User Interfaces – Schnittstellen zwischen Embedded System und Benutzer

Bei der technischen Auslegung eines User Interfaces sowie auch bei der gestalterischen Ausprägung ist große Sorgfalt erforderlich, da dies einen entscheidenden Einfluss auf die Akzeptanz eines Produkts beim Anwender und damit auf den Erfolg bei der Vermarktung besitzt. Eine intuitive Bedienung ohne Verwendung eines Handbuchs ist viel leichter zu akzeptieren als eine komplizierte Variante, die nur mit Hilfe einer umfangreichen Anleitung durchgeführt werden kann.

Es gibt viele klassische technische Möglichkeiten, ein User-Interface zu realisieren, zum Beispiel:

• Einzeltaster und Leuchtdioden,
• alphanumerische Anzeigen,
• akustische Ausgaben,
• LCD-Anzeigen mit und ohne Touch-Technologie,
• komplexe Tastaturen.

Aus dem Bereich der Smartphones, Tablet-Computer und auch aus dem Fahrzeugbereich sind modernere Benutzerschnittstellen bekannt, z. B.:

• Farbige Displays mit Wisch-Technik,
• Spracheingabe und -Ausgabe,
• Eingabe per Handschrift mit Zeichenerkennung,
• Eingabe durch Bewegungen mit Gestenerkennung.

Im Gegensatz zu den klassischen Ein-/Ausgabe-Techniken ist bei den moderneren Varianten ein sehr großer Anteil an Embedded Software erforderlich; teilweise kommen auch Verfahren der künstlichen Intelligenz für eingebettete Systeme zum Einsatz, z. B. bei der Handschrifterkennung und der Gestenerkennung. Hochinnovative und noch in der Forschung befindliche Verfahren sollen die Bedienung von Geräten mit Hilfe von Gedanken ermöglichen; in diesem Fall spricht man vom »Brain-Machine-Interface«. Auch hier ist das Fraunhofer IMS forschend tätig.

Bei der Auswahl der richtigen Technologie muss der Entwickler bzw. Produktverantwortliche über einige Fragestellungen nachdenken:

• Welche Anwendergruppe muss mit dem System umgehen? (ältere Menschen, Kranke, Behinderte, …)
• In welchem Anwendungsumfeld soll das System betrieben werden? (Haushalt, Baustelle, Krankenhaus, …)
• Gibt es Anforderungen aus Normen oder Richtlinien für das Gerät oder die Anwendung?
• Wie hoch darf der Kostenanteil des User-Interface sein? (Low-Cost-Produkt, High-End-System)

Bei Anwendern mit körperlichen Einschränkungen, z. B. Taubheit oder Blindheit, fallen bestimmte User-Schnittstellen allein dadurch weg. Bei einem Medizingerät, das im Krankenhaus oder in einer Arztpraxis betrieben werden soll, muss die Möglichkeit der Reinigung und Sterilisation berücksichtigt werden; hierbei sind Tastaturen oft kritisch. So hat das Fraunhofer IMS für ein innovatives Medizinprodukt eine spezielle Kombination aus einer gestenbasierten Bedienung und einer akustischen Ausgabe des Geräts realisiert. Bei Einsatzgebieten in feuchter oder schmutziger Umgebung ist die geforderte Schutzart des Geräts zu beachten. In anderen speziellen Fällen sollte auch die Möglichkeit betrachtet werden, das User-Interface vom Gerät abzukoppeln und eine Remote-Bedienung mit Hilfe entsprechender Kommunikations-Schnittstellen zu implementieren. Grundsätzlich spielen natürlich auch die Kosten und der Energiebedarf eine Rolle bei der Entscheidungsfindung. Das Fraunhofer IMS kann zu allen Varianten auf langjährige Erfahrungen und Realisierungsbeispiele zurückgreifen und bei Forschung, Konzeption und Implementierung unterstützen.