10-Feb-03 Seite 1 Anton Biller, Matthias Gsteu, Sylvia Nischkowski, Florian Schmid ZigWarehouse Endpräsentation Projekt Ubiquitous Computing

Agenda Überblick Mobile Geräte Backoffice Sensoren Seite 2 Überblick Mobile Geräte Backoffice Sensoren

Überblick Seite 3 Überblick Mobile Geräte Backoffice Sensoren

Überblick Ursprüngliche Zielsetzung Schnitt durch alle Systemteile Backoffice –Persistenz –Synchronisierung mit mobilen Geräten Mobile Geräte –Usability –Synchronisierung mit Backoffice –Empfangen von Sensordaten Paketsensoren –Sensordaten weitergeben –Protokollierung –Konfiguration Seite 4 Überblick Mobile Geräte Backoffice Sensoren

Mobile Geräte Seite 5 Überblick Mobile Geräte Backoffice Sensoren

Mobile Geräte Auswahlkriterien Windows Mobile 5 Barcodescanner WLAN Bluetooth RFID (optional) 3,8 Touchscreen Robuste Bauweise Gewicht: 709 g Ca. 16h Akkubetrieb Tastatur (optional) Motorola MC9090g Seite 6 Überblick Mobile Geräte Backoffice Sensoren

Mobile Geräte Charakteristik der Applikation Seite 7 Keine permanente Verbindung zum Netzwerk –Daher nicht möglich, direkt auf DB zu arbeiten Lösung: –Lokaler Datenbank-Cache –Permanent auf dem Gerät verfügbar –Bei Bedarf mit DB synchronisieren (nicht trivial) –Bekanntes Problem –Welche bestehenden Technologien / Frameworks gibt es hierzu bereits? Überblick Mobile Geräte Backoffice Sensoren

Frameworks für Synchronisierung Gegenüberstellung Seite 8 Was spricht sonst noch für MS Sync Services? –Lt. Fachzeitschrift dotnet pro fixer Bestandteil von CF 3.5 –Wird aber eigentlich erst mit SQL Server CE 3.5 installiert –Verschiedene Synchronisierungsstrategien möglich (Snapshot, Incremental download, Upload only, Bidirectional) Überblick Mobile Geräte Backoffice Sensoren

Microsoft Sync Services Belange Soll das clientseitige Schema angelegt werden oder ein bestehendes verwendet werden? Welche Tabellen und Spalten sollen synchronisiert werden? (Tradeoff: Implementierungsaufwand Performance) Welche Synchronisierungsstrategie soll verwendet werden? Welche Konflikte können auftreten? Wie werden diese behandelt? Sollen nur bestimmte Daten synchronisiert werden? (Filter Einfluss auf Performance und Konflikte) Two-Tier oder N-Tier Modell? Seite 9 Überblick Mobile Geräte Backoffice Sensoren

Microsoft Sync Services Architektur Seite 10 Überblick Mobile Geräte Backoffice Sensoren

Microsoft Sync Services Fazit ±Wizards generieren bereits vieles +Notwendige Erweiterungen für DB werden automatisch erzeugt +Beteiligte Klassen werden erzeugt (nur noch parametrisieren) +Providers für SQL Server + SQL Server CE +N-Tier Modell: Robust gegen plötzliche Verbindungsabbrüche -Generierung des clientseitigen Datasets schwach! -Zu viel generierter Code erschwert Fehlersuche -N-Tier Modell: Client kann Konflikte nicht erkennen (2. Kanal nötig) -Installationsreihenfolge beachten!!! Seite 11 Überblick Mobile Geräte Backoffice Sensoren

Usability Paper Prototype Seite 12 Überblick Mobile Geräte Backoffice Sensoren

Usability Umsetzung der GUI 1/ Seite 13 Überblick Mobile Geräte Backoffice Sensoren

Usability Umsetzung der GUI 2/ Seite 14 Überblick Mobile Geräte Backoffice Sensoren

Usability Entscheidungen 1/2 1. Ansatz: –Synchronisierung durch Benutzer angestoßen –VT: Benutzer kann entscheiden, wann synchronisiert wird –VT: Bei Bedarf Update vom Server holen –NT: Verantwortung für Datenaktualität bei Benutzer –NT: Benutzer wird damit konfrontiert, dass lokale Daten eine Kopie sind Für Benutzer sollte es sich so anfühlen, als arbeitete er auf den Echtdaten! 2. Ansatz: –Synchronisierung transparent im Hintergrund –Bei Änderung durch Benutzer: Scheduling eines SyncTasks –SyncTask wird durchgeführt, wenn Verbindung zum Netzwerk besteht Seite 15 Überblick Mobile Geräte Backoffice Sensoren

Usability Entscheidungen 2/2 Applikation startet bei Power-On Applikation kann nicht einfach beendet werden (kein Button) Forms einheitlich aufgebaut Beim Starten: Initialer Sync Benutzer kann keine Optionen festlegen Inbetriebnahme Explizite Entscheidungen gegen WinMobile UI Guidelines (für Bedienung durch Stylus ausgelegt) Einheitliche Funktion von Softkey(s): keine verschachtelten Menüs Seite 16 Überblick Mobile Geräte Backoffice Sensoren

Usability Verbesserungen Unterschiedliche Farbschemen pro Pfad Zwischen Pfaden hin- und herspringen (kein wiederholtes Betätigen von Zurück-Button) Filter asynchron anwenden (Volltextfilter bremst sehr stark): Responsiveness Seite 17 Überblick Mobile Geräte Backoffice Sensoren

Backoffice Seite 18 Überblick Mobile Geräte Backoffice Sensoren

Backoffice Warum Entwicklung mit C#.Net? –Rapid Prototyping –Natives Look & Feel –SQL-Server integriert in Entwicklungsumgebung –Zugriff auf Daten vereinfacht Keine extra Persistenzschicht/-bibliothek notwendig Keine Domänenobjekte notwendig Seite 19 Überblick Mobile Geräte Backoffice Sensoren

Backoffice Desktop-Applikation Auftragsverwaltung und Paketeinlagerung –Vollständigkeitshalber implementiert Sensorenkonfiguration –Auf mobilen Testgerät nicht möglich Konflikt-Management –Auflösung von Konflikten zwischen Aufträgen –Auflösung von Konflikten zwischen Auftragspositionen Auswirkung auf Prozess: –Gegebenenfalls eigene Stelle für Konflikt-Management notwendig –Test zum Bestimmen notwendig, ob Konflikte häufig vorkommen Seite 20 Überblick Mobile Geräte Backoffice Sensoren

Backoffice Konflikt-Management Seite 21 Überblick Mobile Geräte Backoffice Sensoren

Konflikt-Management Entscheidungen Konflikt-Management im Backoffice: –Zu komplex für mobiles Gerät –Lagerarbeiter verfügt nicht über die nötige Kompetenz –Lagerarbeiter soll nicht mit für ihn unnötigen Tätigkeiten belastet werden Usability: –Farbiges Hinterlegen von Aufträge und Auftragspositionen –In Konflikt stehend –Nicht in Konflikt stehend Gelöster Konfliktpositionen –Exklusive Selektion von Werten –Fertigstellen erst nach Bearbeitung aller Konfliktpositionen möglich Seite 22 Überblick Mobile Geräte Backoffice Sensoren

Backoffice Verbesserungen Konfliktkennzeichnung im Konflikt-Management mit Icons erweitern –Wichtig wegen Rot-Grün-Blindheit –Beispiel-Icons: Entwicklungshilfe: Schwarz-Weiß-Modus für Oberfläche Keine Selektion einer Zeile am Anfang (Auftragsposition) –Besseres Erkennen, ob Konflikte vorhanden Seite 23 KonfliktKonflikt gelöst Überblick Mobile Geräte Backoffice Sensoren

Sensoren Seite 24 Überblick Mobile Geräte Backoffice Sensoren

Sensoren Anforderungen Seite 25 Drahtlose Übertragung in schwierigem Umfeld Möglichst lange Laufzeit –Verschiedene Modi für Energieverbrauch Geringe Größe und Gewicht Überblick Mobile Geräte Backoffice Sensoren

Sensoren AVR Raven Seite 26 Stromverbrauch: PicoPower Familiy 16mbit Serial Dataflash Demoapplikation vs. BitCloud Ideales Gerät: –Ohne Display –Temperaturfühler herausgeführt Überblick Mobile Geräte Backoffice Sensoren

Sensoren AVR Raven Seite 27 Überblick Mobile Geräte Backoffice Sensoren

Sensoren Konfiguration Seite 28 Überblick Mobile Geräte Backoffice Sensoren

Sensoren Konfiguration: Message Format Seite 29 Testformat: Endgültiges Format: Überblick Mobile Geräte Backoffice Sensoren

Sensoren Daten Seite 30 Überblick Mobile Geräte Backoffice Sensoren

Sensoren Live Daten: Message Format Seite 31 Testformat: Endgültiges Format: Überblick Mobile Geräte Backoffice Sensoren

Sensoren Log Daten: Message Format Seite 32 Testformat: Endgültiges Format: Überblick Mobile Geräte Backoffice Sensoren

Sensoren Lebensdauer Simulations-Scripte von Atmel für Stromverbrauch –Bottom-Up (Physikalische und MAC-Schicht) –Top-Down (Gesamtes Board) Top-Down Script ausgelegt für: –AT86RF230 (Funk) –ATmega1281 (Logik) Anpassung für: –AT86RF230 (Funk) –ATmega3290P (Logik) –ATmega1284P (Logik) –Ohne LCD, Speaker und Mikrofon Lebensdauer: ~5 Monate Seite Überblick Mobile Geräte Backoffice Sensoren

Sensoren Stromverbrauchsberechnung Eckdaten für einfache Simulation –Geschätzte Kapazität: 200 mAh (2 x Knopfzellen) –Sleep-Mode Zyklus: ~5s –Applikationslaufzeit (Übernommen): 58 ms –Sendezeit (Übernommen): 1 ms –PHY-Payload: 40 Bytes Stromverbrauch per Zyklus: uA/s Lebensdauer: Jahre (5 Monate) Seite Überblick Mobile Geräte Backoffice Sensoren

Sensoren Fazit ±… …. -… Seite 35 Überblick Mobile Geräte Backoffice Sensoren

Diskussion Vielen Dank für eure Aufmerksamkeit! Seite 36 Überblick Mobile Geräte Backoffice Sensoren