Mobile Datenerfassung mit Windows 8 und Windows Phone 8 - Für Polizei und Ordnungsämter
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TECHNOLOGIE Mobile Datenerfassung
SHOW CASE
mit Windows 8 und
Windows Phone 8
Für Polizei und Ordnungsämter
Mobile Datenerfassung mit Windows 8 und Windows Phone 8 für Polizei und Ordnungsämter Autoren: Karsten Lutter, Avanade, karsten.lutter@avanade.com Thomas Lipp, Microsoft, thomas.lipp@microsoft.com Stand: 21.06.2013 Avanade Deutschland GmbH Campus Kronberg 7 61476 Kronberg www.avanade.de Microsoft Deutschland GmbH Konrad-Zuse-Str. 1 85716 Unterschleißheim www.microsoft.de © Copyright 2013 by Avanade Deutschland GmbH und Microsoft Deutschland GmbH Technologie Show Case: Mobile Datenerfassung mit Windows 8 und Windows Phone 8 Seite 1
Vor dem Hintergrund der Kosteneinsparungen durch die Schuldenbremse und der alternden Belegschaft der Polizei hat Avanade im Rahmen eines Technologie Show Cases die Verwendung moderner Mobilgeräte zur Datenerfassung untersucht. An Hand des Anwendungsfalls „Datenerfassung“ wurde am Beispiel der Aufnahme von Ordnungswidrigkeiten geprüft, durch welche Gestaltungsmerkmale die Erfassung vereinfacht werden kann. Mit Windows 8 und dem neuen .Net Framework 4.5 bietet Microsoft eine Möglichkeit, über mehrere Geräteklassen hinweg Applikationen zu entwickeln. Die neue Touch-Unterstützung und das zugrundeliegende Framework bilden die Basis für ergonomische Anwendungen. Zumeist werden die neuen Touch-Geräte zum Medienkonsum verwendet. Die Nutzung als Eingabemedium ist bisher unterrepräsentiert. Vor diesem Hintergrund stellte sich Avanade die Frage: „Wie kann mit Touch-Geräten eine Dateneingabe vereinfacht werden?“ Als Beispiel diente die Erfassung von Ordnungswidrigkeiten, wie Geschwindigkeitsübertretungen oder Parkverstöße, durch die Polizei oder das Ordnungsamt. Erfassung von Ordnungswidrigkeiten Die Erfassung von Ordnungswidrigkeiten erfolgt durch die unterschiedlichsten Stellen. Teilweise werden spezialisierte Geräte verwendet, die entsprechend teuer in der Anschaffung sind. Moderne Smartphones aus dem Konsumentenbereich sind in der Anschaffung meist deutlich günstiger, müssen aber auf die Anforderungen programmiert werden. In einer Vielzahl der Fälle werden weiterhin papierbasierte Formulare verwendet. Die vor Ort erfassten Formulare werden dann in der Dienststelle durch den Erfasser oder durch eine zentralisierte Stelle in die entsprechende Bußgeldverwaltung eingegeben. Die doppelte Erfassung – Papier und Bußgeldverwaltung –stellt einen unnötigen Aufwand dar. Mit der Mobilen Datenerhebung können die Verwaltungsverfahren vereinfacht werden und zusätzlich Beweismittel (z.B. Fotos mit der Handy-Kamera) datenschutzkonform gesichert werden. Im Rahmen des Technologie Show Cases wurde nun die Erfassung mittels eines Windows Phone 8 und mit einem Microsoft Surface RT untersucht. Applikationsarchitektur Mit Windows 8 und dem zugehörigen .Net 4.5 können Applikationen entwickelt werden, die auf Desktops, Tablets und Telefonen ohne Änderung läuft. In der Realität wird man allein zur Erleichterung der Eingabe und Anpassung an die Bildschirmgröße Änderungen an der Applikation vornehmen. Dabei soll ein möglichst großer Teil der Applikation geteilt werden. Die Anpassungen sollten sich möglichst auf die Benutzeroberfläche beschränken. Technologie Show Case: Mobile Datenerfassung mit Windows 8 und Windows Phone 8 Seite 2
Mit dem MVVM-Konzept (Model-View-ViewModel, siehe auch http://msdn.microsoft.com/de- de/magazine/dd419663.aspx) ist dies realisierbar. Bei einer insgesamt gleichen Anwendung wird lediglich die Oberfläche in Form einer XAML-Datei angepasst. Anpassungen einer XAML- Datei sind einfach, da es sich um eine spezielle Form einer XML Datei handelt. Weiter existieren zwischen den Geräten und dem jeweiligen Windows 8 Derivat kleine Unterschiede, die dem Gerät zugrunde liegen. Hierfür wurde eine Abstraktionsschicht bereitgestellt, die die entsprechende Funktionalität vor der gerätespezifischen Implementierung verbirgt. Technologie Show Case: Mobile Datenerfassung mit Windows 8 und Windows Phone 8 Seite 3
Entwicklung der Benutzeroberfläche Die OWIG-App orientiert sich eng an den bisherigen Erfassungsformularen. Zur Vereinfachung der Eingabe, Erhöhung der Eingabegeschwindigkeit und Reduzierung der Fehlerrate wurde die Benutzeroberfläche optimiert. Auf diesen Formularen sind einige Angaben im Rahmen einer Kontrolle immer gleich. Die einfachste Möglichkeit zur Vereinfachung der Eingabe ist, sich wiederholende Angaben zu übernehmen. Der erfassende Beamte ist immer derselbe. Bei einer stationären Geschwindigkeitskontrolle kommen weitere Angaben hinzu, die auf jedem Formular neu erfasst werden müssen. Diese gleichbleibenden Angaben werden in der App als „Kontrolle“ definiert und in alle folgenden Ordnungswidrigkeiten übernommen. Bei der weiteren Optimierung der Erfassung lag das Augenmerk darauf, Eingabefelder durch Auswahlfelder zu ersetzen. Datumsfelder werden mit Hilfe der vom Windows Phone bekannten Schieberegler befüllt. Felder mit fest definierten Werten werden vorgeblendet und können per Touch ausgewählt werden. Als nächstes wurden alle berechenbaren oder ermittelbaren Felder automatisiert ausgefüllt. Bei der Eingabe des Ortskennzeichens lassen sich Daten wie Stadt und Landkreis eindeutig ermitteln und vorbelegen. Technologie Show Case: Mobile Datenerfassung mit Windows 8 und Windows Phone 8 Seite 4
Bei der Erfassung der Geschwindigkeit lassen sich mit wenigen Angaben bereits mehrere weitere Angaben des Formulars ermitteln – und so die separate Eingabe sparen. Durch die verschiedenen Optimierungen der Eingabe kann man die über die Tastatur einzugebenden Angaben deutlich reduzieren. Bei einem geübten Erfasser ist davon Technologie Show Case: Mobile Datenerfassung mit Windows 8 und Windows Phone 8 Seite 5
auszugehen, dass die Erfassung mindestens ähnlich schnell erfolgen kann, wie bei einem papierbasierten Formular. Technologie Show Case: Mobile Datenerfassung mit Windows 8 und Windows Phone 8 Seite 6
Neue Funktionalität Nachdem mit dem Proof-of-Concept des Technologie Show Cases die Papierform bereits nachgebildet wurde, stellte sich die Frage, welche weiteren Funktionalitäten mit dem Smartphone zur Verfügung stehen, die den Verwaltungsakt der Ordnungswidrigkeit vereinfachen. In einem ersten Schritt wurde die Kamera dazu verwendet, Beweisfotos zu der erfassten Ordnungswidrigkeit direkt in der App hinzuzufügen. Da das Foto direkt mit der OWIG gespeichert wird, entfällt die spätere Zusammenführung der Ordnungswidrigkeit mit dem Beweisfoto. Bei der Übertragung der Ordnungswidrigkeiten zu dem zentralen Verarbeitungssystem werden die Fotos gemeinsam mit der erfassten Ordnungswidrigkeit übertragen und direkt vom Gerät gelöscht. Um den Missbrauch von Fotos zu verhindern, werden die aufgenommenen Bilder durch einen speziellen Mechanismus direkt im geschützten Speicherbereich der App abgelegt. Üblicher Weise werden mit dem Windows Phone 8 aufgenommene Fotos mit dem Skydrive des Benutzers synchronisiert, was datenschutzrechtlich nicht erlaubt ist. Dieses Verhalten ist folglich in der OWIG-App nicht gewünscht und wurde durch einen entsprechenden Mechanismus unterbunden. Im Ergebnis können mit der App Fotos abgesichert mit der Ordnungswidrigkeit gespeichert werden. Der Bezug der Bilder mit der OWIG geht nicht verloren. Technologie Show Case: Mobile Datenerfassung mit Windows 8 und Windows Phone 8 Seite 7
Anpassungen an Microsoft Surface / Surface RT Durch die gewählte MVVM-Architektur konnte die zunächst für das Windows Phone 8 entwickelte Applikation mit wenig Aufwand an das Microsoft Surface RT Tablet angepasst werden. Die Anpassungen berücksichtigen: - Die geringere Informationsdichte des größeren Bildschirms. - Die bessere Übersicht und Gestaltungsmöglichkeiten auf dem größeren Bildschirm. - Gerätespezifische Anpassungen. Durch die Nutzung des größeren Bildschirms lassen sich mehrere Seiten der Windows Phone 8 Applikation zu einer übersichtlicheren Eingabeseite auf dem Surface zusammenfassen. Technologie Show Case: Mobile Datenerfassung mit Windows 8 und Windows Phone 8 Seite 8
Analog zum Windows Phone 8 wurde auch hier die optimierte Eingabeoberfläche beibehalten. Weiterverarbeitung Im Rahmen des Technologie Show Cases wurde exemplarisch ein generisches Backend implementiert. Über eine gesicherte Verbindung werden per UMTS/LTE oder WLAN die Daten verschlüsselt an einen zentralen Server versandt. Nach dem Versand der Daten an den Server löscht die Anwendung alle Daten lokal auf dem Gerät. Die Weiterverarbeitung der OWIG- Daten kann im Backend flexibel erfolgen, da alle Daten in einem einfachen XML Schema gespeichert werden, das alle Daten der vorherigen papierbasierten Formulare enthält. Technologie Show Case: Mobile Datenerfassung mit Windows 8 und Windows Phone 8 Seite 9
Fazit des Technologie Show Cases Moderne Touch-basierte Geräte können zur Dateneingabe verwendet werden, wenn der Anwendungsfall hierfür geeignet ist. Der Anwendungsfall muss die Optimierung der Eingabe erlauben. Die Eingabe großer Datenmengen ohne Optimierung der Eingabe ist meist wenig geeignet. Durch die geräteübergreifende Plattform von Microsoft kann das für den Anwendungsfall geeignetste Gerät ausgewählt werden. Das Beispiel der Erfassung von Ordnungswidrigkeiten zeigt, wie durch intelligente Optimierung der Eingabe ein für Endkunden orientiertes Gerät für die Datenerfassung eingesetzt werden kann. Durch die neue geräteübergreifende Plattform kann für das Windows Phone 8 wie auch für den Desktop entwickelt werden. Im Gegensatz zu früher gleicht die Entwicklung für das Phone der bekannten Desktop-Entwicklung. Der zusätzliche Lernaufwand zur Entwicklung auf dem Phone ist marginal. Die verwendete Architektur mittels MVVM hat sich für die Anpassung der Benutzeroberfläche an das jeweilige Gerät bewährt. Die Verarbeitungslogik konnte unverändert übernommen werden. Anpassungen sind lediglich durch Hardware-Gegebenheiten und gerätespezifische Unterschiede erforderlich. Die Leistungsfähigkeit und Vernetzungsmöglichkeiten moderner Smartphones steigt mit einer rasanten Entwicklungsgeschwindigkeit – bei stark sinkenden Preisen der Geräte selbst. So ist beispielweise das Nokia Lumia 520 bereits zu einem Endkundenpreis von unter 200€ verfügbar. Bei entsprechenden Abnahmemengen liegt der Preis noch darunter. Ausblick Im Rahmen der Technologie Show Case konnte die Verwendbarkeit der gewählten Architektur zur Datenerfassung gezeigt werden. Im nächsten Schritt ist das Augenmerk auf eine geeignete Infrastruktur zu legen. Hierbei spielt Insbesondere das Mobile Device Management eine Rolle. Die App muss auf autorisierten Geräten bereitgestellt und aktualisiert werden. In der Folge ist auch ein Feldversuch mit einer begrenzten Pilotgruppe erforderlich. Hier ist zu analysieren, wie die Erfassung der Daten in der Praxis funktioniert. Welche technischen Probleme können beispielsweise im Winter entstehen, wenn der Touch Screen die kalten Finger nicht mehr erkennt? Wie können die Smartphones vor Regen geschützt werden? Weitere Optimierungen der App und neue Funktionen sind durch Verknüpfungen mit weiteren Daten möglich. So wäre beispielsweise eine Prüfung des Kennzeichens denkbar, um gestohlene und abgestellte Fahrzeuge zu identifizieren. Die Ermittlung des Standorts wäre mittels GPS und entsprechenden Online Location-Services möglich und kann so die Erfassung einer Ordnungswidrigkeit weiter vereinfachen. Neben allen technischen Möglichkeiten sind jedoch immer die rechtlichen Rahmenbedingungen und Datenschutzgesetze zu prüfen und berücksichtigen. Technologie Show Case: Mobile Datenerfassung mit Windows 8 und Windows Phone 8 Seite 10
Mit einer weitgehenden Ausstattung des Personals sind weitere Anwendungsmöglichkeiten möglich. Voraussetzung sind hierbei aber gesicherte Anbindungen an die Netze der Behörden, wie zum Beispiel Inpol-Z des BKA. Technologie Show Case: Mobile Datenerfassung mit Windows 8 und Windows Phone 8 Seite 11
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