IOS und Android als universelle Fernbedienung

	Fallstudienarbeit
Hochschule:	Hochschule für Oekonomie & Management
Standort:	Essen
Studiengang:	Bachelor Wirtschaftsinformatik
Veranstaltung:	Fallstudie / Wissenschaftliches Arbeiten
Betreuer:	Dipl-Inf._(FH)_Christian_Schäfer
Typ:	Fallstudienarbeit
Themengebiet:	GUI
Autor(en):	Marcel Mrowetz / Patrick Sievering / Lukas Orzel
Studienzeitmodell:	Abendstudium
Semesterbezeichnung:	SS11
Studiensemester:	2
Bearbeitungsstatus:	Bearbeitung abgeschlossen
Prüfungstermin:
Abgabetermin:

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Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung
2 Fernsteuerung im Allgemeinen
- 2.1 Historische Betrachtung
- 2.2 Fernsteuerung im Mobilen Zeitalter
3 Mobile Plattformauswahl
4 Fernsteuerungsanwendungen/Apps
5 Schlussbetrachtung und Ausblick
6 Abkürzungsverzeichnis
7 Abbildungsverzeichnis
8 Tabellenverzeichnis
9 Fußnoten
10 Literatur- und Quellenverzeichnis

1 Einleitung

2 Fernsteuerung im Allgemeinen

in Arbeit: Mrowetz

Mit der Verwendung des Begriffs "Fernsteuerung" ist im Allgemeinen gemeint, dass Modelle über eine kontakt- bzw. berührungslose Datenübertragung gesteuert werden können. Bei einer Fernsteuerung sind mehrere Komponenten vorzufinden. Zum einen existiert der Sender (meist ein elektronisches Gerät), von dem aus elektronische Impulse (meist in Form von Funkübertragungen, siehe Kapitel "Technologien der Datenübertragung") über eine gewisse Entfernung zum Empfangenden Gerät gesendet werden. Häufig werden auch noch weitere Stationen zwischengeschaltet, z.B. eine Infrarot-Funkstelle, sodass das ankommende Signal seitens des Senders verstärkt werden und an dem Empfänger gesendet werden. Somit lassen sich größere Entfernungen überbrücken^[1].

Da sich der Fokus dieser Wissenschaftlichen Arbeit auf Fernsteuerungen im mobilen Sektor konzentriert, werden Datenübertragungstechniken, die nicht für den Einsatz von Fernsteuerungen relevant sind, nur als Zusatz hinzugefügt.

2.1 Historische Betrachtung

"Über Jahre hinweg galten Fernbedienungen mit großen Touchscreens als die Könige der Wohnzimmer-Kommandeure. Dank frei positionierbarer virtueller Tasten ließ sich ihre Bedienoberfläche optimal an die zu steuernde Unterhaltungselektronik im Wohnzimmer anpassen. Doch Modelle wie Phillips TSU9800 blieben mit Preisen bis zu mehreren tausend Euro selbst für ambitionierte Heimcineasten meist ein Traum. Preiswertere Universalferbedienungen wie Logitechs Harmony One sind zwar auch mit Touchscreens ausgestatt, diese bieten allerdings nur für einige wenige Knöpfe Platz. Doch die Lage hat sich drastisch geändert, seit erschwingliche Smartphones und Tablets mit langer Laufzeit und vergleichsweise großen Touch-Displays erhältlich sind." [Zitat CT Ausgabe 8 2011 Artikel "Touch Commander" ]

Die ersten Maschinen, die über Fernsteuerung bedient wurden, waren für militärische Zwecke. Im ersten Weltkrieg hat die deutsche Marine ferngesteuerte Motorbote entwickelt um feindliche Schiffe zu rammen. Im zweiten Weltkrieg kamen sogar ferngesteuerte Bomben sowie andere Waffen zum Einsatz. Nach dem Ende des zweiten Weltkriegs hatten amerikanische Wissenschaftler nach nicht militärischen Einsatzgebieten für die Fernsteuerung gesucht. In den späten 1940ern wurden automatische Garagenöffner erfunden und in den 1950er Jahren wurde die ersten Fernbedienung für Fernseher verwendet. Zenith entwickelte im Jahr 1952 eine Fernbedienung, die über ein langes Kabel mit dem Fernseher verbunden war. Durch das Betätigen der Knöpfe auf der Fernbedienung wurde eine Motor aktiviert, der den Tuner drehte. Im Jahr 1955 wurde die "Flash-O-Matic" entwickelt. Ein Lichtsignal wurde auf lichtsensitive Bereiche, die sich in den vier Ecken des Fernsehers befanden, abgefeuert. Jede Ecke hatte eine andere Funktion, wie ein/aus schalten, wechseln des Kanals sowie die Regulierung der Lautstärke. Das Problem war jedoch, dass die Benutzer häufig vergaßen, welche Ecke für welche Funktion zuständig war. Je nach Standort des Fernsehers gab es Probleme mit dem Sonnenlicht, dass die Sensoren störte und der Fernseher sich "selbstständig" machte. Im Jahr 1957 entwickelte eine Gruppe von Wissenschaftlern die Zenith "Space Command", die eine kabellose Fernbedienung war, die Ultraschallwellen benutzt hat. Das Problem mit dieser Fernbedienung war jedoch, dass klirrendes Metall, wie das von Hundemarken den Fernseher beeinflussen konnten. Desweiteren führten die hohen Frequenzen, die die Fernbedienung ausstrahlte, bei Hunden häufig zum Bellen. Diese Art der Ausstrahlung von Signalen wurde etwa zwei Jahrzehnte eingesetzt, bis Wissenschaftler ein besseres Medium, Infrarot, entdeckt hatten. Bei der Infrarotfernbedienung hat jeder Knopf sein eigenes Kommando und sendet es zum Fernseher in einer Reihe von Signalen. Für jeden Knopf gibt es einen digitalen Code und im Fernseher befindet sich ein kleiner Sensor namens Photodetektor, der das Infrarotsignal identifiziert und in einen Befehl übersetzt.

2.2 Fernsteuerung im Mobilen Zeitalter

in Arbeit: Mrowetz

Mehr und mehr ist die Rede von dem "Multifunktionsgerät" Smartphone. Ein ständiger Begleiter in unserem Alltag, welcher einem das Leben erleichtern soll. Egal "ob Stereoanlage, Fernseher, Gartenbeleuchtung oder sogar Autos", eines lässt sich mit Sicherheit sagen: "Handys übernehmen die Kontrolle". Generell lässt sich sagen, dass nahezu jedes Gerät ferngesteuert werden kann, wenn es eine Schnittstelle beinhaltet die mit dem Smartphone interagieren kann. Für einfachere Fernsteuerungen, um zum Beispiel seinen Personal Computer ansprechen zu können, benötigt es nur wenige Schritte. Die dazugehörige Software stehen in den jeweiligen "App Stores" zur Verfügung. Viele der so genannten "Apps" sind kostenlos zu erwerben, die anderen hingegen werden gegen einen Betrag, der eine Spannweite von bis zu 20 € betragen kann, angeboten. Mittlerweile besteht sogar die Möglichkeit "ganze Häuser oder Autos" fernzusteuern. Hierfür wird allerdings ein weitaus höherer Betrag fällig.^[2]

Der Bedienkomfort mit dem Einsatz von Smartphones ist im Gegensatz zu den "Universalfernbedienungen" vor einigen Jahren auch weitaus effizienter und einfacherer. Zum Einen integrieren "moderne" Smartphones mehrere Formen an Datenübertragungen, sodass für die Ansteuerung von verschiedenen Endgeräten nicht mehrere Produkte gekauft werden müssen. Des Weiteren wird durch den Einsatz von "Touchscreens" die Bedienbarkeit wesentlich erleichtert, da die meisten Smartphones einen "Kapazitiven Display" implementiert bekommen haben. Somit genügt ein lautloser "Touch" auf das Display und die jeweilige Funktion wird ausgeführt.^[3]

Doch nicht jedes Smartphone kann mit dem anzusteuernden Gerät kommunizieren. Gerade im Bereich der "Unterhaltungselektronik" muss man die richtige Wahl zwischen dem Sender- und dem Empfängergerät treffen. Für ein Android Smartphone existieren Apps von Gerätehersteller, die mit einem iPhone nicht kompatibel sind und umgekehrt. Im Kapitel "4" wird genau zwischen diesen Kompatibilitätsproblem differenziert.^[4]

3 Mobile Plattformauswahl

Mittlerweile existieren mehrere mobile Betriebssysteme, von denen sich für den Einsatz von Fernsteuerungen jeglicher Art besonders zwei heraus kristallisiert haben. Android und iOS.

Es benötigt nicht viel Aufwand, um diverse "Remote Control" - Apps oder gar ganze Systeme für die beiden Plattformen zu finden. Hersteller wie "Gear4" oder "Griffin Technology" bieten zum Beispiel schon solch Systeme an, mit welchem es dem Käufer ermöglicht wird, sein Wohnzimmer nahezu vollständig über eine iPhone/iPad oder iPod Touch App steuern zu können.

Ähnlich verhält es sich bei Android. Auch hier gibt es diverse Apps und fertige "Baukästen", die einem die Kommunikation mit einem DVD-Player, TV oder Boxensystem ermöglicht.

Angesichts dessen, was immer wieder diskutiert wird, welches Betriebssystem denn das bessere sei, werden hier die beiden OS' zusammen die Spannweite an Angeboten und Möglichkeiten für Fernsteuerung im Allgemeinen vergrößern.

3.1 iOS

3.1.1 Grundprinzipien

3.1.2 Projekte

3.1.3 Anwendungsbereich

3.2 Android

Sebastian Meyen, Chefredakteur des Javamagazins sprach davon , dass es "Dank Android, und nur dank Android" heute "überhaupt einen relevanten Gegenspieler zum dominierenden iOS von Apple" gibt^[5]. Dies belegen auch alle aktuell geführten Statistiken^[6]. Bei der diesjährigen Google I/O in San Francisco wurden offizielle Zahlen genannt, die beeindruckender kaum sein können. Hugo Barra, Director of Android Product Management, berichtete von nun mehr als 100 Millionen Android Freischaltungen und mehr als 200.000 verfügbare Apps im Android Market"^[7].

3.2.1 Grundprinzipien

3.2.2 Projekte

Am 10. Mai diesen Jahres wurde auf der Google I/O-Konferenz das Projekt "Android @ Home" vorgestellt, mit welchem es in naher Zukunft (wahrscheinlich schon ende des Jahres) möglich sein wird, die Haussteuerung von seinem Smartphone bzw. Tablet aus steuern zu können. Joe Britt, Engeneering Director, demonstrierte in einer Live-Demo welche Möglichkeiten es gäbe, Glühbirnen von seinem Tablet, welches das Android @ Home Framework installiert hat, ein- und auszuschalten.

Dabei beinhalten diese Glühbirnen spezielle Chips, die per WLAN mit dem Tablet in Verbindung stehen. Dieses sei allerdings der Anfang, so Joe Britt. Dieses Unterstrich er, indem er von einem Prototypen aller "Hello World" sprach. Das Ziele wären weitaus komplexere Vorgänge wie z.B. die Kommunikation mit Heizungen und Waschmaschinen^[8]^[9].

3.2.3 Anwendungsbereich

Haussteuerung (Kühlschrank, Waschmaschine, Wecker, Boxensysteme etc.)

3.3 Technologien der Datenübertragung

Bei den Technologien zur Kommunikation zwischen Smartphone und dem fernzusteuerndem Gerät stehen WLAN, Bluetooth sowie Infrarot zur Verfügung. Diese Technologien unterscheiden sich in der Ausbreitung der Signale sowie der Geschwindigkeit, mit der die Informationen vom Sender zum Empfänger transportiert werden. Während WLAN und Bluetooth über Funkwellen in bestimmten Frequenzbereichen verbreitet werden, breit sich Infrarot über Strahlen mit bestimmten Wellenbereichen aus, zudem muss bei der Datenübertragung über Infrarot ein direkter Sichtkontakt zwischen dem Sender und Empfänger herrschen. Des weiterem lassen sich große Unterschiede in den Reichweiten zwischen diesen drei Technologien feststellen. WLAN hat eine maximale Reichweite von 1,5km, Bluetooth max. 10m bzw. durch bestimmte Verstärker bis zu 100m und Infrarot einige Meter.

3.3.1 WLAN

3.3.2 Bluetooth

Bluetooth ist ein offener Standard für die digitale Funkübertragung für Daten mit kurzer Reichweite. Dieser Standard setzt das unlizensierte ISM-Band (Industrial, Scientific, Medical-Band) zwischen 2,402 GHz und 2,480 GHz, dass ürsprünglich für medizinsiche, wissenschaftliche und medizinische Anwendungen gedacht war, ein. Das verwendete Frequenzband ist auf der ganzen Welt verfügbar und darf zulassungsfrei betrieben werden. Es kann allerdings durch WLANs, Schnurlostelefone sowie andere Geräte, die auf dem gleichen Frequenzband arbeiten, gestört werden. Die Spezifikationen beinhalten kabellose Schnittstellenprotokolle, die sowohl verbindungslose-, Punkt-zu-Punkt Verbindungen sowie Ad-hoc Netzwerke ermöglich. Es bietet die Möglichkeit verschiedene Geräte gleichzeitig über Bluetooth kommunizieren zu lassen. Die Standdardreichweite von Bluetooth beträgt 10m und kann durch einen Verstärker vergrößert werden. Im Vergleich zur Infrarotschnittstelle, ist Bluetooth komplizierter und teurer, jedoch bietet es mehr Flexibilität, da die Bluetooth Geräte keinen "Sichtkontakt" benötigen. Die Implementierung von Bluetooth-Chip ist einfach und auf kleinem Raum möglich. Sie umfasst einen einzigen Chip und die dazugehörende RF-Komponenten. Aus diesem Grund ist es leicht diese Schnittstelle in einem entsprechenden System zu verbauen. Die geringe Ausgangsleitung und ihr intelligentes lesitungssparendes Design stellen einen geringen Stromverbrauch sicher.

3.3.3 Infrarot

Infrarot bzw. IrDA (Infrared Data Association) ist ein drahtloser physikalischer Kommunikationsprotokoll-Standard für die Übertragung von Daten auf kurzer Strecke. Für die Entwicklung dieses Protokolls für die Datenübertragung via Infrarot schlossen sich 1993 ca. 50 Unternehmen, wie z.B. HP, IBM, zusammen und Gründeten die IrDA. Die Daten werden bei IrDA über eine Punkt-zu-Punkt Verbindung mit Hilfe von Infrarotlicht im Bereich des Personal Area Network (PAN) übertragen. Die Vorteile die der IrDA-Standard bietet, sind eine hohe Abhörsicherheit, da sich ein abhörendes Gerät zwischen der Sichtverbindung des Senders und Empfängers befinden müsste, um die Signale abzufangen. Weiterhin ist der Energieverbrauch im Vergleich zu WLAN und Bluetooth geringer, als auch die Zuverlässigkeit auf Grund einer niedrigeren Bitfehlerrate höher. Die Nachteile sind die kurze Reichweite sowie die benötigte Sichtverbindung, die IrDA im Vergleich zu WLAN und Bluetooth unflexibler, jedoch sicherer macht. Die Anwendung von IrDA wird in vielen Geräten zur Kommunikation,, wie medizinischen Messinstrumenten, der Vermessungstechnik sowie in der Informationstechnik bei Computern, PDAs, mobilen Endgeräten sowie Smarphones und Fernbedienungen eingesetzt, wobei die Fernbedienungen bereits seit Jahrzehnten auf Infrarot basieren.

4 Fernsteuerungsanwendungen/Apps

Schon der Heiseverlag musste festellen, dass moderne iOS und Android-Geräte "Werkzeugkoffer"^[10] sind, "die der Benutzer selber mit den passenden Werkzeugen bestücken kann, wann immer er sie benötigt. Dafür stehen Zehntausende Apps auf Abruf - man muss nur die richtigen finden."^[10] Im folgenden werden, nach Themengebieten geordnet, Produkte und Apps vorgestellt, sowie deren Umsetzung und Nutzwert analysiert.