touch-sensitive User-Interfaces im Automatisierungsumfeld Benutzerfreundliche Bedienschnittstellen im Automatisierungsumfeld ti i Was versteht man unter Automatisierungsumfeld??? Welche Smartphones und Tablets? Vorteile von Smartphones und Tablets gegenüber typischen eingebetteten Systemen Beispielapplikationen, Konzepte zur Umsetzung Das interaktive Türschild Weinbergbewässerung Zusammenfassung 22

23 Entwicklung einer iphone Anwendung zur Bewässerungssteuerung über GPRS und lokales l Netzwerk System zur Bewässerungssteuerung im Weinbau Bodenfeuchtesensoren und Ventil Aktoren auf zwei Versuchsweinbergen iphone Anwendung zum Empfang der Sensordaten über Mobilfunk oder lokales Netzwerk Darstellung auf einer Karte Ein und Ausschaltfunktionen für die Bewässerung realisieren. In Kooperation mit Prof. C. Hübner, Fakultät für Elektrotechnik, Hochschule Mannheim 23

24 iphone-anwendung zur geografischen Darstellung von Umweltdaten, Bachelorarbeit Andreas Zimmermann 24

25 Umsetzung 25

26 Entwicklung einer iphone Anwendung zur Steuerung eines Bewässerungssystems, Jiaming i Song, Bachelor Thesis Ventile Server iphone 26

27 Umsetzung 27

28 Smartphones und Tablets als touch-sensitive User-Interfaces im Automatisierungsumfeld Benutzerfreundliche Bedienschnittstellen im Automatisierungsumfeld ti i Was versteht man unter Automatisierungsumfeld??? Welche Smartphones und Tablets? Vorteile von Smartphones und Tablets gegenüber typischen eingebetteten Systemen Beispielapplikationen, Konzepte zur Umsetzung Das interaktive Türschild Weinbergbewässerung Zusammenfassung 28

29 Zusammenfassung: Allgemeines Konzept

30 Quintessenz Smartphones und Tablets eignen sich hervorragend als touchsensitive User-Interfaces im Automatisierungsumfeld Es gibt unzählige weitere Einsatzmöglichkeiten Fragen? 30