Improving the effectiveness of interactive data analytics with phone-tablet combinations

Abstract

Smartphones and tablet computer are ubiquitous in daily life. Many people carrying smartphones and tablet computers with them simultaneously. The multiplicity of different sized devices indicates the conflict between the maximal interaction space and a minimal bulkiness of the devices. This dissertation we extend the interaction space of mobile devices by adding mutual-spatial awareness to ordinary devices. By combining multiple mobile devices and using relative device placement as an additional input source we designed a mobile tabletop system for ad-hoc collaboration. With this setting we aimed to emulate the concept of so-called interactive tablecloth, which envisages every surface of a table top will become an interactive surface. To evaluate the concept we designed and implemented a working prototype, called MochaTop. To provide the mutual-spatial awareness we placed the mobile devices on an interactive table. For the future we believe in possibilities to replace the interactive table by technology integrated in the mobile device. In this study we used both one Android smartphone and one Android tablet as mobile devices. To track the position of the devices we used one Microsoft Surface2 (SUR40). The system is designed for exploring multimedia information and visual data representations by manipulating the position of two mobile devices on a horizontal surface. We present possible use-cases and environments. In a second step we discuss multiple low fidelity prototypes. The results are integrated in the development of MochaTop. The application MochaTop is designed as an example for exploring digital information. To influence the participants not too much by the content, we choose a common topic to present in MochaTop: coffee production and trade. We present the implementation of MochaTop and the conducted user study with 23 participants. Overall we could awaken interest for future systems by the study-participants and show that the system supports knowledge transfer. Furthermore we were able to identify design challenges for future development of mobile tabletops. These challenges concern mostly input feedback, interaction zones and three dimensional input.

Smartphones und Tablet-Computer sind Teil unseres täglichen Lebens. Viele Menschen tragen sowohl Smartphone als auch Tablet-Computer ständig bei sich. Die Vielfalt an unterschiedlich großen Smartphones und Tablet-Computern zeigt einen Interessenskonflikt auf: Einerseits sollen mobile Geräte eine maximal große Interaktionsfläche bieten. Andererseits sollen die Geräte möglichst wenig sperrig sein. In dieser Studienarbeit wird der Interaktionsraum von mobilen Geräten durch gegenseitige räumliche Lage Wahrnehmung erweitert. Durch die Kombination von mehreren mobilen Geräten und der Nutzung von relativen Geräte-Positionen als zusätzliche Eingabemethode, gestalten wir ein mobiles Tabletop System für ad-hoc Zusammenarbeit. Somit emulieren wir das Konzept "interactive tablecloth", welches hervorsagt, dass sich alle Tische und Oberflächen zu digitalen Interaktionsflächen verwandeln werden. Um unser Konzept zu evaluieren entworfen und implementierten wir einen lauffähigen Prototype, genannt MochaTop. Um die gegenseitige räumliche Lage Wahrnehmung der mobil Geräte nutzen zu können, platzierten wir diese auf einem interaktiven Tisch. Für die Zukunft gehen wir davon aus, dass sich entsprechende Sensoren leicht in Smartphones und Tablet-Computer integrieren lassen. In dieser Arbeit verwenden wir sowohl Android Smartphones als auch Android Tablet-Computer. Um die Position des Smartphones und des Tablet-Computers zu ermitteln nutzen wir einen Microsoft Surface2 (SUR40). Das System ist entworfen um multimediale Informationen und graphische Datenrepräsentationen durch Positionsveränderung zweier Geräte zu erforschen. Wir stellen verschiedene Use-Cases und Einsatzumgebungen vor. In einem zweiten Schritt diskutieren wir verschiedene Prototypen. Diese Ergebnisse fließen anschließend in die Entwicklung von MochaTop ein. Die Anwendung MochaTop ist eine beispielhafter Prototype, um digitalen Inhalt erfahrbar zu machen. Um die Studienteilnehmer nicht zu sehr durch den präsentierten Inhalt zu beeinflussen, präsentieren wir in MochaTop ein alltägliches Thema: Kaffeeproduktion und -Handel. In dieser Arbeit stellen wir die Implantierung von MochaTop sowie die anschließende Benutzerstudie vor. Die Benutzerstudie führten wir mit 23 Probanden durch um unser System zu analysieren. Insgesamt stellten wir Interesse der Teilnehmer an den getesteten Techniken fest und konnten zeigen, dass unser System einen positiven Einfluss auf die Wissensvermittlung hat. Darüber hinaus konnten wir verschiedene Herausforderungen für weitere Entwicklungen identifizieren. Diese betreffen hauptsächlich das Eingabefeedback, interaktive Zonen und drei dimensionale Eingaben.