Eine Softwareplattform mit Nutzungskontext-sensitiver, multimodaler Benutzerschnittstelle für mobile Endgeräte

Die immer kleineren und gleichzeitig weniger Strom verbrauchenden Hardwarekomponenten eröffnen erweiterte Möglichkeiten für mobile Endgeräte wie z. B. Smartphones. Neben den mobilen Endgeräten selbst erfreuen sich auch die Zusatz-Softwaredienste, die auf ihnen installiert werden können (häufig als Apps bezeichnet), immer größerer Beliebtheit. Aus Sicht eines Dienstentwicklers sollte ein Dienst, der einmal erstellt wurde, ohne Modifikation auf möglichst vielen Endgeräten ausführbar sein, so dass die Entwicklungskosten sinken. Für den Nutzer bietet dies ebenfalls Vorteile, da der Preis für den Dienst niedriger angesetzt werden kann. Zu diesem Zweck ist eine Ausführungsumgebung für Dienste, also eine Softwareplattform, notwendig, die eine einheitliche Softwareschnittstelle für Dienste bietet und somit von Endgeräte-spezifischen Aspekten wie der Hardware oder dem Betriebssystem abstrahiert. Bis heute ist die Interaktion mit einem mobilen Endgerät durch die grafische Ausgabe auf dem Display und eine Tastatur-, Touchscreen- oder Stift-basierte Eingabe geprägt. Im Vergleich dazu ist die Interaktion zwischen zwei Menschen deutlich vielfältiger. So werden beispielsweise auch Sprache, Gesten oder Mimik genutzt, die im Zusammenspiel eine natürlichere und effizientere Interaktion erlauben. Es erscheint sinnvoll, diese Multimodalität auch auf die Interaktion mit Endgeräten zu übertragen, was spezielle Anforderungen an die Softwareplattformen stellt. Neben diesem Aspekt zeichnet sich die Nutzung von mobilen Endgeräten dadurch aus, dass sich der Nutzer viel zwischen verschiedenen Orten bewegt und sich somit seine Umwelt, also der Nutzungskontext, ständig verändert. Diese Veränderung wirkt sich wiederum auf die Interaktion mit dem Endgerät aus. In dieser Arbeit wird zunächst der aktuelle Stand der Technik anhand von existierenden Lösungen zur Realisierung von Benutzerschnittstellen aufgezeigt. Hierzu zählen sowohl Techniken auf verfügbaren Endgeräten als auch Endgeräte-unabhängige Lösungen bzw. theoretische Ansätze. Die Defizite des aktuellen Stands der Technik bezüglich multimodaler Benutzerschnittstellen bzw. die Berücksichtigung weiterer im mobilen Umfeld wichtiger Aspekte sind die Motivation für die Erarbeitung einer optimalen Softwareplattform in dieser Arbeit. Hierzu werden zunächst Anforderungen an eine solche Softwareplattform ermittelt. Ausgehend davon erfolgt die Erarbeitung eines eigenen Vorschlags einer mobilen Softwareplattform mit kontextsensitiver, skalierbarer, multimodaler Benutzerschnittstelle. Dieser Architekturvorschlag wird anschließend als Referenzimplementierung auf einem handelsüblichen Endgerät umgesetzt. Parallel dazu wird der Referenzdienst „Braunschweig Guide“ entworfen, der die Fähigkeiten der Softwareplattform praktisch demonstriert. Abschließend erfolgt eine Evaluation der erarbeiteten Softwareplattform. Diese umfasst neben der Analyse der Anforderungserfüllung auch eine Analyse der Leistungsfähigkeit, die messtechnisch, Modell-basiert und in einer Gebrauchstauglichkeitsstudie mit Probanden durchgeführt wurde. Zusammenfassend bestätigt diese Arbeit, dass Softwaredienste im mobilen Umfeld mit multimodalen Benutzerschnittstellen keine Vision mehr sind, sondern bereits auf heutigen Endgeräten realisiert werden können.