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Kiosk-Terminal mit schnellem Login

Dem so genannten Octopus habe ich mich an dieser Stelle bereits ausgiebig gewidmet. Der von uns als Buckelwal bezeichnete Kiosk-Terminal kam bislang zu kurz. Hier also ein schnelles Update.

Der Anwendungsfall ist nicht neu: Im öffentlichen Bereich der WU Wirtschaftsuniversität Wien sollen Kiosk-Terminals schnellen und unkomplizierten Zugang zu Informationen, also dem Internet, sichern. Seit mehr als zehn Jahren gibt es mit der so genannten ByteBar bereits eine Lösung. Inzwischen macht sie vielleicht optisch nicht mehr allzu viel her – auf Seiten der Zuverlässigkeit und Wartungsarmut läuft das System allerdings beeindruckend vor sich hin.

ByteBar WU Wirtschaftsuniversität Wien.

Als ich mir gegen Ende 2010 das erste Mal Gedanken machte, was man am Baulichen und Haptischen verbessern könnte, fiel mein Blick auf die Suchmaschine bei Ikea. Diese vereint in durchdachter Schlichtheit und Pragmatik Features wie Stabilität, Touchscreen und/oder Tastatur, Kosteneffizienz, Servicierungskonzept, Sicherheit und Raumausnutzung.

Bei Ikea wissen die Designer was sie tun: Optimale Raumausnutzung, Schutz gegen Wagerl-Kollisionen, Kosteneffizienz. Mathias, Ikea Wien Süd (2010)

Mit dem schwedischen role model im Gepäck beauftragte ich 2011 einen Kiosk-Hersteller mit der Anfertigung eines Prototypen. Aus Designgründen entschieden wir, die Hardware hinter der Oberfläche verschwinden zu lassen, unterschiedliche Arbeitsplatzhöhen sollten außerdem unser Bekenntnis zu mehr Barrierefreiheit verdeutlichen.

Rendering unseres Prototypen: Unterschiedliche Arbeitsplatzhöhen, viel Karma für Design-Götter.

Nach Liefer-Verzögerungen und einigen Tests wurde der Prototyp Februar 2012 an der WU aufgestellt. Die Software läuft nach wie vor noch nicht so, wie wir uns das am Ende vorstellen. Aber Sinn und Zweck eines Prototypen ist ja eben der vorzeitige Erkenntnisgewinn.

Steht seit Februar 2012 an der WU für öffentliche Tests.

Öffentliches Internet versus die Abwehr anonymer Surfer

Der Großteil des studentischen Feedbacks auf Facebook drehte sich schon bald um die Haptik der Tastatur. Ich ahnte bis dato jedenfalls nicht, wie viel Emotion im Tastatur-Thema liegen kann. Nach einer Abstimmung unter den Studierenden fiel die Wahl schließlich auf eine (hygienische) Metalltastatur mit Trackpad.

Ende Juni veröffentlichte ich das Abstimmungsergebnis auf Facebook. Gleich die allererste Reaktionen sollte das Thema Browser/Software nochmal komplett drehen:

“Viel wichtiger wäre es wenn das ZID es endlich mal schaffen würde das man auf der WU eigenen (!) Homepage endlich die Suchfunktion nutzen könnte! Ich habe dass schön mehrmals angeregt bin bis jetzt aber immer auf taube Ohren gestoßen.”

Studierender auf Facebook

An der ByteBar erhält man beim Aufruf WU-fremder Seiten eine Fehlermeldung: Der Zugriff auf externe Seiten wird nämlich verhindert, um Surfzeiten zu begrenzen und somit Wartezeiten für andere zu verkürzen. Diese Maßnahme erachte ich allerdings aus zwei Gründen für höchst fraglich:

  1. Im Zeitalter von Web 2.0, Cloud und whatever liegen nunmal sehr viele nützliche Dinge nicht innerhalb der WU. Spätestens bei der outgesourcten Suche über Google – wie oben mokiert – wird die Sache peinlich.
  2. Die Begrenzung des Internetzugangs war vor zwölf Jahren sicher sinnvoll. Doch ist sie das dank Breitband und Smartphones noch immer?

Mein Vorschlag, Internet einfach “aufzudrehen”, fand jedenfalls keine Mehrheit. Ich kann die Bedenken nachvollziehen, dass dadurch jeder Fremde an die WU surfen kommen könnte – unangenehm wird das jedenfalls bei strafbaren Aktionen im Netz… Kurzum: Ein Login-Mechanismus musste her.

Python + WebKit + Studierendenausweis

Gemeinsam mit unserem kongenialen Hightech-Partner La Gentz war schnell die Idee geboren, den Studierendenausweis alternativ zur mühsamen Username/Passwort-Authentisierung  zu verwenden. Eine Authentisierung soll innerhalb kürzester Zeit erfolgen – das simple Hinhalten der MIFARE-Karte erfüllt diese Anforderung perfekt.

Außerdem entschieden wir uns, einen WebKit-basierten Browser from scratch zu implementieren. Das erspart die mühvolle Arbeit, den Browser gegen noch so kreative Usereingriffe abzusichern. Ein Login-Widget liegt semi-transparent über den Inhalten des Browserfensters und fordert zum Hinhalten der Karte auf. Aktuell überprüfen wir das UI noch auf seine Usability.

Details zur technischen Umsetzung finden sich im La Gentz Blog.

Fehlermeldung im unauthentisierten Betrieb. Das semi-transparente Widget lädt zum Einloggen via Karte oder Username/Passwort ein.

Nach dem Login ist unbegrenztes Surfen möglich. Ein Countdown visualisiert die verbleibende Zeit im Falle von Inaktivität.

Siehe da: Nach dem Login darf ich unbegrenzt surfen. Danach kann ich mich abmelden oder werde nach 1:30 Inaktivität automatisch rausgeschmissen.

Mit Ubuntu ist ein Betriebssystem ohne Wintendo-Krankheiten gefunden, LDAP bzw. JSON-RPC dienen zur Authentisierung. Demnächst folgt noch der Netzwerk-Boot (ähnlich den Door Displays).

Somit ist Websurfen künftig zufriendenstellend möglich, und wir brauchen keine Angst vor Internet-absaugenden Massen zu haben;-)

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The octopus has landed!

Yes, yes, yes!

Das vom Foto vom Profi, (C) Jürgen.
Nach neun Monaten Planung und Entwicklung steht er nun funktionsfähig an der WU.

Unser Oktopus steht seit heute an der WU – produktiv und bereit für zwölf Monate Bewährungsprobe bevor am Campus WU alle SB-Terminals ausgetauscht werden.

Hinter uns liegt eines der spannendsten Projekte, das man wohl durchführen kann. Von der Bohrmaschine bis hin zum garbage collector gab es kein Werkzeug, das wir nicht in der Hand hatten, ich kenne nun die Eigenschaften von Melamin ebenso, wie die von 7Byte-RFID. Kurzum: Wir haben in den vergangenen neun Monaten gemeinsam mit den Tischlern alles selbst gemacht. Das war spannend, stressig, arbeitsintensiv, lehrreich, aber vor allem war es ziemlich außergewöhnlich.

Ergebnis ist ein Automat, der – ohne Übertreibung – weltweit einzigartig ist. Er druckt A4-Papier mit geringerer Fehlerrate als es der Drucker mit Original-Zubehör täte. Außerdem verfügt der Terminal über ein neuartiges Navigationskonzept, welches auf Lichtsignalen beruht. Die Optik ist ebenso außergewöhnlich wie die zahlreichen Anwendungsfälle, die er abdeckt. Wir sind stolz auf Barrierefreiheit und Inklusion, reduzierten Strom- und Papierverbrauch sowie ein absolut durchdachtes Service-Konzept. Trotz aller Superlativa haben wir dabei den Kostenrahmen gehalten.

Nennenswerte Verbesserungen

Aus Benutzersicht sind das…

  1. Erhöhte Gebrauchstauglichkeit dank kapazitivem Touch-Monitor, größeren UI-Elementen sowie verbesserter Navigationsstruktur.
  2. Einmaliger Ansatz für Barrierefreiheit mit Unterfahrbarkeit für Rollstuhlfahrer dank Auskragung.
  3. Zusätzlich Bezahlung via Kreditkarten. (Zurzeit aufgrund der unklaren Situation hinsichtlich Rechtmäßigkeit von Studiengebühren allerdings nicht freigeschalten.)

Für Wartungsmitarbeiter bedeutet das…

  1. Lösung des bestehenden Papierstau-Problems.
  2. Vergrößerte Service-Intervalle durch größeren Papiervorrat.
  3. Ausdrucke werden nur noch auf expliziten Wunsch gefertigt – weniger Müll.

Für uns Techniker sind das…

  1. Umstellung auf robustes Linux und Abstraktion aller Hardware-nahen Treiber auf Standardschnittstellen.
  2. 100% Python-Code, ein wunderschön-sauberer UI-Code dank PyQt.
  3. Größtmögliche Kompatibilität zur bestehenden Server-Schnittstelle, die in den kommenden 12 Monaten von zwei unterschiedlichen Terminal-Generationen genutzt wird.

Rückblick in Bildern

Neun Monate und 15.000 Zeilen Code später…

Die erste Studie zum “Service Terminal Plus”.
Mittels TeamViewer und Telefonkonferenz wird parallel in Scheibbs und Wien am 3D-Modell gearbeitet.
Während nun das Möbelstück gefertigt wird, verzweifle ich an Video4Linux…
Der erste Mock-Up macht das Terminal spürbar: Wir verorten Komponenten.
Mit kleinen Änderungen wird aus dem Mock-Up ein Prototyp.
Ein Prototyp, der über reichlich Innereien verfügt: Drei Drucker, Touch-Monitor, vier Lichtsegmente, Kamera, Bankomat-Terminal, Kartenleser, Papierlade, Netzwerk und Strom.
Letzte Änderungen fürs (materielle) User Interface werden direkt eingezeichnet.
Aufräumen beim alten UI, welches sich stark an Mausbedienung orientiert…
… hin zu einem Touch-optimierten UI.
Plötzlich eröffnet sich die Frage der Montage. Es folgen Diskussionen, Standortbesichtigung und ein Gutachten, dass der Doppelboden der Belastung standhält.
Letzte Iteration im Büro. Alles fast fertig!
Feinschliff durch professionelle Grafik.

Das Wir im Bericht hat Namen, die ich gerne nennen will. Dank geht an Dennis, der die event loop der Applikation aber auch des Projekts über hat. Wolfgang und Andreas waren beim Möbelstück mit Herzblut dabei – dem Ergebnis kann man es mehr als nur ansehen. Roland und Seán haben sich um die Betriebssystemebene gekümmert. Dank Bernhard läuft das Terminal zu großen Teilen auf Basis des alten, zusätzlich war er unser Erleuchter bei den LED-Streifen, die übrigens eine Idee von Simon waren. Infos zum Drucker-Umbau kamen von einem hilfsbereiten Mitarbeiter der Firma Knapp. Den Bankomat-Code verdanken wir Gabor, und ich habe den Großteil meiner Programmierarbeit bei Stack Overflow “gestohlen”. Der grafische Feinschliff kam von Markus und Wolfgang. 

Bisherige Blogeinträge zum Terminal: Service Terminals Plus und Terminal-Update

IT explained

Near Field Communication (NFC)

“NFC ist das nächste große Ding in der IT!” Diese Revolution rund um den Datenübertragungsstandard prophezeie ich seit rund vier Jahren. Eingetreten ist sie noch nicht. Und dennoch bleibe ich dabei: NFC wird kommen und es wird erfolgreich. Aber was kommt da eigentlich?

Der Schritt von RFID zu NFC

Near Field Communication (NFC) ist ein Standard zur Datenübertragung zwischen “intelligenten” Komponenten. Wie der Name schon sagt, ist NFC für sehr kurze Distanzen gedacht, da die physikalischen Eigenschaften des Frequenzbereichs die Übertragung auf rund 10 Zentimeter limitieren, was (bösartiges) Ausspähen von Informationen durch Dritte unwahrscheinlich macht.

Mit ISO-14443 teilt sich NFC grundlegende Eigenschaften mit der radio-frequency identification, kurz RFID. Letztere hat bereits massiven Einzug in Logistikprozesse (Etiketten/Tags) und Sicherheitstechnik (Zutrittskarten) gehalten. Selbst Hundebesitzer kennen die Chips in den Ohren ihrer Vierbeiner. Die Wahrscheinlichkeit, dass man einen RFID-Tag (vielleicht auch unwissentlich) in diesem Augenblick bei sich trägt, ist jedenfalls sehr hoch.

Und was ist nun NFC?

Bei den Beispielen oben handelt es sich durchgehend um preiswerte Chips, die nichts tun, als ihre eindeutige ID einem elektromagnetischen Feld bekannt zu geben. Im Falle von NFC hingegen sind beide Kommunikationspartner “intelligent”, senden also aktiv Daten. An die Stelle des dummen Tags treten Smartphones oder Smartcards.

Fahrkarten der Wiener Linien können via NFC bezahlt werden. Technische Innovation 2007, der Erfolg blieb bislang leider aus.

Heimische Medien werden übrigens nicht müde, die österreichische Beteiligung an der Entwicklung des Standards zu betonen. Anno 2007 gab es dann auch einen weltweit einzigartigen Vorstoß der Mobilkom, der Wiener Linien und der ÖBB mit dem Angebot Tickets via NFC zu bezahlen. Aber geflogen ist das Projekt nie – damals gab’s ja auch nur diesen NFC-Ziegelstein von Nokia.

Der Weg zum Geld

Die technischen Möglichkeiten von NFC sind zusammengefasst:

  • Intelligente Geräte wie etwa Mobiltelefone samt Interaktionsmöglichkeit
  • kurze Distanzen und daher keine öffentliche Sichtbarkeit wie bei WLAN oder Bluetooth

Diese Kombination führt beinahe zwangsweise zu einem Anwendungsbereich, nämlich dem der elektronischen Bezahlsysteme. Zu groß ist der Kuchen an potentiellen Umsätzen, als dass hier Mobilfunkanbieter, Banken, Kreditkartenunternehmen und Software-Riesen nicht mitspielen wollten.

Kosten elektronischen Geldes

Anders als bei der Bezahlung mit Bargeld müssen Händler Prozentsätze ihrer elektronischen Umsätze an den jeweiligen Betreiber (z.B.: PayLife oder card complete AG in Österreich) abliefern, die Wirtschaftstreibenden müssen also förmlich für das Geld bezahlen. Die Disagio-Sätze sind je nach Bezahl-Variante und Zahlungsziel sehr unterschiedlich und reichen von etwa einem halbem bis zu fünf Prozent (Aktuelle Disagiosätze der WKO).

Demo-Anwendung zur Bezahlung von Fahrkarten mittels Smartphone. Gesehen bei den Deutsche Telekom Laboratories in Berlin.

Wenn man sich nun überlegt, wieviele Rechnungen man tagtäglich elektronisch begleicht, bekommt man eine Idee davon, wie groß die Umsätze bei den Betreibern der Bezahlsysteme sein müssen. Wenn wir also künftig mit Handys statt Karten bezahlen, dann ist eines gewiss: dieser Kuchen ist riesig!

Und genau hierin liegt auch das Problem, warum NFC auch nach rund zehn Jahren immer noch in den Kinderschuhen steckt: hier überlassen Techniker den Juristen das Terrain und strategische Geschäftsfelder werden teilweise mit Patenten abgesteckt. Ein verfrühter Zug eines Spielers würde zunächst wohl an fehlender Kundenakzeptanz scheitern und aber gleichzeitig der nachkommenden Konkurrenz den Weg ins Eldorado der Disagiosätze ebnen.

Stolperstein: Henne-Ei-Problem

Abseits davon gibt es ein zweites großes Problem: in Österreich, wie in anderen Ländern auch, gibt es noch keine NFC-fähigen Bezahlstationen. Grund: es gibt noch nicht ausreichend Handys mit NFC. Diese wird es aber erst dann geben, wenn die Bezahl-Terminals vorhanden sind. (…)

Strategisch durchdacht ist aber nun der Ausweg aus dem Dilemma: Anstatt darauf zu warten, dass Mobiltelefone endlich NFC-fähig werden, ermöglicht man diese Form der Übertragung auf den guten alten Plastikkarten. D.h. Kredit- und Bankomatkarten werden ebenso wie  die Terminals sukzessive durch NFC-fähige Komponenten ersetzt. Erkennen wird man das daran, dass Bezahlen plötzlich berührungslos funktionieren wird. (Bereits gesehen bei McDonald’s in der Schweiz.)

Ist die Infrastruktur erstmals vorhanden, ziehen die Mobiltelefone mit Sicherheit nach – und plötzlich ergeben sich viele neue Möglichkeiten aufgrund der Verbindung von Smartphone, Internet und Bezahlvorgang: Auswahl von Finanzierungsmodellen oder Gegencheck mit dem persönlichen Kontostand sind da nur zwei spontane Ideen von meiner Seite.

Die neuen “Player”

Neben den klassischen Anbietern von Finanzservices steigen nun aber auch die Software-Riesen in den Ring. Google hat bereits einen Dienst namens Wallet angekündigt, der kaum besser in das Google-Angebot bestehend aus Smartphones, Android und ohnehin “eh alles wissenden” Konzern passen könnte.

Gerüchteweise soll Apple’s iPhone 5 ebenso mit einem NFC-Chip ausgerüstet sein. Es wäre nicht Apple, wenn darum herum nicht auch eine Art iPay mit skandalösen Disagiosätzen und rigider Kontrolle/Einschränkung des Konsumverhaltens entstehen würde. Letzteres ist natürlich eher Ausdruck meiner wachsenden Abneigung gegenüber der Unternehmenspolitik, als hard fact.

Kurzum, als klassischer Anbieter eines Bezahlsystems wäre ich ab sofort zumindest etwas nervös…

Abseits des Bezahlens

Der Fokus auf den Bereich des elektronischen Geldes lässt viele andere Anwendungsmöglichkeiten beinahe ungeachtet. Da NFC-fähige Mobiltelefone aufgrund des gemeinsamen ISO-Standards auch gleichzeitig RFID-Tags sind, ist eine Verknüpfung mit Zutrittssystemen denkbar. Und genau das versuche ich etwa aktuell im Rahmen meiner Tätigkeit für den Neubau der WU Wirtschaftsuniversität Wien zu erreichen: Türöffnung via Handy. Bislang sind kaum Geräte und erst gar keine Anwendungen verfügbar, aber eines zeichnet sich ab: der oben erwähnte ISO-Standard  ist der kleinste gemeinsame Nenner der neuen, berührungslosen Welt. Die neue Generation unserer Studierenden- und Mitarbeiterausweise wird diesen Standard ebenso wie  die Infrastruktur an Türen jedenfalls erfüllen.

NFC wird also kommen und es wird die Karten im Bereich des Bezahlens neu mischen. Wer möglichst früh dabei sein will, dem empfehle ich das Google Nexus S, welches bereits erhältlich ist.