Erfahrungsbericht – Android-Smartphones zur mobilen Leitungsauskunft Teil2


Teil2

Untersuchung der Voraussetzungen und Möglichkeiten

Nach Klärung der allgemeinen Anforderungen galt es, die Lösung zu spezifizieren. Zur Umsetzung der ersten Forderung entschied man sich dafür, die im Unternehmen bereits eingeführte Web-Auskunft um Funktionen zur Positionsbestimmung mittels GPS sowie zur Erfassung von Schadensdaten zu erweitern und auf mobilen Geräten einzusetzen.

Eine vereinfachte Darstellung des vorhandenen Systems findet sich in Bild1. Zur Erfassung und Fortführung der Daten im Innendienst setzt das EVU die Software AutoGIS ein. Dabei handelt es sich um eine integrierte Lösung aus AutoCAD bzw. Bricscad und einer relationalen Datenbank. Alle grafischen- und nichtgrafischen Datenbestände werden im Geo-Datenserver gespeichert und stehen auch der Webauskunft zur Verfügung.

Damit wurde die SMS ad acta gelegt und durch einen grafischen Ansatz ersetzt. Die Forderung „Exakte Lagebestimmung auf der Grundlage unscharfer örtlicher Positionsangaben…“ ist damit problemlos realisierbar. Denn das GPS-Signal wird nun lediglich zur groben Bestimmung des eigenen Standortes in der Graphik benötigt. Die exakte Angabe des Schadensortes erfolgt durch Markierung in der Karte.

Erste Tests auf Notebooks zeigten die technische Machbarkeit. Es wurde ein einfaches Formular zur Schadenerfassung entwickelt. Mit Hilfe der Koordinaten aus einem GPS-Epmpfänger wurde die Karte auf den momentanen Standort gezoomt. Dies diente lediglich der Orientierung des Anwenders, die Datenerfassung erfolgte dann durch Selektion des gewünschten Betriebsmittels.

Die einzigen Voraussetzungen dafür waren ein Notebook mit GPS-Empfänger, eine UMTS-Verbindung sowie ein HTML 5 fähiger Browser. Darauf wird explizit hingewiesen, weil HTML 5 Voraussetzung zur Nutzung der location based services ist. Natürlich machte es Sinn, die Karte im Interesse der Datenübertragungs-Minimierung zu reduzieren.

Leitungsauskunft auf HTML- und Androidbasis

Bild1: Struktur des GIS mit Erfassungsarbeitsplätzen, lokaler- und mobiler Leitungsauskunft (HTML- sowie Android-Variante)

Das einzige Problem der Notebook-Anwendung bestand in der Handhabbarkeit im täglichen Betrieb. Für die UMTS-Verbindung wurde ein entsprechender USB-Dongle benötigt. Das Gerät brauchte Zeit zum Starten und auch die Handhabung setzte eine entsprechende Ablage voraus. Die eigentliche Aufgabenstellung war damit nicht realisierbar. Neben den angerissenen Problemen hätten die Mitarbeiter außerdem jeder ein Notebook mit den technischen Voraussetzungen ständig dabei haben müssen. Analog verhält es sich in diesem Kontext mit Netbooks und Tablet-PC’s.

Schließlich entschied man sich dafür, mit dem Browser des Mobiltelefons auf die Webauskunft zuzugreifen. Auf Grund der Bildgröße von ca. 4 Zoll war das Layout drastisch zu reduzieren. Von den Bedienelementen blieben lediglich die Buttons zur Bildnavigation, GPS-Positionierung und für den Aufruf der Erfassungsfunktion übrig. Die auf der Desktopversion bewährte Darstellung der Layer in einer Baumstruktur wurde gänzlich gestrichen und durch Buttons für die einzelnen Medien (ein/aus) ersetzt. Zur Vereinfachung blieb die Katastersituation immer angeschaltet.

Auf diesem Weg gelang es, das MapGuide Standard-Layout überhaupt auf Smartphones handhabbar zu machen. Getestet wurden gleichermaßen Geräte mit iOS und Android.

Android GIS Apps AutoGIS Mobile

Für eine derartige HTML basierte Lösung spricht ganz klar deren theoretische Verfügbarkeit auf allen Geräten mit einem aktuellen Webbrowser. Dennoch erwies sich der Ansatz als nicht immer praktikabel. Auf iOS und Android-Mobiltelefonen war die Bedienung möglich, wenngleich ein wenig „hakelig“. Der Browser von Windows Phone 7 weigerte sich standhaft, die Gestensteuerung anzunehmen. Einzig unter Symbian war ein flüssiges Arbeiten gegeben.

Andererseits besitzen reine HTML-Anwendungen auch Grenzen. Vor allem auf Grund des Datenschutzes ist der Zugriff auf Ressourcen der Geräte (z.B. Kamera, Filesystem, Hardware-Tasten) stark eingeschränkt.

Somit wurde entschieden eine native Anwendung (App) zu entwickeln. Da die Einbindung der GIS-Karten ohnehin eine mittlerweile gesetzte Größe war, sind hier nun die zusammengefassten Anforderungen:

 AufgabeBemerkung
A1Darstellung der Karte an der aktuellen PositionDie Darstellung erfolgt auf Grund der gerätespezifischen Standortdienste. Also neben GPS z.B. auch die Verwendung von WLAN und Mobilfunknetzen.
A2Darstellung der Karte durch Auswahl aus der AdressdatenbankFür den Fall, dass keine unter 1 beschriebene Positionierungsmöglichkeit besteht, kann die App auf eine Adressliste zurückgreifen, welche entsprechende Koordinaten beinhaltet. Damit besteht außerdem die Möglichkeit, direkt auf eine andere Position, als den aktuellen Standort zu springen.
A3Darstellung von verlinkten InhaltenDamit ist gemeint, dass auch verknüpfte Informationen (z.B. PDF-Dateien) angezeigt werden können.
A4SachdatenanzeigeAnzeige von Sachdaten aus dem GIS zu den einzelnen GIS-Objekten.
A5Erfassung von Daten zur auf dem Display gewählten Position und online SpeicherungDie Erfassung von Störungen und Schäden erfolgt in jedem Fall lagebezogen. Sofern sich an der Position ein GIS-Objekt befindet, wird automatisch dessen ID erfasst. Alle Daten werden direkt an den Server gesandt. Allerdings erfolgt die Speicherung auf dem Server in einem speziellen Bereich, unabhängig vom Bestand.
A6Online-Speicherung von zusätzlichen InformationenAnalog zu 5 können zusätzlich beispielsweise Photos oder andere Dateien zum Server gesandt werden.
A7Ergänzung von SachdatenSachdaten zu den GIS-Objekten können ergänzt werden.
A8A 8. Nutzung der App mit "Fremdsystemen"Neben AutoGIS arbeitet die App auch mit allen anderen MapGuide basierten Systemen (z.B. Topobase) zusammen. Auf Grund der offenen Schnittstellen besteht außerdem die Möglichkeit auf weitere Systeme zuzugreifen (z.B. Mapserver).

Mit Ausnahme von A7 sind mittlerweile alle Anforderungen umgesetzt. Die App läuft auf Geräten mit Android ab V2.3 und ist bis 4.0.3 auf Android Smartphones und Tablet-PC’s getestet.

Realisierung

Im Prinzip basiert die aktuelle Version auf der Kommunikation mit einem WebGIS-Server (z.B. MapGuide). Die App fordert vom Server zunächst ein Image ab. Dazu werden wahlweise der Standort und die Bildausdehnung oder die Eckpunktkoordinaten des Bildes zum Server gesandt. Die Transformation der geographischen in lokale Koordinaten übernimmt ein Webservice.

AutoGIS Mobile API

Bild2: AutoGIS Mobile Schnittstellen zwischen Android Apps und GIS Server

Weitere Parameter beschreiben unter anderem den darzustellenden Karteninhalt und die physikalische Größe der Darstellung. Dieser Http-Request stößt das serverseitige Rendering an, was von einem einfachen Skript gesteuert wird. Das Ergebnis ist ein Datenstrom zurück ans Gerät, der als Bitmap interpretiert wird.

Anlog dazu verhält es sich mit der Anzeige verknüpfter Daten bzw. Sachdaten. Ausgehend von der auf dem Display selektierten Position und einigen weiteren Parametern wird wiederum eine Anfrage an den Server gestellt, der einen entsprechenden Datenstrom zurück liefert. Die Speicherung lokal erfasster Informationen erfolgt sinngemäß auf die gleiche Weise.

Dieses überschaubare Kommunikationsverfahren erklärt auch, warum die App problemlos Daten nahezu „beliebiger“ Web Mapping Systeme verarbeiten kann. Lediglich die Skripte auf dem Server müssen entsprechend modifiziert werden.

Fazit

Die Android App hat sich bei verschiedenen Ver- und Entsorgungsunternehmen seit ca. einem Jahr bewährt. Eingesetzt wird sie vor allem für die einfache Leitungsauskunft vor Ort sowie die schnelle Erfassung von Schäden. Das Handling ist so einfach, dass bisher keine Schulung erforderlich war.

Bild 3 zeigt das überschaubare Menü vor dem Hintergrund eines Wassernetzes. „Thema wählen“ führt zu einer einfachen Liste der verfügbaren Medien. „Daten erfassen“ öffnet die Maske zur Schadenerfassung. Bild 4. Neben dem Listenfeld der verfügbaren Schäden (konfigurierbar) und der Photoauswahl, wird links oben außerdem die Adressen, Armaturnummer und Armaturart abgebildet. „Photo anzeigen“ lädt Mediendateien herunter und „GPS Pos“ zentriert die Karte auf den aktuellen Standort. Für den Fall, dass eine andere Lage angezeigt werden soll, können die Adressen aus einer Liste selektiert werden. Diese Daten werden in einem einstellbaren Turnus (i.d.R. wöchentlich) vom Server geladen.

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