Gestaltung · Geräte und deren Bedienung

Mobile Geräte

Bereits 1972 (Studie bereits 1968) beschrieb Alan Kay eine Vision, wie tragbare Geräte für Kinder einfach zugänglich aussehen könnten. In seinem Entwurf für Xerox PARC Zeigte er ein mobiles Gerät, was aus damaliger Sicht mehr an ein Buch, denn an ein Computer erinnerte. Die Studie war jedoch aus technischer Sicht noch nicht realisierbar, führte aber zu weiteren Entwicklungen für mobile Rechner.
Tragbare Computer wurden seit Mitte der 1970er Jahre produziert. Die Verkaufszahlen waren jedoch im Vergleich zu den Desktop Computern lange Zeit verschwindend klein und die Dimensionen nicht geeignet für den Gebrauch unterwegs. Mobil oder tragbar meinte damals eher die Möglichkeit ein Gerät mit zu nehmen und weniger es unterwegs zu gebrauchen.





Dynabook

IBM 5100

Dynabook von Alan Kay aus dem Jahre 1972 Vison eines Computers für Kinder

Der IBM 5100 war der erste «Portable Computer». Erscheinungsjahr: 1975





Geschichte Mobile-Phone

In den Anfängen der 2000er Jahre wurden so genannte «Featurephones» und erste «Smartphones» – oft noch mit Hardware-Tastatur und ohne Touchscreen – produziert.

Smartphone und Touch-Devices

Seit den frühen 2000er Jahren gab es diverse mobile Telefone, die vermehrt mit grösseren Displays ausgestattet waren und deren Software und Hardware genügend leistungsfähig wurde um ernsthafte Aufgaben zu bewältigen. Die Betrachtung und die Bedienung einer Website durch einem Mobile-Gerät war mühsam bis unmöglich.


Smartphones

Verkaufte Smartphones weltweit

Millionen Geräte



Zum Vergleich: Im Jahr 2014 wurden weltweit 308 Millionen Computer verkauft.

200720082009201020112012201320142015201601002004006008001000120014001600

Quellen: Statista




iPhone als Game-Changer

Steve Jobs 2007 Steve Jobs präsentiert an der MacWorld 2007 das erste iPhone. Das Gerät kommt mit Touchscreen und eingebautem Browser, der keine wesentlichen technischen Einschränkungen gegenüber einem Desktop-Browser besitzt (full fledged Browser).

Im Jahr 2007 präsentierte Apple mit dem iPhone ein Telefon, welches nicht nur das tätigen von Anrufen im Fokus hatte, sondern auch einen leistungsfähigen Browser eingebaut hatte und später auch durch weitere Apps erweitert werden konnte. Auch wenn es davor schon andere Hersteller gab, die ähnliche Konzepte versuchten, so ist mit der Einführung des iPhones das Bedienkonzept von heutigen mobilen Geräten zementiert worden; Die Geräte verfügen über grosse (im Vergleich zur Gerätedimension) Bildschirme und die Bedienung erfolgt mittels Fingergesten.

Mobiles Internet

Durch die Verfügbarkeit von Internet auf mobilen Geräten und der zunehmenden Fähigkeiten der Geräte, steigt der prozentuale Anteil an mobilen Geräten und Daten am gesamten Internet-Verkehr. Somit werden die mobilen Geräte stetig wichtiger im Alltag und das Design der besuchten Seiten sollte entsprechend angepasst sein.


Schweiz

Internetnutzung nach Gerätetypen

in %


Desktop

Mobile

Tablet

2009201020112012201320142015201620170102030405060708090100

Quellen: StatCounter



Geschwindigkeit

Durch die drastische Zunahme an Bandbreite zur Datenübertragung, können speicherintensive Inhalte (wie zum Beispiel Videos) auch auf mobilen Geräten problemlos konsumiert werden.


Datenübertragung

Mobilfunk-Standards – 3G und neuer

Angaben in MBit/s

Download

Upload

3G UMTSHSPAHSPA+ R6HSPA+ R7HSPA+ R8HSPA+ R9HSPA+ R104G LTE4G LTE-A0501002005001000

Quellen: telecomtalk

Grösse vom Touch-Interface

Fingerbreite

Gemäss Studie von MIT beträgt die Fingerbreite 16 – 20 mm

Quelle: [Transactions of the ASME](http://touchlab.mit.edu/ publications/2003_009.pdf)

Die breite eines Fingers ist von Person zu Person verschieden. Auch spielt es eine Rolle, wie stark aufgedrückt wir und wie die Sensoren des Gerätes diesen Erfassen. Hoch aufgelöste Geräte haben meist einen Device pixel ratio (dppx) der grösser als 1 dppx ist. Somit wird eine Definition von 1 px im CSS auf dem Gerät mit mehreren Pixeln wiedergegeben. Bei der minimalen Grössenangabe einer Schaltfläche kann somit keine absolute Aussage gemacht werden. Apple empfielt 22 px × dppx (iPhone Human Interface Guidelines), Microsoft 9 mm (Windows Phone UI Design and Interaction Guide) und Nokia 10 mm (Nokia’s developer resources).



Dynabook

iPhone 6s

Berechnung der Fingerbreite in Pixel

IBM 5100

iPhone 6s Plus

Berechnung der Fingerbreite in Pixel

Touch vs. Click

Je nach Gerät sind andere Eingabekonzepte geeignet. Beim genauen Betrachten der Bedinung ergeben sich auch Ableitungen für das Design. Für die Bedienung mit dem Finger ist vor allem wichtig, dass kein Cursur sichtbar ist und es somit auch kein Hover-Status (rollover) gibt.



Maus Finger
Präzision hoch gering
Erlernbarkeit eher schwer einfach
Sichtbarer Cursor Ja Nein
Zeige-Punkte 1 meist 1 – 3
Controls 1 – 3 (links/rechts Klick, scroll) 1
Schleppspur* Ja Nein
Status hover, mouse-down, mouse-up, move touch-down, touch-up, drag
Beschleunigung** Ja Nein
Geeignete Screengrösse unbeschränkt nur geringe Grössen

* Schleppspur: Um von einem Punkt zum anderen Punkt zu kommen, muss der Weg dazwischen mit der Maus gefahren werden.
** Beschleunigung: Während der Bewegung von A nach B ist die Bewegung nicht linear zur Fingerbewegung.




Präzision

Mit einer Maus kann wesentlich genauer gearbeitet werden, als mit dem Finger. Somit müssen die minimalen Schaltflächen (Links) angepasst werden. Sollte keine angrenzenden Schaltflächen existieren, kann auch der zu klickende Bereich vergrössert werden, ohne jedoch die visuelle Grösse zu verändern.



Button Kleine Schaltfläche

Button mit Erweiterung Kleine Schaltfläche mit nicht sichtbarem Bereich um die Treffergenauigkeit zu erhöhen.

Touch-Points und Gesten

Anzahl Touch-Points

iPhone: maximal 5 Touch-Points
iPad: maximal 11 Touch-Points
Android: divers, minimal 2 Touch-Points

Die meisten modernen Touch-Geräte können mehrere Finger auf dem Touchscreen erkennen. Somit kann durch die Kombination der Finger oder durch die Bewegung der Finger eine so genannte Geste gemacht werden, welche dann von der Website oder vom Gerät abgefangen werden kann und entsprechend reagiert wird.




Touch

Touch

Swipe

Swipe





Touch

Pinch in (spread)

Swipe

Pinch out





Bildquelle:
Event Handling Guide for iOS, Apple

Texteingabe

Wurden früher noch oft Hardware-Buttons oder Hardware-Keyboards verbaut, so wurden diese in den letzten Jahren fast vollständig durch On-Screen-Keyboards ersetzt. Diese haben den wesentlichen Nachteil, dass es keinen Hub gibt und somit haben diese ein weniger präzises haptisches Feedback – im Vergleich zu einer Taste – sind dafür wesentlich vielseitiger in der Anwendung. So kann für die Sprache oder die Art der Eingabe ein jeweils anderes Keyboard eingeblendet werden. Auch kann der eingesparte Platz bei nicht Verwendung des Keyboards durch Inhalt genutzt werden.







Keypad








Keyboard

Soft Keyboard

Keypad

Bei klassischen «Featurephones» werden die Zahlen mit Buchstaben belegt. So muss, je nach gewünschtem Buchstabe, eine Zahl bis zu 4 × gedrückt werden. Das T9-System versuchte aus einer Tastenkombination das Wort zu erraten.

Hardware Keyboard

Um ein möglichst schnelles Schreiben zu ermöglichen gibt es Telefone mit haptischen Tasten.

On-Screen-Keyboard (soft keyboard)

Heute wird auf Smartphones meist mit einer auf dem Bildschirm eingeblendeten Tastatur geschrieben.


Datumswahl

Datumswahl

URL-Eingabe

URL-Eingabe

Telefonnummer Eingabe

Telefonnummer

Sensoren

Gesten durch Bewegung

Durch die Kombination von Gyroskop und Bewegungssensor kann relativ genau berechnet werden, wie sich ein Telefon gerade bewegt. So kann zum Beispiel ein Schütteln des Gerätes erkannt werden.



Shake-Geste

Moderne Geräte haben heute diverse eingebaute Sensoren. Diese können dafür gebraucht werden um eine bessere Interaktion mit dem Benutzer herzustellen oder aber die Umstände, in denen sich der Benutzer gerade befinded zu erruieren. Über die Jahre sind in die mobilen Geräte immer mehr Sensoren Verbaut worden.

Gyroskop

Das Gyroskop misst die Lage des Telefons in X-, Y- und Z-Achse. Dabei ist die Aussage der Position absolut zum Boden (Gravitation). Es kann also gesagt werden, in was für einer Lage sich das Telefon befindet, nicht aber wo sich das Telefon befindet.

Bewegunssensor

Der Bewegunssensor gibt an, was für Beschleunigung oder negative Beschleunigung (Verzögerung) auf das Gerät ausgeübt wird. Es kann also bestimmt werden, ob das Gerät gerade bewegt wird.

Magnetometer

Der Magnetometer misst die magnetische Flussdichte der Umgebung. Dies ist vor allem für eine Kompassfunktion anhand des Erdmagnetfelds nützlich. Es kann ein Winkelmass zu Norden errechnet werden.

Barometer

Der Barometer gibt den Luftdruck wieder. Dies kann sowohl zur Bestimmung von Wettereinflüsse genutzt werden, wie auch für Höhenveränderungen, da der Luftdruck mit zunehmendem Abstand von der Erdoberfläche abnimmt.

GPS

Mit Hilfe von GPS (Global Positioning System) kann bestimmt werden, wo auf der Erde sich ein Gerät gerade befindet. Diese Positionierung ist Absolut und benötigt den Empfang von Satelitensignalen.

Thermometer

Umgebungsthermometer werden eher selten in Telefone verbaut. Es gibt zwar Temperatur-Sensoren im innern des Gerätes, die den Betrieb des Telefons steuern und eine Überhitzung des Gerätes verhindern, jedoch werden diese Temperaturen meist nicht für den Benutzer zugänglich gemacht. Dies hat vor allem damit zu tun, dass durch die eigene Hitze des Geräts keine aussagekräftige Messung der Umgebungstemperatur möglich ist. Allgemein lässt sich sagen, dass Temperaturmessung für elektronische Consumer-Geräte relativ Schwierig ist und selten genauere Werte als ±0.5°C zu erwarten sind (Auflösung ≠ Genauigkeit).

TV und Web

Spracheingabe

Die Erkennung von menschlicher Sprache wird immer besser. Dadurch werden auch vermehrt Spracherkennungen in Fernseher integriert, um das mühsame Schreiben mit der Fernbedienung zu erleichtern.

Neue Fernseher haben oft eienen eingebauten Web-Browser. Dieser ist technisch meist gut bis sehr gut, jedoch ist die Bedienung durch das Fehlen einer intuitiven Eingabe oftmals eher schwerlich. Es gibt diverse Fernbedienungs-Konzepte und zum Teil auch die Möglichkeit, eine Tastatur oder eine Maus mit dem TV zu verbinden, doch ist dies wohl eher die Ausnahme. Es empfiehlt sich also eine Website, sofern diese für TV angepasst sein muss, mit der Tab-Reihenfolge so auf zu bereiten, dass diese über die Pfeiltasten einfach zu bedienen ist.




Grosser Funktionsumfang

Heutige Smart-TVs bieten ein reiches Angebot an Inhalten und auch an zusätzlichen Apps. Eine nicht speziell auf die Bedürfnisse des TVs angepasste Website ist aber eher schwer zu Bedienen.

Smart TV

Fernbedienung





Fernbedienung mit Mausfunktion






On-Screen-Tastatur

Fernbedienung

Die klassischen Fernbedienungen haben meist nur Pfeiltasten.

Fernbedienung mit Mausfunktion

Es gibt auch Fernbedienungen, die der Funktionsweise der Maus nachempfunden sind.

On-Screen-Tastatur

Die On-Screen-Tastaturen sind eher mühsam zu bedienen und ermglichen nur ein langsames schreiben.

Wearables (Uhr)

Seit einigen Jahren werden Warables meist in From von Uhren mit dem Internet verbunden. Meist haben die Geräte jedoch so einen kleinen Screen und nur eine beschränkte Eingabefähigkeit, so dass keine Browser installiert sind. Die Apps sind zwar mit dem Internet verbunden, benutzen jedoch zur Anzeige keine typische Web-Technologie.

Apple-Watch

Die Apple-Watch kann mit dem Finger bedient werden und bietet ein haptisches Feedback durch ein «klopfen» an den Finger.

Autor

Stefan Huber
sh@signalwerk.ch
+41 78 744 37 38

Dokumentgeschichte

Oktober 2015: Erstellung
April 2017: Erweiterung

Weiterführende Informationen

Geräte im Internet

Bildschirm und Grössen

Sensoren

Eingabe

Touch und Multitouch