1. In Zusammenarbeit mit: 8. TANNER-Hochschulwettbewerb fr Technische Dokumentation Team Wechselberger Ergebnis eingereicht durch Stephan Grotjahn Silvio Olbrich Lisa Schalk Toni Wechselberger von der

2. Deckblatt Beitrag der Hochschule Merseburg zum 8. Tanner-Hochschulwettbewerb 2014 Toni Wechselberger Lisa Schalk Stephan Grotjahn Silvio Olbrich 3. Inhalte 1. Aufgabenstellung 2. Zielgruppe 3. Marktforschung 4. Bestandaufnahme 5. Physical-World-Connection 5.1 QR-Codes 5.2 NFC 5.3 Multi-Touch 5.4 SVG 5.5 Manuelle Eingabe einer Ziffernfolge 5.6 Favorisierter Lsungsansatz 6. Anpassung der Aufkleber 7. Darbietung von Informationen 8. Einschrnkungen / Mehraufwand 9. Akzeptanz durch die Zielgruppe 10. Entwicklung einer App 4. 1 Aufgabenstellung Entwickeln Sie eine Lsung, wie Sie ausgehend von den Aufklebern an der Maschine auf einem mobilen Endgert ausfhrlichere Informationen zu dem entsprechenden Thema anzeigen knnen. 5. 2 Zielgruppe Die Adressatengruppe, von der wir eine Nutzung von Apps in der Landwirtschaft erwarten, kann sich aus folgenden Personen zusammensetzen: Angestellte Landarbeiter Landwirte Servicekrfte (z. B. in Fachwerksttten) Azubis Vom Personenkreis nehmen wir folgende Eigenschaften an: Ggf. Internetempfang in lndlicher Region/Einsatzgebiet Sind bereit Apps im beruflichen Umfeld zu nutzen Sind versiert im Umgang mit mobilen Endgerten 6. 2 Zielgruppe Die App-Nutzung auf dem Land In einer Projektarbeit von Studenten der Hochschule fr Wirtschaft und Umwelt in Nrtingen wurde die Hufigkeit der Nutzung von Apps in der Landwirtschaft untersucht. Bei einer Onlineumfrage nahmen innerhalb von 2 Monaten 410 Personen teil. Personengruppen (Stand 2011) Anwendungsbereich (Stand 2011) Die komplette Prsentation finden Sie unter: http://appprojekt.files.wordpress.com/2011/04/110317-prc3a4sentation-app-projekt.pdf 7. 2 Zielgruppe Welcher Informationsbedarf besteht beim Betrachten der Aufkleber? Beim Betrachten eines Aufklebers kann sich zunchst die Frage nach der Bedeutung der Piktogramme stellen. Nachdem die Bedeutung geklrt ist, knnen wir von einem weiteren Informationsbedarf des Nutzers ausgehen. Dieser Bedarf kann mit folgenden Themen verwandt sein, die auch in der Betriebsanleitung der Maschine aufgefhrt werden. Maschine vorbereiten Bedienung Strungen Wartung Wir nehmen an, dass der Informationsbedarf ber die Bedeutung der Aufkleber hinausgehen kann. 8. 3 Marktforschung Relevante Apps im landwirtschaftlichen Bereich: Die CLAAS KGaA mbH vertreibt bereits Apps fr iOS und Android. Diese Apps arbeiten allerdings nicht mit Bilderkennung. Universal Terminal ISOBUS (UT App) SUPERSAU AGROCOM NET AGROCOM LU 9. 4 Bestandaufnahme Class kennzeichnet Produkte mit Gefahrenaufklebern zur Sicherheit der Bediener. Weiterhin werden Instruktionsaufkleber verwendet, um wichtige Bedienvorgnge darzustellen. Beide Aufkleber-Typen werden ohne Text an der Maschine angebracht. Sie unterscheiden sich farblich und kommunizieren ausschlielich mithilfe von Piktogrammen. Eigenschaften der Aufkleber: Hoch- und Querformat Jeder Aufkleber in zwei Varianten vorhanden Zwei Teile Bei Sicherheitsinformation: Hinweise zur Gefahr und zu Gefahrenabwehr Bei Sachinformation: Verweis auf Betriebsanleitung 10-stellige Sachnummer (Warnbild-Nummer) Zur Bestellung von Aufklebern Erklrung in der Betriebsanleitung Angaben zu Positionierung Aufkleber werden mit Text und Realbildern erklrt Beispiel ist die Betriebsanleitung zu den Claas Kombiwagen CARGOS 9600, 9500 und 9400 10. 5 Physical-World-Connection Die erste Frage befasst sich mit der Technologie, die verwendet werden kann, um die Information eines Aufklebers auf einem mobilen Endgert zugnglich zu machen. Abhngig von der Methode gestaltet sich die Realisierung einer App und die Anpassung der Aufkleber. Wir werden hier unsere berlegungen darstellen und unseren favorisierten Lsungsansatz vorstellen. Nahezu jedes Smartphone oder Tablet verfgt mittlerweile ber eine integrierte Kamera. Diese technische Ausstattung sehen wir als relevant fr den Lsungsansatz an. 11. 5 Physical-World-Connection Bei der Recherche entwickelten sich folgende Ideen: QR-Codes NFC Multi-Touch SVG Manuelle Eingabe einer Ziffernfolge 12. 5 Physical-World-Connection 5.1 QR-Codes Die 2D-Codes stellen unserer Meinung eine Reihe von Problemen dar: 1. Die Aufkleber mssten mit einer zustzlichen Grafik nachgerstet werden, welche die Wahrnehmung der Sicherheitsrelevanz von Gefahrenaufklebern verflschen knnten. 2. Aufkleber mit QR-Codes sind anfllig fr Verschmutzung. 3. QR-Codes sind fr den Menschen nur mithilfe von technischer Untersttzung lesbar. Das kann zur Fehleranflligkeit und erhhtem Verwaltungsaufwand auf der Herstellerseite fhren. 13. 5 Physical-World-Connection 5.2 NFC Near Field Communication In einem NFC-Tag (Funketikette) knnen die notwendigen Informationen abgespeichert werden und einfach ber ein Smartphone auf kurze Distanz abgerufen werden. Es handelt sich hierbei um einen Standard zur drahtlosen bertragung von Informationen. Sie werden bisher bei Mikrotransaktionen verwendet. Folgende Probleme ergaben sich: Nachrstung jedes Aufklebers durch NFC-Tags notwendig Elektronik anfllig fr Witterung, besonders bei Landmaschinen Endgert muss NFC-Technik untersttzen Keine Untersttzung fr Apple-Produkte -> Ausschluss einer Nutzergruppe Unklarer Kostenaufwand der Nachrstung 14. 5 Physical-World-Connection 5.3 Multi-Touch-Technologie Neben Multi-Touch-Trackpads von Laptops gibt es auch Multi-Touch-Displays. Das Display wird an einen speziell prparierten Aufkleber angelegt und liest die Informationen des Aufklebers aus. Allerdings ergeben sich hier hnliche Hindernisse, wie bei der Verwendung der NFC- Technik. Der Aufkleber muss mit einer reliefartigen Struktur nachgerstet werden und das Endgert muss die Technologie ebenfalls beherrschen. Probleme: Verschmutzungen knnten die Anwendung stren Endgert muss direkt an die Aufkleber gehalten werden Eventuelles Verletzungsrisiko beim Anwender Beschdigungen am Endgert mglich 15. 5 Physical-World-Connection 5.4 SVG skalierbare Vektorgrafiken SVG ist ein XML-basiertes Dateiformat fr Bilder. Ein mit einer Kamera aufgenommenes Pixelbild kann mithilfe eines Tracers nachgezeichnet werden. Dabei wird eine automatische Vektorisierung der Pixelgrafik vorgenommen. Wir stellen uns diese Methode analog zur OCR-Technologie vor (Musterabgleich bei der Texterkennung) Mustererkennung kann in mehreren Arbeitsschritten ablaufen: Relevante Bereiche werden gefiltert (schwarze Flchen) Rastergrafik wird vektorisiert und in das XML-Format SVG codiert Abgleich (Mapping) mit bereits im SVG-Format abgespeicherten Grafiken in einer Datenbank Verweis auf weitere Informationen, die jedem Datensatz beigefgt sind 16. 5 Physical-World-Connection 5.4 SVG skalierbare Vektorgrafiken Die Piktogramme von Claas sind aus folgenden Grnden geeignet: Piktogramme knnen aus grafischen Primitiven erstellt werden (Kreise, Polygone) Hohe Kontraste ohne Helligkeitsgradienten Beim Abgleich mssen nur einzelne markante Punkte verglichen werden 17. 5 Physical-World-Connection 5.4 SVG skalierbare Vektorgrafiken Weitere Vorteile: Keine Nachrstung der Aufkleber notwendig Auf bereits ausgelieferte Maschinen anwendbar Probleme: Technischer Aufwand der Realisierbarkeit muss geprft werden Fehleranflligkeit bei automatischer Vektorisierung Anwendung nur auf Aufkleber beschrnkt 18. 5 Physical-World-Connection 5.4 SVG skalierbare Vektorgrafiken Zusammenfassung der Idee: ber eine Kamera wird Aufkleber eingescannt Bild-Tracer erstellt aus Rastergrafik eine Vektorgrafik Vektorgrafik im SVG-Format wird mit einer XML-Datenbank verglichen, in der alle von Claas verwendeten Aufkleber bereits im SVG-Format hinterlegt sind Anschlieend kann auf weitere strukturierte Dokumente verwiesen werden, die nhere Informationen zu den Aufklebern liefern (z. B. aus der Betriebsanleitung) 19. 5 Physical-World-Connection 5.5 Manuelle Eingabe einer Ziffernfolge Die meisten bisher vorgestellten Ideen basieren auf der Verwendung einer funktionsfhigen Kamera oder zustzlichem technologischen Aufwand, der u. U. sogar ber den aktuellen Stand der Technik von mobilen Endgerten hinausgeht. Eine weitere Mglichkeit wre, die Aufkleber an der Maschine durch 3-stellige Ziffern zu erweitern. Die Anzahl an Ziffern ist abhngig von gesamten Menge an verwendeten Aufklebern bei Claas. ber die Eingabe der 3-stelligen Ziffer, die sich an der Sachnummer orientiert, wird ein Datensatz aus einer Datenbank ausgesucht. Dieser Datensatz enthlt das gewnschte Piktogramm und verweist auf einzelne hinterlegte Dokumente, die weiterfhrende Informationen zu den Aufklebern beinhalten. 20. 5 Physical-World-Connection 5.5 Manuelle Eingabe einer Ziffernfolge Vorteile: Keine Kamera notwendig Einfache Handhabe, da 1:1 Zuordnung der Aufkleber und Ziffern mglich ist Auch bei defekter Kamera, oder starker Verschmutzung des Aufklebers knnen Informationen abgerufen werden 21. 5 Physical-World-Connection 5.5 Manuelle Eingabe einer Ziffernfolge Nachteile: berarbeitung der Aufkleber notwendig Eventuelle Verwechslungsgefahr der Ziffer mit Sachnummer durch den Nutzer Alle notwendigen Daten mssen mit der App geliefert werden Wirkt wenig innovativ Nummerierung der Aufkleber kann produktspezifisch erfolgen, damit es bei einer Abfrage nicht zu berschneidungen von Informationen kommt. Derselbe Instruktionsaufkleber kann bei unterschiedlichen Maschinen angebracht sein und womglich mit anderen Informationen verwandt sein. 22. 5 Physical-World-Connection 5.6 Favorisierter Lsungsansatz Wir knnen uns eine Lsung aus der manuellen Eingabe einer Ziffernfolge und der Verwendung von einer automatisierten Vektorisierung des Aufklebers vorstellen. Dabei soll der Nutzer entscheiden, welche Option zum Einsatz kommt. Handlungsablauf: Der Nutzer fotografiert den Aufkleber oder gibt im Frontend der App eine 3-stellige Ziffer ein. Es ffnet sich ein Fenster mit einer Auswahl von mglichen Piktogrammen von denen er das Gesuchte auswhlt (abhngig von der Methode). Es ffnet sich ein Fenster mit dem Piktogramm mit einer dazugehrigen Beschreibung. Anschlieend besteht die Mglichkeit, weitere Teile der Betriebsanleitung einzusehen. 23. 6 Anpassung der Aufkleber Die Aufkleber werden um eine 3-stellige Zahl erweitert. Das knnte so aussehen: 24. 7 Darbietung von Informationen Wir stellen uns beispielhaft folgendes Szenario vor: Der Anwender steht an der Abdeckung rechts neben der Knickdeichsel ber diesen Instruktionsaufkleber mchte er mehr erfahren. Er ffnet die App Er whlt die Methode Bilderkennung oder manuelle Eingabe Er whlt bei der Bilderkennung aus einer Auswahl von 3 hnlichen Piktogrammen aus Er erhlt nhere Informationen zum Aufkleber Die darauf folgende Darbietung der Informationen orientiert sich an der Betriebsanleitung. Darunter knnten dem Nutzer verwandte Informationen vorgeschlagen werden, die in der Betriebsanleitung an unterschiedlichen Stellen aufgefhrt sind: 6.5.8 Hydraulische Knickdeichsel einstellen (S. 108) 7.16 ISOBUS Einstellung Knickdeichsel (S. 217) 25. 7 Darbietung von Informationen Schritt 1 Schritt 2.1 Schritt 2.2 26. 7 Darbietung von Informationen Schritt 3 Schritt 4 (optional) 27. 7 Darbietung von Informationen Animierte Gefahrenpiktogramme: Steigern die Akzeptanz bei der Zielgruppe Unterstreichen den Sicherheitsgedanken der Abbildungen Verstndlichkeit wird erhht Muss nicht bersetzt werden 28. 8 Einschrnkungen / Mehraufwand Fehleranflligkeit von Bilderkennung und Vektorisierung Hardwareanforderungen bei Bilderkennung und Vektorisierung Speicherplatzbedarf ungeklrt Reflektionen der Oberflche des Aufkleber durch Licht bei der Verwendung von Kameras mobiler Endgerte Zustzlicher Verwaltungsaufwand durch hohe Anzahl an Datenstzen in einer Datenbank App muss regelmig Updates erfahren, auch wenn Dokumente aktualisiert werden 29. 9 Akzeptanz Erhhung durch Firmengert (Smartphone oder Tablet) Technikaffine Leute, die elektronische Medien vorziehen App ist aber kein Ersatz fr das Handbuch Erhhung der Akzeptanz durch animierte Gefahrenpiktogramme auf dem Display Auf das Smartphone / Tablet zugeschnittene Darbietung der Informationen (Lesbarkeit) Zeiteinsparung bei Informationsaufnahme 30. 10 Entwicklung einer App Untersttzte Plattformen: iOS und Android (da bereits von Claas entwickelte Apps existieren) Tools: Java = Programmlogik XML = Darbietung und Struktur der Inhalte von Objekten 31. Vielen Dank fr Ihre Aufmerksamkeit!