Data Dashboard 2.0 auf einem iPad

Data Dashboard 2.0 auf einem iPad National Instruments

Smartphone und Tablet diffundieren in die Arbeitswelt. Für Wissenschaftler und Ingenieure heißt das, herauszufinden, wie der mobile Trend am besten in ihre Arbeitsabläufe integriert werden kann. Sie sind gefordert, sich mit Bedienkonzepten zu beschäftigen und die mobile Interaktion in künftigen Projekten zu berücksichtigen. Vor allem Steuerungshersteller haben die enorme Verbreitung mobiler Geräte im Blick. Denn nicht nur Überwachung und Diagnose, auch die Parametrierung und Bedienung von Maschinen lassen sich damit effizienter gestalten.

Es mag einfach sein, die Vorteile einer mobilen Lösung bei der Entwicklung eines Systems zu erkennen; aber zu wissen, wie diese in die Praxis umgesetzt werden können, stellt die meisten Ingenieure und Wissenschaftler vor Herausforderungen. Um mit mobilen Systemen arbeiten zu können, muss sich der Entwickler mit der Konfiguration und dem Einrichten von Netzwerken sowie dem Programmieren von Apps auseinandersetzen. Diese Kenntnisse waren bis jetzt meist bei Spezialisten zu finden. Was ist also der beste Weg zu mobilen Lösungen, wenn man deren Vorteile nutzen möchte, jedoch nicht über die notwendigen Fähigkeiten verfügt?

Überwachen und steuern per App

Genau diese Frage hat sich National Instruments gestellt, als das Unternehmen die App ‚Data Dashboard for Labview‘ entwickelte. Mit dieser App können Anwender individuell angepasste, dezentrale Benutzeroberflächen entwickeln. Die Mess-, Steuer- und Regelsysteme sind darüber in der Lage, sich über Webdienste mit der Außenwelt zu vernetzen. Ingenieure und Wissenschaftler verfügen so über eine mobile Lösung, ohne dass sie App-Programmierer oder Netzwerkspezialist sein müssen.

Die Dashboads lassen sich auf den Tablets generieren beziehungsweise vorhandene mit weiteren Bedien- und Anzeigeelementen ergänzen…

Die Dashboads lassen sich auf den Tablets generieren beziehungsweise vorhandene mit weiteren Bedien- und Anzeigeelementen ergänzen… National Instruments

Die Webdienste ermöglichen es Entwicklern, eine dem Industriestandard entsprechende Methode zu nutzen, sodass sie mit ihrer Labview-Anwendung über das Netzwerk interagieren können. Webdienste sind heutzutage nichts Außergewöhnliches und viele Interaktionen sowohl im Internet, als auch zu Hause, werden über diese Webschnittstellen organisiert. Ein Beispiel dafür ist die Konfiguration des privaten Wlan-Routers. Standardisierte Webdienste bieten Programmierern eine festgelegte Schnittstelle zur Netzwerkkommunikation zwischen unterschiedlichen Systemen. Die Nutzung eines Webdienstes hat NI so weit vereinfacht, dass Entwickler ohne ein Netzwerkspezialist zu sein, Labview-Webdienste ihren Anwendungen hinzufügen können.

Von Router-Anbietern gelernt: Geführte Security-­Konfiguration

Ein Beispiel ist die Aktivierung von Sicherheitsfunktionen, damit Benutzernamen und Passwörter vor einem Zugriff auf die Steuerungen einzugeben sind und die Daten mit SSL (128-Bit-Verschlüsselung) verschlüsselt werden, bevor sie übers Netzwerk gesendet werden. Die Bedienoberfäche eines Projekts wird auf dem Tablet erstellt die Kommunikation zwischen Tablet und Labview-System erfolgt über Webdienste.

…. Anschließend brauchen die Elemente nur noch mit den Datenpunkten der Steuerungen verbunden zu werden.

…. Anschließend brauchen die Elemente nur noch mit den Datenpunkten der Steuerungen verbunden zu werden. National Instruments

Die Veröffentlichung von Data Dashboard 2.0 bietet einen Weg, benutzerdefinierte Oberflächen auf dem iPad zu erstellen. Mit ihren großen Displaydiagonalen eignen sich Tablets dafür, bieten sie doch ausreichend Platz für die Platzierung der Bedien- und Anzeige-Elemente (Rundinstrumente, Schieberegler, Graphen). Anstatt einer fest vorgegeben Einteilung des Bildschirms kann der Programmierer die Elemente auf der Benutzeroberfläche beliebig anordnen und verschieben. Die aktuelle Version ermöglicht benutzerspezifische Anpassungen und die Steuerung beziehungsweise Eingabe von Sollwerten und Parametern als Ergänzung zur reinen Überwachung.

Der Wechsel auf Android

Mit der Version Data Dashboard 2.2 stehen diese Funktionen auch für Android-Tablets zur Verfügung. Das Motiv ist klar: Android hat inzwischen 80 % Marktanteil bei Smartphones. Und die gleiche Entwicklung beginnt sich bei Tablets abzuzeichnen. Mit der aktuellen App können Nutzer Bedienoberflächen (Dashboards) beliebig zwischen den beiden Tablet-Plattformen austauschen. Konkret: Ein Dashboard, das auf einem iPad erstellt wurde, kann an Kollegen mit Android-Tablet geschickt werden und dort genutzt beziehungsweise mit weiteren Ansichten und Auswertungen ergänzen werden. Eigentlich stellt dieser Anwendungsfall eine Herausforderung dar, da jedes Betriebssystem für mobile Geräte ein eigenes natives Integrations-Framework hat. Zudem sind Bildschirmauflösung und -größen der Geräte sehr unterschiedlich.

Das generelle Dashboard-Layout lässt sich individuell mithilfe der Farbschema-Optionen anpassen.

Das generelle Dashboard-Layout lässt sich individuell mithilfe der Farbschema-Optionen anpassen. National Instruments

Daher müssen die Informationen sowohl zu den Koordinaten der einzelner Elemente gespeichert werden, als auch zu den verknüpften Eigenschaften für jedes Element und zu den Bildern. Wenn beispielsweise ein Schalter auf einem Dashboard hinzugefügt wurde, das auf einem iPad Mini erstellt wurde, und dieser Screen zu einem Android-Gerät mit größerem Display geschickt wird, muss dieses Element dieselbe relative Größe und Position haben wie auf dem ursprünglichen Gerät. Alle Elemente werden bei größerem Display automatisch vergrößert, wenn sie zuvor auf einem kleinen Display erstellt wurden. Gerade in diese Funktion wurde viel Arbeit investiert, um den Austausch zwischen den unterschiedlichen Tablets und Betriebssystemen so reibungslos wie möglich zu gestalten. Ebenso darf der Nutzer im Umgang mit der App nichts davon spüren, dass aufgrund der unterschiedlichen Betriebssysteme die Programmierung der Kommunikation komplett unterschiedlich ist.

Für die Entwicklung wurde die Software Xamarin verwendet, die es erlaubt, .NET-Bibliotheken zwischen zwei Apps auszutauschen. Dennoch musste zusätzliche Entwicklungsarbeit aufgewendet werden: zum Beispiel für die Anpassung der Auflösung bei unterschiedlichen Displaygrößen. Um in Zukunft neue Funktionen schneller auf beiden Plattformen entwickeln zu können, wird der Sourcecode beider Systeme zusammengefügt. Da sich die mobile Nutzung im Arbeitsalltag immer mehr durchsetzt, hat es sich NI zur Aufgabe gemacht, auch in Zukunft Lösungen voranzutreiben, die Kunden einfach einsetzen und davon profitieren können.