Wie oft kommt es vor, dass man unterwegs ist und schnell irgendwelche Informationen benötigt. Zum Beispiel, wenn man zu Fuß in der Stadt auf der Suche nach der nächstmöglichen öffentlichen Verkehrsverbindung ist. Über den Internet-Zugang der aktuellen mobilen Endgeräte (meist als Smartphones bezeichnet) ist dies kein Problem mehr. Man startet eine entsprechende Applikation (kurz als App bezeichnet), gibt die notwendigen Informationen an und bekommt sekundenschnell eine Übersicht über die möglichen Verkehrsverbindungen. Genau diese Art der schnellen Unterstützung und der Möglichkeit praktisch jederzeit an jedem Ort auf aktuelle Daten zugreifen zu können, ist der große Vorteil dieser mobilen Geräte. Dieser ist aber nicht nur im privaten Umfeld interessant. Mittlerweile hat sich fast jeder ein mobiles Endgerät privat zugelegt. Diese rasante Entwicklung belegen auch diverse Studien wie z.B. die Marktstudie \’Mobile Web Watch 2012\‘ von Accenture. Demnach nutzen heute knapp 50% (in 2011: 18%) der Befragten ein Smartphone zum Surfen im Internet und knapp 17% (in 2011: 3%) verwenden Tablets für die Internet-Nutzung. Die Flexibilität und der schnelle Zugriff auf aktuelle Informationen machen diese Geräte für viele Menschen zum unentbehrlichen Begleiter. Weitere Aspekte dabei sind aber auch ihre Kompaktheit und die erwähnte kabellose Internet-Anbindung. Ein weiterer Vorteil ist die einfache und sehr intuitive Bedienbarkeit. Letzteres führt zu einer sehr hohen Akzeptanz auch bei nicht typischen PC-Anwendern: Es ist kein großes Know-how erforderlich und man benötigt keine \’Anlaufzeiten\‘, um sich an die Bedienung unterschiedlicher Apps zu gewöhnen. Die einfache Bedienbarkeit war auch die Grundlage für den Markterfolg unzähliger spezieller Applikationen. Sie wurden speziell für die mobilen Geräte entwickelt und bieten meist eine schnelle Übersicht – trotz relativ kleiner Displays und Touch-Bedienung sowie des Fehlens einer Hardware-Tastatur. Mobile Endgeräte stellen Hersteller und Entwickler vor einige Herausforderungen, die es bei der Internet-Benutzung über einen normalen Computer-Bildschirm so nicht gibt: Die Bildschirme sind wesentlich kleiner (meist: 3…5\“ gegenüber 20\“ Diagonale); die zur Verfügung stehende Bandbreite der Kommunikation und teilweise die Multitasking-Option sind nicht so ausgeprägt wie bei Standard-PCs. Entwickler von Apps stehen heute vor den beiden entscheidenden Fragen:
- 1. Auf welchen Plattformen soll meine Applikation zum Einsatz kommen?
- 2. Welcher Typ App (s. u.: Web-App, native App oder hybride App) soll realisiert werden?
Entwicklung der Betriebssystemplattformen für mobile Endgeräte
Die Entwicklung des Smartphone-Marktes startete die Firma Apple mit Ihrem \’iPhone\‘ und dem Betriebssystem iOS. Erst ein paar Jahre später folgten weitere Anbieter mit eigenen Produkten. Dabei hat jeder Hersteller für sein Gerät ein eigenes Betriebssystem (BS) entwickelt, weil es keine quasi genormte BS-Plattform gab. Diese Vielzahl von Betriebssystemen besteht bis heute. Auch der Internet-Riese Google hat sich mit seinem Betriebssystem \’Android\‘ und eigenen Endgeräten in den Markt gebracht. Vor allem die Offenheit dieses Betriebssystems fand breite Akzeptanz, sodass mehrere Geräte-Hersteller ihre mobilen Endgeräte mit Android ausstatteten. Auch Microsoft ist noch in den Markt für mobile Geräte eingestiegen und bietet mit dem Betriebssystem Windows Phone 8 eine eigene Plattform an. In den letzten zwei Jahren hat sich jedoch gezeigt, dass sich der Betriebssystem-Markt selbst reguliert: folgt man diversen Studien, so werden sich in den nächsten fünf Jahren folgende drei Betriebssysteme durchsetzen (Aufzählung ohne Gewichtung):
- Android (von Google)
- iOS (von Apple)
- Windows Phone 8 (von Microsoft)
Alle anderen Betriebssysteme werden demnach zwar weiter existieren, aber an Bedeutung verlieren und mittelfristig sogar komplett vom Markt verschwinden. Um eine möglichst breite Marktabdeckung mit eigenen Applikationen zu bekommen, ist es also erforderlich, die Applikation für die gängigsten Betriebssysteme zu realisieren. Je nachdem, welchen Typ von App Entwickler realisieren, entstehen entsprechende Aufwände, damit diese App-Lösung unter möglichst vielen unterschiedlichen Betriebssystemen einsetzbar ist – und vom Markt akzeptiert wird.
App-Typen für mobile Endgeräte
Applikationen sollten dem Anwender im speziellen Anwendungsfall eine einfache und intuitive Bedienung ermöglichen. Dadurch wird die Komplexität herausgenommen und es besteht die Möglichkeit, unterschiedliche Ausprägungen von Apps zu realisieren. Aktuell unterscheidet man derzeit drei Ausprägungen von App-Lösungen:
1) Native App
Es handelt sich hierbei um zusätzliche Software, die auf dem Endgerät (Smartphone oder Tablet) über einen App-Store installiert werden muss (z.B. Apple App Store, Google Play, Windows Phone Store und BlackBerry App World).
Stärken:
- Direkter Zugriff auf alle bereitgestellten Funktionen und Schnittstellen des Betriebssystems (Bewegung, Kamera, …)
- Kommunikation zwischen Apps ist möglich
- Prüfung der App vor Veröffentlichung im App-Store
- Sehr gute \’User Experience\‘ möglich
- Daten sind in der App gespeichert und auch ohne Online-Verbindung weiterhin verfügbar
Schwächen:
- Genehmigungsprozess durch die App-Stores kann Erscheinung der Apps verzögern oder sogar verhindern
- Starke Abhängigkeiten von BS-Plattformen, dadurch hohe Entwicklungsaufwände
2) Web-App
Diese Anwendungen rufen die mobile Web-Seite über den Web-Browser des mobilen Betriebssystems vom Smartphone oder Tablet auf (Web-Seite läuft auf dem Web-Server des mobilen Gerätes).
- Daten werden nicht auf den Endgeräten gespeichert
- Keine starken Betriebssystemabhängigkeiten
- Updates schnell verfügbar
- Keine Offline-Bearbeitung möglich
- Eingeschränkte Nutzung der Funktionen und Schnittstellen des Endgerätes (Kamera, Bewegung, …)
3) Hybride App
Eine hybride App ist eine Mischform, die sich funktional aus den beiden anderen App-Varianten (native und Web-App) bedient. Somit erbt die hybride App teilweise Stärken, aber auch Schwächen der jeweils anderen App-Lösungen mit.
Apps im industriellen Umfeld von zunehmendem Interesse
Auch im industriellen Umfeld sind die einfache Bedienbarkeit und eine sehr gute \’Usability\‘ nicht zu unterschätzende Merkmale eines Portfolios. Dort wird es auch immer wichtiger, jederzeit und schnell die online benötigten Informationen abrufen zu können (z.B. Geräteeinstellungen überprüfen oder Diagnosemeldungen betrachten), denn das spart Zeit und Kosten. Speziell im Fehlerfall kann so von jedem Ort der Anlage aus auf die Diagnoseinformationen der Anlagengeräte zugegriffen werden, z.B. um einen Diagnosepuffer auszulesen oder den Status eines Gerätes zu überprüfen. Heute werden dazu meist anlagenspezifische Tools und Displays verwendet, die nur selten mobil sind oder bei denen spezielles Fachwissen erforderlich ist. Mit mobilen Endgeräten bestehen hierzu komplett neue Möglichkeiten der Mobilität und Flexibilität, um die Ausfallzeiten der Anlage zu reduzieren. Voraussetzung dafür ist allerdings, dass die entsprechende Infrastruktur in der Anlage vorhanden ist, um z.B. per WLAN oder Remote-Zugriff über Mobilfunk-Provider ein Zugriff innerhalb einer Anlage oder von außen zu ermöglichen. Gegen Spionage und Hacker-Angriffe schützt es, eine sichere Kommunikation von mobilen Endgeräten mit der Anlage z.B. über entsprechende VPN-Verschlüsselung zu realisieren. Somit nutzen Anlagenbetreiber dieselben Mechanismen wie in der Büro-Welt, wo auch ein sicherer Zugang in das Firmennetzwerk sichergestellt werden muss. Im Bürobereich werden mobile Endgeräte meist \’nur\‘ zur Bearbeitung von E-Mails genutzt.
Nutzen bei der Diagnose
Vor allem im Bereich der mobilen und einfachen Diagnose sieht der Sektor Industry der Siemens AG für seine Anwender einen großen Nutzen. Dort sind bereits seit ca. 1-2 Jahren erste App-Lösungen im Einsatz, wie beispielsweise die \’Simatic Online Support App\‘ oder die \’Simatic S7 App\‘. Die Simatic Online Support App ermöglicht den Zugriff auf aktuelle Informationen und Hilfestellungen zu allen Simatic-Produkten. Die Simatic S7 App bietet die Möglichkeit, nicht nur Diagnoseinformationen (z.B. durch Auslesen des Diagnosepuffers oder des Gesamtstatus der CPU) einer Simatic S7 auszulesen, sondern auch kleinere Wertänderungen im Controller durchzuführen. Weitere App-Lösungen z. B. für eine mobile Remote-HMI-Anbindung werden ebenfalls angeboten. Auch im Bereich der Netzwerktechnik wird eine einfache Diagnose immer wichtiger. Im Fehlerfall möchte der Anwender die Möglichkeit haben, für Wartungsarbeiten die Diagnoseinformationen oder Geräte-Einstellungen des fehlerhaften Gerätes abrufen und überprüfen zu können, wie z.B. durch Auslesen von Port-Statistiken, Port-Status, aktueller IP-Routen oder aktivierter Redundanzmechanismen. Dabei möchten die Anwender im Fehlerfall zur Zeitersparnis auch nur die notwendigsten Informationen eines entfernten Gerätes sehen. Die neue Gerätefamilie der Industrial Ethernet Switches Scalance XR-500 und Scalance XM-400 bieten für einen derartigen Anwendungsfall die Möglichkeit, über eine Web-App mit mobilen Endgeräten schnell und übersichtlich auf diese zuzugreifen. Die Lösung wird standardmäßig auf den Geräten integriert mit ausgeliefert. Der Anwender startet entweder den Web-Browser des mobilen Gerätes und tippt die IP-Adresse des entfernten Gerätes ein oder die Web-App startet sich über die Funktion \’Near Field Communication (NFC)\‘ des Scalance XM-400 automatisch auf dem mobilen Endgerät mit der Startseite des Gerätes. Auf dessen Startseite erscheint zuerst die Login-Maske, wo sich der jeweilige Anwender per User-Login authentifizieren muss. Erst nach der erfolgreichen Authentifizierung gelangt der Anwender auf die Gesamt-Sicht des Gerätes. Dort sind diverse Menüpunkte in dem Startmenü aufgeführt. Die Übersicht der vorhandenen Fehlermeldungen ist im Startmenü als Sammelmeldung vorhanden, d.h. der Anwender kann auf den ersten Blick die Anzahl der Meldungen sowie die Anzeige eines Sammelstatus der vorhandenen Meldungen ersehen. Somit kann er sofort erkennen, ob und welche Probleme am Gerät bestehen, und über eine einfache Navigation weitere Details zu den Meldungen ansehen. Damit besteht eine mobile, flexible und schnelle Diagnosemöglichkeit und ein zeitsparender Überblick über den Zustand des Gerätes. Ein sehr wertiger Punkt beim Einsatz der Web-App für Netzwerkkomponenten ist, dass der Anwender mehrere Geräte parallel über die TAP-Funktion (neues Fenster) des Browsers einsehen und so schnell zwischen den einzelnen Geräten wechseln kann. So kann er die Einstellungen zwischen gleichen Geräten einfach und schnell überprüfen bzw. vergleichen. Auch hierbei ist wieder von Vorteil, für zeitkritische Diagnosen immer die aktuellen Daten des Gerätes dargestellt zu bekommen.
Fazit
Gerade im industriellen Umfeld gibt es viele sinnvolle Anwendungen, wo App-Lösungen für mobile Endgeräte einen konkreten, wirtschaftlich messbaren Nutzen bieten: weniger Zeit und Kosten, mehr und teils neue Funktionen. Das Angebot solcher Anwendungen wird deshalb weiter zunehmen, allerdings bleibt abzuwarten, wie schnell die Akzeptanz in traditionellen industriellen Firmen steigt und ob die \’Mobilen\‘ sich noch weitere Einsatzbereiche erschließen. Sicherlich werden sie PC-basierte Systeme in industriellen Anlagen nicht vollständig ersetzen, aber mit Sicherheit sind mobile Endgeräte eine sinnvolle Ergänzung.
