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2009
Doctoral Thesis
Titel
The separated user interface in ambient computing environments
Titel Supplements
A holistic framework-based approach for design, infrastructures and tools
Alternative
Entkoppelte Benutzerschnittstellen für Ambiente Computerumgebungen : ein durchgehender Rahmenwerk-basierter Ansatz für Design, Infrastrukturen und Werkzeuge
Abstract
Die fortschreitende Integration von Anwendungen in die Umgebung des Anwenders verbirgt die Technologie im Hintergrund bis nur noch die Benutzerschnittstelle sichtbar bleibt. In derart technisierten Umgebungen ist die Verwendung von Tastatur und Maus für Benutzereingaben nicht zufriedenstellend. Andere Möglichkeiten zur Interaktion mit umgebenden Diensten stehen zur Verfügung, z.B. durch Verwendung eines Mobiltelefons oder durch Ausführung von Gesten und Bewegungen. Die damit einhergehende Heterogenität zwischen der Benutzerschnittstelle und der Anwendung wirkt der Verwendung solcher Interaktionsformen entgegen. Sie erhöht die Komplexität des Entwicklungsprozesses wesentlich und erfordert eine detaillierte Beschreibung einer einheitlichen Gesamtlösung. Gängige Muster zur Erstellung von Software-Architekturen sind zu unspezifisch, insbesondere um die physikalische Verteilung abzubilden. Diese Arbeit unterstützt die Herstellung von Interoperabilität und beschreibt detailliert das Design einer generischen Lösung zur Erstellung von Eingabegeräten für umgebende Anwendungen. Der Ansatz erweitert die Idee der Trennung von Benutzerschnittstelle und Anwendungslogik um die Definition virtueller Eingabegeräte, welche physikalisch von der zu steuernden Anwendung getrennt verwendet werden. Die Vereinheitlichung der Gestalt der Lösung und der Entwicklungsprozesse ermöglicht zusätzlich die Bereitstellung von Werkzeugen und automatische Erzeugung von Programmiercode. Der zugrundeliegende Entwicklungszyklus, das Design der Architektur und die Verwendung der Werkzeuge wurden in zwei technischen Begutachtungen überprüft. Die Komplexität der Entwicklung und Aufwände zur Programmierung können mit Hilfe der bereitgestellten Artefakte deutlich verringert werden. Die Analyse des Programmiercode einer Beispielanwendung mit Hilfe von Software-Messgrößen bestätigte die erhöhte Effizienz.
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In a world of ambient services, the technology disappears into the surroundings until only the user interface remains perceivable by users. In highly computerised environments, the application of mouse or keyboard is not feasible for interacting with complex services. Powerful mobile computers and high speed wireless networking enable enhanced interaction with services from a distance, e.g. by employing a mobile phone, using gestures, or observing body movements. The arising heterogeneity of the user interface and the service to control prevents from enhanced interaction methods. The heterogeneity of interaction styles, technology and developmener teams narrows interoperability and complicates the development process. A common understanding of a solution and a detailed description of the components and their relationships are necessary. Available patterns for software architectures are rather unspecific, in particular with respect to addressing physical distribution of components. This thesis facilitates interoperability and describes the design of a general solution to enable input devices to control environmental computing services. The approach extends the idea of separating the user interface from the application logic by defining virtual or logical input devices physically separated from the services to control. The achievement of uniformity of the design and development processes supports a common understanding, and builds a solid ground to deliver tools and auto-generation of source code. The development process, the architectural design, and the usefulness of the tools were verified in two technical reviews. The complexity of development and the required programming effort were reduced by applying the software artefacts developed in the thesis. An application example was implemented and evaluated with 42 users. The analysis of the source code using software measures confirmed improvements in efficiency of development.
ThesisNote
Aachen, TH, Diss., 2009
Verlagsort
Aachen