Personenortung

Personenortung
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Themeneinführung: Personenortung


Suchbegriffe


Unter welchen Begriffen werden Lösungen vertrieben?

Alternative Bezeichnungen der Geräte:

Ortungssysteme allgemein:

  • Personenortung, GPS-Ortung, Lokalisierung, Tracking, GPS-Tracking, Positionsbestimmung, Geofencing, Standort-Bestimmung

Gerätetypen zur Ortung:

  • Ortung über Smartphone und App
  • Uhr: Notfalluhr, Uhr, GPS-Uhr, Smart Watch, SOS-Uhr, SOS-Watch, Demenz-Uhr
  • GPS-Chips: Peilsender, GPS-Kette, GPS-Schlüsselanhänger, GPS-Schlüsseltracker, intelligente Tracker
  • Am Körper: Pflegepflaster, Ortungspflaster

Beschreibung des Szenarios

In welchen Anwendungsfällen kommen Systeme zur Personenortung beispielsweise zum Einsatz?

Mögliche Problemlagen:

Bewegung ist ein Grundbedürfnis von Menschen und für viele Menschen ist regelmäßige Bewegung wichtig, um sich wohl zu fühlen. Demenziell erkrankte Menschen haben ein besonders großes Bedürfnis, sich zu bewegen. Die Wohnumwelt erfordert von ihnen mehr Orientierungsvermögen und verkehrsangepasstes Verhalten, als sie aufbringen können.
Von außen betrachtet, kann das Bedürfnis der betroffenen Person, sich zu bewegen, wie ein "Weglaufen" oder wie ein ziel- und rastloses "Herumwandern" wirken. Dieses Bedürfnis tritt auch zu ungewöhnlichen Tages- und Nachtzeiten auf. Es hilft manchen demenziell erkrankten Personen, aktiv zu bleiben und innere Konflikte zu bewältigen, kann aber auch Ausdruck von Unwohlsein, Angst und Schmerz sein.

Mögliche Konsequenzen:

Für viele Angehörige kann das rastlose Herumwandern und das Weglaufen eine starke Belastung sein. Sie sind in Sorge, weil die Betroffenen sich selbst oder andere in Gefahr bringen können, wenn sie ihr gewohntes Umfeld unbegleitet verlassen und desorientiert sind. Die betroffene Person möchte ihrem Bedürfnis, sich frei zu bewegen, weiter nachkommen können.
Eine dauerhafte Betreuung unter ständiger Kontrolle ist für Angehörige aufgrund der hohen Verantwortung extrem belastend und oftmals (auch finanziell) nicht möglich. Eine geschlossene Unterbringung zum Schutz vor Selbstgefährdung wird notwendig. Ein selbstbestimmtes Leben ist dann für die Betroffenen nicht mehr möglich.

Lösungsansätze:

Der betroffenen Person den benötigten Bewegungsspielraum zu gewähren und für Sicherheit zu sorgen, ist wichtig, stellt aber aufgrund der großen Verantwortung eine Herausforderung dar. Ortungslösungen übermitteln, wenn alle Bedingungen (Empfang, Netz, Akku, etc.) erfüllt sind, einmalig oder regelmäßig einen Standort (ggf. auch einen "Hilferuf"). Das kann eine Basis für eine Hilfeleistung sein. So können Ortungssysteme Angehörigen ermöglichen, situativ Hilfeleistungen zu erbringen, etwa wenn bestimmte Zonen verlassen oder erreicht werden.

Funktionsweise


Ortungssysteme können aus folgenden Komponenten bestehen:
  • GPS-Empfänger
  • GSM-Sender/Empfänger
  1. GPS-Empfänger empfangen Satellitenfunksignale und ermitteln aus der Entfernung zu den (sechs bis zwölf) Satelliten und der benötigten Zeit (die die Radiowellen vom Satelliten bis zum Empfänger benötigen) und der Signalausbreitungsgeschwindigkeit den Standort. Die Standortbestimmung des Empfängers ist von 20 Meter bis - unter bestimmten Voraussetzungen - auf wenige Zentimeter genau.
  2. Die Position wird im Gerät in sogenannten Geodaten angegeben (z.B. Kopernikusstraße 8 in Wernigerode: 51.83809°Nord 10.80404°Ost) - einer metergenauen Angabe des Längen- und Breitengrads der Position auf der Erde.
  3. Diese Geodaten werden mit Datum und Uhrzeit der Ortung über das Mobilfunknetz als SMS-Mitteilung oder über GPRS-Datenübertragung an ein Empfangsgerät übermittelt. Das Ortungsgerät muss über ein Mobilfunkgerät (GSM-Sender/-Empfänger) verfügen und benötigt (wie ein Handy/Smartphone) eine SIM-Karte eines Mobilfunkanbieters.
  4. Die Mitteilung mit den Ortungsdaten wird im einfachsten Fall an ein Handy/Smartphone des Angehörigen geschickt. Smartphones können die Geodaten bestehend aus Längen- und Breitengrad in einer extra Anwendung (Ortungs-App) oder über Navigationssoftware (Google Maps, Open Street Map) auslesen und die Position des Ortungsgeräts anzeigen.
  • Kosten: Bei jeder Ortung fallen (bei Prepaid-Tarifen) mindestens einige Cent Mobilfunkgebühren an. Bei einer Flatrate wird eine feste Monatspauschale von einigen Euro für die Übertragung der Daten bezahlt.
  • Viele Geräte und Anwendungen bieten die Möglichkeit, eine Ortungsabfrage jederzeit gezielt durch einen Anruf oder eine SMS beim Ortungsgerät auszulösen.
Geofence („geografischer Zaun“):
  • Manche Anwendungen ermöglichen die Einrichtung festgelegter Bereiche (z.B. 200 Meter Umkreis um die Wohnung des betroffenen Menschen).
  • Bei Verlassen erhält der Angehörige (oder eine andere vorher festgelegte Person bzw. Service-Zentrale) eine Meldung per SMS, Anruf oder App-Anwendung.
Technische Grenzen:
Betritt die betroffene Person mit dem GPS-Ortungsgerät ein Gebäude, einen Bus oder einen Zug, kann das GPS-Signal teilweise nicht mehr gesendet und empfangen werden, etwa wenn Metalldächer und Betondecken das Funksignal des GPS-Satelliten nicht ausreichend durchlassen. Viele Geräte registrieren die letzte Position, die über GPS bestimmt wurde, wenn die Verbindung zum Satellit abbricht.

Weitere Grenzen setzt der Akku -> Regelmäßiges Orten verkürzt die Batterielaufzeit (siehe weiter unten: Zusammenhang zwischen Datenübertragung und Kapazität des Energiespeichers).

Fragen zur Recherche

Welche Kriterien sollten abhängig vom Bedarf der betroffenen Person, ihren Bedienkompetenzen und der vorhandenen Infrastruktur bei der Auswahl der Lösung bedacht werden?

  • die betroffene Person :
    • rechtliche Dimension: Liegt das Einverständnis vor? Welche Auswirkungen hat die Lösung auf Nicht-Beteiligte?
    • Bedienkompetenz: Über welche Bedienkompetenzen verfügt die betroffene Person?
    • Kombination mit vorhandenen Lösungen: Wird bereits ein Smartphone genutzt?
    • Unterstützer: Wer kann im Umfeld bei der Bedienung/Anwendung, bei Fragen und Problemen aktiv unterstützen?
    • akzeptierte Form: Welche Lösung akzeptiert die betroffene Person? (Uhr, Armband, Schlüssel-Anhänger, Smartphone, Chip in der Schuhsohle)
    • Wohnumfeld: Wie und wo lebt die betroffene Person? Lebt sie alleine?
    • Infrastruktur: Gibt es Netzabdeckung?
  • Bereich: Welcher Ortungsbereich soll abgedeckt werden?
    • Indoor-Ortung - Innenraum: Wie geht die Lösung mit der Ortung in Innenräumen um?
    • Outdoor-Ortung - (ÖPNV/Fernverkehr: Kann die Lösung auch in Verkehrsmitteln genutzt werden?)
  • Geofence : Soll eine Meldung beim Verlassen eines bestimmten Bereichs erfolgen?
    • Betreten: Beim Betreten eines Geofence wird eine Meldung generiert.
    • Verlassen: Beim Verlassen eines Geofences wird eine Meldung generiert.
    • Polygon-Geofence: Kann der Geofence als Polygon eingegeben werden?
    • Radialer-Geofence: Kann ein Geofence als Radius eingegeben werden?
    • Minimaler Geofence-Radious: Was ist der minimale Radius des Geofence? (in Meter)
    • Maximaler Geofence-Radius: Was ist der maximale Radius des Geofence? (in Meter)
  • Notfall:
    • Kann der Standort z.B. im Notfall aktiv gesendet werden?
    • Gibt es eine Notruf-Funktion oder einen Notruf-Knopf?
    • Welche technische Infrastruktur ist für den Notruf notwendig?
  • Sprach-Verbindung: Die Lösung stellt im Notfall eine Sprachverbindung her.
    • Welche technische Infrastruktur ist dafür notwendig?
    • Gibt es eine „Abhörfunktion“?
  • Tracking:
    • Werden regelmäßig Positionsdaten übertragen?
    • Verzögerungen: Welche Verzögerungen treten auf?
    • Live-Tracking: Werden regelmäßig Positionsdaten übertragen?
    • Tracking-Intervall: Nimmt die Bewegungsgeschwindigkeit oder Signalstärke Einfluss auf das Tracking-Intervall?
  • Präzision: Mit welcher Genauigkeit verspricht das Gerät zu orten?
  • Wie wird mit Ausfällen der Kommunikationswege (z.B. Funkloch für die Mobiltelefon-Netze) umgegangen?
  • Wie stark ist die Ortung von äußeren Faktoren, z.B. der GPS-Empfangsqualität abhängig?
  • Datenschutz:
    • Kann ein Bewegungsprofil erstellt werden?
    • Wie lange werden die Daten gespeichert?
    • Wo werden Daten gespeichert?
    • Können bzw. wie können Daten gelöscht werden?
    • Wer hat Zugriff auf die Daten?
    • Kann ich den Zugriff einschränken bzw. wieder entziehen? (zum Beispiel bei Wechsel des Pflegepersonals?)
  • Zwangsortung: Kann das Tragen der Lösung gegen den Willen der betroffenen Person erzwungen werden (z.B. Trickverschluss, Schloss etc.)?
  • Batterie-Laufzeit:
      • Minimum: Minimale, vom Hersteller angegebene Batterielaufzeit
      • Maximum: Maximale, vom Hersteller angegebene Batterielaufzeit
      • Batterielaufzeit bei Kälte?
      • Fällt das Wechseln leicht?
      • Ladeaufwand?
      • Gibt es Batterie-Status-Meldungen? Nimmt diese Einfluss auf Alarm-Szenarien?
  • Schutzklassen:
    • Spritzwasserschutz: Die Lösung kann im Regen oder unter der Dusche getragen werden.
    • Tauchwasserschutz: Die Lösung kann beim Spülen, Baden oder Schwimmen getragen werden.
    • Vandalismusschutz: Die Lösung ist gegen Beschädigung mit Händen oder Zähnen geschützt und manipulationssicher

  • Verlust: Wird ein Ablegen/Verlust des Ortungsgeräts erkannt?
  • App: Die Lösung verfügt über eine App (Android, iOS)
  • Web-App: Die Lösung verfügt über eine Web-App
  • API: Die Lösung verfügt über eine Schnittstelle und kann in bestehende Systeme eingebettet werden.
  • Desktop-Applikation: Die Lösung verfügt über eine Desktop-Applikation (Windows, Linux, MacOS)

Verwandte Fälle auf WiQQi

Themenvertiefung: Personenortung


Technischer Hintergrund


Das technische Konzept der Personenortung

Was unterscheidet GPS von GNSS? Wie werden die Daten übertragen, und welchen Einfluss hat die Datenübertragung auf die Batterie? Wie geben Lösungen Feedback?
  • kurz: GPS ist ein konkretes Produkt - während GNSS das Konzept der Globalen Navigationssatelliten-Systeme bezeichnet.
  • Es gibt verschiedene Globale Navigationssatellitensysteme (GNSS), die zur Positionsbestimmung und Navigation genutzt werden können:
    • NAVSTAR GPS (Global Positioning System) der Vereinigten Staaten von Amerika
    • GLONASS (Globales Satellitennavigationssystem) der Russischen Föderation
    • Galileo der Europäischen Union
    • Beidou der Volksrepublik China
Galileo der Europäischen Union Beidou der Volksrepublik China

    Weshalb wollen so viele Apps meinen Standort erfahren?

    • Bluetooth ermöglicht die präzise Nahfeld-Ortung. Deshalb erfordert Bluetooth-Nutzung die Standortfreigabe.


    Datenübertragungssystem


    • Unterschieden werden kann in der Regel:
      • Datenübertragung vom Ortungsgerät zu einem Internet-Gateway
      • Datenübertragung vom Internet-Gateway zu einem Endgerät (z.B. Smartphone, PC)
      • Direkte Datenübertragung vom Sender zum Empfänger
    • Funkstandards sind unterschiedlich effizient und können deutlichen Einfluss auf das Ortungskonzept nehmen.
    • Auf welche Art und Weise werden Daten im Ortungssystem vom Sender zum Empfänger übertragen? (-> siehe Handbuch, -> Herstellernachfrage)
      1. LoRa
      2. NB-IoT
      3. GSM (2G)
      4. UTMS (3G)
      5. LTE (4G)
      6. 5G

    Zusammenhang zwischen Datenübertragung und Kapazität des Energiespeichers

    Die Art der Datenübertragung hat Einfluss darauf, wie die Kapazität des Energiespeichers bewertet werden muss.
    • Sie steht im Zusammenhang mit:
      • Batterielaufzeit
      • Datenübertragungsintervall
    • Gleichzeitig benötigt die Datenübertragung eine unterschiedliche Infrastruktur. (Ist diese Ressource nicht vorhanden, kann ein Ortungssystem ggf. nicht wirksam werden.)
    • Naumann (2019) führt für 3 AA-Zellen mit 7.200.000 mWs folgende Werte an:
      • NB-IoT & LoRaWAN: 14.400 Nachrichten
      • GSM: 225 Nachrichten
    • Das bedeutet für 1 AA-Batterie:
      • Im GSM-System:
      • 75 Nachrichten pro Ladung
      • 3 Nachrichten je Stunde (bei 24h Laufzeit)
      • 1 Nachricht alle 19,2 Minuten (bei 24h Laufzeit)
      • für NB-IoT/LoRaWan
      • 4.800 Nachrichten pro Ladung
      • 200 Nachrichten je Stunde (bei 24h Laufzeit)
      • 1 Nachricht alle 18 Sekunden (bei 24h Laufzeit)
    • Die reine Nachrichten-Kapazität erhöht sich durch einen Wechsel von GSM auf LPWAN (Low Power Wide Area Network) um den Faktor 64 (Achtung: Standby, Temperatur, Konzept sind vernachlässigt).
    • Bei einer Gehgeschwindigkeit von 1m/Sekunde (gesunder Erwachsener) bedeutet für das Sendeintervall folgende Gehstrecke (bei angenommener kontinuierlicher Bewegung):
      • NB-IoT/LoRaWAN: 18 Sekunden - 18m
      • GSM: 19,2 Minuten - 1,152 km
    • Quellen

    Ortung: SendeintervallWas ist das geringste oder voreingestellte Sendeintervall?

    Ein kleines Sendeintervall erhöht die Transparenz/Überwachung - ein hohes Sendeintervall erhöht die Bedeutung technischer Limitationen.
    Gesetzt sei ein Ortungssystem, innerhalb von 24 Stunden 144 Nachrichten versenden kann (idealisiert wird hier nur der Energieverbrauch für Nachrichten betrachtet).
    Ist ein Ortungsgerät ständig in Bewegung, bedeutet das, dass alle 10 Minuten eine Nachricht versendet werden kann. Bei der Gehgeschwindigkeit von von 1m/s bedeutet das 600m Bewegungsradius zwischen den Sendeimpulsen.
    • Sendintervall = 10 Min, Distanz = 600m (keine Einsparung, gleichmässige Verteilung)

    Sendeintervall oder Batterielaufzeit?

    Unter der Annahme, dass eine Person den halben Tag im Haus ist - die Position also bekannt ist - können die Sendimpulse aufgespart werden. Das Sendeintervall kann für die andere Hälfte des Tages also verdoppelt werden (Sendeintervall = 5 Minuten, Distanz = 300m). Bei vernachlässigtem Stand-by-Verbrauch könnte die eingesparte Energie auch darauf verwendet werden, die Laufzeit zu verdoppeln, das Sendeintervall bliebe dann bei 10 Minuten, die Distanz bei 600m.
    • Intervallverdichtung: Ortungspausen können (teilweise oder ganz) dazu genutzt werden, die Sendeintervalle zu verdichten. Wegpunkte können damit dichter gesetzt werden.
    • Laufzeitverlängerung: Ortungspausen können (teilweise oder ganz) aber auch dazu genutzt werden, die Batterielaufzeit zu verlängern.
    Worin liegen die Grenzen der Sinnhaftigkeit?
    • Untere Grenze: Die untere Grenze des Sendeintervalls kann an verschiedenen Parametern festgemacht werden:
      • Terrain: Wenn ich Personen rasch visuell Orten kann (freies Gelände) kann die Ortung mit Sichtkontakt ausgesetzt werden: Im freien Gelände (gutes Wetter, Tagsüber) kann angenommen werden, dass das Auge 5,4 km weit sehen kann. Im Gegensatz dazu wird bei der Punktsuche in der Lawinenverschüttetensuche eine Genauigkeit von 25cm angestrebt. Das Sendeintervall könnte damit zwischen 1,5h (im freien Feld) und 0,04 Sekunden (rechnerischer Wert) begründet werden.
      • Technische Limitation: Die Ortungsintervalle können auch an die des Systems 7,8-15m (Dienstklasse SPS) angelehnt werden. Hier kann davon ausgegangen werden, dass Ortungsintervalle die (bei einer Gehgeschwindigkeit von 1m/s) unter 7,8-15 Sekunden liegen vielmehr der Korrektur von Messfehlern - als dem Orten selbst dienen können.
      • 7,8-15 Sekunden ist die vorläufig angenommene, sinnvolle untere Sendekapazität.
    • Obere Grenze: Die Obere Grenze des Sendeintervalls kann an verschiedenen Parametern festgemacht werden:
      • Zeit: Wird die obere Grenze am Faktor Zeit festgemacht, können juristische oder moralische Indikatoren ein Limit setzen: Wie oft muss/soll/will ich nach einer Person "sehen"? Der Informationsgehalt eines ausgedehnten zeitlichen Intervalls unterscheidet sich deutlich. Auf einer Mehrtages-Bergtour ist es erwünscht, die Position im Hüttenbuch einzutragen (24h-Intervall), während gleiche Dokumentation in der eigenen Wohnung von begrenztem Nutzen ist (im Gegensatz zum Ereignis: eine Person ist zu einem erwarteten Zeitpunkt nicht dort, wo sie sein sollte).
      • Ereignis: Ortungs-Intervalle können auch an Ereignissen (z.B. Notfallknopf wird gedrückt, Geofence überschritten, Sturz wird erkannt, Geschwindigkeit, Bewegung, Batterie-Leer-Warnung, Temperatur...) festgemacht werden.
      • Notfall-Ortung: Das Sendeintervall kann als zeitliche Grösse komplett ausgeschaltet werden. Die Position des Ortungs-Geräts wird nur übertragen. Die Laufzeit wird in diesem System nur durch den Stand-By-Verbrauch des Ortungsgeräts limitiert.
      • Heartbeat: Ereignisorientierte Trigger zur Positionsübermittlung können mit technischen Limitationen zum Opfer fallen: Eine Positionsbestimmung ist nicht möglich (z.B. Aufenthalt in einer Schlucht, Höhle, Keller, Gebäude) oder aber eine Übertragung der Position ist nicht möglich ("Funkloch"). Deshalb kann es sinnvoll sein, Positionen routiniert zu übertragen. Diese könnte auch an technischen Parametern ausgerichtet sein: die Position wird übermittelt, sobald die Positionsbestimmung eine Qualitätsschwelle erreicht oder sobald die Funkverbindung einen kritischen Wert unterschreitet.

    Relevanz

    • Je kleiner das Sendeintervall ist - je häufiger eine Position also übermittelt wird - desto präziser kann ein zurückgelegter Weg bestimmt werden.
    • Je grösser das Sendeintervall ist - desto bedeutsamer sind technische Limitationen in der Positionsbestimmung oder Positionsübermittlung.

    Kriterium

    • Ist das Sendeintervall einstellbar? (Angabe laut Handbuch/Hersteller)
      • Was ist das festgelegte Sendeintervall?
      • Was ist das geringste einstellbare Sendeintervall?
      • Was ist das höchste einstellbare Sendeintervall?

    Quellen

    Ortung: EnergiespeicherWie viel Energie ist im Ortungsgerät gespeichert?

    Die elektrische Ladung des Energiespeichers erlaubt gemeinsam mit weiteren Parametern Rückschlüsse auf die Funktionsweise des Ortungsgeräts.
    Die Energiedichte beschreibt bei Batterien die Kapazität pro Volumen oder die Kapazität pro Masse. Sie kann sich sowohl durch die Materialtechnologie - als auch durch die Verarbeitung des Materials unterscheiden:
    • Materialtechnologie: Die Energiedichte eines Lithium-Polymer-Akkus (LiPo ) spezielle form des Lithium-Ionen-Akkus liegt bei 140-180 Wattstunden je kg Masse - bei Nickel-Metallhybrid-Akkus (NiMH) bei 80 Wattstunden je kg Masse
    • Verarbeitung: In der Praxis bedeutet das folgende Kapazitäten am Beispiel des Formfaktors "AA"/"Mignon" je Technologie [1]
      • NiMH-Akkus: 850-2.700 mAh (Energiedichte: 80 Wh/kg)
      • NiZn-Akkus: 1.500-2.500 mAh (Energiedichte: 65-120 Wh/kg)
    • Auswirkungen:
      • Die Materialtechnologie kann rechnerisch eine Verdoppelung der Kapazität erreichen (NiMH/LiPo)
      • Die Verarbeitung bei NiMH kann einer Verdreifachung der Kapazität erreichen (2.700/850 mAh).
      • Die Materialtechnologie kann auch Auswirkungen auf die Haltbarkeit nehmen (Tiefentladung, Kälteempfindlichkeit, ...)

    Relevanz

    • Aus der Kapazität des Energieträgers, System der Datenübertragung und der angegebenen Batterielaufzeit kann auf die Funktionsweise rückgeschlossen werden.

    Kriterium

    • Welche Batteriekapazität (in mAh) gibt der Hersteller im Handbuch (Technische Spezifikationen) oder auf Nachfrage an?

    Quellen


    [1] Stand: 24.05.2021. Filter: 1 Stück, manueller Fehlerausschluss in den Extremwerten

    Wartung: Energiespeicher ladenWelche unerwünschten Effekte kennen wir im Zusammenhang mit dem laden?

    Kann der Ladevorgang motorisch und kognitiv von allen Beteiligten bewältigt werden? Kann unerwünschten Effekten hinreichend entgegengewirkt werden?
    Das Aufladen von Energiespeichern kann zu verschiedenen unerwünschten Effekten führen oder Ressourcen benötigen.

    Struktur

    • Ladeverbindung: Wie wird Energie übertragen
      • Mechanische Steckverbindung
      • Magnetische Koppelung
      • Induktives Laden`
    • Fehleranfälligkeit:
      • Ist die Ladungsverbindung verpolungssicher?
      • Gibt es eine Rückmeldung, dass erfolgreich geladen wird?
      • Ist die Ladungsverbindung stabil?
    • Woher kommt die Energie?
      • Steckdose (via Netzgerät)
      • Energy-Harvesting (z.B. Solarzelle, Ladekurbel)
      • Zwischenspeicher (z.B. "Powerbank", Lade-Akku)
      • Ist die Infrastruktur ortsgebunden?
        • Muss ein (spezielles) Ladegerät (z.B. auf Ausflügen/Reisen) mitgenommen werden?
      • Unerwünschte Effekte
        • Brandrisiko: Welches Brand- oder Explosionsrisiko liegt in den verwendeten Technologien?
        • Stolpergefahr: Entsteht eine Barriere oder Stolpergefahr, z.B. durch Kabel?

      Prozess

      • Handlungsleitung:
        • Weist eine Lösung darauf hin, dass es geladen werden muss?
        • Weist eine Lösung darauf hin, wie es geladen werden muss?
      • Dauer:
        • Wie lange dauert der Ladevorgang?
      • Häufigkeit:
        • Wie häufig muss der Ladevorgang umgesetzt werden?
      • Nutzung während der Ladung
        • Kann eine Lösung (z.B. Ortungsgerät, Smartphone, Kamera) während des Ladens genutzt werden?
        • Kann ein Ersatzgerät während des Ladens genutzt werden?
        • Gibt es ein Wechsel-Akku-System (ggf. mit Wechsel im laufenden Betrieb: "Hot Swap"?)

      Relevanz

      • Anforderungen an die Motorik
        • Welche Feinmotorik wird zum Laden benötigt? - Mitunter erfordert
        • Welche Kraft wird zum Laden benötigt?
      • Anforderungen an die Kognition
        • Muss an das Laden gedacht werden ?
        • Ist das Lademanagement - in der Summe mit anderen Aktivitäten des (beruflichen/privaten) Alltags eine zusätzliche Belastugng?

      Kriterium

      • Kann eine Person den Ladeprozess motorisch selbständig bewältigen?
      • Kann eine Person den Ladeprozess kognitiv selbständig bewältigen?
      • Unerwünschte Effekte: Kann unerwünschten Effekten entgegengewirkt werden?

      Quellen

      Schnittstellen: FeedbackWie gibt mir eine Lösung Feedback?

      Feedback-Schnittstellen erlauben, den Umgang mit einer Lösung situativ anzupassen. Situativ unerwünschtes Feedback kann jedoch auch stören.
      Woher weiss ich etwa, dass ich mein Ortungsgerät korrekt an die Ladeeinrichtung angeschlossen habe? Wir sammeln an dieser Stelle Feedbackoptionen zwischen (technischen) Lösungen und den Personen, die diese Geräte anwenden.

      Die Formen der Rückmeldung machen deutlich, dass es kein per se "gut" oder "schlecht" gibt. Visuelles Feedback - besonders in Form eines hellen Blinkens oder Blitzens kann für eine rasche Wahrnehmung sorgen - kann jedoch auch zu unerwünschten Effekten führen. Etwa, wenn eine Person nicht schlafen kann oder wenn ein Epileptischer Anfall ausgelöst wird.

      Visuelles Feedback


      • Helligkeit
        • dauerhaftes Leuchten
        • blinkendes Leuchten
        • Pulsierendes Leuchten
      • Farben
        • wechselnde Farbe an einer Position
        • verschiedene Farben an verschiedenen Positionen
      • Kontraste (Bezug von Helligkeit und Farbe (Farbton und Sättigung) zur Umgebung
      • Formen
        • Geometrische Formen (Rund, Eckig, ...)
        • Zeichen, Symbole, Piktogramme
        • Texte und Nachrichten

      Auditives Feedback


      • Tonfrequenz
        • Beep
        • Melodie
        • Sprachausgabe (Inhalt, Sprache, Länge)
      • Lautstärke
        • Messung in db(A)
        • "leise"
        • "laut"

      Tastsinn - Taktiles Feedback I


      • Druck
        • Nachlassender Widerstand beim Einrasten eines Steckers oder einer Ladehülle
        • Druckpunkt beim Betätigen eines Schalters
      • Berührung
      • Vibration
        • dauerhafte Vibration
        • pulsierende Vibration

      Temperatursinn - Taktiles Feedback II


      • Messsung
        • Wärmebidlkamera
        • IR-Thermometer
        • Kontakt-Thermometer
      • Wärme
        • Überhitzung
      • Kälte

      Schmerzsinn- Taktiles Feedback III


      • Stechender Schmerz
      • Dumpfer Schmerz
      • Brennender Schmerz

      Ofaktorisches Feedback


      • Gerüche
        • Brandgeruch
        • Überhitzungsgeruch
      • Stechende "Gerüche" (Trigeminaler Sinn)

      Gustatorisches Feedback


      • Süss
      • Sauer
      • Salzig
      • Bitter
      • Umami
      • Fettig

      Einstellungs-Optionen


      • Feedback-Optionen sind nicht zur Beeinflussung vorgesehen
      • Feedback-Optionen können aktiviert bzw. deaktiviert werden
      • Feedback-Optionen individualisiert werden
      • Feedback-Optionen können durch Modifikationen beeinflusst werdden
        • Nicht-Invasiv, z.B. Abkleben von Lichtern/Beepern mit Klebeband
        • Invasiv, z.B. entfernen von Lichtern/Lautsprechern oder durchtrennen von Leitungen

      Feedback-Aussagen

      Ereignisse & Prozesse
      • Alarme
        • Ein unerwünschtes Ereignis ist eingetreten (z.B. Manueller Notruf ausgelöst)
        • Ein erwünschtes Ereignis ist ausgeblieben (z.B. Keine Bestätigung der Rückkehr innerhalb von 60 Minuten)
      • Bestätigungen
        • Die Eingabe des Menschen wird bestätigt (z.B. Ein Notruf wurde ausgelöst, ein Alarm wird abgebrochen)
        • Ein Ereignis bestätigt (z.B. Das Gerät wird jetzt geladen)
        • Eine Aktion des Menschen wird angeregt (z.B. Das Gerät ist vollständig geladen und einsatzbereit)
      Zustände
      • z.B. Ladezustand der Batterie
      • z.B. Verbindung zu Ortungs-Satelliten
      • z.B. Verbindung zum Daten-Netz (LTE/4G,...)
      Störungen
      • Prozessuale Störungen ("Notruf konnte nicht gesendet werden")
      • Strukturelle Störungen ("Der Satelliten-Empfang ist schlecht")

      Feedback-Adressat

      Wer erhält das Feedback?
      • direkt Nutzende (Unabhängig Nutzende)
      • indirekt nutzende (Abhängig Nutzende)
      • Dritte (z.B. Dienstleister, Forschung)

      Feedback-Konzept

      Wie ist Feedback gestaltet?
      • das Feedback ist Handlungsleitend.
      • das Feedback kann mit Hilfe des Handbuchs entschlüsselt werden.
      • das Feedback vertiefend Dargestellt werden.
        • Durch vertiefende Informationen im oder an der Lösung (Sprachausgabe, Display)
        • Durch ein externes Instrument (z.B. Web-App, App, Externes Display)



      Die Sinne des Menschen als Schnittstelle zur Technik

      Wir gehen aus von den 13 Sinnen (bzw. Sinnes-Modalitäten) aus, und erschliessen die Sinnesqualitäten (bzw. Submodalitäten) als Schnittstelle, die (technische) Lösungen adressieren könnten.

      Sinnesadaption - die meisten Sinne sind PD-Sensoren und gewöhnen sich an Reize


      Die meisten Sensoren sind PD-Sensoren und zeigen eine Mittlere Adaption. Das bedeutet, dass ein Reiz, der ständig gleichbleibend vorhanden ist, geringer oder gar nicht mehr wahrgenommen wird.
      • Keine oder nur sehr langsame Adaption: tonische Sinneszellen, Proportionalsensoren, P-Sensoren: Sie bilden den Reiz proportional zu seiner Intensität ab.
      • Mittlere Adaption: phasisch-tonische Sinneszellen, Proprotional-Differential-Sensoren, PD-Senosoren: Sie bilden sowohl die Intensität als auch die Geschwindigkeit der Intensitätsänderung ab.
      • Rasche Adaption: Differentialsensoren: phasische Sinneszellen, Differentialsensoren, D-Sensoren: Sie bilden den Reiz nach der Geschwindigkeit seiner Intensiätsänderung ab.

      Sinne nehmen nicht nur nach aussen, sondern nach innen wahr


      Sinneswahrnemungen können auf die Aussenwelt gerichtet sein (Exterozeption) oder auf die Wahrnehmung des Körperinneren (Interozeption). Nach innen gerichtete Sinne sind:
      • Propriozeption (Tiefensensibilität)
        • Stellungen
        • Bewegungen
        • Kraftsinn
      • Enterozeption/Viszerozeption
        • Sinneseindrücke der inneren Organe (Viszerale Sensibiltät)

      Die Sinne und Ihre Sinnesqualitäten

      Visuelles Systrem - Sehen

      Helligkeit
      Farben

      Auditives System - Hören

      Tonfrequenz
      Lautstärke

      Olfaktorisches System - Riechen

      Gerüche
      Abgrenzung: Trigeminaler Sinn --> "schmerzender Geruch")

      Gustatorisches System - Schmecken

      Süss
      Sauer
      Salzig
      Bitter
      Umami
      Fettig

      Taktiles System - Tasten und Fühlen

      Tastsinn
      • Druck
      • Berührung
      • Vibration
      Schmerzsinn
      • Schmerzcharakter (Stechend, Dumpf, Brennend)
      Temperatursinn
      • Wärmeempfindung
      • Kälteempfindung

      Quellen

      Schnittstellen: EingabeWie kann ich die Lösung beeinflussen?

      Eingabe-Schnittstellen erlauben die individualisierte bzw. situative Nutzung. Erfolgt dies unbeabsichtigt, kann dies zu unerwünschten Effekten führen (z.B. versehentliches dekativieren einer Lösung)

      Keine Steuerungsmöglichkeiten


      • Die Lösung bietet keine Möglichkeiten zur Steuerung an

      Externalisierte Bedienelemente


      • Externe Bedienelemente können angeschlossen werden
        • Schnittstelle: Stecker&Kabel, Funk...
        • Eingabegerät: Tastatur, PC, Smartphone, App...

      Schalter, Schaltfelder


      Schalter sind Bedienelemente, die nach einem Alles-oder-Nichts-Prinzipt zwischen den Zuständen "1" oder "0" (Ein/Aus, offen/geschlossen, ...) wählen.
      • Die Lösung bietet Schalter als Möglichkeit zur Steuerung an.
        • Die Schalter werden zur Konfiguration benötigt (z.B. Micro-Switches, Jumper)
        • Die Schalter werden zur Eingabe verwendet.

      Tasten, Tastenfelder


      Tasten oder Taster sind sind Bedienelemente, die durch z.B. durch Drücken betätigt werden und nach dem Loslassen selbständig in die Ausgangslage zurückkehren. Eine Gruppe von Tasten wird Tastenfeld (speziell: Tastatur) genannt.

      Touch-Screen


      Eingaben können über ein Touch-Display gesteuert werden.

      Gestensteuerung


      • Die Steuerung erfolgt über Gesten
        • Optisch
        • Radar

      Gyro-Steuerung


      • Die Steuerung erfolgt über Beschleunigungs-Sensoren
        • Schütteln
        • bewegen
        • Gesten ("Auf-die-Uhr-Schauen" bei der Smart-Watch)

      Adressierte Ressourcen

      Eingabedauer


      Druckdauer
      • Es spielt keine Rolle, wie eine Eingabe aktiv ist (wie lange ein Schalter aktiv ist, wie lange ein Taster gedrückt wird, wie lange ein Sprachbefehl ist)
      • Eine Mindestdauer der Eingabe muss erreicht werden (z.B. Die Taste muss lang gedrückt werden)
      • Eine Maximaldauer der Eingabe darf nicht überschritten werden (z.B. Die Taste muss kurz gedrückt werden)
      • Die Dauer einer Eingabe unterscheidet verschiedene Wirkungen (z.B. Je nachdem, wie lange eine Taste gedrückt wird, können unterschiedliche Wirkungen eintreten)

      Stärke des Eingangssignals (z.B. Kraft)


      • Druckkraft
        • Messung mit Waage: Wie viel Gewichtskraft muss ich aufbringen, um einen Taste zu drücken?
        • Bewertung: Empfinde ich das Drücken als "leicht" oder "schwer"
      • Lautstärke
        • Messung: Mit einem Lautstärkemesser (dB)
        • Bewertung: Empfinde ich es in Bezug auf die Lautstärke als anstrengend, die Sprachsteuerung zu nutzen - oder ist mir die Steuerung zu sensibel?

      Empfindlichkeit des Eingangssignals (z.B. Kraft)


      • Mechannische Ansteuerung
        • Fordert das Bedienelement mehr Feinmotorik, weniger Tremor als ich aufbringen kann?
      • Sprachliche Ansteuerung
        • Fordert die Lösung mehr Semantische Klarheit, als ich aufbringen kann?
        • Fordert die Lösung einen kontinuierlicheren Sprachfluss, als ich ihn aufbringen kann?

      Gestaltung


      Symbolik
      • Tasten sind mit eindeutiger Symbolik belegt
      • Symbolik widerspricht einem Teil der Funktionen (z.B. SOS-Taste sagt Uhrzeit an)
      Kontraste
      • Tasten sind gegenüber dem Gehäuse hervorgehoben.
      • Tasten sind gegenüber anderen Elementen (z.B. Abdeckungen für Schrauben, Ladebuchsen-Abdeckung) abgegrenzt.
      • Beschriftungen und Symbole sind farblich akzentuiert.
      • Beschriftungen und Symbole sind eingeprägt.
      Haptik
      • Tasten können erspürt werden
        • durch Ausbuchtungen
        • durch Einkerbungen
        • durch Ränder/Lücken
        • durch Materialunterschiede

      Anzahl


      Wie viele Eingabe-Optionen gibt es (z.B. Anzahl der Taster)

      Komplexität


      Wird die Bedienung als Komplex wahrgenommen?
      • Gibt es Gefühle der Überforderung (ich weiss nicht, was das Gerät von mir will?)
      • Gibt es den Eindruck von Bedienungs-Barrieren (Ich weiss nicht, wie ich das Gerät dazu bringe, XY zu machen)

      Funktionen


      • Betriebsbereitschaft
        • Einschalten
        • Ausschalten
      • Notruf
        • Notruf auslösen
        • Notruf abbrechen
      • Uhrzeit Ansagen
      • Telefonieren
        • Anruf starten
        • Anruf entgegennehmen
      • Sprachnachricht
        • Sprachnachrichten abrufen
        • Sprachnachrichten senden
      • Menü-Funktionen
        • Im Menü blättern (weiter)
        • Auswahl bestätigen

      Quellen

      © 2021 WiQQi