Leicom

«Smart Home»–Funktionen fürs Büro

Kunde

Leicom

 

Kompetenzen

UX Analyse und Design, AR Interaction Design, Enterprise Application, Augmented Reality, React, Node.js, Gebäudeautomation, IoT

 

Website

www.leicom.ch

 

Awards

Ob Sitzungszimmer, Arbeitszimmer oder Aufenthaltsraum: Die Bedingungen in einem Raum sowie dessen Verfügbarkeit trägt einen wichtigen Beitrag zum Wohlbefinden und der Produktivität der Mitarbeiter bei. Deshalb ist es wichtig, Räumlichkeiten optimal zu managen. Mit digitalen Tools zum Beispiel. In diesem Projekt ging es darum, die von Leicom entwickelte Smart Building Plattform «ElioT» mit AR-Funktionalitäten zu erweitern.

 

Im Fokus stand die Anwendung, in einem Gebäude beispielsweise das Licht, die Temperatur oder die Storen zu steuern. Mit der «ElioT» AR–App erhalten nun auch Mitarbeiter im Unternehmen intuitiv zu bedienende «Smart Home»–Funktionen für’s Büro. Im Gegensatz zu den bereits bekannten Smart Home Lösungen für private Haushalte, bestand die Herausforderung hier, ein Produkt zu erstellen, das für hunderte von Mitarbeitern mit den unterschiedlichsten Erfahrungsgraden bedienbar ist. Als Benutzerinterface dient das persönliche Smartphone oder Tablet des Mitarbeiters.

 

Basis der Lösung ist die von Cando entwickelte, webbasierte AR-App für Facility Management, die bereits bei ersten Schweizer Kunden mit über tausend Endpunkten eingesetzt wird. Für «ElioT» wurden zusätzliche Widgets zum Anzeigen und Setzen von Werten eingebaut – unter anderem für die Belegung und Reservation eines Raumes. Auch wurde die Bedienung für Tablets erweitert. Die App wurde im Januar 2020 exklusiv und live an der Swissbau Messe zusammen mit Microsoft im Innovation Lab dem Publikum vorgestellt und wird gerade bei weiteren Kunden ausgerollt.

 

Funktionen

Marker
Die AR–App Lösung benötigt nur einen sogenannten «Marker», um den Raum oder einzelne Geräte zu identifizieren. Marker sind AR optimierte kleine Tags (schwarz/weiss Grafiken), die eine eindeutige ID zu einem Gerät oder Raum beinhalten. Sie werden über die Smartphone-Kamera sehr schnell im Raum erkannt – ganz ohne Benutzerinteraktion. Die Herstellung der Marker ist direkt innerhalb der IoT–Plattform für jedes Gerät und jeden Sensor möglich.

So sehen die Marker aus.

Marker können einerseits als selbstklebende Labels erstellt oder andererseits in einer edlen Version auf Milchglasplatten gedruckt werden. Aufwändige Verkabelungen, Beacons oder Displays entfallen somit, was die Lösung kostengünstig, flexibel und einfach macht. AR Marker sind zudem sehr viel schneller erkennbar als Objekte im Raum.

Einzelne Geräte steuern

Über die AR optimierten Marker werden einzelne Geräte direkt mit der Smartphone Kamera erkannt und live die wichtigsten Informationen wie Temperatur, Status, Warnungen etc. beim Objekt im Raum angezeigt. Die Informationen kommen von der IoT–Plattform und dem Gebäudeautomationssystem. Mit einem Tap kann der Benutzer das Gerät mit seinem Smartphone steuern.

 

Ganze Räume steuern

Marker können auch für ganze Räume und mehrere unterschiedliche Geräte verwendet werden. Damit lassen sich Leuchten, Storen und der Raumkomfort (Temperatur, Luftfeuchtigkeit) einstellen und gleichzeitig auch Räume reservieren. So werden proprietäre und teure Multifunktionsdisplays durch eine komfortable Smartphone und Tablet Bedienung ersetzt oder ergänzt.

 

AR-Erlebnis und Performance

Sind in einem Raum mehrere AR–Marker für verschiedene Geräte und Funktionen vorhanden, werden diese direkt von der Smartphone Kamera «entdeckt» und dem Benutzer die wichtigsten Informationen live im Raum bei den Objekten angezeigt. Dies funktioniert in der Praxis innert Sekundenbruchteilen, ohne dass der Benutzer speziell interagieren muss.

 

Widget Bibliothek

Modular erweiterbar mit Widgets für Licht, Behaglichkeit, Storen, Raumservation, Smart Parking, Predictive Raumnutzung u.v.m.

Drei Stufen Experience

 

Wichtige Informationen zum Status, Werte und Warnungen werden dem Benutzer direkt anhand der Kameraansicht im Raum bei den Objekten in 3D angezeigt. Sobald es jedoch um das Bedienen der Räume und Geräte geht, kommt ein mobil optimiertes Benutzerinterface (2D) mit Widgets zum Einsatz. Will der Benutzer Assets managen, gelangt er mit einem «Tap» auf die Asset Detailansicht der IoT–Plattform. Der Mitarbeiter benötigt keine neuen Geräte oder Displays mit Bedienung.

 

Alle Räume und Geräte im Unternehmen lassen sich auf die gleiche Art und Weise bedienen, mit dem Komfort einer App und dem Smartphone oder Tablet des Benutzers. Die einzelnen Stufen sind Kontext und Geräte abhängig.

 

1. Stufe – Status in Echtzeit
Die wichtisten Informationen über einen Raum oder ein Gerät wie der Status, Werte oder Warnungen werden dem Benutzer in Echtzeit im Raum in 3D beim Objekt angezeigt. Bei mehreren Markern kann der Benutzer den gewünschten Marker durch «zielen und warten» mit dem Smartphone auswählen (siehe auch AR Pattern «Point and Dwell»).

 

 

2. Stufe – Werte sehen und steuern
Möchte der Benutzer mehr zu einem Raum oder Gerät sehen und beispielsweise Werte verändern, kann er über einen «Tap» auf ein Icon das entsprechende Widget öffnen. Dabei wurde darauf geachtet, dass das Widget mit nur einem Daumen bedient werden kann, während das Smartphone oder Tablet im AR-Modus gehalten wird.

 

 

3. Stufe – Assets managen
Die komplette Ansicht eines sogenannten «Assets» in der IoT–Plattform kann direkt über das Widget in der Plattform geöffnet werden. Hier kann der Benutzer alle Asset-Informationen sehen. Weiter stehen ihm umfangreiche Verwaltungsfunktionen zur Verfügung. Auch diese Ansichten sind mobile optimiert und vollständig mit dem Smartphone oder Tablet bedienbar.

 

«IoT»-Plattform für smarte Gebäude

Die «ElioT» AR–App schliesst die Lücke vom mobilen Smartphone Assistent zur Desktop Anwendung für Facility Manager: Mit der «ElioT» Smart Building Plattform wird über eine moderne Benutzeroberfläche bedient. Dabei werden tausende von IoT–Geräten und Daten in Echtzeit verwaltet, Gebäude und Räume gemanaged und Warnungen in visuell ansprechender Form angezeigt. Die neue AR–App ist vollständig in die IoT–Plattform integriert und greift so direkt in «Echtzeit» auf alle Daten und Assets zu. Weiter verbindet sie die physischen Räume und Geräte mit den Echtzeitdaten der «IoT»–Plattform – per Smartphone oder Tablet. Zusätzlich können weitere Daten über eine hochperformante REST-Schnittstelle vom Gebäudeautomationssystem (Honeywell Niagara, Haystack) bezogen und übermittelt werden.

Einfachere Bedienung – tiefere Kosten

Heute werden in Räumen oft proprietäre Multifunktionsdisplays eingesetzt, welche sehr umständlich zu bedienen sein können. Weiter wird dem Benutzer die Zuordnung der Bedienelemente zu den im Raum vorhandenen Leuchten und Storen zwar kommuniziert, ist aber mit «Licht hinten links» nicht eindeutig. Ein noch viel wichtigerer Faktor ist der Preis: Je nach Displaytyp kosten Multifunktionsdisplays bis zu CHF 700.–. Bei grösseren Unternehmen mit einigen hundert Räumen geht das schnell ins Geld.

Moderne Webtechnologien

Technisch setzen wir auf einen Node.js Server und ein React Frontend. Bei der AR Seite standen die zuverlässige und sehr schnelle Erkennung von Objekten über speziell optimierte Marker im Fokus. Dazu setzen wir auf die Web AR Library AR.js. Für die 3D–Darstellung der Echtzeitinformationen im Raum verwendeten wir A–FRAME (WebGL). Die Herausforderungen lagen zum einen in der Performance, da alles in Sekundenbruchteilen erkannt und angezeigt werden soll. Zum anderen mussten spezielle Optimierungen für iOS und Android in den Bereichen «Kamera Aktivierung», «Wechsel zu Vollbildmodus» und «Integration AR-Frames in React Applikation» vorgenommen werden.

 

 

Über Leicom

Mithilfe der IoT- und Smart Data-Technologie entwickelt LEICOM IoT-Lösungen für das Monitoring von Geräten, die Optimierung des Energieverbrauchs und optimieren wichtige Daten der automatisierten Prozesse. Schweizweit beschäftigt das Unternehmen bis zu 100 Mitarbeiter am Hauptsitz in Winterthur und in den Niederlassungen in Bern, Basel, Zug und Chur.

 

chris
Chris Bochsler
Managing Partner