A visual approach for orchestrating smart devices in the internet of things

Abstract

We are currently witnessing the invention of more and more smart devices, which are having an increasing impact on our daily life. Smart devices perform small tasks in our environment. Most smart devices can only be controlled by direct user interactions e.g. mobile applications, which are often limited to only one user and one smart device. This restriction is hiding potential usecases of direct smart device intercommunication, which is often impossible due to the variety of network technologies used by smart devices. Current mobile devices, such as mobile phones and tablets are providing a wide range of network technologies and are carried by the user most of the time. This makes mobile devices a great mediator to interconnect smart devices. There are already existing frameworks which provide this functionality but they are often very complex to use for users without programming experience. Therefore, the contribution of this thesis is a visual user-interface, which allows users without programming experience to connect smart devices with each other. Visual programming is used to represent devices as visible device nodes, which can be connected by edges to visualize the connection between smart devices. To collect reasonable feedback, a user study was conducted, where users had to use the visual user-interface prototype. This proved the usability of the implemented prototype and improved our belief in the necessity of this approach.

Zur Zeit sehen wir eine starke Entwicklung immer neuer intelligenter Geräte (smart devices), welche einen immer größeren Einfluss auf unser tägliches Leben haben. Intelligente Geräte führen in unserer Umgebung kleine Aufgaben aus und können nur über einen direkten Zugriff gesteuert werden, wie z.B. durch mobile Anwendungen. Diese Zugriffe sind meist auf einen Nutzer und ein Gerät beschränkt. Dadurch bleibt großes Potential der Nutzung mit einer direkten Kommunikation zwischen Geräten verwehrt. Dies ist auf die große Anzahl verschiedener Netzwerk Technologien zurück zu führen, die eine direkte Kommunikation schwierig machen. Heutige Smartphones oder Tablets haben eine Vielzahl an Netzwerk Technologien und werden die meiste Zeit vom Nutzer mitgenommen. Darum bieten sich mobile Geräte als Verbindungsglied zwischen intelligenten Geräten an. Es gibt bereits Software Systeme, welche den Nutzen des mobilen Gerätes verwenden um damit intelligente Geräte zu verbinden. Die Bedienung davon benötigt jedoch Programmiererfahrung. Darum trägt diese Arbeit dazu bei, eine grafische Schnittstelle zu erstellen, welche von Nutzern ohne Programmierkenntnisse verwendet werden kann um intelligenten Geräten miteinander zu verbinden. Zur Realisierung wurde der Ansatz des grafischen Programmierens verwendet, so dass intelligenter Geräte als Knoten visuell dargestellt werden. Verbindungen zwischen Geräten werden als Kanten zwischen Knoten dargestellt. Um die Meinung der Benutzer zur Verwendung der visuellen Nutzeroberfläche zu bewerten, wurde eine Nutzerstudie durchgeführt. Diese belegte die Nutzbarkeit der entwickelten Oberfläche und bestärkt unseren Glauben an die Wichtigkeit des grafischen Ansatzes.