Realisierung und Evaluation einer Touch-basierten Benutzerschnittstelle für Remote-Labor-Versuchseinheiten

Abstract

Gegenstand dieser Arbeit ist die Entwicklung und Evaluation eines Touch-basierten Human-Machine-Interface (HMI), das im Kontext des hybriden Remote-Labors MICRO zum Einsatz kommt. Ziel ist es, ein eigenständiges, intuitiv bedienbares Interface zu entwerfen, das den Zugriff auf Laborstationen erleichtert und zentrale Steuerungs- und Überwachungsfunktionen bereitstellt. Die Umsetzung basiert auf einem Raspberry Pi mit angeschlossenem Touch-Display und ermöglicht unter anderem die Darstellung von Statusinformationen, die Bearbeitung von Nutzer-Reports sowie die Steuerung einer RGB-Beleuchtung zur visuellen Rückmeldung am Laboraufbau. Technisch wurde das HMI als webbasierte Anwendung mit Vue.js im Kiosk-Modus realisiert. Der Betrieb erfolgt containerisiert mithilfe von Docker und wird durch eine automatisierte CI/CD-Pipeline unterstützt. Die Arbeit umfasst neben der Softwarearchitektur und Systemintegration auch eine detaillierte Anforderungsanalyse sowie eine Evaluation verschiedener Touch-Displays hinsichtlich Benutzerfreundlichkeit und technischer Eignung sowie die Evaluation der entwickelten HMI-Anwendung. Das entwickelte HMI trägt zur besseren Bedienbarkeit technischer Lehrsysteme bei und ist flexibel erweiterbar. Damit leistet es einen konkreten Beitrag zur Weiterentwicklung digital gestützter Laborsysteme im Hochschulkontext.