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Design & Softwareenwicklung von GUIs für embedded Systeme

Der konventionelle GUI Entwicklungsprozess ist komplex und zeitraubend. Die Zeitplanung der Projekte wird so gut wie nie eingehalten. Der UI Designer definiert das GUI und liefert dem Softwareentwickler des Embedded Systems die Beschreibungen sowie Daten (Flash, JPG, HTML, ...).

Hier fangen die Probleme an, bei Änderungen die auch in späten Phasen immer wieder auftreten können beginnt ein Ping-Pong Ablauf zwischen den beiden Personen/Bereichen und am Ende entspricht das Endprodukt oft nicht dem geplanten Produkt.

Unabhängig davon, ob ein Entwicklungsteam eine Benutzeroberfläche für eine Instrumententafel im Auto, eine Geschirrspülmaschine oder ein Patienten-Monitoring-System  realisieren soll, wird es für die Designer der Bedienelemente zunehmend schwieriger, die hinter einer dynamischen und aktiven Oberfläche stehende Intention vom Entwurf bis zur technischen Umsetzung zu kommunizieren.

Dies erhöht nicht nur die Reibungsverluste zwischen Design- und Implementierungs-Team, sondern bedeutet auch ein Risiko für die Integrität des finalen Produkts. Schließlich sind Designänderungen ein unvermeidbarer Bestandteil des Prozesses. Während das Team daran arbeitet, die ursprüngliche Design-Intention mit den Möglichkeiten oder Restriktionen der verfügbaren Technologie umzusetzen, erhöht jede neue Änderung die Fehlerwahrscheinlichkeit.

Die finale Benutzeroberfläche ist also wegen des isolierten Entwicklungsprozesses heute meist das Resultat vieler Kompromisse, und die Qualität der Nutzererfahrung leidet. Die Bedienbarkeit (Nutzererfahrung oder UX/User Experience) lässt oft auch zu wünschen übrig.

Kommt Ihnen das bekannt vor oder wollen Sie es vermeiden?

Dann ist es wichtig auf ein Werkzeug zu setzen welches eine Trennung zwischen Design, d.h. Graphikentwurf, Look-and-Feel, Animation und der eigentlichen Software erlaubt. Die Bedienoberfläche des Tools sollte leistungsfähig aber auch intuitiv sein und Drag-and-Drop ermöglichen, Graphiken sollten aus Photoshop direkt importierbar ein. Es muss auch für den UI-Designer als auch den Softwareentwickler verwenbar sein und sollte über eine integrierte Simulaton des GUIS zum schneleln Rapid-Prototyping verfügen.

Zudem sollte das WYSIWYG Tool auch ein schnelles Visualisieren (Rapid Prototyping) des GUIs ermöglichen ohne das Software dazu entwickelt werden muss. Denn die Erfahrung zeigt, dass es immer besser ist etwas direkt life zu sehen als nur Fragmente davon. So können Änderungen vom Produktmarketing oder Kunden schnell umgesetzt werden.

Die Portierung des so fertiggestellten Entwurfs auf ein Zielsystem sollte schnell und ohne Änderungen funktionieren und das GUI darf sich dabei nicht verändern.

Nicht zu vernachlässigen ist der Resourcenverbrauch auf dem Target. Sicher, Speicherplatz ist nicht mehr so kanpp, aber er ist wie auch die Rechenleistung immer noch beschränkt und die Wünsche der Kollegen welche die (Echtzeit-) Anwendung für das System konzipieren sind nicht zu vernachlässigen. Dazu gehört die Unterstützung von Hardwarebeschleunigern (GPU) mit OpenGL ES oder OpenVG.

Einfache Portierbarkeit zwischen den gängigen Target OS und CPU Plattformen kann im Laufe einer längeren Produktlebensdauer für neue Generation auch wichtig werden.

Sehe Sie sich doch einmal die Storyboard Suite genannte Lösung von Crank Software an. Der Storyboard Designer und die Storybaord Engine entsprechen aktuellen Gesichtspunkten des Software Engineering und ermöglichen es moderne animierte Bedienoberflächen in kürzester Zeit zu erstellen, anzupassen und zu pflegen.


In der Elektronikpraxis Online ist ein Artikel von Jason Clark  erschienen aufzeigt an welche Aspekete Entwickler und Designer bei der Neukonzeption von Geräten denken sollten. Smartphones, Tablets und andere Geräte mit Display führen dazu, dass traditionelle Produkte, die ursprünglich über analoge Anzeigen verfügten, jetzt mit digitalen Benutzeroberflächen modernisiert werden.

Für jede(n) der sich mit der Entwicklung von HMI's befasst ein lesenswerter Beitrag.

 

 

 

Storyboard Suite

heutige embedded GUI Systementwicklungen benötigen moderne Werkzeuge und Methoden

Die Eclipse basierte Storyboard Suite wurde für Ingenieure und GUI Designer konzipiert. Storyboard ermöglicht es UI Designern, mittels Drag-and-Drop und dem Import von Photoshop o. Sketch basierten Designs, GUI's zu entwerfen. Und das parallel und unabhängig von den System- und Software-Entwicklern.

Mittels der Storyboard Suite können GUI Designer und Entwickler von Embedded Systemen schnell Prototypen von animierten und komplexen GUIs entwickeln und zu simulieren.  Diese GUI's sind dann auch sofort auf Targetsystemen einsetzbar.

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GUI / HMI Framework

Storyboard Engine

bringen Sie Ihr GUI schnell auf das Targetsystem, Hardware und RTOS unabhängig

Die Crank Storyboard Embedded Engine stellt die Laufzeitkomponente auf dem embedded System dar. Sie ist so konzipiert worden, dass sie alle GUI-Features, die der Designer ermöglicht, ressourcensparend auf dem embedded System implementiert.

Unterstützte CPUs sind ARM, Cortex-M, Cortex-A, SH2A, SH4, PIC32, FPGA's und x86.
Konkret u.a.: NXP i.MX53, i.MX6, i.MX7, i.MX8 - Raspberry Pi - Microchip SAMA5D2/D4 - PIC32MZ - ST Accordo5 STA1295  - Renesas RZ/A1- TI AM335x BeagleBone Black, AM437x - STM32F4/F7 - STM32MP1 - NXP i.MX RT1050, RT1060

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GUI / HMI Framework

Storyboard Designer

targetunabhängige GUI Prototypen Entwicklung mit integrierter Simulation, einfacher Photoshop Import

Der Crank Storyboard Designer ermöglicht es Anwendern schnell einen Prototypen des neuen GUIs zu entwerfen, diesen zu simulieren und dann umgehend auf ein embedded Target System zu bringen.

Der UI Designer verfügt damit über ein leistungsfähiges Werkzeug das ihm die volle Kontrollmöglichkeit über das GUI und sein Verhalten gibt, ohne auf dem Embedded System arbeiten zu müssen. Der Import von Photoshop und Sketch Dateien erspart viel Aufwand.

Der integrierte Simulator und der Android APK, iOS und WIndows .exe Export erlauben ein schnelles Rapi-Prototyping ohne Target.

Da das so erstellte embedded GUI einfach 1:1 ohne Programmierung auf ein Target System zu bringen ist, entfallen umfangreiche Portierungsarbeiten.

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Storyboard Browser

Der Storyboard Browser ist eine WebKit-basierte Erweiterung für die Storyboard Suite, mit der HTML5-Inhalte direkt in einer Storyboard-Anwendung gerendert werden können. Genau wie die Storyboard Suite wurde auch der Storyboard Browser für eingebettete Geräte wie Fahrzeug-Infotainment, industrielle Automatisierung, medizinische Geräte und Konsumgüter optimiert.

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