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Mobile Interaktion in anspruchsvollen
Arbeitsumgebungen
VL MMST
Wintersemester 2014/15
Professur für Prozessleittechnik
J. Ziegler
Dresden, 02.02.2015
Agenda
1) Mobilität
2) Mobile Interaktion
3) Mobilität in der (Prozess)Industrie
4) Mobile Usability Testing
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de.slideshare.net/space150/mobile-trends-june-2011
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Mobilität
„Mobility is a term widely used in association with information and communication technology, to describe very different things.“
[Weilenmann, 2003]
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MobilitätDefinition (eine von vielen…)
Folie 4Mobile Interaktion in anspruchsvollen Arbeitsumgebungen
[Krannich, 2010]
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Mobilität Mobilität von Computersystemen
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[Krannich, 2010]
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Mobilität Mobile Endgeräte und Systeme
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Mobiles Endgerät
- Einzelnes elektronisches Gerät mit Prozessoren
- drahtlos, energieautark und transportabel
- während des Transports nutzbar
- verfügt über integrierte Ein- und Ausgabemodalitäten
- vereint alle Komponenten in einem Gehäuse [Krannich, 2010]
Mobiles System
- Mobile(s) Endgerät(e) (einschließlich vorhandener Peripheriegeräte) + darauf laufende Anwendung(en) [Krannich, 2010]
Mobiles Informationssystem
- Mobiles System zur Deckung von Informationsbedarf
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Mobilität Mobile Informationssysteme und Mobile Dienste
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Mobiles Informationssystem
- Informationssystem mit Zugriff auf Informationsquellen und Diensten über Schnittstellen, die
- leicht im Raum beweglich sind und kabellos arbeiten
- ortsunabhängig funktionieren
- häufig kontextadaptiv sind (adaptives MIS) [Pernici, 2006]
„3a“ Services
- Anywhere Zugriff von überall möglich
- Anytime Zugriff zu jeder Zeit möglich
- Anyhow Zugriff personalisiert, situationsangepasst und multimodal [Pernici, 2006]
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MobilitätVergleich verschiedener Mobilitätsgrade
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[Krannich, 2010]
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Mobilität
Charakterisierung
- Fähigkeit der ungebundenen Nutzung von Technologie
leichte, tragbare aber dennoch leistungsfähige Rechner
drahtlos vernetzt
transparent in Kommunikations- und Informations-infrastrukturen eingebunden [Diehl & Held, 1995]
Hauptaufgaben
- [In heterogenem Umfeld mit stets unsicherer Verbindungslage] Informationen erzeugen, beziehen, verarbeiten, speichern und kommunizieren, frei von Beschränkungen von Ort [und Zeit] [Zimmerman, 1999; Fuchs, 2009]
Mobile (Wireless) Computing
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Mobilität
Charakterisierung
- Permanent tragbare Computersysteme
dauerhaft am Körper des Benutzers befestigt und immer an
können praktisch immer multimodal bedient werden
verfügen über Mittel zur Aufmerksamkeitslenkung
nehmen ihre Umgebung wahr
primäre Aktivität des Benutzers nicht die Benutzung des Mobilen Systems, sondern die eigentliche Arbeitsaufgabe [Rhodes, 1997]
Hauptaufgabe
- Benutzer bei seiner Arbeitsaufgabe oder im Alltag überwachen und proaktiv unterstützen [Witt 2008]
Wearable Computing
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Mobile Interaktion
“[Mobile devices] afford their users a mode of
interaction fundamentally different from the stationary mode“ [Gorlenko & Merrick 2003]
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Mobile InteraktionDefinition
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Interaktion
- „Wechselbeziehung zwischen Handlungspartnern“ [Duden, 2014]
- Hier: zwischen Mensch und Maschine
- Ergebnisorientiert und zielgerichtet
Mobile Interaktion
- Interaktion zwischen einem real mobilen Menschen mit einer real mobilen Maschine
- Besondere ergonomische Anforderungen, da das System in Bewegung ist
- Besondere technische Anforderungen, da die Maschine mobil sein muss
- Wechselnde Anforderungen, da der Kontext variabel ist
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Mobile InteraktionFlexibilität und Interaktivität multimodaler Systeme
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[In Anlehnung an Dvorak, 2008]
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Mobile Interaktion
- Physische Arbeitsaufgabe
- Externe Ereignisse
Variable zeitliche Spannung (temporal tension) [Tamminen et al. 2004]
Variable Arbeitsdichte
Geteilte kognitive Ressourcen
Unterbrechungen des Arbeitsflusses
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[Tamminen et al. 2004 ]
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Mobile Interaktion
Immediate interruption
- Sofortige Unterbrechung zu jeder Zeit
- Primäre Tätigkeit wird umgehend gestoppt und sekundäre gestartet
Negotiated interruption
- Das System meldet den Bedarf einer Unterbrechung
- Benutzer entscheidet über den Zeitpunkt für Tätigkeitswechsel
Scheduled interruption
- Benutzer wird an zuvor festgelegten Zeiten unterbrochen
Mediated interruption
- System analysiert Kontext und entscheidet, unter welchen Bedingungen der Benutzer unterbrochen werden darf [McFarlane 2002]
Arten der Unterbrechung des Arbeitsflusses
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Mobile Interaktion
- Sammlung oder Schnittmenge von Entitäten, die […]
- für die Interaktion zwischen Mensch und mobilem System relevant sind und diese beeinflussen
- eine konkrete Situation zu einem bestimmten Zeitpunkt charakterisieren
entsteht durch Interaktion
wird durch die Aktivität des Benutzers definiert und charakterisiert[Krannich 2010]
Entitäten: Äußere und innere Gegebenheiten, Fakten, Ereignisse, Personen, Orte oder Objekte, die den Benutzer während der Interaktion umgeben
Mobiler Interaktionsbezogener Benutzungskontext
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Mobile InteraktionMobiler InteraktionsbezogenerBenutzungskontext
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[Krannich, 2010]
Zwei Dimensionen
- Situative Dimension
- Umgebung, Kultur, Zeit
- Aktivität, Arbeitsaufgabe
- Endgerät
- Kognitive Dimension
- Wahrnehmung, Vorwissen,
- Habitualisation, Motivation
- Arbeitsaufgabe
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Mobilität in der (Prozess)Industrie
”The fact of the matter is that mobile devices are going to be the majority of the way that people get information.“
[Eric Schmidt, 2009]
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Mobilität in der (Prozess)Industrie
Holistischer Arbeitsplatz
- Nahtloser Übergang zwischen Anwendungs- und Gerätegrenzen
- Rollenübergreifende, kollaborative Arbeitsprozesse
- Integration von verschiedenen Arbeitsprozessen und Gewerken
Integrierter Interaktionsraum
- Maximale Informationsintegration und -verfügbarkeit
- Aufgabenoptimale Benutzungsschnittstellen (Sichten) und Endgeräte
- Konsistentes Nutzererleben über Geräte und Geräteklassen hinweg
Wearable Computing
- Permanente tiefe Integration des Menschen in das IT-System
- Automatische Situationserkennung und proaktive Assistenz
Trends
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Mobilität in der (Prozess)Industrie
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[Schwarz u.a, 2011]
Holistischer Arbeitsplatz
Dresden, 02.02.2015 Folie 21Mobile Interaktion in anspruchsvollen Arbeitsumgebungen
[www.transportation-design.org/]
Mobilität in der (Prozess)IndustrieHolistischer Arbeitsplatz
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Mobilität in der (Prozess)Industrie
Folie 22Mobile Interaktion in anspruchsvollen Arbeitsumgebungen
Desktop[Role: Operator]
Tablet[Role: Shift supervisor]
Phablet[Role: Maintainer]
Integrierter Interaktionsraum
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Mobilität in der (Prozess)IndustrieIntegrierter Interaktionsraum
Dresden, 02.02.2015 Folie 24Mobile Interaktion in anspruchsvollen Arbeitsumgebungen
Mobilität in der (Prozess)IndustrieIntegrierter Interaktionsraum
Dresden, 02.02.2015 Folie 25Mobile Interaktion in anspruchsvollen Arbeitsumgebungen
Mobilität in der (Prozess)IndustrieIntegrierter Interaktionsraum
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Mobilität in der (Prozess)Industrie
Folie 26Mobile Interaktion in anspruchsvollen Arbeitsumgebungen
Emerson wearable system
HEITEC MAVUS
Google Glasses
Final Fantasy Forearm Display
Wearable Computing
Dresden, 02.02.2015 Folie 27Mobile Interaktion in anspruchsvollen Arbeitsumgebungen
PLT InteractBAN BDATech JTAC system
Mobilität in der (Prozess)IndustrieWearable Computing
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Mobile Usability Testing
„Überlegungen über den Einsatz mobiler Lösungen müssen mit der Frage beginnen, bei welchen Prozessen es sich lohnt, mobile
Computertechnologie einzusetzen“[Werner & Rügge 2002]
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Mobile Usability Testing
Potenziale
- gibt Aufschlüsse darüber wie ein Nutzer navigiert, sich informiert und interagiert
- lässt Einflüsse des (mobilen) Kontext in der konkreten Situation auf den Nutzer erkennen
- offenbart Schwächen in Entwurf und Umsetzung
Probleme
- beschränkte Größe, Leistungsfähigkeit und hohe Mobilität des Zielsystems
- Erfassung von Benutzeraktivität und Interaktion
- hochdynamischer Benutzungskontext
- unzureichende Kenntnis über Benutzungskontext
Potenziale und Grenzen
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Mobile Usability Testing
Wesentliche Erfolgskriterien sind
- Sammlung aussagekräftiger Daten für die spätere Analyse
- Durchführung der Tests im Nutzungskontext und auf realen Endgeräten
- Tests so früh wie möglich
Erfolgsfaktoren
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Mobile Usability Testing
Erhebungsmethoden
- Logfile
- Screen Capturing
- Audio/Video Capturing
- Fixierung des Geräts
- Fixierung der Kamera am Gerät
- Fixierung der Kamera am Nutzer
- Handgeführte Kamera
Datenerfassung
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[Tobii Mobile device stand]
[Tobii eye tracking glasses]
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Mobile Usability Testing
Erhebungsmethoden
- Face & body language capturing
- Eye and gaze tracking
- Biosignal processing
- Observation, inquiry
Datenerfassung
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[SurveyPocket iPad App]
[FieldCREW – Contextual Research Workstation]
[www.simpleusability.com]
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Mobile Usability Testing
Ansätze
- direkt im originären Benutzungskontext testen (Feldstudien)
- den Kontext realistisch im Labor simulieren
- kontextlose Laborversuche
- auf dem Zielsystem
- auf Simulatoren/Emulatoren am PC
Laborversuch: 71%, Feldstudie: 19%, Befragung: 10% [Kjeldskov & Graham 2003]
Evaluation im Kontext
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Mobile Usability Testing
Prototypenzentrierter Entwurf [Schrage 2006]
Rapid Prototyping
- iterativer Prozess zum schnellen prototypischen Erstellen von
Interaktionskonzepten, Funktionen und der […] der Benutzungs-oberfläche zum Zweck der Exploration und Evaluation
Für Mobilgeräte: Hardware UND Software Prototyping
[Siehe auch Vorlesung MMST_009]
Frühzeitige Evaluation
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Mobile Usability Testing
Hardware Rapid-Prototyping
- Chip level:
- Confirma Rapid-Prototyping Platform (Synopsis Inc.)
- Component level:
- Arduino, Phidgets, Smart-Its, .NET Gadgeteers
- iStuffMobile, …
Frühzeitige Evaluation
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[www.netmf.com/gadgeteer]
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Mobile Usability Testing
Software Rapid-Prototyping
- (interaktive) Zeichenprototypen
- Papierprototypen
- Visio-Prototypen
- Paper In Screen Prototyping [Bolchini et al. 2009]
- Wireframe Werkzeuge
- Balsamiq, Pidoco
- MS Sketchflow
- Cross Compiler und Browser Tools
- Axure RP 7
- Adobe Flash
- PhoneGap, Rhomobile, …
Frühzeitige Evaluation
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[www.justinmind.com]
[www.balsamiq.com]
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Mobile Usability Testing
- Traditionelle Ansätze:- Methoden des Desktop UT
anwendbar
- keine spezifische Anpassung an Mobile Interaktion nötig
- Mobile Ansätze- Methoden des Desktop UT nicht
unmittelbar anwendbar
- spezifische Anpassung an Mobile Interaktion notwendig
Methodenwahl
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[Kra
nn
ich
, 2
01
0]
Mobile AnsätzeTraditionelle Ansätze
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Mobile Usability Testing
- Standardisierte Erfassung, Beschreibung und Analyse von Kontext
- Leistungsfähiges Hardware/Software-System Prototyping
- Standardisierte Usability Testverfahren
- Entwicklung neuer Messmethoden und Maße für Konzepte wie Vertrauen, Emotion, Attraktivität im Kontext
Wesentliche Forschungsfragen
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Zusammenfassung
- Mobilität kann real (Benutzer, technisches System) oder digital (Benutzer, Information) sein
- Interaktion mit mobilen Systemen unterscheidet sich fundamental von Interaktion mit stationären Systemen
Mehrfachbelastung, Unterbrechung, Kontextwechsel,
beschränkte Interaktionsmöglichkeiten
- Mobile IT-gestützte Arbeit ist zunehmend populär, wirft aber technische, ergonomische und arbeitsrechtliche Fragen auf
- Mobile Usability Testing ist aktuell ein zentrales Forschungsgebiet
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Dresden, 02.02.2015
Literatur
Dissertationen
Weilenmann, Alexandra Doing Mobility. Doctoral Thesis, Göteborg University, 2003.
Rukzio, Enrico Physical Mobile Interactions: Mobile Devices as Pervasive Mediators for Interactions with the Real World. Dissertation, LMU München, 2007.
Witt, Hendrik Human-Computer Interfaces for Wearable Computers: A Systematic Approach to Development and Evaluation. Dissertation, Universität Bremen, 2007.
Grill, Thomas Designing Interactions in Mixed Interaction Environments. Dissertation, Univ. Linz, 2009
Krannich, Dennis Mobile Usability-Testing – Ein toolbasiertes Vorgehensmodell zum Rapid-Prototyping und Usability-Testing von Mobilen Systemen im originären Benutzungskontext. Dissertation, UniversitätBremen, 2010.
Wissenschaftliche Publikationen
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Literatur
Artikel
Bolchini, D., Pulido, D. und Faiola, A. (2009) „Paper in Screen” Prototyping: An Agile Technique toAnticipate the Mobile Experience. In: interactions, Jul & Aug 2009. ACM Press.
Gorlenko, L. & Merrick, R. (2003) No wires attached: Usability challenges in the connected mobile world. In: IBM Systems Journal 42(4): S. 639-651.
Kjeldskov, J. u.a. (2005) Evaluating the Usability of a Mobile Guide: The Influence of Location, Participantsand Resources. In: Behaviour & Information Technology, 24 (1), S. 51-65.
Kjeldskov, J. & Graham, C. (2003) A Review of mobile HCI Research Methods. In: Chittaro, L. (Ed.) Human-Computer Interaction with Mobile Devices and Services, Springer. S. 317-355.
McFarlane, D. C. (2002) Comparison of four primary methods for co-ordinating the interruption of peoplein human-computer interaction design. In: Human-Computer Interaction, 17(1) S. 63-139.
Rhodes, B. (1997) The wearable remembrance agent: a system for augmented memory. In: Personal Technologies Journal, S. 218-224.
Wissenschaftliche Publikationen
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Literatur
Artikel
Tamminen, S. u.a. (2004) Understanding mobile contexts. In: Personal Ubiquitous Computing 8(2), S. 135-143.
Werner, A. & Rügge, I. (2002) Allein der Nutzen entscheidet über die Art der mobilen Lösung. In:Computer Zeitung Nr. 36/2
Wissenschaftliche Publikationen
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Literatur
Fachbücher
Mark T. Maybury, Wolfgang Wahlster (Eds.): Readings in Intelligent User Interfaces. Morgan Kaufman Publishers, 1998.
Pandya, R.: Mobile and Personal Communication Systems and Services. John Wiley & Sons, 2000.
Roth, Jörg Mobile Computing: Grundlagen, Technik, Konzepte. dpunkt Verlag, 2005.
Pernici, Barbara (Ed.): Mobile Information Systems – Infrastructure and Design for Adaptivity and Flexibility. Springer Verlag, 2006.
Dvorak, Joseph L.: Moving Wearables into the Mainstream – Taming the Borg. Springer Verlag, 2008.
Lumsden, Joanna (Ed.): Handbook of Research on User Interface Design and Evaluation for Mobile Technology. IGI Global, 2008.
Fuchs, Thomas: Mobile Computing: Grundlagen und Konzepte für mobile Anwendungen. Hanser, 2009.
Fachliteratur (Auswahl)
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Literatur
ECaTT Final Project Report, Benchmarking Process on New Ways of Working and New Forms of Business Across Europe. Empirica. 2000.
Schrage, M. (2006) Cultures of Prototyping. In: Winograd, T. (Ed.) Bringing Design to Software. ACM Press.
Ballagas, R. u.a. (2007) iStuff mobile: rapidly prototyping new mobile phone interfaces for ubiquitouscomputing. In: CHI 2007, S. 1107-1116.
Weitere Referenzen
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