Der folgende Artikel befasst sich mit der Nutzung von iBeacons als Bluetooth Low Energy Lokalisierungshilfsmittel fürAndroid-Geräten. Nach einer kurzen Einführung in die grundsätzliche Funktionsweise von iBeacons werden Installationsanleitungen sowie Codebeispiele zur Verwendung von iBeacons mittels Estimote-SDK und AltBeacon bereitgestellt. 

Begriff iBeacons

Der Begriff iBeacon wurde von Apple 2013 eingeführt und steht als Markenname für ein auf Bluetooth Low Energy (BLE) bzw. Bluetooth 4.0 basierendes Produkt, das z.B. zur Indoor-Navigation genutzt werden kann. Hierbei stellt das iBeacon einen Sender dar, der in kontinuierlichen Zeitabständen Daten an entsprechende Empfangsgeräte (Smartphone, Tablet, …) sendet. Diese Daten können mittels einer speziellen App genutzt werden, um beispielsweise die eigene Position zu ermitteln. Ein iBeacon zeichnet sich durch seine lange Laufzeit und vergleichsweise hohen Reichweite aus. Die Technologie wird von verschiedenen Herstellern angeboten, wobei die im Weiteren aufgeführten Tests und Beispiele unter Verwendung von Estimote-iBeacons durchgeführt wurden.

Schematische Darstellung zu iBeacons ¹

Nutzung

Im folgenden Abschnitt werden die Vorraussetzungen für die Nutzung sowie die wesentlichen Daten und Begriffe, die für die Arbeit mit iBeacons relevant sind, aufgeführt.

Voraussetzung

Die Nutzung von iBeacons kann nur unter bestimmten Voraussetzungen erfolgen. Das jeweilige Mobile Device muss BLE / Bluetooth 4.0 unterstützen, was somit Geräte ab iOS7 und Android 4.3 umfasst.

Entsprechende Bibliotheken werden für IOS von Apple bereitgestellt. Android-Entwickler müssen hingegen auf Bibliotheken der jeweiligen Hersteller zurückgreifen, da Google keine offiziellen zur Verfügung stellt.

Daten eines iBeacons

Die Daten, die ein iBeacons sendet, sind im Folgenden Beispielhaft aufgeführt.

• UUID: B9407F30-F5F8-466E-AFF9-25556B57FE6D
• Minor: 1
• Major: 2
• RSSI: -55
• measuredPower: 62

Die nachfolgende Abbildung stellt die Funktion der jeweiligen Werte schematisch dar:

iBeacons Major, Minor und RSSI

Ein beispielhafter Anwendungsfall ist die Kennzeichnung von Bereichen in einem Unternehmen mit mehreren Standorten. So würde jedes iBeacon des Unternehmens mit der gleichen UUID initialisiert werden. Jeder Standort erhält einen entsprechenden Major-Wert und ein eine Abteilung an einem Standort einen Minor-Wert. Unternehmen X verwendet also die UUID „B9407F30-F5F8-466E-AFF9-25556B57FE6D“ und Standort A und B jeweils die Major-Werte  „1“ bzw. „2“. Die Abteilung „I“ und „J“ werden jeweils mit den Minor „1“ und „2“ verknüpft. So ist nun Abteilung I an Standort B des Unternehmens X mit den entsprechenden Werten(UUID: „B9407F30-F5F8-466E-AFF9-25556B57FE6D“, Major: „2“, Minor: „1“) eindeutig identifizierbar. Die Distanz zu einem iBeacon lässt sich aus den Werten RSSI und measuredPower berechnen

Monitoring, Ranging und Region

Die Begriffe Monitoring und Ranging beschreiben die zwei Kommunikationsweisen zwischen iBeacons und Empfangsgeräten. Eine Region ist ein Bereich, der sich durch festgelegte Werte (UUID, Major und Minor) definiert. Eine Region umfasst je nach Initialisierung ein bis beliebig viele iBeacons.

Beim Monitoring wird überprüft, ob ein bestimmter Bereich (Region) betreten oder verlassen wurde. Hierbei wird in zeitlichen Abständen getrackt, ob bzw. ob keine iBeacons einer Region empfangen werden; dementsprechend können Programmabschnitte aufgerufen werden. Monitoring ist speziell für Hintergrundprozesse geeignet, da nur beim Eintreten der zuvor erwähnten Ereignisse ein Aufruf entsprechender Methoden erfolgt.

Im Gegensatz zum Monitoring handelt es sich beim Ranging um einen kontinuierlichen Aufruf von entsprechenden Methoden, da dauerhaft eine Aktualisierung der empfangenen iBeacons erfolgt. Ranging eignet sich daher für Vordergrundprozesse, in denen eine Aktualisierung der entsprechenden Daten (z.B. Distanz zum iBeacon) erforderlich ist.

Verwendung unter Android

Wie zu Beginn dieses Beitrags erwähnt, müssen bei für Android-Anwendung die SDKs der jeweiligen Hersteller verwendet werden, z.B. das von Estimote. Alternativ dazu wird mit dem OpenSource-Projekt AltBeacon ein entsprechendes SDK zur allgemein gültigen Nutzung bereitgestellt, das weiter unten ebenfalls betrachtet wird.

Estimote

Eine Beispielanwendung, die Monitoring und Ranging verwendet, ist im Folgenden dokumentiert.

Zunächst muss die estimote-sdk-preview.jar in das /libs Verzeichniss des Projekts kopiert werden. Im build.gradle File muss nun folgende Abhängigkeit hinzugefügt werden:

 dependencies {
   compile files('libs/estimote-sdk-preview.jar')
 }

Folgende Zeilen müssen im Manifest (AndroidManifest.xml) ergänzt werden:

<uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH" />
<uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH_ADMIN" />

Anschließend muss der Service in der selben Datei deklariert werden. Dies geschieht innerhalb des Application Tags.

<service android:name="com.estimote.sdk.service.BeaconService" android:exported="false" />

Nun wird eine neue Activity erstellt und eine neue Region erzeugt, die alle Estimote-iBeacons umfasst. Außerdem wird ein BeaconManager erzeugt:

private static final String ESTIMOTE_PROXIMITY_UUID = "B9407F30-F5F8-466E-AFF9-25556B57FE6D";
private static final Region ALL_ESTIMOTE_BEACONS = new Region("regionId",ESTIMOTE_PROXIMITY_UUID, null, null);
private BeaconManager beaconManager = new BeaconManager(this);

Als nächstes wird in der onStart()-Methode der BeaconManager mit dem Service verbunden und je nach Bedarf das Ranging bzw. Monitoring gestartet.

@Override
protected void onStart() {
  super.onStart();
  beaconManager.connect(new BeaconManager.ServiceReadyCallback() {
    @Override public void onServiceReady() {
      try {
        beaconManager.startRanging(ALL_ESTIMOTE_BEACONS);
      } catch (RemoteException e) {
      }
    }
  });
}

Nun kann ein entsprechender Listener erzeugt und dem BeaconManager zugewiesen werden:

beaconManager.setRangingListener(new BeaconManager.RangingListener() {
  @Override public void onBeaconsDiscovered(Region region, List<Beacon> beacons) {
    System.out.println(beacons);
  }
});

AltBeacon

Radius-Networks stellt mit AltBeacon eine gut dokumentierte Open-Source Lösung zu Apples iBeacons zur Verfügung. Standardmäßig erkennt die Bibliothek nur iBeacons, die nach dem AltBeacon Standard spezifiziert sind. Zur Interaktion mit z.B. iBeacons von Estimote oder anderer Hersteller muss der enthaltene BeaconParser ² verwendet werden. Beispiele zur Verwendung der Bibliothek können auf der entsprechenden GitHub-Seite eingesehen werden.

Vergleich der Frameworks

Die Konfiguration des Estimote-SDK ³ ist im Gegensatz zur Alternative AltBeacon einfacher, jedoch nur auf die entsprechenden iBeacons ausgelegt, sodass für den Einsatz anderer Hardware zusätzliche Bibliotheken eingebunden werden müssen. Zudem fehlen Methoden zur Entfernungsbestimmung, sodass die Berechnung selbst durchgeführt werden muss.

AltBeacon zeichnet sich durch seine Flexibilität und guten Dokumentation aus, jedoch muss zunächst der entsprechende BeaconParser erzeugt werden (siehe oben).

Probleme der Technologie

Die RSSI-Werte variieren sehr stark. Zum einen wird das empfangene Signal durch die Haltung des Device (Tablet, Smartphone) beeinträchtigt und zum anderen ist die Position des jeweiligen iBeacons entscheidend. Positioniert man dieses beispielsweise zwischen Regalen, so leidet das Signal je nach Position des Empfängers.

Aufgrund der Ungenauigkeit des Signals, sollten mehrere iBeacons möglichst mit größerem Abstand eingesetzt werden, um mögliche Störungen oder Überscheidungen der Signale zu vermeiden.

Fazit

Die Verwendung von iBeacons unter Android ist mit den entsprechenden Frameworks, die von den Herstellern bereitgestellt werden, mit geringem Aufwand möglich. Jedoch umfasst der Funktionsumfang der SDKs, die in diesem Beispiel zum Einsatz gekommen sind, nicht den der iOS-Bibliotheken.

Die Technologie könnte beispielsweise für die Kennzeichnung von bestimmten Bereichen in Gebäuden verwendet werden, sofern die iBeacons bzw. die Bereiche einen ausreichenden Abstand zu einander haben. Eine zufriedenstellende Indoor-Navigation ist jedoch nur schwer umsetzbar, da die Signale bisher zu störanfällig sind.

Mit dem elderly interaction & service assitent (elisa) entsteht im EU-Forschungsprojekt SI-Screen ein Tablet-Computer, der für die individuellen Bedürfnisse von älteren Menschen zugeschnitten ist. Um die Touch-Genauigkeit der älteren Generation auf Tablets zu messen, wurde eine Testapplikation für einen Multi-Directional Tapping Task nach ISO 9241-9 Standard angefertigt und in einem Pilottest mit vier Senioren evaluiert. In diesem Beitrag stellen wir die Testapplikation und erste Ergebnisse aus dem Pilottest mit vier verschiedenen Android Tablet-Computern vor. Über begleitende Interviews wurden die technische Vorkenntnisse der Teilnehmer und der Anspruch an Displaygröße, Formgebung und Material-Eigenschaften in Fragebögen festgehalten.

Motivation

Im Projekt SI-Screen besteht eine Herausforderung in der Wahl der optimalen Displaygröße, Gewicht, Form, Materialen und technischen Merkmale von Tablet-Computer für ältere Menschen. Darüber hinaus muss die Mindestgröße von berührbaren grafischen Elementen auf dem Multi-Touch-Display bestimmt werden, bei denen ältere Nutzer eine hohe Erkennungsrate (über 70 Prozent) erzielen. Um neben den subjektiven Eindrücken der Probanden die Genauigkeit der Touch-Bedienung zu messen und die Mindestgröße der Element auf Tablets mit unterschiedlicher Displaygröße zu bestimmen, wurde eine eigene Android Test-Applikation entwickelt. In den nachfolgenden Abschnitten wird der implementierte Multi-Directional Tapping Task (MDTT) nach ISO 9241-9 Standard vorgestellt und die Ergebnisse aus dem Pilottest präsentiert.

Evaluationsdurchführung

Ziel des Pilottests war die Test-Anwendung und den zugehörigen Fragebogen auf deren Korrektheit und Vollständigkeit zu prüfen. Infolgedessen beschränkte sich der Test auf vier Probanden. In den folgenden Abschnitten stellen wir die Teilnehmer, die Wahl der Tablet-Computer und den MDDT-Ergnomie-Test nach ISO 9241 Standard Teil 9 vor.

Teilnehmer des Pilottests

Am Pilottest nahmen insgesamt zwei ältere Damen und zwei ältere Herren aus Deutschland teil. Das durchschnittliche Alter der vier Teilnehmer Betrug 63,5 Jahre. Nach Überarbeitung der Test-Software und der Fragen wird der Tablet-Test im Rahmen des SI-Screen-Projektes mit 15 älteren Menschen in Deutschland, sowie 15 älteren Probanden in Spanien wiederholt und die Ergebnisse gegenübergestellt.

ISO 9241-9 Tablet Test ¹

Interview mit älteren Teilnehmerin ¹

Tablet-Computer im Pilottest

Bei der Vorauswahl der Tablet-Computer für den Pilottest wurde darauf geachtet, Endgeräte mit möglichst großen Unterschieden im Hinblick auf ihre physikalischen Merkmale zu wählen. Dabei kamen ausschließlich Android Tablets zum Einsatz, da der spätere Prototyp des elisa Tablets ebenfalls aus Tablet-Komponenten auf Android-Basis (Android Tablet Kits) gefertigt wird. Der Vorteil gegenüber einer Software-Lösung ist, dass die Anforderungen älterer Menschen auch gegenüber der Hardware-Benutzerschnittstelle berücksichtigen werden können.

HTC Flyer ²

Motorola Xoom ³

Sony Tablet P ⁴

Sony Tablet S ⁵

Nach eingehender Analyse der auf dem Markt verfügbaren Tablet-Computer (Stand 08.12.2011) fiel die Wahl auf das Motorola Xoom, Sony Tablet S, Sony Tablet P und das HTC Flyer. Diese unterscheiden sich in ihrer physischen Gesamtgröße, Displaygröße, Gewicht, Verarbeitung und Formgebung. Weiterführende Informationen zur Analyse der Tablet-Devices sind im Artikel Moderne Android Tablet-Devices im Vergleich einsehbar.

ISO 9241-9: Multi-Directional Tapping Task

Um die Ergebnisse der Touch-Eingabe auf unterschiedlichen Tablet-Computern testen zu können wurde der MDTT-Test herangezogen, der als Ergonomie-Test im „ISO 9241 Standard Teil 9: Anforderungen an Eingabegeräte – außer Tastaturen“ beschrieben ist. Eine detaillierte Übersicht zur Evaluation nach ISO 9241-9 bietet der Artikel Evaluation von Zeigegeräten nach ISO 9241-9.

Multi-Directional Tapping Test ¹

Wie die Abbildung zeigt, mussten die Probanden im MDTT-Test mehrere auf einem Kreis angeordnete Elemente in einer vorbestimmten Reihenfolge anwählen. Wurde ein Element erfolgreich angewählt, ist anschließend das gegenüberliegende Element anzuwählen. Während des Tests wurde die Genauigkeit bei der Berührung der Elemente sowie die Zeit für das Zurücklegen der Wegstrecke zwischen zwei Elementen gemessen. Die Größe der Elemente (W) wird durch den Schwierigkeitsindex (ID) und den Durchmesser des äußeren Kreises (D) nach Fitt’s law berechnet:

Nachdem für das Android-Betriebssystem bislang keine Software verfügbar ist, die den MDTT durchführen kann, wurde eine eigene Test-Anwendung für Android Tablet-Computer angefertigt. Die Test-Applikation bestimmt den Durchmesser des äußeren Kreises (D) über die kürzere Seite des jeweiligen Tablet-Displays mit Abstand zum Display-Rand.

Für jedes Tablet wurden insgesamt 12 MDTT-Tests aus einer Kombination von 4 Schwierigkeitsindizes (2.5 = sehr leicht, 3.0 = leicht, 3.5 = schwer,  4.0 = sehr schwer) und drei Wiederholungen nach Zufallsprinzip ausgewählt. In jedem Test wurden 11 Kreis-Elemente dargestellt, deren Größe (W) nach Fitts‘ law über den Durchmesser (D) und dem zufällig gewählten Schwierigkeitsindex (ID) berechnet wurden. Die Tests waren zufällig verteilt, um einen Lerneffekt bei den Probanden zu vermeiden. Der Test begann stets an einer festen Position und endet nach 11 Zügen mit dem letzten Kreis-Element.

Die Schwierigkeitsindex in den vier Schwierigkeitsstufen von 2.5 bis 4.0 entspricht auf einem 7″-Touchscreen einer Element-Größe von ~13,6 mm (ID=2.5) bis ~4,2 mm (ID=4.0). Auf einem Tablet von 10,1″ beträgt die Element-Größe jeweils ~21,7 mm (ID=2.5) bis ~6,6 mm (ID=4.0). Mit dem Grenzwerttest der Schwierigkeitsstufe 4.o konnte festgestellt werden, ob ältere Teilnehmer in der Lage sind, sehr kleine Größen anzuwählen und welche Genauigkeit dabei erzielt wird. Die Liste aller Element-Größen sind der nachfolgenden Tabelle zu entnehmen.

Ermittlung der Fehlerrate

Jede Berührung des Display durch den Probanden wurde von der MDTT-Test-Anwendung aufgezeichnet. Neben der Position auf dem Bildschirm wurde insbesondere der Zeitpunkt der Berührung, die Abweichung vom Mittelpunkt des anzuwählenden Kreis-Elements und der Schwierigkeitsindex festgehalten. Eine Berührung außerhalb des anzuwählenden Elements führte zu einer Wiederholung an der selben Position.

Die Fehlerrate (Error Rate, ER) wurde anschließend aus der Anzahl der Berührungen pro Test (N) und der Anzahl der anzuwählenden Kreis-Elemente geteilt durch die Anzahl der Kreise-Elemente ermittelt.

Fragebogen

Zu Beginn des Pilottests wurde mit Hilfe von sechs Fragen die Technikaffinität der Probanden festgestellt, um später die Interview- und Messergebnisse von Personen mit unterschiedlichem Erfahrungsgrad vergleichen zu können. Hierzu kamen Fragen zur Erfahrungen mit Touchscreen-Geräten, wie zum Beispiel Navigationsgeräte in Autos, Fahrkartenautomaten, oder auch Tablet-Computer zum Einsatz.

Anschließend wurden die Teilnehmer gebeten, die Tests auf einem der vier verschiedenen Android-Tablets durchzuführen und direkt im Anschluss die subjektiven Eindrücke vom jeweiligen Gerät nach den Tests im Fragebogen festzuhalten. Zu jedem Gerät waren die nachfolgenden neun Aussagen auf einer 5er-Likert-Skala zu bewerten:

1. Die Bedienung macht Spaß.
2. Die Bedienung ist sehr genau.
3. Die Bedienung hat mich körperlich ermüdet.
4. Die Bildschirmgröße ist zu klein.
5. Das Gehäuse hat eine sehr hohe Qualität.
6. Das Bedienen mit dem Finger war sehr angenehm.
7. Ich musste mich beim Bedienen sehr konzentrieren.
8. Das Gewicht des Tablets ist zu schwer.
9. Das Tablet war insgesamt sehr leicht zu bedienen.

Nach Durchführung der Tests auf allen vier Geräten bildeten die Teilnehmer zusätzlich eine Rangreihe der bevorzugten drei Geräte entsprechend ihres Gesamteindrucks bei der Bedienung. Abschließend durfte jeder Proband ergänzende Kommentare im Fragebogen abgeben.

Diskussion der Ergebnisse

In der Evaluation der Testergebnisse wurden die aufgezeichneten Daten der Test-Applikation, die zugehörigen Fragebögen der Probanden sowie eigene Beobachtungsnotizen und Videoaufzeichnungen herangezogen. Die Ergebnisse der Tests können den nachfolgenden Abschnitten entnommen werden.

Messungen zur Touch-Genauigkeit

Die nachfolgende Tabelle zeigt für den jeweiligen Schwierigkeitsindex die durchschnittliche Trefferquote aller vier Tablet-Computer, welche durch die vier Probanden in jeweils 48 Tests mit drei Wiederholungen ermittelt wurden. Die Ergebnisse zeigen, dass mit der logarithmisch ermittelten Element-Größe die Fehlerquote mit steigendem Schwierigkeitsgrad exponentiell abnimmt. Weiterer Einflussfaktor ist die Berührungsempfindlichkeit der kapazitiven oder resistiven Touchscreens, insbesondere bei sehr kleinen Elementen.

Wie die zweite Tabelle zeigt, muss bei der Trefferquote pro Schwierigkeitsindex berücksichtigt werden, dass die älteren Teilnehmer auf dem HTC Flyer eine signifikant hohe Fehlerquote erzielt haben, was den Gesamtwert zusätzlich beeinflusst. Dem gegenüber haben die anderen Tablet-Geräte eine durchschnittliche Fehlerquote von ca. 24 %.

Weibliche Probanden hatten mit durchschnittlich ca. 15 % eine niedrigere Fehlerquote als männliche Probanden mit ca. 41 %. Die Abweichung von ca. 25 % ist vermutlich auf die unterschiedlichen Fingerlängen-Verhältnisse, Trockenheit und faltige Fingerkuppen zurückzuführen.

Erkenntnisse aus den Fragebögen

Die folgenden Abschnitte fassen die Erkennisse zusammen, die auf Basis der subjektiven Meinungen der älteren Teilnehmer nach den Tests abgeleitet werden konnten. Über Netzdiagramme werden ausgewählte Antworten zu den jeweiligen Tablet-Computer im Test gegenübergestellt. Die Antworten sind im Uhrzeigersinn nach Displaygröße angeordnet. Aus Vergleichbarkeitsgründen wurden die bereits oben vorgestellten Statements dabei so umcodiert, dass ein höherer Skalenwert einer besseren Eigenschaft entspricht.

Technikaffinität

Während eine Dame und ein Herr fast keine Erfahrung im Umgang mit Computern oder Geräten mit Touch-Oberfläche angaben, erwies sich eine Dame fortgeschrittene Computer-Nutzerin und ein Herr berichtete von Erfahrung mit verschiedenen Tablet-Computern.

Spaß bei der Bedienung

Netzdiagramm: Spaß bei der Bedienung ¹

Das Diagramm zeigt, dass für die vier Testteilnehmer bei zunehmender Bildschirmgröße, der Spaß bei der Bedienung ansteigt. Dieses Ergebnis scheint nachvollziehbar, da  bei kleinen Display-Größen eine hohe Fehlerquote aufgezeichnet wurde, die bei zunehmender Display-Größe exponentiell gesunken ist. Eine bereits angedeutete Ursache dürfte die Berührungsempfindlichkeit und Technologie der Touchscreens sein. Je kleiner der Bildschirm ist, desto weniger genau kann die exakte Position der Berührung erkannt werden. Infolgedessen sinkt der Spaß bei der Bedienung des Gerätes, wenn die Eingabe mehrmals wiederholt werden muss.

Genauigkeit der Berührungserkennung

Netzdiagramm: Genauigkeit der Berührungserkennung ¹

Die Genauigkeit der Erkennung durch den Touchscreen der Tablet-Geräte wurde von den älteren Teilnehmern als durchschnittlich gut eingeschätzt. In der Auswertung erhält das HTC Flyer allerdings die niedrigste Wertung. Auch für das Sony Tablet P vergeben die Probanden eine negative Einstufung der Erkennungsgenauigkeit, obwohl die Messergebnisse auf eine niedrigere Fehlerquote gegenüber dem HTC Flyer aufzeigen.

Ermüdungsfaktor

Netzdiagramm: (Geringer) Ermüdungsfaktor ¹

Nach Aussage der Probanden sind nach  jedem Tablet-Test keine oder lediglich geringe körperlichen Ermüdungserscheinungen bei der Nutzung der Tablets aufgetreten, obwohl die älteren Teilnehmer die Geräte während der Tests durchgehend in der Hand halten mussten. Den Kommentaren der Teilnehmer zufolge wären sie bereit, auch zeitlich längere Tests durchzuführen.

Bildschirmgröße

Netzdiagramm: Bildschirmgröße ¹

In der Abbildung  ist erkennbar, dass das Sony Tablet P mit seinen beiden 5,5-Zoll-Displays von allen Teilnehmern als zu klein eingestuft wurde, obwohl die physische Gesamtfläche des Sony Tablet P größer ist als die des HTC Flyer ist. Die Testteilnehmer deuteten an, dass sie die Trennung der Bildschirme in der Mitte als störend empfinden. Ein Teilnehmer bemerkte, dass die geteilten Display-Flächen für ihn einen Kontext-Wechsel verursachen und er nicht die Bildinhalte als Ganzes wahrnehmen würde.

Das Display des HTC Flyers wurde von der Mehrheit als eher zu klein eingestuft. Dem gegenüber wurden im Durchschnitt die Bildschirme des Motorola Xoom und des Sony Tablet S als gut bewertet. Einzelne Teilnehmer können sich für das elisa-Tablet auch noch größere Displays vorstellen.

Qualität der Tablet-Gehäuses

Netzdiagramm: Qualität des Tablet-Gehäuses ¹

Die Testpersonen vergaben für alle Geräte eine hohe, jedoch keine sehr hohe Wertung für die Qualität. Dieses Ergebnis sollte vor dem Hintergrund betrachtet werden, dass drei der vier Personen vor dem Pilottest noch keine Erfahrung mit Tablet-Geräten hatten. Infolgedessen erfüllen die Probanden nicht die Voraussetzungen einen objektiven Vergleich zu anderen verfügbaren Tablet-Computern herzustellen. Die Angaben beschränken sich folglich auf den relativen Vergleich zwischen den verwendeten vier Geräten im Test.

Komfort der Touchscreen-Bedienung

Netzdiagramm: Fingerbedienung ¹

Analog zum Spaß bei der Bedienung verhält sich die Frage, ob die Bedienung mit den Fingern angenehm war. Das Netzdiagramm ist weitestgehend identisch. Der Ausschlag fällt beim HTC Flyer etwas geringer und beim Motorola Xoom etwas größer aus. Infolgedessen wird das Xoom Tablet von den Teilnehmern als sehr angenehm in der Bedienung eingestuft.  Ein möglicher Einfluss auf diese Angabe dürfte die geringe Fehlerquote haben.

Konzentrationsfaktor

Netzdiagramm: (Geringer) Konzentrationsfaktor ¹

Ähnlich verhält es sich mit den Angaben zur Konzentration bei den Tests. Insgesamt waren in den Fragebögen der Wert für die benötigte Konzentration bei den Tests durchgehend niedrig. Nur bei Tablet-Computern mit kleineren Displays, dem Sony Tablet P und dem HTC Flyer gaben die Probanden einen leicht höheren Konzentrationsbedarf an.

Tablet-Gewicht

Netzdiagramm: Tablet-Gewicht ¹

Das Diagramm verdeutlicht eine Abweichung zwischen dem tatsächlichen und empfundenen Gewicht der Tablet-Computer.  Die beiden Sony Tablets wurden weder als zu schwer noch als zu leicht bewertet und liegen gegenüber den anderen Tablets im Mittelfeld. Das Xoom Tablet wurde von allen älteren Teilnehmern als zu schwer eingestuft und knapp danach folgt bereits das über 300 Gramm leichtere HTC Flyer.

Möglichen Einfluss auf die Beurteilung des Gewichts könnte zum Einen die Gesamtgröße des Geräts zusammen mit dem Rahmen haben. Zum Anderen besteht der Rahmen des Xoom Tablets und des HTC Flyers überwiegend aus Metall. Dem gegenüber besteht das Gehäuse des Sony S und P aus Kunststoff.

Gesamteindruck

Auf Basis der durchgeführten Rangreihenbildung durch die Testteilnehmer belegen das Motorola Xoom den ersten, das Sony Tablet S den zweiten,  das HTC Flyer den dritten und das Sony Tablet P den vierten Platz.

Den Probanden zufolge überzeugt das Motorola Xoom durch seine Bedienbarkeit, die Qualität, der Oberfläche und der Helligkeit. Dem Gegenüber wird das Sony Tablet S für seine Bedienbarkeit, das angeschnittene Gehäuse mit breitem Gehäuserand und dem relativ leichten Gewicht bei großer Display-Größe gelobt.

Netzdiagramm: Zusammenfassende Übersicht ¹

Zusammenfassung und Ausblick

Aus den Ergebnissen der Pilottest konnten bereits sehr interessante Erkenntnisse gewonnen werden, die beim groß angelegten Test mit insgesamt 30 Probanden in Deutschland und Spanien verifiziert werden müssen. In erster Linie lassen die Ergebnisse aus den Messungen und Fragebögen eine klare Tendenz für Tablet-Computer mit großem Bildschirm erkennen. Dabei sollte allerdings berücksichtigt werden, dass trotz großem Display das Gewicht in einem annehmbaren Verhältnis zur Bildschirmgröße stehen sollte. Bei den vier getesteten Geräten bieten das Motorola Xoom und das Sony Tablet S den besten Kompromiss zwischen Größe und Gewicht. Darüber hinaus hatte das eingesetzte Material Einfluss auf das subjektive Empfinden bezüglich des Gewichts. Zwar wurde ein Tablet-Rahmen aus Metall als höherwertiger eingestuft, jedoch wurde das Gewicht von Plastik-Gehäusen als leichter empfunden.

Die Messungen der Fehlerquote der vier Tablets zeigt, dass für eine hohe Erkennung der Touch-Eingabe durch Senioren eine Mindestgröße von ca. 9-10 mm für die visuellen Interaktionselemente gewählt werden sollte. Andernfalls kann das einen negativen Einfluss auf den Spaß bei der Bedienung haben.

Nicht nur aus den aufgezeichneten Messwerten , sondern auch aus den Fragebögen der Probanden lässt sich das Motorola Xoom als Favorit herausstellen. Für das Tablet wurde mehrfach der erste Platz vergeben. Knapp danach folgt das Sony Tablet S auf dem zweiten Platz. Interessanterweise unterscheidet sich die Platzvergabe je nach Geschlecht. Während Männer eindeutig das Motorola Xoom bevorzugen, vergaben Frauen dem etwas kleineren und leichteren Sony Tablet S die Bestnoten.

Im Rahmen der Tests des SI-Screen Projekts in Spanien und Deutschland werden einige Messergebnisse und Beobachtungen näher beleuchtet werden; insbesondere, ob Frauen und Männer unterschiedliche Präferenzen und Anforderungen an Tablet Computer haben. Dabei wird nicht nur die subjektive Wahrnehmung der Probanden verglichen, sondern auch auf die geschlechtsspezifischen Unterschiede bei den Fingern geachtet.

Auffällig ist, dass die Finger älterer Herren eher breit und groß sind. Die Finger von älteren Damen sind dagegen eher schmal. Dieser Umstand kann Einfluss auf die Präzision der Bedienung haben.  Ein weiterer Einflussfaktor wäre auch die Veränderung der Struktur und Feuchtigkeitsaufnahme der Fingerkuppen  bei älteren Generationen ⁶.

Unabhängig davon planen wir, die Ergebnisse aus den Tests mit älteren Menschen denen von jüngeren Leuten gegenüber zu stellen. Ziel ist eine Analyse der altersbedingten Auswirkungen auf die Tests.

Danksagung

Wir bedanken uns herzlich bei den vier älteren Testkandidaten für das rege Interesse und die Teilnahme am Pilottest. Ein weiteres Dankeschön an Florian Ott, Benjamin Prost, Tobias Haugg und Britta Meyer für die Unterstützung bei der Vor- und Nachbereitung, sowie der Durchführung des Pilottests an der Universität der Bundeswehr München.

Dieser Beitrag steht im Zusammenhang mit dem Forschungsprojekt SI-Screen, das mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung, und Forschung (Förderkennzeichen 16SV3982), sowie durch das Europäische AAL Joint Programm (AAL-2009-2-088) gefördert wird. Das Vorhaben wird von der Innovationsmanufaktur GmbH (ehemals SportKreativWerkstatt GmbH) koordiniert und gemeinsam mit der Universität der Bundeswehr München realisiert. Weiterführende Informationen sind verfügbar unter http://www.si-screen.eu.

Das AAL-Forschungsprojekt Social Interaction Screen hat das Ziel die soziale Interaktion älterer Menschen mit ihrer Familie, Freunden und Bekannten aus der näheren Umgebung zu erleichtern und zu mehr realer sozialer Aktivität anzuregen. Vor diesem Hintergrund entsteht das nutzerorientierte soziale Interaktionswerkzeug elisa mit einer innovativen Benutzerschnittstelle für die Interaktion mittels dem Social Web. In diesem Beitrag stellen wir die Vision und die zentralen Konzepte von SI-Screen vor.

Ausgangssituation

Aktuell finden in ganz Europa im Rahmen des AAL Joint Programme umfangreiche Aktivitäten statt, um die Lebensqualität einer zunehmend älter werdenden Gesellschaft durch die Entwicklung neuer Technologien nachhaltig zu sichern. Das Ziel dieser Bemühungen besteht darin, neue Dienstleistungen und Technologien und insbesondere IKT zu entwickeln, um älteren Menschen so lange wie möglich ein selbstbestimmtes, unabhängiges und sozial integriertes Leben in ihren eigenen vier Wänden zu ermöglichen.

Das Ziel des AAL-Projektes SI-Screen ist die soziale Interaktion älterer Menschen mit ihrer Umwelt zu vereinfachen und zu unterstützen. Vor diesem Hintergrund arbeiten zehn europäische Partner an elisa, einem Tablet-Computer dessen Benutzerschnittstelle ganzheitlich auf die Bedürfnisse von Senioren ab Rentenalter ausgelegt ist. Die Interaktion und Kommunikation mit Familie und Freunden erfolgt unter Zuhilfenahme des Social Webs, mit dem Anliegen die soziale Bindung von Senioren zu fördern.

SI-Screen Vision

Die Benutzerschnittstelle von Desktop-Rechnern, Smartphones, Tablets etc. wurde vorwiegend für Personen konzipiert, die mehrere Stunden am Tag mit diesen Geräten arbeiten und den unterschiedlichsten Tätigkeiten nachgehen. Das Spektrum der Anwendungsmöglichkeiten reicht vom Stöbern im Internet über Dokumentenverarbeitung bis hin zur Anwendungsentwicklung.

Social Interaction Screen ¹

Der Nachteil für ältere Menschen besteht darin, dass sie durch die Vielzahl an Möglichkeiten überfordert sein können, insbesondere wenn sie zuvor keine oder nur wenig Erfahrung im Umgang mit Computern besitzen. Bei ihrer gezielten Suche nach Information oder Unterstützungsfunktion können sie beispielsweise die Orientierung verlieren oder die Angst aufkommen versehentlich einen „falschen“ Knopf zu drücken. Unsere Umfragen in Deutschland und Spanien haben ergeben, dass ältere Menschen vorwiegend ein Gerät benötigen, dass sie vorwiegend selbständig, ohne Anleitung und externe Hilfe, bedienen können.

elisa Tablet

Um dieser Anforderung gerecht zu werden gehen wir über die klassische Entwicklung einer Software-Anwendung hinaus. Mit elisa realisieren wir ein Tablet, dessen Möglichkeiten von älteren Menschen begreifbar sind und über dessen Design das Gerät mit einem eindeutigen Zweck verbunden wird. Dabei achten wir insbesondere auf eine moderne ästhetische Formgebung bei der Tablet Hardware, die auch für jüngere Generationen ansprechend ist und nicht als stigmatisierende Betonung des Alters unserer Zielgruppe wahrgenommen wird.

elisa Tablet-Computer ¹

elisa Standfuß ¹

elisa Tragetasche ¹

Elisa unterscheidet sich sowohl im Endgerät als auch im Aufbau der grafischen Oberfläche von Tablets, die aktuell auf dem Markt erhältlich sind. Entgegen dem Trend eine möglichst dünne Display-Fassung aus Glas und Aluminum anzubieten, sehen wir einen breiten Rahmen mit einem Bezug aus Leder vor. Ein breiterer Rahmen verfügt über ausreichend Platz für die Ablage der Hände, ohne dass die Finger die Touch-Oberfläche berühren und versehentlich eine Funktion auslösen können. Ein integrierter Standfuß und Tragegriff sorgen für Stabilität sowohl während der Bedienung am Tisch, als auch für einen sicheren Transport bei der Mitnahme des Tablets.

elisa User Interface

Mit dem elisa UI entsteht eine klar strukturierte grafische Benutzerschnittstelle, die eine nachvollziehbare Navigation und einen konsistente Darstellung und Ablauf für jeden Funktionsbereich vorsieht. Für den ersten elisa Prototypen wurden insgesamt zwei Layout-Varianten konzipiert – das Inhalts-zentrische und das Personen-zentrische Layout.

Beim Inhalts-zentrischen Layout liegt die Betonung auf dem Zugang zu aufbereiteten Inhalten aus dem Web, ausgewählt nach persönlichen Präferenzen. Die in Magazin-Stil dargestellten Inhalte sollen dazu anregen auf lokale Interessengruppen und deren Aktivitäten aufmerksam zu werden, daran aktiv teilzunehmen und Gleichgesinnte dazu einzuladen.

Bei der Personen-zentrischen Gestaltung der elisa UI steht hingegen die soziale Interaktion mit Familie und Freunden im Vordergrund. Mit dem Ziel über aktuelle Geschehnisse von Vertrauten selbst bei großer örtlicher Entfernung auf dem Laufenden zu bleiben und die Möglichkeit zu bieten Personen mit gleichen Interessen zu finden oder verlorene Kontakte wieder herzustellen. Durch die Integration von bestehenden sozialen Netzwerken kann eine Brücke zur jüngeren Generation entstehen.

elisa User Interface ¹

elisa Hauptseite ¹

elisa Artikel ¹

elisa Kalender ¹

elisa Blog ¹

elisa Hauptseite ¹

elisa Profilseite ¹

elisa Kalender ¹

elisa Kontakte ¹

Bei der elisa UI nehmen wir bewusst Abstand von der gegenwärtig dominierenden App-Metapher von Smartphones und Tablets. Unseren Beobachtungen zufolge werden Apps als inkonsistent in ihrem Funktionsumfang und grafischer Gestaltung wahrgenommen. Darüber hinaus setzen die verfügbaren Produkte voraus, dass der Endanwender administrative Aufgaben, wie z. B. die Installation und Konfiguration, selbständig übernehmen kann. Eine weitere Hürde für ältere Menschen ist oftmals die wiederholte Registrierung von Benutzerkonten für jede (Web-)Anwendung, bevor sie in den vollständigen Genuss der jeweiligen Funktionalität kommen.

Tablet Standard: für jeden Funktionsbereich ein Benutzerkonto ¹

In SI-Screen steht der Nutzen und eine freudvolle Bedienung durch ältere Menschen an erster Stelle. Vor diesem Hintergrund haben wir für elisa Konzepte erarbeitet, um die unterschiedlichen Funktionen von Webdiensten über eine einheitliche Benutzerschnittstelle zur Verfügung zu stellen und die notwendigen administrativen Aufgaben zu reduzieren oder zumindest auf ein Person des eigenen Vertrauens übertragen zu können. Idealerweise können ältere Menschen die Vorteile des Social Webs nutzen, ohne selbst eine Mitgliedschaft beim jeweiligen Dienst beantragen zu müssen. Die Einmalanmeldung und Konsolidierung der Inhalte und Funktionalität des Social Webs verwirklichen wir über den sogenannten Social Software Integration Layer (SSIL).

Social Software Integration Layer

Der SSIL ist eine Server-basierte Software-Lösung, die elisa unterstützt mehrere Dienste des Social Webs über eine einheitliche Schnittstelle anzubinden. Zu diesem Zweck verdichtet der SSIL Profil-Informationen, Activity Streams (Status Updates) und Content Streams (Kommentare, Empfehlungen, Photos) von bestehenden SNS ², Social Content Sharing Plattformen ³, Gruppenkalender ⁴ sowie Web Feeds ⁵, Mailing-Listen und persönliche Blogs. Der SSIL verfügt über keine Benutzerschnittstelle, sondern ermöglicht elisa den Bi-Direktionalen Zugriff auf das Social Web.

SI-Screen Vision: eine einheitliche Benutzerschnittstelle ¹

CommunityMashup

Für die Realisierung des SSIL setzen wir auf CommunityMashup, eine Personen-zentrische Mashup-Lösung die an der Forschungsgruppe Kooperationssysteme realisiert wird. CommunityMashup ist eine Service-orientierte Middleware, welche für jeden Endanwender Inhalte aus den verschiedenen SNS bezieht, zu einem einheitlichen Datenstrom (Awareness-Stream) verdichtet und anschliessend den elisa Tablets über eine REST API bereitstellt.

Um etwaige Zugangsbarrieren für technisch unerfahrene Senioren zu senken, wurde CommunityMashup um die Möglichkeit erweitert die Konfiguration von der Inhaltsbereitstellung zu trennen. Auf diese Weise erhalten ältere Menschen den Zugang zum Social Web, während die bereitstellenden Webdienste und deren Konfiguration vom Endanwender verborgen bleiben.

Social Software Integration Layer ⁶

Profile Admin UI

Die Konfiguration der Dienstzugriffe erfolgt über die Profile Admin UI. Mit Hilfe der Profile Admin UI können Vertrauenspersonen mittels Fernzugriff die administrativen Aufgaben für den Endanwender übernehmen. Konkret können Dritte im Bedarfsfall über eine Administrations-Webseite (temporär) dazu berechtigt werden, Benutzerzugänge zu bestehenden oder neuen E-Mail-Konten bzw. Web-Diensten im SSIL zu hinterlegen.

Auf diese Weise können ältere Menschen über ihre Einmalanmeldung auf ihrem elisa Tablet Zugriff auf die unterschiedlichen Dienste erlangen, ohne selbst einen Registrierungsvorgang durchführen zu müssen. Versierte Nutzer können weiterhin die Konfiguration von elisa übernehmen, sind aber ungezwungen und können zumindest einen Teil davon abgeben.

Service Integration

Unabhängig von der Administration können Familienmitglieder und Freunde mit Zugang zu sozialen Netzwerken einem elisa Nutzer Zugriff auf die eigenen Aktivitäten und publizierten Inhalte, wie Fotos oder geteilte Informationen, gewähren. Für Plattformen mit API-Key- oder OAuth-Unterstützung, wie z. B. Facebook oder Google+, ist für den Zugriff von elisa auf diesen Awareness-Stream keine Mitgliedschaft notwendig. Elisa ist bei ausgewählten Webdiensten als Anwendung registriert und mit Erlaubnis eines Mitglieds können Inhalte mit dem jeweiligen elisa Anwender geteilt werden.

Die Integration von Web-Diensten mittels SSIL geht über die Unterstützung von sozialen Netzwerken hinaus. Internetauftritte von lokalen Veranstaltern wie Theater, Museen, Kirchen Vereine oder Verbände, sowie Veröffentlichungen von Zeitungen oder Nachrichtenagenturen können beispielsweise über Web Feeds oder vergleichbare Datenquellen angebunden werden. Alternative Publikationsformen wie Newsletter werden in Zukunft über CommunityMashup ebenfalls unterstützt und können anschliessend abonniert werden.

Zusammenfassung und Ausblick

Das Ziel von SI-Screen ist die Realisierung eines Tablet Computers, der Inhalte und Funktionen über eine einheitliche und freudvolle Benutzerschnittstelle für ältere Menschen bereitstellt und zu sozialer Kommunikation und Aktivitäten im realen Leben anregt. Durch Übertragung der administrativen Vorgänge an Vertrauenspersonen können Senioren in die Vorzüge des Sozialen Webs gelangen, selbst wenn sie keine oder wenig Erfahrung im Umgang mit Computern haben.

Der erste Prototyp, eine klick-bare Demo-Anwendung der elisa UI, wurde im Januar 2012 fertig gestellt. In März und April 2012 wurden Senioren in Spanien und Deutschland zu den Hardware Designs und den beiden Layout-Varianten der grafischen Oberfläche befragt. Das Feedback fliesst in das gegenwärtige Design und Entwicklung des zweiten Prototypen ein. Über einen ISO 9241-9 Ergonomie-Test wird im Mai die Gebrauchstauglichkeit potentieller Tablet Computern evaluiert, deren Komponenten im zweiten Prototypen verarbeitet werden.

Danksagung

Dieser Beitrag steht im Zusammenhang mit dem Forschungsprojekt SI-Screen, das mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung, und Forschung (Förderkennzeichen 16SV3982), sowie durch das Europäische AAL Joint Programme (AAL-2009-2-088) gefördert wird. Das Vorhaben wird von einem Zusammenschluss aus zehn internationalen Partnern durchgeführt und von der Innovationsmanufaktur GmbH (ehemals SportKreativWerkstatt GmbH) koordiniert. Das Hardware-Design und Prototyping des elisa Produkts wird von Porsche Design Studio entwickelt. Die visuelle Gestaltung des Artikelbildes und der elisa UI erfolgt durch helios.bz. Die Koordination der Produkt- und Systementwicklung sowie die Integration von Social Software obliegt der Universität der Bundeswehr München. Weiterführende Informationen zu SI-Screen sind verfügbar unter http://www.si-screen.eu.

Tablets haben inzwischen Laptops als ubiquitäre Benutzerschnittstellen den Rang abgelaufen und werden zunehmend zum alltäglichen Begleiter. Vor diesem Hintergrund fasst der vorliegende Artikel aktuelle sowie in naher Zukunft auf dem Markt erhältliche Tablet-Produkte zusammen und vergleicht sie miteinander. Der Schwerpunkt des Vergleichs liegt in erster Linie auf Tablets mit dem Betriebssystem Android, wobei zwei Geräte mit anderen Betriebssystemen als Referenz dienen. Der Artikel ist im Kontext des Forschungsprojekts SI-Screen entstanden, das aktuell unter Beteiligung der Forschungsgruppe Kooperationssysteme zusammen mit anderen Firmen durchgeführt wird und versucht, älteren Menschen durch eine einfach zu bedienende Benutzerschnittstelle einen leichteren Zugang zum Social Web zu ermöglichen. In der Zusammenstellung werden deshalb auch wesentliche Anforderungen an die Geräte für die Nutzung durch Senioren berücksichtigt. Darüber hinaus werden im Hinblick auf die im Projektkontext betrachtete Nutzergruppe der „Best Ager“ nicht nur Tablets, die in naher Zukunft bereits erscheinen behandelt, sondern auch Industrial-Design-Konzepte, die ein Wegweiser dafür sein können, wie derartige Geräte in wenigen Jahren aussehen könnten.

Laut jüngsten Untersuchungen ist das Betriebssystem Android auf dem Vormarsch und hat im Smartphone-Bereich bereits einen Marktanteil von 50 Prozent erreicht. ¹ Auch im Tablet-Bereich wird Android immer mehr zum Apple-Konkurrenten. Apple iOS hat im 2. Quartal 2011 etwas über 30 Prozent Marktanteil im Vergleich zum Vorjahr verloren, wohingegen Android fast 30 Prozent hinzugewinnen konnte. ²

Marktanteil Smartphones 3. Quartal 2010 ³

Marktanteil Smartphones 3. Quartal 2011 ³

Marktanteile bei Smartphone-Betriebssystemen ⁴

Zukunftsvisionen

In diesem einführenden Abschnitt werden Konzepte von Tablet-Devices vorgestellt, die zum Teil nur als Grafik und Idee, aber auch bereits als Prototyp vorhanden sind. Im Vordergrund der Betrachtungen steht der potenzielle Mehrwert für ältere Menschen. ⁵

Papier-Tablet

Eine mögliche Weiterentwicklungsrichtung für Tablet-Devices ist das Material. Diesbezüglich existieren Visionen, dass ein Tablet in Zukunft einem Stück Papier ähnlich wird, auf dem man beispielsweise seine Zeitung lesen kann. Die digitale Version ist dabei immer aktueller als gedruckte Zeitungen und gleichzeitig flexibler als bisherige Tablets, da sich dieses Device falten lässt und somit auch bequem in einer Jackentasche unterzubringen ist. Um die Vision zu verwirklichen, läuft aktuell an der Stanford Universität ein Projekt um biegsame Batterien aus Papier herzustellen ⁶. Neben der grundlegend anderen Haptik liegt der Hauptvorteil des Konzepts darin, dass das leicht in jeder Jackentasche mitgenommen werden kann.

Konzept eines Papier-Tablets ⁷

Smartphone-Tablet-Hybrid

Eine andere Designstudie beschäftigt sich mit der Lösung für das Problem, mit einem Tablet auch telefonieren zu können. Nutzer haben heute häufig nur eine SIM-Karte. Sofern diese für den mobilen Internetzugang in einem Tablet verwendet wird, ist die telefonische Erreichbarkeit eingeschränkt. Im Lösungsansatz von HTC deshalb verfügt das Tablet über einen Telefonhörer in stabform zum Telefonieren. Somit kann man sein Tablet auch als Telefon benutzen und hat trotzdem nur einen kleinen Hörer am Ohr. Zudem ist der ein Hörer am Ohr eine seit langem bekannte Art zu telefonieren und erfordert somit keine Verhaltensumstellung.

HTC mit Telefon ⁷

Senioren-Tablet

In Japan bringt Sharp ein Senioren-Tablet ⁸ auf den Markt, welches das Einkaufen erleichtern soll, indem die Benutzer durch ein virtuelles Einkaufszentrum geleitet werden. Das Gerät eignet sich vor allem für Personen, die aus gesundheitlichen Gründen nicht mehr ausreichend mobil sind, um die Einkäufe selbst im Supermarkt durchzuführen. Durch die Verwendung von großer Schrift und speziell angepassten Bedienelementen, richtet sich das Tablet nach den besondere Bedürfnissen der Zielgruppe „Best Ager“. Die im Comic-Design gehaltene Software verwendet eine eigene Währung und nutzt eine virtuelle Bezugsperson (Avatar) als zusätzliche personalisierte Hilfestellung für die Benutzer.

Sharp Tablet für Senioren ⁹

Tablet-Auswahl im Überblick

Dieser Abschnitt gibt einen Überblick über die innerhalb der Marktstudie verwendeten Geräte sowie die zugrundegelegten Bewertungskriterien, wie beispielsweise Gewicht, Auflösung, Displaygröße oder Abmessungen. Die Geräteauswahl basiert u.a. auf dem Heise Preisvergleich für Tablets. Eine besondere Herausforderung war dabei die Konsolidierung der z.T. fehlenden oder voneinander abweichenden Angaben zu Ausstattung und technischen Details.

Asus EeePad Transformer TF101 ¹⁰

HTC Flyer ¹¹

Apple IPad 2 ¹²

Kindle Fire ¹³

Samsung Series 7 Slate ¹⁴

Samsung Galaxy Tab 8.9 ¹⁵

Sony Tablet P ¹⁶

Sony Tablet S ¹⁷

Eingrenzung des Studienrahmens

Der Begriff „Tablet“ wurde in der Vergangenheit für sog. „Tablet-PCs“, eine primär von Microsoft geprägte Laptop-Spezialform aus den späten neunziger Jahren verwendet. Diese ursprüngliche Kategorie des Tablet-PCs, bei der es sich quasi um einen Laptop mit drehbarem Touchscreen handelt wird heute meist als Convertible bezeichnet. Kennzeichnend für die Geräte ist u.a. der häufig mitgelieferte Stift sowie eine typischerweise vorhandene Handschrifterkennung.

Spätestens seit der Einführung des Apple iPad wird der Begriff „Tablet“ inzwischen synonym für ultra-mobile Touchscreens verwendet, die meist gänzlich ohne Tastatur auskommen und deutlich größer sind als die von der grundsätzlichen Bedienung her sehr ähnlichen Smartphones.  Im Unterschied zu Convertibles, deren Software meist keinerlei Unterschiede zu einem klassischen Desktop-PC aufweisen, arbeiten Tablets fast ausschließlich mit speziell angepassten Betriebssystemen, die auf dem App-Konzept basieren. Hierdurch erlauben sie die modulare und sehr einfache Erweiterung um neue Funktionen bzw. Anwendungen.

Am Beispiel der verschiedenen Transformationsstufen vom Laptop zu einem multimedialem Notizblock des HP EliteBook 2760p zeigt die nachfolgende Galerie den Unterschied zwischen dem Convertible und einem Viewsonic Viewpad 7:

HP EliteBook 2760p ¹⁸

HP EliteBook 2760p ¹⁸

HP EliteBook 2760p ¹⁸

Viewsonic Viewpad 7 ¹⁹

Bewertungskriterien

Um die Funktionalitäten und Besonderheiten der Tablets ausführlich gegeneinander abgrenzen zu können, wurden unterschiedliche Bewertungskriterien gesammelt und im tabellarischen Überblick am Ende dieses Artikels zusammengestellt. Alle hier aufgeführten Tablets sind WLAN-fähig und unterstützen Multitouch-Gesten. Die Bewertungskriterien sind folgende:

• Preisspanne: Spanne zwischen dem niedrigsten und höchsten Preis des Heise Preisvergleichs für Tablets. ²⁰
• Displaygröße: Display-Diagonale in Zoll
• Abmessungen: Breite und Höhe des Gerätes in Millimetern
• Dicke: Dicke des Tablets in Millimetern
• Gewicht: Gewicht des Tablets in Gramm
• Gewicht/Größe: Verhältnis von Gewicht in Gramm zu Displaygröße in Zoll (je kleiner, desto besser)
• Auflösung: Native Auflösung des Tablets
• Prozessor: CPU des Tablets mit Rechengeschwindigkeit in GHz
• Arbeitsspeicher: Arbeitsspeicher in GB
• Massenspeicher: Interner Flash-Speicher des Tablets
• Betriebssystem: Verwendetes Betriebssystem
• 3G- / WWAN-Modul: Möglichkeit, mit dem Tablet auch unterwegs ohne WLAN im Internet zu surfen.
• Speicherkarten: Welche und wie viele Speicherkartenslots sind vorhanden?
• Kamera: Sind Kameras vorhanden und welche Auflösung haben sie?
• haptische Tastatur: Wird eine haptische Tastatur speziell für das Gerät mitgeliefert, oder ist sie als Zubehör verfügbar?

Neben diesen quantitativen Bewertungskriterien wurden folgende subjektiven bzw. kontextspezifischen Vergleichskriterien für die Zusammenstellung herangezogen:

• Verarbeitung/Qualität: Wirkt das Tablet hochwertig verarbeitet?
• Haptik: Wie fühlt es sich an?
• Besonderheiten: Beispielsweise Stylus, Tastatur, aufklappbar
• Knöpfe: Hat das Tablet Knöpfe und wenn ja wie viele? Sind die Knöpfe sinnvoll belegt und gut zu erreichen?
• Ergonomie: Liegt das Tablet gut in der Hand?
• Mobilität: Kann man das Tablet auch bequem mit nur einer Hand halten?
• Displayqualität: Spiegelt das Display?

Tablet-Devices im Detail

In diesem Abschnitt werden die im Überblick oben bereits aufgeführten Tablets jeweils kurz mit ihren Besonderheiten im Detail vorgestellt.

Sony Tablet S

Sony Tablet S ¹⁷

Das Sony Tablet S hat eine Bildschirmdiagonale von 9,4 Zoll und im Gegensatz zu den meisten Tablets eine schräge Bauform. Dies ermöglicht eine ergonomische Körperhaltung, wenn das Gerät auf dem Tisch liegt, da man sich nicht nach vorne beugen muss um den Bildschirm ohne Spiegelungen zu erkennen. Die Top-Variante bietet  bis zu 32 GB Massenspeicher und 3G.

Das Tablet wird mit Android 3.1 ausgeliefert und kann auf Android 3.2 geupdatet werden. Der auf den ersten Blick gute technische Eindruck wird durch die Verwendung des etwas billig wirkenden Kunststoffs getrübt.

Sony Tablet P

Sony Tablet P ¹⁶

Im Gegensatz zu seinem zuvor vorgestellten großen Bruder hat das Tablet P zwei 5,5 Zoll Bildschirme, die es ermöglichen das Gerät zuzuklappen, was wiederum einen enorm hohen Mobilitätsfaktor mit sich bringt. Die CPU ist ein Tegra 2 mit 1,0 GHz, der auch in vielen anderen Android-Tablets wie zum Beispiel dem Asus EeePad Transformer TF101 oder dem Sony Tablet S zu finden ist.

Im Vergleich zu anderen Tablets ist das Gerät mit einem Preis von rund 599 Euro relativ teuer und mit 14 Millimetern vergleichsweise dick. Ein Pluspunkt ist die Tatsache, dass es bereits mit Android 3.2 ausgeliefert wird, der momentan aktuellsten Honeycomb-Version.

Asus EeePad Transformer TF101

Asus EeePad Transformer TF101 ¹⁰

Das Asus EeePad Transformer hat eine Bildschirmdiagonale von 10,1 Zoll und wiegt nicht zu unterschätzende 680 Gramm. Das Gerät verfügt über eine 1,2 Megapixel Kamera an der Vorderseite zur Videotelefonie und über eine 5,0 Megapixel Kamera für Schnappschüsse auf der Rückseite.

Das Tablet ist eines der Ersten, welches durch ein optional erhältliches Keydock zu einem Android-Laptop transformierbar ist. Das Keydoch steigert außerdem die Akkulaufleistung und bietet zusätzliche Anschlüsse.

HTC Flyer

HTC Flyer ¹¹

Das Flyer von HTC ist ein 7 Zoll großes Tablet, das durch die geringe Displaydiagonale hohe Mobilität verspricht. Entgegen der aufstrebenden Multitouch-Kultur ist das Tablet mit einem zusätzlichem Stylus ausgestattet, der schwierige Eingaben auf dem kleinen Displays vereinfacht.

Im Gegensatz zum Sony Tablet S wirk die Verarbeitung des HTC Flyer auf Grund des Metallgehäuses qualitativ hochwertig. Trotz der edleren Verarbeitung liegt das Gerät mit 420 Gramm bzgl. des Gewichts im Durchschnitt.

Amazon Kindle Fire

Kindle Fire ¹³

Das Kindle Fire ist der günstigste Kandidat im Vergleich und ist primär als eBook-Reader konzipiert. Daher hat es keine Kamera und der nicht vorhandene Speicherkartenslot ist von Amazon so beabsichtigt, da Inhalte ausschließlich über die eigenen Dienste bezogen werden sollen.

Das Tablet hat kein 3G-Modul und ist somit auf WLAN für den Internetzugang angewiesen. Das geringe Gewicht von 413 Gramm ordnet sich hervorragend in den 7 Zoll Tablet-Markt ein.

Samsung Galaxy Tab 8.9

Samsung Galaxy Tab 8.9 ¹⁵

Das Samsung Galaxy Tab 8.9 hat für seine Bildschirmdiagonale von 8,9 Zoll mit 470 Gramm ein relativ geringes Gewicht. Es bietet eine 2,0 Megapixel Kamera an der Front für gute Qualität bei Videotelefonie und eine 3,0 Megapixel Kamera auf der Rückseite für Schnappschüsse.

Das Tablet wird mit Android 3.1 ausgeliefert und hat ein 3G-Modul. Bemerkenswert ist die geringe Dicke des Gerätes von nur 8,6 Millimetern. Unglücklicherweise bietet es keinen Kartenslot zur Erweiterung des internen 16 GB Massenspeichers.

Samsung Series 7 Slate

Samsung Series 7 Slate ¹⁴

Das Samsung Series 7 Slate ist neben dem als nächstes vorgestellten Apple iPad2 das einzige nicht auf Android basierende Tablet in diesem Vergleich. Es wird mit Windows 7 ausgeliefert und hat einen Intel Core i5 Prozessor mit zwei Kernen bei einer Geschwindigkeit von 1,6GHz.

Das Gerät verfügt über 128 GB interne Speicherkapazität und einen microSD-Kartenslot. Es fehlt jedoch ein 3G-Modul. Außerdem weist das Tablet weist mit 890 Gramm bei 11,6 Zoll Bildschirmdiagonale ein sehr hohes Gewicht auf. Bemerkenswert ist der hohe Preis von über 1300 Euro, was eher an Preise für vollwertige Desktop-PCs erinnert. Als kleiner Pluspunkt ist eine Tastatur optional erhältlich.

Apple iPad2

Apple IPad 2 ¹²

Das Apple iPad2 ist auf dem Tablet-Markt heute quasi das Maß der Dinge und legt somit auch die Messlatte dieses Vergleichs vor. Der interne Flashspeicher des mit iOS5 ausgelieferten Geräts ist bis zu 64 GB groß. Darüber hinaus ist die teuerste Variante auch mit 3G-Modul erhältlich und wiegt 613 Gramm.

Beim iPad(2) muss erwähnt werden, dass es schon vergleichsweise lange auf dem Markt erhältlich ist, dabei aber wie viele Apple-Produkte immer noch einen sehr hohen Preis hat. Es verfügt zwar über eine Kamera in der Front und eine auf der Rückseite, beide besitzen allerdings nur geringe Auflösungen, die z.T. noch nicht einmal die vom iPhone 3S bekannte Fotoqualität erreicht. Weiterhin sucht man vergeblich nach einem Slot für eine Speicherkarte.

Zusammenfassung

Abschließend lässt sich sagen, dass auch heute noch kein Allround-Tablet existiert, welches perfekt für jedes Einsatzszenario zugeschnitten ist. Benötigt man viel Arbeitsspeicher und eine hohe Festplattenkapazität, ist das Samsung Series 7 Slate den anderen Tablets vorzuziehen, wobei hier natürlich der weit höhere Preis und das nicht nativ für Tablets ausgelegte Betriebssystem Windows zu beachten ist.

Falls die Mobilität im Vordergrund steht, darf man das Sony Tablet P nicht außer Acht lassen. Es zeichnet sich durch das beste Gewicht-Größe-Verhältnis im Vergleich aus und ist durch seine kompakte Bauweise leicht in der Hosentasche zu verstauen.

Um eine einfachere, dem individuellen Einsatzkontext entsprechende Auswahl zu erleichtern fasst der nachfolgende Überblick die wichtigsten oben bereits kurz vorgestellten Bewertungskriterien der Devices in einem abschließenden tabellarischen Überblick zusammen:

Überblick über Tablet-Devices ²¹

Danksagung

Dieser Beitrag steht im Zusammenhang mit dem Forschungsprojekt SI-Screen, das mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung, und Forschung (Förderkennzeichen 16SV3982), sowie durch das Europäische AAL Joint Programm (AAL-2009-2-088) gefördert wird. Das Vorhaben wird von der innovationsmanufaktur GmbH (ehemals SportKreativWerkstatt GmbH) koordiniert und gemeinsam mit der Universität der Bundeswehr München realisiert. Weiterführende Informationen sind verfügbar unter http://www.si-screen.eu.

Durch die immer größer werdende Anzahl an verschiedenen Multitouch-Tablet-Modellen, sowie deren Vielzahl an Einsatzmöglichkeiten in den unterschiedlichsten Szenarien, ist die Auswahl eines geeigneten Gerätes für einen konkreten Einsatzzweck in der heutigen Zeit schwierig und aufwendig. Die hier dargestellte Bachelorarbeit „Konzeption eines Analyserasters für die szenario-spezifische Eignungsfeststellung von Multitouch-Tablets“ beschäftigt sich daher mit Szenario- und Geräte-Variablen, sowie deren Bedeutung und Einfluss auf die Eignungsfeststellung von Multitouch-Tablets. Dazu wird ein Analyseraster für einen einfach durchzuführenden und nachvollziehbaren Bewertungsprozess geschaffen, in dem verschiedene Geräte-Alternativen nach gewählten szenario-spezifischen Kriterien untersucht werden, um schließlich in einer Rangordnung platziert werden zu können.

Problemstellung & Zielsetzung

Das Bedienkonzept und die in der Regel hohe Anpassungsfähigkeit scheinen Multitouch-Tablets zunächst für eine große Bandbreite an neuen Einsatzgebieten zu qualifizieren ¹. Doch je nach Einsatzzweck unterscheiden sich die Ansprüche, die an das zu verwendende Gerät gestellt werden. Ziel des europäischen Forschungsprojektes SI-Screen (Social Interaction Screen) ² ist es, vor allem Senioren die Interaktion mit anderen Menschen zu ermöglichen (beispielsweise über Facebook u. a.). Denkbar ist  dafür beispielsweise der Einsatz eines Multitouch-Tablets. In der hier dargestellten Bachelorarbeit wird dieses konkrete Szenario daher herangezogen und das geschaffene Analyseraster darauf angewendet, um seine Praxistauglichkeit zu erproben.

Die heutigen Modelle unterscheiden sich teilweise sehr stark in ihren Merkmalen und Eigenschaften, sodass eine sorgfältige Auswahl besonders wichtig ist. Insbesondere in Szenarien, in denen konträre Aspekte gegeneinander abgewogen werden müssen, ist dem Auswahlprozess ein hoher Stellenwert zuzusprechen. Dieser Prozess gestaltet sich derzeit noch schwierig, da man auf keine oder kaum Erfahrungen zurückgreifen kann, welches Tablet für einen definierten Einsatz geeignet ist und es an geeigneten Bewertungsschemata fehlt, die den Entscheidungsträger in einer Auswahlsituation unterstützten könnte.

Rocketfish iCapsule ³

Alphyn Industry PADX-1 Ledge ⁴

TouchType SwiftKey ⁵

Artikelbild ⁶

Alupen iPad Stylus ⁷

Clamcase iPad Tastatur ⁸

Felix Schmidbergers Compenion Konzept ⁹

Tablets vs. eReaders vs. Smartphones ¹⁰

Asus EeePad Transformer TF101 ¹¹

elisa User Interface ¹²

elisa Tablet-Computer ¹²

elisa Standfuß ¹²

elisa Tragetasche ¹²

iPad Gesture Control ¹³

Evigroup Paddle Pro ¹⁴

eyeSight Gestenerkennung ¹⁵

iPad Joystick ¹⁶

HTC Flyer ¹⁷

Touchpad PC Shows A Cooking Website

Businessman with digital tablet PC

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In der dargestellten Arbeit wird nun ein Analyseraster geschaffen, mit dessen Hilfe es möglich sein soll, geeignete Multitouch-Tablets für ein konkretes Szenario zu identifizieren. Die Eigenschaften eines Gerätes sollen dabei anhand einer szenario-spezifischen Bewertungsgrundlage bewertet werden, um so schließlich eine nachvollziehbare und begründete Empfehlung für ein oder gegebenenfalls mehrere Geräte aussprechen zu können.

Konzeption eines generischen Analyserasters

In diesem Abschnitt werden die Gesichtspunkte angerissen, die zur Konzeption des Analyserasters notwendig sind. Dazu werden die Fragen einer allgemeinen Bewertungssituation aufgegriffen und besprochen.

Aspekte einer Bewertungssituation

In einer allgemeinen Bewertungssituation stellen sich die Fragen nach dem Bewertungsziel, dem Bewertungsobjekt, dem Bewertungszeitpunkt, dem Bewertungsverfahren, dem Bewertungsträger und dem Bewertungsmaßstab ¹⁸. Um das Analyseraster so simpel wie möglich zu halten, sollen diese Fragen, so weit möglich, bereits beantwortet werden. Der Durchführende hat die Aufgabe die Spezifikationen des konkreten Szenarios in das generische Analyseraster einzuarbeiten.

Aspekte einer Bewertungssituation

Das allumfassende Bewertungsziel wird im Analyseraster in der Szenario-Beschreibung aufgegriffen und muss hier individuell beantwortet werden. Die Frage nach dem Zeitpunkt der Durchführung des Analyserasters, sowie die nach dem Bewertungsträger stellen sich an dieser Stelle nicht. Dies sind dem Analyseraster vorgelagerte Fragen, die bereits beantwortet worden sind, wenn mit der Durchführung des Analyserasters begonnen wird. Das Bewertungsobjekt wird hier grob auf die Klasse der Multitouch-Tablets eingegrenzt. Welche Modelle konkret bewertet werden, muss jeweils beim Anwenden des Analyserasters festgelegt werden. Die komplexeren Fragen nach dem Bewertungsverfahren und dem Bewertungsmaßstab werden durch die Vorgabe eines (groben) Schemas beantwortet.

Die Nutzwertanalyse als Basis für das Analyseraster

Als Basis des Analyserasters dient ein Verfahren der Entscheidungstheorie, die sogenannte Nutzwertanalyse. Sie ist ein multikriterielles Verfahren ¹⁹, sodass gleichzeitig mehrere unterschiedliche Aspekte berücksichtigt und bewertet werden können, was bei Szenarien, die in der Regel verschiedenartige Bewertungskriterien vorgeben, unumgänglich ist. Zudem hat sie sich früh als praxistauglich erwiesen ²⁰ und kann strukturiert und nachvollziehbar durchgeführt werden. Dabei wird ein hierarchisches Zielsystem erstellt, in dem sich in der untersten Ebene die Bewertungskriterien eingliedern. Eine Zielertragsmatrix gibt an, welche konkreten Ausprägungen das jeweilige Kriterium für jede Alternative hat. In der Zielerfüllungsmatrix wird auf einer Skala angegeben, inwieweit die Ausprägung einer Eigenschaft für das Ziel von Nutzen ist. Zusammen mit einer Gewichtung jedes Kriteriums können dann die Nutzwerte berechnet werden, welche den Nutzen jeder Alternative hinsichtlich des Zielsystems angeben. Die Nutzwertanalyse darf dabei allerdings nicht als feststehendes Ablaufschema verstanden werden, da es eine allgemeingültige Schrittabfolge, die für jede Situation passt, nicht geben kann ¹⁹. Aufgrund dieser Eigenschaft kann sie im Folgenden im Sinne der Zielsetzung der dargestellten Arbeit angepasst werden.

Phasen der Nutzwertanalyse

Von der Nutzwertanalyse zum Analyseraster

Aufbauend auf die Nutzwertanalyse wird das Analyseraster entworfen. Jede Phasen der Nutzwertanalyse wird besprochen und an die Gegebenheiten einer Bewertungssituation von Multitouch-Tablets angepasst. Die unten stehende Abbildung zeigt die dabei entstehenden Phasen, welche wiederum teilweise aufeinander aufbauen, aber ebenfalls nicht als starres Ablaufschema verstanden werden dürfen. Der folgende Abschnitt geht näher auf die einzelnen Phasen des in der Arbeit entworfenen Analyserasters ein.

Phasen des Analyserasters

Das Analyseraster

Im Folgenden werden die Bestandteile des Analyserasters dargestellt, wie sie auch in der oben stehenden Grafik zu sehen sind.

Szenario-Beschreibung

Die Szenario-Beschreibung dient zunächst der Beantwortung der Frage, aus welchem Grund das Analyseraster durchgeführt werden soll. Außerdem werden die verschiedenen Eigenschaften des konkreten Szenarios dargestellt. Zur besseren Strukturierung werden diese in die Kategorien Ort/Lage, Nutzergruppe und Nutzungskontext eingeteilt ²¹, sodass die Gefahr gemindert wird, wichtige Szenario-Eigenschaften zu übersehen. Die Grafik zeigt mögliche Merkmale eines Szenarios ²², die je nach Notwendigkeit erweitert werden können. Die Feststellung der Szenario-Eigenschaften soll auch eine Überleitung zu den Aggregaten darstellen, um eine Grundlage für deren Auswahl zu schaffen.

Szenario-Eigenschaften

Aggregate

Aggregate sind in diesem Kontext eine Zusammenfassung von Kriterien zu abstrakteren Kriterien ²³. Die Geräte-Eigenschaften sind hier also zu sinnvollen Gruppen zusammengefasst, welche als Aggregate bezeichnet werden. Bei konkreter Anwendung des Analyserasters kann so von den festgestellten Szenario-Eigenschaften zunächst auf die Aggregate geschlossen werden. Dies soll es dem Anwender erleichtern vom Szenario auf die letztlich zu bewertenden Kriterien zu schließen und kann als Zwischenschritt angesehen werden. Aggregate können darüber hinaus auch bei der späteren Gewichtung der Kriterien eine Rolle spielen. Um eine Hilfestellung für die Auswahl von passenden Aggregaten zu geben, zeigt die unten stehende Grafik eine Auswahl an möglichen Aggregaten. Diese kann individuell erweitert werden.

Mögliche Aggregate

Zu bewertende Kriterien

Theoretisch ließen sich bereits die festgelegten Aggregate bewerten, was in den meisten Fällen aber wohl zu grobkörnig wäre. Daher wird im Folgenden ein Überblick über die allgemeinen Eigenschaften und Merkmale von Multitouch-Tablets gegeben. Je nach Szenario können die Eigenschaftsausprägungen eines Gerätes zur Eignung beitragen. Die Abbildung zeigt exemplarisch eine kleine Auswahl an Eigenschaften von Multitouch-Tablets. Diese wurden direkt den Aggregaten zugeordnet, um das Schließen von Aggregaten auf Eigenschaften zu vereinfachen. Eigenschaften können dabei mehreren Aggregaten zugeordnet sein. Zu beachten ist, dass auch die in der Arbeit dargestellte Charakteristik von Multitouch-Tablets nicht als vollständig angesehen werden darf und weitere Eigenschaften eingepflegt werden können. Auch die Zuordnung von Eigenschaften zu Aggregaten sollte nicht als feststehend angenommen werden, sondern je nach Szenario an die eigenen Bedürfnisse angepasst werden. Weiterhin lässt sich der Detailgrad vieler Kriterien noch erhöhen. Dies muss ebenfalls bei Bedarf für ein gegebenes Szenario geschehen.

Auswahl an Aggregaten mit zugeordneten Geräte-Eigenschaften

Gewichtung

Die Gewichtung von Kriterien ist von entscheidender Bedeutung, insbesondere bei Vorhandensein von Kriterien, die in Konflikt zueinander stehen ²⁴. Dabei sind mehrere Verfahren für den Gewichtungsprozess möglich. In der Rregel wird bei allen Verfahren von 100 zu verteilenden Gewichtungspunkten ausgegangen ^{25 20}, sodass die relative Relevanz jedes Kriteriums anhand der ihm zugeteilten Gewichtspunkte abgelesen werden kantn. Die Kriteriengewichtung ist ein komplexer Vorgang, sodass hier oftmals Fehler entstehen, die sich auf das Ergebnis eines Bewertungsprozesses auswirken ²⁶. Daher wird hier die Präferenzmatrix-Methode für diesen Prozess vorgeschlagen ²⁷. Dabei wird jedes Kriterium paarweise mit den anderen verglichen und in einer Matrix vermerkt, welches Kriterium das relevantere in Hinsicht der Zielsetzung des Bewertungsvorganges ist. Anhand der Matrix lässt sich dann für jedes Kriterium das jeweilige Gewicht errechnen. Bei sehr vielen Kriterien ist es auch denkbar, schrittweise zunächst die Gewichtung der Aggregate zu bestimmen (Grobgewichtung), daraufhin die Gewichtung der Kriterien innerhalb jedes Aggregates (Feingewichtung) und daraus die Gewichtung jedes Kriteriums zu berechnen (Gesamtgewichtung des jeweiligen Kriteriums). Die Abbildung zeigt ein examplarisch durchgeführtes Gewichtungsverfahren mit Hilfe einer Präferenzmatrix. Dabei werden einem höher bewerteten Kriterium zwei Punkte, einem niedriger bewerteten Kriterium null Punkte zugeordnet. Gleichwertige Kriterien bekommen einen Punkt. Anhand der Nennungen eines Kriteriums wird dann sein Gewicht errechnet.

Exemplarische Darstellung des Präferenzmatrix-Verfahrens

Bewertungsgrundlage

In einem weiteren Schritt ist festzulegen, anhand welcher Bewertungsgrundlage die Kriterien bewertet werden sollen. Für das Analyseraster wird eine dreistufige Skala mit den Zielwerten 0 („schlecht“), 1 („zufriedenstellend“) und 2 („gut“) gewählt. Diese Auswahl wird getroffen, um die Komplexität des Bewertungsvorganges nicht weiter zu erhöhen. Eine noch feinere Unterteilung würde den Anwender vor die Herausforderung stellen, Eigenschaftsausprägungen sehr fein skalieren zu müssen. Für jedes zu bewertende Kriterium muss nun geklärt werden, welche Eigenschaftsausprägungen welchen Zielwert erhalten. Dies wird anhand der möglichen Ausprägungen und der Szenario-Eigenschaften beziehungsweise den Aggregaten ermittelt. Ist in einem Szenario beispielsweise das Aggregat Ergonomie von Bedeutung und soll infolgedessen die Gerätegröße bewertet werden, so kann aus Gründen der Handhabung einem große Gerät eine höhere Punktzahl zugeordnet werden als einem kleinen Gerät. Ist dagegen das Aggregat Mobilität festgelegt worden und es soll daraufhin ebenfalls die Geräte-Größe bewertet werden, so wird eher dem kleinen Gerät eine höher Punktzahl zugeordnet. Dieses Beispiel zeigt auch, dass das selbe Kriterium mehrfach im Bewertungsprozess vorkommen kann (hier: wenn die Geräte-Größe in Hinsicht Ergonomie \underline{und} Mobilität bewertet werden soll). In solch einem Fall kommt insbesondere die Gewichtung zum tragen.

Beispiel für eine Bewertungsgrundlage in tabellarischer Form

Ermittlung der Alternativen

Die Alternativen sind in einem Entscheidungsprozess oftmals vorgegeben ²⁸, wie es zum Beispiel bei Standort- oder Produktalternativen der Fall ist. Da hier letzteres zutrifft, kann davon ausgegangen werden, dass die Alternativenfindung für das Analyseraster zunächst nur die Frage nach der Verfügbarkeit von Geräten bedarf. Dazu sollte eine aktuelle Marktübersicht genügen. Kommen dabei zu viele Geräte zur Bewertung in Frage ist es möglich an dieser Stelle Anspruchniveaus zu definieren, welches eine Grenze der Ausprägung für ein ausgewähltes Kriterium festlegt ²⁸. Eine Gerät wird dann nicht weiter betrachtet, wenn seine Merkmalsausprägung diese gesetzte Grenze nicht über- beziehungsweise unterschreitet. Sind weiterhin zu viele Geräte zu bewerten, kann die Grenze restriktiver gesetzt werden oder es werden weitere Anspruchniveaus für weitere Kriterien festgelegt.

Berechnung der Nutzwerte

Nun können die Nutzwerte der Geräte anhand ihrer Eigenschaftsausprägungen und deren Zuordnung zur Bewertungsgrundlage errechnet werden. Dazu werden für jedes Gerät separat die erhalten erhaltenen Punkte für ein jeweiliges Kriterium mit der Gewichtung für das Kriterium multipliziert und anschließend diese Teilnutzwerte zum Gesamtnutzwert addiert. Die Alternative mit dem höchsten Gesamtnutzwert kann als die optimale Alternative betrachtet werden ²⁹. Zur besseren Darstellung, können die Geräte anhand ihrer Nutzwerte noch in einer Rangordnung dargestellt werden. Abbildung zeigt eine exemplarische Berechnung von Nutzwerten. Die Punktwerte wurden anhand einer (fiktiven) Bewertungsgrundlage vergeben.

Exemplarische Berechnung von Nutzwerten

Schwachpunkte

Die Schwachpunkte des dargestellten Analyserasters lassen sich auf die Schwachpunkte der Nutzwertanalyse zurückführen. So baut der Bewertungsvorgang oftmals auf vorher gemachte Annahmen und Folgerungen auf, die immer auf der Interpretation des Durchführenden beruhen. Dementsprechend ist die letztlich gemachte Bewertung subjektiv ¹⁸, was das Einschätzen der Qualität schwierig gestaltet. Indem man allerdings die Forderung nach Begründbarkeit stellt und so jede Annahme und Entscheidung nachvollziehbar rechtfertigt, kann die vorgeworfene Subjektivität gemindert werden ²⁰. Ein weiteres Problem kann die Interpretation des Gesamtergebnisses sein. Die Ergebnisse sind nur als relativ zueinander anzusehen, da sie aus Vergleichen entstanden sind ³⁰. Es lässt sich daher nicht unbedingt eine Aussage darüber treffen, wie gut ein Gerät zu einem Szenario passt. Bestehen Zweifel an den Ergebnissen eines durchgeführten Analyserasters, so kann eine Anwendung der sogenannten Sensibilitätsanalyse sinnvoll sein ²⁹, bei der geprüft wird, wie sich Variationen von Annahmen auf das Gesamtergebnis auswirken.

Zusammenfassung & Ausblick

In der dargestellten Arbeit wird ein Analyseraster zur Durchführung einer einfachen und nachvollziehbaren Bewertung verschiedener Geräte-Alternativen für Szenarien konzipiert und besprochen. Für die zu untersuchenden Multitouch-Tablets werden dabei hinsichtlich der Szenario-Merkmale Kriterien gewählt, der Ausprägung für jedes Gerät überprüft wird. Die Geräte können anhand entsprechend erhaltener Punktwerte in eine Rangfolge gebracht werden. Diese trifft eine Aussage darüber, welches der Geräte am geeignetsten für ein Szenario ist und hilft so bei der Auswahl eines entsprechenden Geräte-Modells.

Das Ergebnis kann als richtungweisend, nicht aber als über alle Zweifel erhaben angesehen werden. Da das Analyseraster eher auf dem Papier stattfindet und wohl auch selten alle zu bewertenden Geräte zum Testen zur Verfügung stehen, liegt der Schwerpunkt auf einem der Anschaffung vorausgehenden Bewertungsprozess. Vor Erwerb einer unter Umständen größeren Stückzahl an Geräten, sollte das jeweilige Modell auf Praxistauglichkeit geprüft werden.

Für einen mathematisch berechenbaren Bewertungsprozess ist das Analyseraster nicht geeignet. Um dies zu gewährleisten, hätte als Basis zum Beispiel der Analytische Hierarchieprozess (AHP) gewählt werden müssen, der mathematisch deutlich fundierter ist. Denkbar wäre, beide Verfahren, Nutzwertanalyse und Analytischer Hierarchieprozess, als Basis zu kombinieren und so die Stärken beider Verfahren im Analyseraster zu vereinen. Allerdings ist dabei zu beachten, dass ein höherer Anteil der Schematisierung in diesem Fall deutlich zu Lasten der Verständlichkeit geht und weniger Freiheiten lässt. Das kann je nach Anwendung natürlich gewünscht sein. Eine solche Anpassung könnte Teil zukünftiger Arbeiten sein.

In Hinsicht auf die Zukunftstauglichkeit des Analyserasters kann festgestellt werden, dass diese durchaus sichergestellt ist. Zunächst ist sie gerade nicht auf ein konkretes Szenario festgelegt und kann auf beliebige, auch zukünftige, Szenarien angewendet werden. Auch die durch die fortlaufende Entwicklung neu hinzukommenden Geräte-Eigenschaften können problemlos in das Analyseraster eingepflegt werden, während die Struktur des Analyserasters selbst nicht verändert werden muss.

Danksagung

Dieser Beitrag steht im Zusammenhang mit dem Forschungsprojekt SI-Screen, das mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung, und Forschung (Förderkennzeichen 16SV3982), sowie durch das Europäische AAL Joint Programm (AAL-2009-2-088) gefördert wird. Das Vorhaben wird von der innovationsmanufaktur GmbH (ehemals SportKreativWerkstatt GmbH) koordiniert und gemeinsam mit der Universität der Bundeswehr München realisiert. Weiterführende Informationen sind verfügbar unter http://www.si-screen.eu.