Arbeitspaket 5 – Das Zeitportal: Design und Prototyp

Industrielle Forschung – Personenkapazität: 12,11 PM

Ziel des Arbeitspakets im Gesamtprojektkontext

Es soll eine physische Schnittstelle zur “Professor S.”-Plattform (Das Zeitportal) entwickelt werden, die eine Illusion direkter und physischer Kommunikation mit Professor S. und seiner Assistentin Jeanette durch Zeit und Raum erzeugt. Dadurch soll die Geschichte von “Professor S.” an Realität gewinnen und der erste Schritt auf dem Weg zu einer Web-3.0-Plattform unternommen werden.

Ergebnis als Abschluss des Arbeitspakets

ein funktionsfähiges Design des Zeitportals
ein funktionsfähiger Prototyp des Zeitportals
eine funktionsfähige Android-Anwendung zur Einbindung von externen Geräten an die Zeitportal-Hardware
ein funktionsfähiges Hypermedia-API zur Einbindung der Zeitportal-Hardware an Webserver

Technologisches Risiko des Arbeitspakets

Die entwickelten Schaltkreise müssen erfolgreich mit Servern und anderen elektronischen Komponenten kommunizieren können. Dies hängt teilweise von der erfolgreichen Durchführung von AP5.4 ab. Auch müssen die Produktionskosten den definierten Projektionen entsprechen. Die Komponenten, insbesondere Mikrocomputer, müssen den Bedingungen im Klassenraum und grober Handhabung standhalten können. Es ist geplant, eigene Komponenten und Schaltkreise zu entwickeln, um die Kosten niedrig zu halten. Sollten die entwickelten Komponenten den Testbedingungen nicht standhalten, können vorhandenen Produkte integriert werden.

Bei dem Hypermedia-API soll die Client-Integration durch den Einsatz einer semantischen Struktur erleichtert werden. Die Erfolgskontrolle ist die erfolgreiche Anwendung der automatischen Erkennung der URI-Endpunkte und Datenstrukturen durch das Client-System. Die semantische Kommunikation der Angebotscharaktere von URI-Endpunkten und Datenstrukturen befindet sich noch im Anfangsstadium der Entwicklung. Das Risiko, das sich durch den Zeitaufwand der Entwicklung dieser Struktur ergibt, soll durch die parallele Erstellung einer traditionellen API-Dokumentation gemildert werden.

Beschreibung des Arbeitspakets

Durch iterative Schritte soll ein Prototyp des Zeitportals konstruiert werden. Der Prototyp soll dabei in mehreren Schulen eingesetzt und unter Berücksichtigung der Benutzerresonanz neu gestaltet und konstruiert werden. Das Ergebnis dieses Prozesses soll ein nutzungsfähiges Objekt mit elektronischen Komponenten sein, das als Zeitmaschine/Portal erkennbar ist. Die Produktionsversion des Zeitportals soll anhand des Prototypen und unter Berücksichtigung der baulichen Bestimmungen geplant und entwickelt werden.

Arbeitspaket 5.1 – Prototyp-Design

Hier soll die Gestalt des Zeitportals entwickelt werden, d.h. die optische Erscheinung, die Platzierung der elektronischen Komponenten und die mechanischen Funktionen des Geräts. Dafür soll die Wahrnehmungswelt von Kindern im Alter zwischen 9 und 12 Jahren in Gesprächen mit Kindern, Lehrern und Psychologen erforscht werden. Das Design soll für Lehrer und Kinder gleichermaßen ansprechend gestaltet werden und leicht in einen Klassenraum integriert werden können. In diesem Schritt sollen auch geeignete Materialien für die Herstellung des Zeitportals gefunden werden, die auch während der Herstellung des Prototyps genutzt werden können.

Arbeitspaket 5.2 – Prototyp-Herstellung

Die Entwicklung des Prototyps beinhaltet die Auswahl und den Einkauf von geeigneten elektronischen Komponenten und Gehäusekomponenten. Diese Komponenten sollen dann zu einer „Kiste“ zusammengebaut werden und so programmiert werden, dass sie mit einem Mikrocomputer über Fernbefehle kommunizieren können. Dieser Mikrocomputer wird dann so programmiert, dass ein Datenaustausch mit einem Server stattfinden kann und auch Softwareaktualisierungen automatisch heruntergeladen und installiert werden können.

Entwicklungsskizze des Zeitportals

Arbeitspaket 5.3 – Android-Anwendung

Hier soll eine Android-Anwendung entwickelt werden, die eine Einbindung verschiedener Android-Geräte an die Zeitportal-Hardware erlaubt. Dies soll unter anderem ermöglichen, ein externes Android-Gerät als Bildschirm für die Darstellung von Videos und GUIs (z.B. das Geolocationspiel AP2.4) zu verwenden.

Arbeitspaket 5.4 – Hardware-API-Programmierung

Hier soll ein API entwickelt werden, das die Integration der Zeitportal-Hardware in die Plattform erlaubt. Dadurch soll die Kommunikation der Hardwarekomponenten mit der “Professor S.”-Plattform ermöglicht werden und Steuersignale und Daten mit Webservern ausgetauscht werden.

Arbeitspaket 5.5 – Testphase (Meilenstein)

In diesem Schritt soll der entstandene Prototyp des Zeitportals an den teilnehmenden Schulen getestet werden. Dabei sollen alle entwickelten Funktionen wie z.B. Datenkommunikation mit dem Server, Fernsteuerung und mechanische Elemente im Klassenraum unter realen Bedingungen eingesetzt werden. Die Resonanz der teilnehmenden Benutzer soll dokumentiert werden und anhand der Ergebnisse die Neugestaltung und Konstruktion der Produktionsversion geplant werden.