• Hard- und Softwarekonzept des MLJ

    Nachdem wir, basierend auf der Nutzungskontextanalyse, Anforderungen an das System definiert haben, galt es diese in ein Konzept zu übersetzen. In den folgenden Abschnitten werden Hard- und Softwarekonzept des Multitouch Lab Journal (MLJ) erklärt.

    Hardwarekonzept

    Herkömmliche Laborbücher kommen in verschiedenen Kontexten zum Einsatz. Im Büro helfen sie bei der Recherche, der Vorbereitung und der Auswertung von Versuchen. Im Labor dienen sie der Durchführung und Dokumentation. Des Weiteren können sie leicht mitgenommen werden, um Kollegen den eigenen Arbeitsstand zu präsentieren. Um diesen Situationen gerecht zu werden, beinhaltet das Hardwarekonzept des MLJ mehrere Geräte, die auf dieselbe Datenbasis zugreifen. Alle Daten werden auf einem zentralen Server gespeichert, der mit dem Internet in Verbindung steht. Dieses Prinzip ist auch aus dem sogenannten “Cloud Computing” bekannt.

    In seinem Büro kann der Wissenschaftler für die Arbeit mit dem MLJ einen Desktop-PC nutzen. Über Tastatur und Maus lassen sich komfortabel längere Texte eingeben. Außerdem kann über die gängigen Office-Lösungen auf die Daten des MLJ zugegriffen werden. Außerhalb des Büros kommen portable Geräte wie Tablet-PCs oder Smartphones zum Einsatz. Diese Geräte bieten eine hohe Flexibilität und die Möglichkeit, drahtlos auf den MLJ-Server zuzugreifen. Es ist anzumerken, dass für beide Geräteklassen Benutzeroberflächen nötig sind, die an die jeweilige Art der Bedienung angepasst sind. Für portable Geräte bietet es sich außerdem an, nur die Funktionalitäten zu implementieren, die für eine mobile (und damit eingeschränkte) Nutzung wichtig sind. Für einen ganzheitlichen Ansatz sind diese beiden Geräteklassen zwar wichtig, werden aber nicht näher erläutert.

    Multitouch-System im Labor

    MLJ im Labortisch integriert

    MLJ im Labortisch integriert

    Gemäß dem Ziel unserer Arbeit soll stattdessen das Multitouch-System im Labor näher betrachtet werden. Dieses System besteht aus mehreren Multitouchscreens, welche in die Arbeitsplätze integriert sind. Sie finden sich sowohl in normalen Arbeitsflächen als auch in der Sterilbank. Dadurch wird kein zusätzlicher Platz für Hardware benötigt, was im Labor ein großer Vorteil ist. Außerdem ist die Bedienung des Systems einfach und direkt. Dadurch wird gefördert, dass ein Wissenschaflter seine Arbeit unmittelbar dokumentiert, wie es den Richtlinien zum Führen eines Laborbuches entspricht. Die Multitouch-Oberfläche liegt auf einer Ebene mit der umliegenden Arbeitsfläche und besteht aus robustem und abwaschbarem Glas. Durch eine chemikalienbeständige Beschichtung kann darauf auch experimentiert und gearbeitet werden. Die Abbildung zeigt die Integration des MLJ-Systems in einen Laborarbeitsplatz. Die Höhe einer Arbeitsplatte beträgt 90 cm, was den Empfehlungen für ergonomisches Arbeiten bei leichten Labortätigkeiten entspricht. Als Multitouch-Technologie kommt ein optisches System zum Einsatz. Dieses unterstützt nicht nur die Eingabe durch Berührungen oder mit einem Stift, sondern auch die Erkennung von Markierungen (Tags). Objekte, wie z.B. Reagenzien, werden mit einer solchen Markierung versehen und können so vom System eindeutig identifiziert werden, wenn sie auf der Multitouch- Oberfläche abgestellt werden. Weiter lässt sich das MLJ auch mit Handschuhen bedienen, was wichtig für die Arbeit im Labor ist. Außerdem gehört ein Infrarot-LED-Stift zur Ausstattung. Dieser ist batteriebetrieben und strahlt Infrarotlicht ab, sobald ein leichter Druck auf die Spitze ausgeübt wird. Dadurch aktiviert er sich beim Schreiben automatisch und benötigt keinen zusätzlichen Schalter. Der Stift kann sterilisiert werden.

    Softwarekonzept

    Derzeit nutzen Wissenschaftler bei ihrer Arbeit eine Vielzahl an Softwareprogrammen. Dazu zählen sowohl die bekannten Microsoft Office Programme, als auch fachspezifische Software. Beim Softwarekonzept des MLJ stellt sich die Frage, wo das künftige System in der Softwarelandschaft anzusiedeln sein soll. Dabei können zwei gegensätzliche Pole unterschieden werden. Auf der einen Seite des Spektrums steht die Komplett-Lösung, die alle aktuell genutzten Technologien ersetzen würde. Auf der anderen Seite ein System, das eine Schnittstelle darstellt und lediglich die Kommunikation zwischen Softwareprogrammen und Geräten ermöglicht.

    Das Softwarekonzept des MLJ liegt zwischen diesen beiden Polen. Die Microsoft Office Programme bieten zahlreiche Funktionen, wovon aber nur wenige für die wissenschaftliche Arbeit benötigt werden. Das MLJ vereint die relevanten Funktionen aus Word, Outlook und Excel sowie anderer Programme, wie z.B. ChemDraw, und bietet dafür eine spezielle Multitouch-Oberfläche. Somit hat das MLJ das Potenzial, bestehende Systeme abzulösen, lässt sich aber auch gut in den gewohnten Arbeitsablauf integrieren.

    Wichtig für die Kompatiblität mit anderer Software sind Schnittstellen, die den Datenaustausch zwischen verschiedenen Programmen und Geräten ermöglichen. Hierfür bietet sich insbesondere die Verwendung des XML-Formates an. XML (Extensible Markup Language) ist eine Auszeichnungssprache, die Textdaten hierarchisch strukturiert darstellt und den plattform- und implementationsunabhängigen Austausch von Daten ermöglicht.

    Ein bedeutender Aspekt bei elektronischen Laborbüchern ist die revisions- und rechtssichere Archivierung von Daten. Dies ist wichtig, weil das Laborbuch ein rechtsgültiges Dokument darstellt Zu den Merkmalen einer revisionssicheren Archivierung gehören unter anderem Vollständigkeit, Prüfbarkeit und die Sicherung vor Verlust. Die Universität Kassel arbeitet an einem Verfahren, das mit Hilfe von digitalen Kryptografie- und Signaturtechniken die beweissichere Speicherung von wissenschaftlichen Daten gewährleisten soll (Mandel, 2010). Für die Konzeption des MLJ wird davon ausgegangen, dass die Revisonssicherheit gegeben ist.

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