Am 19. Januar besuchte ich eine Führung der Hochschule Luzern – Technik und Architektur (HTA) in Horw durch ihr iHome Lab. Dieses Musterhaus für «intelligentes Wohnen» ist ein interdisziplinäres Projekt der HTA mit externen Partnern. An einem praktischen Beispiel soll das «intelligente Wohnen» erforscht und der Machbarkeitsnachweis erstellt werden.
In dem Haus sind alle Geräte (Geschirrspüler, Eingangstüre, Mobiltelefon, Fernseher, etc.), die gesamte Beleuchtung und das Heizungs- und Lüftungssystem mit dem zentralen Server und dem Internet verbunden. Die verschiedenen Geräte, neue oder bereits auf dem Markt erhältliche, sind in Regalen ausgestellt.
Es ist nicht so, dass das gesamte Haus nur mit einem einzigen Gerät gesteuert wird. Vielmehr sind situationsbedingt Szenarien auf dem Server gespeichert, die über unterschiedliche Geräte (z.B. Mobiltelefon, Tablet-Computer, etc.) abgerufen werden. Beispielsweise ruft der Bewohner vor dem Verlassen des Hauses zur Arbeit das Szenario «Arbeit» auf. Die Heizung wird zurückgefahren und alle nicht benötigten Geräte werden vom Strom getrennt. Sensoren stellen alle Veränderungen im Haus fest und reagieren entsprechend (mehr dazu später bei den Beispielen). Mitunter meldet sich die virtuelle Assistentin zu Wort, wenn ihr z.B. ungebetene Gäste im Haus auffallen. Sie ist ebenfalls mit den Geräten und Sensoren vernetzt.
Der HTA geht es einerseits darum, in diesem Labor mit internen und externen Partnern zu forschen und andererseits, die Bevölkerung über das «intelligente Wohnen» und ihre Forschungsarbeit zu informieren.
Die drei Ziele, die das iHome erreichen soll, sind:
- Energieeffizienz steigern: Das «intelligente Gebäude» fährt die Energiefresser zurück oder schaltet sie aus, solange sie nicht benötigt werden. Oder es schaltet Geräte dann ein, wenn die günstigeren Nachttarife gelten.Beispiele: Die Abwärme der elektronischen Geräte (z.B. Server) heizt das Gebäude. Die Waschmaschine wird in der Nacht gestartet. Nicht benötigte Geräte (z.B. die Kaffeemaschine) werden bei Abwesenheiten durch Arbeit oder Ferien vom Strom getrennt.
- Komfort erhöhen: Alle Geräte, die mit dem «intelligenten Haus» und den Hausbewohnern kommunizieren, sollen deren Bedürfnisse erfassen, ihnen Routinetätigkeiten abnehmen und das Leben komfortabler gestalten.Beispiel: Die virtuelle Assistentin weckt die Hausbewohner zur richtigen Zeit mit passender Musik und öffnet die Jalousien.
- Sicherheit gewährleisten: Aufgrund der demografischen Entwicklung (immer mehr und länger lebende Menschen) sollen v.a. ältere Menschen länger eigenständig zu Hause wohnen können. Das nennt sich «Ambient Assisted Living», kurz AAL.Beispiel: Ein Hausbewohner stürzt. Ein Sensor am Körper erfasst die Bewegung und benachrichtigt eine Vertrauensperson. Diese kann via Webcam nachschauen, was passiert ist und entsprechend handeln.
Die Forscher für Klima- und Heizungsregelung, die Beleuchtung wie auch für die IT-Infrastruktur scheinen gut voranzukommen. Das sieht der Besucher auch an den zahlreichen Ausstellungsstücken. Dies alleine sind jedoch keine Erfolgsgaranten für die Akzeptanz des «intelligenten Wohnens».
Ich stelle mir mein Grosi vor, wie es bei der Führung im iHome Lab all diese Geräte begutachtet hätte. Sie gehört notabene zur Hauptzielgruppe des «Ambient Assisted Living» (siehe «Sicherheit gewährleisten» weiter oben im Text). Wie soll sie all diese Geräte selbstständig bedienen? Was soll sie machen, wenn ein Fehler auftritt und die Technik nicht so reagiert, wie sie sollte? Wie kann sie routinemässige Tätigkeiten oder Anwendungsfälle eigenständig konfiguerieren ? Muss sie jedes Mal einen Techniker kontaktieren?
Die Akzeptanz solcher «intelligenter Häuser» steigt und fällt mit der einfachen Bedienbarkeit der Geräte und damit der Steuerung der Infrastruktur. Den Verantwortlichen ist dies offenbar bewusst. Das Forschungsprojekt «CARUSO» hat ebendies zum Ziel, nämlich die Benutzerinteraktion einfacher und konsistenter zu machen. Was nun aber im iHome Lab auffällt ist, dass solche Konzepte (noch) fehlen. Die gezeigten Benutzeroberflächen sind entweder zu hypothetisch (beim iPhone auf «Arbeit» tippen) oder zu techniklastig (auf dem Computer-Bildschirm für Fachleute die Heizung programmieren).
Für die Benutzeroberfläche muss ein Regelwerk definiert werden. Diese Regeln betreffen drei verschiedene Arten:
- allgemeingültige Regeln, die die Techniker festlegen, z.B. wie die Rauminnentemperatur auf die Aussentemperatur reagieren soll
- Regeln für den Alltag, die die Bewohner festlegen, z.B. was passiert bei den Szenarien «Arbeit» oder «Ferien»
- Regeln für Ausnahmen und temporäre Änderungen, die die Bewohner festlegen, z.B. was passiert, wenn ein Bewohner krank ist und zu Hause bleibt
- Regeln für die manuelle Bedienung, die die Bewohner situativ anpassen wollen, z.B. wenn der Bewohner die Sonnenstoren manuell aus- und einfahren will
Die verschiedenen Techniken, Plattformen, Geräte, usw. sind für sich bereits komplex. Wie sollen sie dann erst zusammen im Verbund einfach bedienbar sein? Wenn schon die Forscher Mühe damit haben, stringente Konzepte zu erstellen, wie die Benutzeroberfläche (bzw. das «User Interface») aussehen soll, wie sollen dann erst die Bewohner damit klar kommen?
Damit «intelligente Häuser» erfolgreich sind, müssen unbedingt auch Konzepte für benutzerzentrierte, einfach bedienbare Benutzeroberflächen erarbeitet werden. Eine erfolgsversprechende Methode ist, die Spezifikationen mit Hilfe der Benutzeroberflächen zu erarbeiten. Durch das Konzipieren von Software aus Sicht der Benutzeroberfläche (Interface first) werden die Konzepter gezwungen, in Szenarien und Anwendungsfällen der Bewohner zu denken. Dies stellt sicher, dass die Benutzeroberfläche die Bedürfnisse und realen Prozesse wiedergibt. Techniker neigen z.B. dazu, komplizierte Einstellungen anzubieten, nur weil sie technisch möglich sind. Dass die Bewohner diese gar nicht benötigen, bleibt oftmals unbemerkt auf der Strecke. Ein weiterer Vorteil ist, dass Spezifikationen mit langen prosaischen Texten wegfallen.
Das iHome Lab ist ein sehr spannendes Projekt. Die Forscher erzielen mit dem interdisziplinären Projekt offenbar gute Erfolge. Jetzt ist es Zeit, an der konkreten Interaktion der Bewohner mit dem Haus zu arbeiten und stringente, einfache Konzepte für die Benutzeroberfläche zu erarbeiten und testen.
Zur Website des iHome Lab
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