Mathias' Blog

Update

Das Projekt liegt derzeit auf Eis, weil meine Begeisterung nicht immer geteilt wird. Technisch funktioniert der beschriebene Ansatz allerdings sehr wohl.

Digital Signage bedeutet nichts anderes, als Beschilderung mit Hilfe von Bildschirmen und dahinter liegenden Informationssystemen. Es wundert mich nach wie vor, wie etwas derart Triviales so ein Hype sein kann…

Am Campus WU werden rund 300 Displays für Personenleitung, Terminübersicht, Information und Eigendarstellung sorgen. Bislang sind alle Konzepte, in denen man mit STRG+F das Wort content findet, frei von Werbung, was ich aus Sicht der Gebrauchstauglichkeit aber auch politischer Überzeugung sehr gut finde. Was wir mit den kleinen Door-Displays vorhaben, habe ich bereits gebloggt. Diesmal will ich ein paar Zeilen zu den größeren Infodisplays schreiben.

Digital Signage: Systeme und Hardware

Mitten in einem Bauprojekt sind verständlicherweise Software-Themen noch kein großes Ding. Daher lag auch bislang das Hauptaugenmerk bei der Positionierung der Displays und den benötigten Netzwerk- und Stromanschlüssen. Letzteres hat aber bereits sehr viel mit den später (hoffentlich noch) möglichen Systemen zu tun. Wir wollten uns jedenfalls ein Maximum an Flexibilität offenhalten. Folgende Entscheidungen wurden daher getroffen und inzwischen – wortwörtlich – betoniert:

• Display und Rechner aus Wartungsgründen getrennt und damit keine Panel-PCs. Dadurch sind aber auch zwei Stromanschlüsse notwendig.
• 1920 x 1080 Pixel / Full-HD am Display.
• HDMI zwischen Display und Rechner. Wenn der Rechner schläft, geht das Display automatisch schlafen, womit wir uns die übliche Steuerlogik über RS-232 sparen.
• x86-Architektur beim Rechner und folglich kein dezidierter digital signage player. Damit bleiben alle Optionen für Spielereien oder denkbar andere Sensoren offen.
• Qualitative Benchmark: Flüssiges Darstellen von Full-HD Video via Netzwerk.

Während im 9. Bezirk Rechner-Spezifikationen ausgetüftelt werden, werden im 2. Bezirk bereits Kabelkanäle in Beton gegossen. Campus WU, Dezember 2011.

Neben Investitionskosten sind ebenso Wartungskosten erheblich, da die Rechner an schwer zugänglichen Stellen und in hoher Stückzahl vorhanden sind. Stromverbrauch ist, selbst über die gesamte Lebensdauer betrachtet, kein relevanter Kostenfaktor, aber das Bauprojekt schreibt sich aus gutem Grund das Wort green auf die Fahnen. Der fit-pc 3 hat jedenfalls laut unseren Kalkulationen die beste total cost of ownership (TCO), da bewegliche und somit wartungsanfällige Teile gänzlich fehlen, und die robuste Bauweise überdies Langlebigkeit verspricht. Mit 7-15 Watt Leistungsaufnahme besitzen alle rund 70 Rechner zusammen genommen den Stromverbrauch eines halben Händetrockners.

Digital Signage “Solution”

Der Markt für Digital Signage Software ist unüberschaubar groß, und die Angebote richten sich aufgrund der Nähe zur Werbewelt nicht an Techniker. Dementsprechend orientieren sich auch die Features der Produkte an Anforderungen der Werbeplatz-Verkäufer; die Produkt-Kataloge sind voller Reizwörter: turnkey solution, industry-leading & award-winning, plug & play.

Die Empirie lehrt mich jedoch, dass die bunten Schirme mit den professionellen ‘”Solutions” zum Teil erschreckende Ausfallzeiten besitzen. In den vergangenen Monaten habe ich eine beeindruckende Sammlung an Handy-Fotos von Fehlermeldungen derartiger Schirme auf Bahnhöfen, Flughäfen, Universitäten, Fachhochschulen, Einkaufszentren, usw. zusammengetragen.

Windows-Warnhinweis über zwei Wochen auf der großen Leinwand in der WU-Mensa sichtbar...

Zeit also, mit Hirn, Neugierde und etwas Arroganz das Thema richtig anzupacken.

Eine bessere Architektur

Ein Designfehler wirklich jedes einzelnen Digital Signage Systems, das ich in den vergangenen zwei Jahren angesehen habe, ist die Vermischung von Content Management und Content Scheduling.

Die Frage, welche Inhalte wo und wann angezeigt werden, ist ein gänzlich anderer Aufgabenbereich, als das Erstellen der Inhalte selbst. Bei einer Installation von Größenordnung und Komplexität der WU (6 Gebäude, 200 Lehr- und Projekträume, 80 Institute, mind. 250 Autoren, 70 große Bildschirme) sind diese Aufgaben in unabhängige Module zu trennen.

“Do one thing and do it well.”
Doug McIlroy 

Dieser, zum Unix-Kanon gehörende Designansatz ist für mich inzwischen zu einem zentralen Punkt all meiner beruflichen Entscheidungen geworden.

Content Management

Für die Aufgabe der Erstellung von Inhalten gibt es ein seit Jahren stabil laufendes Tool samt Support, motiviertem Team und geschulten Anwendern: Das CMS der WU. Anstatt also ein paralleles CMS für Digital Signage einzuführen, wird das bereits bekannte System mit-verwendet. Dadurch gewinnen Inhalte sowohl im Web, als auch auf den Schirmen an Aktualität, es entfallen doppelte Administration und Schulungen. Ich finde den Ansatz elegant, kosteneffizient und risikominimierend zugleich.

Dabei müssen die Inhalte auf den Bildschirmen nicht notwendigerweise wie Inhalte auf der Webseite aussehen. Denn was zwar im Backend nur einmal erstellt wird, kann im Frontend durchaus für den jeweiligen Anwendungsfall optimiert dargestellt werden.

Publikation der WU-Webseite für Signage-Bildschirme gerendert: Größere Schrift, erhöhte Kontraste, wenig Text, keine Navigation o.ä. (Test an der WU)

Content Scheduling

Welcher Inhalt wann, wo und vor allem auch wie oft geschalten wird, bedeutet für werbefinanzierte Installationen das Um und Auf. Viele Systeme bieten hier zahlreiche Features von Zeitleisten, die per Drag&Drop bedient werden, bis hin zu Statistik-Tools, die zur Abrechnung gegenüber den Werbetreibenden verwendet werden.

Für eine Universität sind diese Funktionen allerdings unnötig und schlicht zu komplex. Die einzige Notwendigkeit ist eine Zuordnung zwischen den Inhalten aus dem CMS (als RSS-Feeds) und den jeweiligen Schirmen. Damit laufen dann Lehrveranstaltungen vor den Hörsälen und Informationen der Bibliothek eben vor dieser. Natürlich will man auch priorisierte Inhalte über den gesamten Campus verteilen, oder Lücken mit niedriger priorisierten Meldungen auffüllen.

Gemeinsam mit dem Python- und JavaScript-Profis von La Gentz haben wir einen als Dispatcher bezeichneten Server implementiert, der genau diese Aufgaben erfüllt. Dieser Mechanismus holt aus beliebig vielen Backends die jeweiligen RSS-Feeds und verteilt deren Inhalte letztlich auf den Schirmen. Die Client-Rechner erhalten demnach URLs und fordern ihre Inhalte per Web-Request an.

Technischer Knackpunkt der Lösung ist übrigens die Multi-Display-Anzeige von Kursen. Mehrere parallele Displays sollen an Punkten mit hoher Besucherfrequenz gemeinsame Inhalte zeigen. Es ist wichtig, dass ein Folienwechsel gleichzeitig passiert; etwas, was mit Standard-Webtechnologien allerdings gar nicht so leicht hinzubekommen ist. Die aussichtsreichste Lösung scheinen WebSockets, der aktuell “heißeste Scheiß” im Internet, zu sein. Der Tüftler-Geist der Beteiligten ist jedenfalls geweckt – und ich darf zuversichtlich sein.

Vergleich konventioneller Systeme zu unserem Ansatz: Bestehende CMS werden über RSS-Feeds eingebunden, der "Dispatcher" sagt den Displays, welche URLs sie aufrufen müssen. Ganz einfaches HTML, keine Magie.

Client-Installation

Ein Techniker, der auf einer Leiter stehend, das Betriebssystem einer Überkopf-Anzeigetafel updated? Immer wieder beobachtet – lächerlich und traurig zugleich. Unser System sieht einen Netzwerk-Boot mittels PXE vor. Auf den Rechnern selbst läuft lediglich ein aktueller Chromium-Browser, da die Inhalte alle online zur Verfügung stehen und das Netzwerk schnell und ausfallsicher genug ist. Den Rechnern wird in Abhängigkeit von ihrer IP-Adresse der jeweilige Content zugeordnet. Mit Wake On LAN können auch über Nacht abgeschaltete Rechner morgens wieder ihre Arbeit aufnehmen – mit neuem Betriebssystem vom zentralen Server wohlgemerkt.

Fazit (tltr;)

Unser Ansatz lautet, bestehende CMS als Backend eines Digital Signage Systems zu verwenden. Dabei soll das System auf Web-Standards beruhen. Wer bis hierher gelesen hat, hat sich das Video vom Prototyp verdient – die Rechner sind übrigens sieben Jahre alt.

Digital Signage in plain HTML bei YouTube, Februar 2012