T E C H N O L O G I E S H O W C A S E

Mobile Datenerfassung

mit Windows 8 und

Windows Phone 8 Für Polizei und Ordnungsämter

Technologie Show Case: Mobile Datenerfassung mit Windows 8 und Windows Phone 8 Seite 1

Mobile Datenerfassung mit Windows 8 und Windows Phone 8

für Polizei und Ordnungsämter

Autoren:

Karsten Lutter, Avanade, karsten.lutter@avanade.com

Thomas Lipp, Microsoft, thomas.lipp@microsoft.com

Stand: 21.06.2013

Avanade Deutschland GmbH

Campus Kronberg 7

61476 Kronberg

www.avanade.de

Microsoft Deutschland GmbH

Konrad-Zuse-Str. 1

85716 Unterschleißheim

www.microsoft.de

© Copyright 2013 by Avanade Deutschland GmbH und Microsoft Deutschland GmbH

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Vor dem Hintergrund der Kosteneinsparungen durch die Schuldenbremse und der

alternden Belegschaft der Polizei hat Avanade im Rahmen eines Technologie Show

Cases die Verwendung moderner Mobilgeräte zur Datenerfassung untersucht. An Hand

des Anwendungsfalls „Datenerfassung“ wurde am Beispiel der Aufnahme von

Ordnungswidrigkeiten geprüft, durch welche Gestaltungsmerkmale die Erfassung

vereinfacht werden kann.

Mit Windows 8 und dem neuen .Net Framework 4.5 bietet Microsoft eine Möglichkeit, über

mehrere Geräteklassen hinweg Applikationen zu entwickeln. Die neue Touch-Unterstützung

und das zugrundeliegende Framework bilden die Basis für ergonomische Anwendungen.

Zumeist werden die neuen Touch-Geräte zum Medienkonsum verwendet. Die Nutzung als

Eingabemedium ist bisher unterrepräsentiert. Vor diesem Hintergrund stellte sich Avanade die

Frage: „Wie kann mit Touch-Geräten eine Dateneingabe vereinfacht werden?“ Als Beispiel

diente die Erfassung von Ordnungswidrigkeiten, wie Geschwindigkeitsübertretungen oder

Parkverstöße, durch die Polizei oder das Ordnungsamt.

Erfassung von Ordnungswidrigkeiten

Die Erfassung von Ordnungswidrigkeiten erfolgt durch die unterschiedlichsten Stellen.

Teilweise werden spezialisierte Geräte verwendet, die entsprechend teuer in der Anschaffung

sind. Moderne Smartphones aus dem Konsumentenbereich sind in der Anschaffung meist

deutlich günstiger, müssen aber auf die Anforderungen programmiert werden. In einer

Vielzahl der Fälle werden weiterhin papierbasierte Formulare verwendet. Die vor Ort erfassten

Formulare werden dann in der Dienststelle durch den Erfasser oder durch eine zentralisierte

Stelle in die entsprechende Bußgeldverwaltung eingegeben. Die doppelte Erfassung – Papier

und Bußgeldverwaltung –stellt einen unnötigen Aufwand dar. Mit der Mobilen Datenerhebung

können die Verwaltungsverfahren vereinfacht werden und zusätzlich Beweismittel (z.B. Fotos

mit der Handy-Kamera) datenschutzkonform gesichert werden.

Im Rahmen des Technologie Show Cases wurde nun die Erfassung mittels eines Windows

Phone 8 und mit einem Microsoft Surface RT untersucht.

Applikationsarchitektur

Mit Windows 8 und dem zugehörigen .Net 4.5 können Applikationen entwickelt werden, die

auf Desktops, Tablets und Telefonen ohne Änderung läuft. In der Realität wird man allein zur

Erleichterung der Eingabe und Anpassung an die Bildschirmgröße Änderungen an der

Applikation vornehmen. Dabei soll ein möglichst großer Teil der Applikation geteilt werden.

Die Anpassungen sollten sich möglichst auf die Benutzeroberfläche beschränken.

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Mit dem MVVM-Konzept (Model-View-ViewModel, siehe auch http://msdn.microsoft.com/de-

de/magazine/dd419663.aspx) ist dies realisierbar. Bei einer insgesamt gleichen Anwendung

wird lediglich die Oberfläche in Form einer XAML-Datei angepasst. Anpassungen einer XAML-

Datei sind einfach, da es sich um eine spezielle Form einer XML Datei handelt.

Weiter existieren zwischen den Geräten und dem jeweiligen Windows 8 Derivat kleine

Unterschiede, die dem Gerät zugrunde liegen. Hierfür wurde eine Abstraktionsschicht

bereitgestellt, die die entsprechende Funktionalität vor der gerätespezifischen

Implementierung verbirgt.

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Entwicklung der Benutzeroberfläche

Die OWIG-App orientiert sich eng an den bisherigen Erfassungsformularen. Zur Vereinfachung

der Eingabe, Erhöhung der Eingabegeschwindigkeit und Reduzierung der Fehlerrate wurde die

Benutzeroberfläche optimiert. Auf diesen Formularen sind einige Angaben im Rahmen einer

Kontrolle immer gleich. Die einfachste Möglichkeit zur Vereinfachung der Eingabe ist, sich

wiederholende Angaben zu übernehmen. Der erfassende Beamte ist immer derselbe. Bei einer

stationären Geschwindigkeitskontrolle kommen weitere Angaben hinzu, die auf jedem

Formular neu erfasst werden müssen. Diese gleichbleibenden Angaben werden in der App als

„Kontrolle“ definiert und in alle folgenden Ordnungswidrigkeiten übernommen.

Bei der weiteren Optimierung der Erfassung lag das Augenmerk darauf, Eingabefelder durch

Auswahlfelder zu ersetzen. Datumsfelder werden mit Hilfe der vom Windows Phone bekannten

Schieberegler befüllt. Felder mit fest definierten Werten werden vorgeblendet und können per

Touch ausgewählt werden.

Als nächstes wurden alle berechenbaren oder ermittelbaren Felder automatisiert ausgefüllt. Bei

der Eingabe des Ortskennzeichens lassen sich Daten wie Stadt und Landkreis eindeutig

ermitteln und vorbelegen.

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Bei der Erfassung der Geschwindigkeit lassen sich mit wenigen Angaben bereits mehrere

weitere Angaben des Formulars ermitteln – und so die separate Eingabe sparen.

Durch die verschiedenen Optimierungen der Eingabe kann man die über die Tastatur

einzugebenden Angaben deutlich reduzieren. Bei einem geübten Erfasser ist davon

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auszugehen, dass die Erfassung mindestens ähnlich schnell erfolgen kann, wie bei einem

papierbasierten Formular.

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Neue Funktionalität

Nachdem mit dem Proof-of-Concept des Technologie Show Cases die Papierform bereits

nachgebildet wurde, stellte sich die Frage, welche weiteren Funktionalitäten mit dem

Smartphone zur Verfügung stehen, die den Verwaltungsakt der Ordnungswidrigkeit

vereinfachen. In einem ersten Schritt wurde die Kamera dazu verwendet, Beweisfotos zu der

erfassten Ordnungswidrigkeit direkt in der App hinzuzufügen. Da das Foto direkt mit der

OWIG gespeichert wird, entfällt die spätere Zusammenführung der Ordnungswidrigkeit mit

dem Beweisfoto.

Bei der Übertragung der Ordnungswidrigkeiten zu dem zentralen Verarbeitungssystem

werden die Fotos gemeinsam mit der erfassten Ordnungswidrigkeit übertragen und direkt

vom Gerät gelöscht. Um den Missbrauch von Fotos zu verhindern, werden die

aufgenommenen Bilder durch einen speziellen Mechanismus direkt im geschützten

Speicherbereich der App abgelegt. Üblicher Weise werden mit dem Windows Phone 8

aufgenommene Fotos mit dem Skydrive des Benutzers synchronisiert, was

datenschutzrechtlich nicht erlaubt ist. Dieses Verhalten ist folglich in der OWIG-App nicht

gewünscht und wurde durch einen entsprechenden Mechanismus unterbunden. Im Ergebnis

können mit der App Fotos abgesichert mit der Ordnungswidrigkeit gespeichert werden. Der

Bezug der Bilder mit der OWIG geht nicht verloren.

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Anpassungen an Microsoft Surface / Surface RT

Durch die gewählte MVVM-Architektur konnte die zunächst für das Windows Phone 8

entwickelte Applikation mit wenig Aufwand an das Microsoft Surface RT Tablet angepasst

werden. Die Anpassungen berücksichtigen:

- Die geringere Informationsdichte des größeren Bildschirms.

- Die bessere Übersicht und Gestaltungsmöglichkeiten auf dem größeren Bildschirm.

- Gerätespezifische Anpassungen.

Durch die Nutzung des größeren Bildschirms lassen sich mehrere Seiten der Windows Phone 8

Applikation zu einer übersichtlicheren Eingabeseite auf dem Surface zusammenfassen.

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Analog zum Windows Phone 8 wurde auch hier die optimierte Eingabeoberfläche beibehalten.

Weiterverarbeitung

Im Rahmen des Technologie Show Cases wurde exemplarisch ein generisches Backend

implementiert. Über eine gesicherte Verbindung werden per UMTS/LTE oder WLAN die Daten

verschlüsselt an einen zentralen Server versandt. Nach dem Versand der Daten an den Server

löscht die Anwendung alle Daten lokal auf dem Gerät. Die Weiterverarbeitung der OWIG-

Daten kann im Backend flexibel erfolgen, da alle Daten in einem einfachen XML Schema

gespeichert werden, das alle Daten der vorherigen papierbasierten Formulare enthält.

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Fazit des Technologie Show Cases

Moderne Touch-basierte Geräte können zur Dateneingabe verwendet werden, wenn der

Anwendungsfall hierfür geeignet ist. Der Anwendungsfall muss die Optimierung der Eingabe

erlauben. Die Eingabe großer Datenmengen ohne Optimierung der Eingabe ist meist wenig

geeignet. Durch die geräteübergreifende Plattform von Microsoft kann das für den

Anwendungsfall geeignetste Gerät ausgewählt werden. Das Beispiel der Erfassung von

Ordnungswidrigkeiten zeigt, wie durch intelligente Optimierung der Eingabe ein für

Endkunden orientiertes Gerät für die Datenerfassung eingesetzt werden kann.

Durch die neue geräteübergreifende Plattform kann für das Windows Phone 8 wie auch für

den Desktop entwickelt werden. Im Gegensatz zu früher gleicht die Entwicklung für das Phone

der bekannten Desktop-Entwicklung. Der zusätzliche Lernaufwand zur Entwicklung auf dem

Phone ist marginal.

Die verwendete Architektur mittels MVVM hat sich für die Anpassung der Benutzeroberfläche

an das jeweilige Gerät bewährt. Die Verarbeitungslogik konnte unverändert übernommen

werden. Anpassungen sind lediglich durch Hardware-Gegebenheiten und gerätespezifische

Unterschiede erforderlich.

Die Leistungsfähigkeit und Vernetzungsmöglichkeiten moderner Smartphones steigt mit einer

rasanten Entwicklungsgeschwindigkeit – bei stark sinkenden Preisen der Geräte selbst. So ist

beispielweise das Nokia Lumia 520 bereits zu einem Endkundenpreis von unter 200€

verfügbar. Bei entsprechenden Abnahmemengen liegt der Preis noch darunter.

Ausblick

Im Rahmen der Technologie Show Case konnte die Verwendbarkeit der gewählten Architektur

zur Datenerfassung gezeigt werden. Im nächsten Schritt ist das Augenmerk auf eine geeignete

Infrastruktur zu legen. Hierbei spielt Insbesondere das Mobile Device Management eine Rolle.

Die App muss auf autorisierten Geräten bereitgestellt und aktualisiert werden.

In der Folge ist auch ein Feldversuch mit einer begrenzten Pilotgruppe erforderlich. Hier ist zu

analysieren, wie die Erfassung der Daten in der Praxis funktioniert. Welche technischen

Probleme können beispielsweise im Winter entstehen, wenn der Touch Screen die kalten

Finger nicht mehr erkennt? Wie können die Smartphones vor Regen geschützt werden?

Weitere Optimierungen der App und neue Funktionen sind durch Verknüpfungen mit

weiteren Daten möglich. So wäre beispielsweise eine Prüfung des Kennzeichens denkbar, um

gestohlene und abgestellte Fahrzeuge zu identifizieren. Die Ermittlung des Standorts wäre

mittels GPS und entsprechenden Online Location-Services möglich und kann so die Erfassung

einer Ordnungswidrigkeit weiter vereinfachen. Neben allen technischen Möglichkeiten sind

jedoch immer die rechtlichen Rahmenbedingungen und Datenschutzgesetze zu prüfen und

berücksichtigen.

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Mit einer weitgehenden Ausstattung des Personals sind weitere Anwendungsmöglichkeiten

möglich. Voraussetzung sind hierbei aber gesicherte Anbindungen an die Netze der Behörden,

wie zum Beispiel Inpol-Z des BKA.