Im Zuge der fortschreitenden Digitalisierung sowie der technologischen Neu- und Weiterentwicklungen leistungsfähigerer und kostengünstigerer miniaturisierte Hardware sind smarte Produkte mittlerweile in nahezu allen Domänen, von der Heimautomatisierung (Smart Home, Ambient Intelligence), über den Energiesektor (Smart Energy, Smart Grid), den Agrarsektor (Smart Agriculture) bis hin zum Gesundheitsbereich (Smart Health, Ambient Assisted Living) zu finden. 

Dabei werden physische Produktlösungen um vernetzte Hard- und Softwarekomponenten (Sensoren, Aktoren, mobile Applikationen, künstliche Intelligenz) erweitert und ermöglichen es so den Unternehmen kontextsensitive Daten zu erfassen, auszuwerten und zielgerichtet zu nutzen. 

Dadurch bieten sie dem Nutzer sowohl einen physischen, als auch digitalen Service, der durch die Kombination mit anderen smarten Produkten und digitalen Angeboten durch die Anbieterseite im Rahmen eines Ökosystems beliebig erweitert werden kann. Zentraler Aspekte ist hierbei die Kooperation zwischen Unternehmen und Kunden basierend auf dem Fähigkeitsspektrum der smarten Produkte, um auf innovativem Wege miteinander zu interagieren und Mehrwerte für beide Seiten zu schaffen. Hierdurch haben smarte bzw. digitalisierten Produkte nicht nur direkten Einfluss auf den Wertschöpfungsprozess an sich, sondern beeinflussen den Wettbewerb selbst.

Liste der möglichen konkreten Themen:

• SOFTEC-BA-1-1, Betreuung: Dr. Barbara Schiller

  Kritische Einordnung der „Smart“-Etikettierung moderner Produktlösungen

  Im modernen Sprachgebrauch hat es sich bereits etabliert neue Produkte bzw. Konzepte, die eine Digitalisierung von bisher rein physischen Produkten vorsehen, mit „smart“ zu bezeichnen. Smart Phone, Smart Home, Smart Office, Smart Product – die Liste lässt sich dabei beliebig erweitern und erfolgt auf den verschiedensten Abstraktionsebenen. Dabei wird nur selten genau spezifiziert, was genau mit „smart“ gemeint ist und ob diese Bezeichnung überhaupt passend ist.

  Ziel dieser Arbeit besteht darin, auf Basis einer Literaturrecherche, sich kritisch mit dem „smart“-Bezeichner auseinanderzusetzen. Dabei soll auf die verschiedenen, möglichen Bedeutungen in verschiedenen Einsatzgebieten eingegangen werden (ggf. auch auf Veränderungen im Zeitablauf), Vor- und Nachteile einer solchen Etikettierung dargestellt und eine abschließende Bewertung, sowie ggf. Empfehlung für alternative Bezeichnungen vorgenommen werden.

  Literatur

  • Lakoff G, Johnson M (2014) Leben in Metaphern. Konstruktion und Gebrauch von Sprachbildern. 8. Aufl. Carl-Auer-Verl., Heidelberg
  • Olson N, Nolin JM, Nelhans G (2015) Semantic web, ubiquitous computing, or internet of things? A macro-analysis of scholarly publications. Journal of Documentation 71(5):884–916. doi:10.1108/JD-03-2013-0033 
  • Streitz N (2019) Beyond ‘smart-only’ cities: redefining the ‘smart-everything’ paradigm. Journal of Ambient Intelligence and Humanized Computing 10(2):791–812. doi:10.1007/s12652-018-0824-1  

• SOFTEC-BA-1-2, Betreuung: Dr. Barbara Schiller

  Begriffsanalyse des zentralen Betrachtungsgegenstandes im Internet of Things

  Die Domäne Internet of Things (IoT) findet Umsetzung in vielen verschiedenen Anwendungsdomänen (z. b. Smart Home, Smart Health, Smart City, Smart Energy). Obwohl die daraus resultierenden Produkte und Plattformen Ähnlichkeiten aufweisen in ihrer Gestaltung, unterscheiden sich die konkreten Umsetzungen, was zu diversen Konzepten und Architekturen geführt hat. Auch das damit verbundene definitorische Verständnis ist dadurch betroffen. So wird der zentrale Betrachtungsgegenstand sowohl als „things“, „devices“, oder „objects“ bezeichnet. Dabei ist nicht immer klar, was alles unter den damit verbundenen Begriff fällt und wie sich die Begriffe voneinander abgrenzen.

  Ein mögliches Ziel dieser Arbeit besteht darin, auf Basis einer Literaturrecherche, die verschiedenen Bezeichner für den zentralen Betrachtungsgegenstand von IoT herauszuarbeiten (z. B. auf Basis bekannter Modelle und Definitionen) und voneinander abzugrenzen, sowie ihn ggf. entsprechenden Anwendungsdomänen zu zuordnen oder seine Veränderung im Zeitablauf zu betrachten.

  Literatur

  • Atzori L, Iera A, Morabito G (2010) The Internet of Things. A survey. Computer Networks 54(15):2787–2805. doi:10.1016/j.comnet.2010.05.010 
  • Guth J, Breitenbucher U, Falkenthal M, Leymann F, Reinfurt L (2016) Comparison of IoT platform architectures: A field study based on a reference architecture. In: 2016 Cloudification of the Internet of Things (CIoT). 23.-25. November 2016, pp 1–6. doi:10.1109/CIOT.2016.7872918 

• SOFTEC-BA-1-3, Betreuung: Dr. Barbara Schiller

  Information Overload smarter Produkte – Empfehlungen zur Darstellung von Informationen für den Nutzer

  Durch verschiedene Sensoren sammeln intelligente, digitalisierte Produkte zahlreiche Daten über ihre Umgebung und die jeweiligen Nutzer. Aus Entwicklerperspektive stellt sich dann die Frage, inwieweit diese Rohdaten weiterverarbeitet werden müssen oder direkt für den Nutzer einsehbar sind. Ebenso ist zu klären, welche Daten in welcher Menge wie dargestellt werden, um einen Informations- bzw. kognitiven Overload beim Nutzer zu verhindern.

  Ein mögliches Ziel der der Arbeit ist es daher Empfehlungen für die Darstellung von Informationen bei smarten Produkten anhand vorhandener Ansätze und Theorien zu entwickeln, die einen Information overload verhindern und die Frage beantworten, welche Daten, wann in ihrem Rohformat oder erst verarbeitet in welcher Form dem Nutzer zur Verfügung gestellt werden sollen. 

  Literatur

  • Chin J, Callaghan V, Allouch SB (2019) The Internet-of-Things: Reflections on the past, present and future from a user-centered and smart environment perspective. Journal of Ambient Intelligence and Smart Environments 11(1):45–69. doi:10.3233/AIS-180506
  • Shim JP, Sharda R, French AM, Syler RA, Patten KP (2020) The Internet of Things: Multi-faceted Research Perspectives. Communications of the Association for Information Systems 46:511–536. doi:10.17705/1CAIS.04621 
  • Valencia A, Mugge R, Schoormans JPL, Schifferstein HNJ (2014) Challenges in the design of smart product-service systems (PSSs): Experiences from practitioners. In: Proceedings of the 19th DMI: Academic Design Management Conference. Design Management in an Era of Disruption. 2-4 September 2014. 

• SOFTEC-BA-1-4, Betreuung: Dr. Barbara Schiller

  Qualität im Zeitalter von Digitalisierung und Internet of Things – eine kritische Auseinandersetzung mit der ISO 25000-Norm-Familie

  Die internationale ISO 25000-Norm-Familie bietet einen Standard für die Software/System-, Daten und IT-Service-Qualität, sodass sie ein gemeinsames Begriffsverständnis ermöglicht und den multidimensionalen Charakter von Qualitätsmerkmalen aufzeigt. Ihre letzte inhaltliche Aktualisierung (Ausgabedatum) erfolgte dabei 2014. Unter Berücksichtigung der sich aktuell durchsetzenden Veränderungen hin zur Nutzung intelligenter, digitalisierter Produkte im Rahmen des Internet of Things bleibt zu prüfen, inwieweit der Standard hierfür geeignet ist.

  Ein mögliches Ziel dieser Arbeit besteht darin, in einer kritischen Reflektion Vor- und Nachteile des Standards in Bezug auf Digitalisierung/Internet of Things herauszuarbeiten und ggf. notwendige Verbesserungsvorschläge auszuarbeiten.

  Literatur

  • ISO/IEC 25000:2014(E) (2014) Systems and software engineering — Systems and software Quality Requirements and Evaluation (SQuaRE) — Guide to SQuaRE(25000:2014), Switzerland
  • Porter ME, Heppelmann JE (2015) How Smart, Connected Products Are Transforming Companies. Harvard Business Review 93(10):96–114
  • Püschel L, Roeglinger M, Schlott H (2016) What's in a Smart Thing? Development of a Multi-layer Taxonomy. In: ICIS 2016 PROCEEDINGS. aisel.aisnet.org/icis2016/DigitalInnovation/Presentations/6/ (Accessed 2017-12-12)

Liste der möglichen konkreten Themen:

• SOFTEC-BA-2-1, Betreuung: Dr. Barbara Schiller

  Analyse und Kategorisierung von Herausforderungen im Bereich Smart Agriculture

  Smart Agriculture oder auch Smart Farming stellt im Vergleich zu anderen Anwendungsgebieten smarter Produkte einen eher neueren Bereich dar. Dabei unterstützt die automatisierte, intelligente Erfassung und Echtzeit-Verarbeitung verschiedenster Informationen im Bereich Ernte und Tierhaltung mittels digitalisierter, intelligenter Produkte die Landwirtschaftsbetriebe bei ihren täglichen Arbeitsprozessen. Inwieweit das potentielle Wachstum sich in diesem Bereich zukünftig entfalten kann, hängt dabei auch von den noch ungelösten Herausforderungen ab, die sich aufgrund des Einsatzes der neuartigen Produkte/Informationssysteme ergeben.

  Ein mögliches Ziel der Arbeit ist es daher, auf Basis einer Literaturrecherche die mannigfaltigen Herausforderungen der Domäne Smart Agriculture/Farming zusammenzuführen, anhand eines vorab definierten Schemas zu kategorisieren und ggf. zu bewerten oder erste Lösungsansätze aufzuzeigen. 

  Literatur

  • Braun A-T, Colangelo E, Steckel T (2018) Farming in the Era of Industrie 4.0. Procedia CIRP 72:979–984. doi:10.1016/j.procir.2018.03.176 
  • Gupta M, Abdelsalam M, Khorsandroo S, Mittal S (2020) Security and Privacy in Smart Farming: Challenges and Opportunities. IEEE Access 8:34564–34584. doi:10.1109/ACCESS.2020.2975142 
  • Porter ME, Heppelmann JE (2014) How Smart, Connected Products are Transforming Competition. Harvard Business Review 92(11):64–88

• SOFTEC-BA-2-2, Betreuung: Dr. Barbara Schiller

  Analyse und Kategorisierung von Herausforderungen im Bereich Ambient Intelligence

  Ambient Intelligence bzw. Ambient Computing ist eine Forschungsdomäne, die sich mit dem Einsatz smarter Produkte beschäftigt. Dabei handelt es sich im Vergleich zu anderen eher Technologie orientierten Domänen um einen Szenario- und humanzentrierten Ansatz, bei dem der Mensch, seine Bedürfnisse und soziale Situation in den Fokus rückt. Eine spezielle Ausprägung von Ambient Intelligence ist Ambient Assisted Living. Hierbei liegt der Fokus zumeist auf intelligenten Produkten und Services zur Verlängerung des selbstbestimmten Lebens der älteren Generation im eigenen Zuhause.

  Ein mögliches Ziel der Arbeit ist es, auf Basis einer Literaturrecherche die mannigfaltigen Herausforderungen der Domäne Ambient Intelligence (oder Ambient Assisted Living) zusammenzuführen, anhand eines vorab definierten Schemas zu kategorisieren und ggf. zu bewerten oder erste Lösungsansätze aufzuzeigen. 

  Literatur

  • Aarts E, Encarnação J (2006) Into Ambient Intelligence. In: Aarts E, Encarnação J (eds) True Visions. The Emergence of Ambient Intelligence. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, Berlin, Heidelberg, pp 1–16
  • Bick M, Kummer T-F (2010) Ambient Intelligence. Business & Information Systems Engineering 2(5):311–314. doi:10.1007/s12599-010-0117-5 
  • Streitz N (2017) Reconciling Humans and Technology: The Role of Ambient Intelligence. In: Braun A, Wichert R, Maña A (eds) Ambient Intelligence. AmI 2017. Springer International Publishing, Cham, pp 1–16. doi:10.1007/978-3-319-56997-0_1 

• SOFTEC-BA-2-3, Betreuung: Dipl.-Wirt.-Inf. J. Peter M. Schuler

  Evaluation von Schnittstellen für ein Smart Home System

  Die fortschreitende Digitalisierung führt zu einer immer höheren Durchdringung von Privathaushalten mit smarten Produkten. Die Smart Home Systeme steuern dabei beispielsweise Licht, Heizung oder Rollos. Während historisch zunächst einfache Sensorik wie Bewegungsmelder als Schnittstelle genutzt wurden, sind daneben inzwischen Smartphone Applikationen oder Sprachassistenten Teil der Steuerung. Jedoch ist die geeignetste Schnittstelle für ein Informationssystem immer abhängig von Kontextfaktoren.

  Ein mögliches Ziel dieser Arbeit ist die Analyse und Bewertung von möglichen Schnittstellen zur Steuerung eines Smart Homes anhand von unterschiedlichen zu entwickelnden Szenarien. Diese Szenarien sollen nach Benutzer und Aktoren variieren.

  Literatur

  • Kühnel C, Westermann T, Hemmert F, Kratz S, Müller A, Möller S (2011) I'm home: Defining and evaluating a gesture set for smart-home control. International Journal of Human-Computer Studies 69(11):693–704. doi:10.1016/j.ijhcs.2011.04.005 
  • Ospan B, Khan N, Augusto J, Quinde M, Nurgaliyev K (15.08.18 - 17.08.18) Context Aware Virtual Assistant with Case-Based Conflict Resolution in Multi-User Smart Home Environment. In: 2018 International Conference on Computing and Network Communications (CoCoNet). 15.08.18 - 17.08.18, S 36–44. doi:10.1109/CoCoNet.2018.8476898 
  • Portet F, Vacher M, Golanski C, Roux C, Meillon B (2013) Design and evaluation of a smart home voice interface for the elderly: acceptability and objection aspects. Personal and Ubiquitous Computing 17(1):127–144. doi:10.1007/s00779-011-0470-5 
  • Risteska Stojkoska BL, Trivodaliev KV (2017) A review of Internet of Things for smart home: Challenges and solutions. Journal of Cleaner Production 140:1454–1464. doi:10.1016/j.jclepro.2016.10.006

• SOFTEC-BA-2-4, Betreuung: Dipl.-Wirt.-Inf. J. Peter M. Schuler

  Augmented Reality im Einzelhandel

  Durch die zunehmende Weiterenwicklung von Augmented Reality sind AR-Lösungen nicht mehr nur kabelgebunden und mit schweren Helmen möglich, sondern finden sich in prototypischen AR-Brillen oder für viele Kunden noch einfacher zugänglich in speziellen Apps die die Kamerafunktion der vorhandenen Smartphones nutzen. Auch im stationären Einzelhandel hat AR das Potenzial zu einem Umsatzwachstum durch zusätzliche Digitalisierung zu führen.

  Ein mögliches Ziel dieser Arbeit ist die Analyse von vorhanden Konzepten zur Nutzung von AR im Einzelhandel. Dabei sollen sowohl die unterschiedlichen Einsatzmöglichkeiten kategorisiert werden als auch ein Bewertungsverfahren für die Eignung vorgeschlagener Lösungen erstellt werden.

  Literatur

  • Cruz E, Orts-Escolano S, Gomez-Donoso F, Rizo C, Rangel JC, Mora H, Cazorla M (2019) An augmented reality application for improving shopping experience in large retail stores. Virtual Reality 23(3):281–291. doi:10.1007/s10055-018-0338-3 

Liste der möglichen konkreten Themen:

• SOFTEC-BA-3-1, Betreuung: Dipl.-Wirt.-Inf. J. Peter M. Schuler

  Analyse der Folgen von Diskriminierung durch IT

  Sowohl im betrieblichen wie im privaten Kontext sind IT-Systeme allgegenwärtig. Nichtsdestotrotz hat die Gestaltung von IT-Systemen Einfluss darauf wie Stakeholder, die von der Systemnutzung betroffen sind. Teils geht es soweit, dass es sich um Diskriminierung handelt. 

  Insbesondere bzgl. Sexismus und Rassismus werden immer wieder Systeme gefunden, die aufgrund ihrer Konzeption oder Nutzung Menschen benachteiligen, seien es Predictive-Policing-Systeme die in der Vergangenheit Afroamerikaner vermehrt zu Unrecht beschuldigten, Algorithmen für virtuelle Hintergründe bei Videokonferenzen die nur bei Personen mit weißer Hautfarbe funktionieren oder Algorithmen für das automatisierte Verwalten von Videokonferenzen mit mehreren gleichzeitig sprechenden Teilnehmern, die überdurchschnittlich häufig Frauen stummschalten.

  Ein mögliches Ziel dieser Arbeit wäre die Identifikation und Kategorisierung von Diskriminierungsszenarien und die Analyse der möglichen Folgen durch diese Form der Diskriminierung für Nutzer, Anbieter und Betroffene solcher IT-Lösungen.

  Literatur

  • Feine J, Gnewuch U, Morana S, Maedche A (2020) Gender Bias in Chatbot Design. In: Følstad A, Araujo T, Papadopoulos S, Law EL-C, et al. (Hrsg) Chatbot Research and Design. Springer International Publishing, Cham, S 79–93. doi:10.1007/978-3-030-39540-7_6 
  • Hong J-W, Williams D (2019) Racism, responsibility and autonomy in HCI: Testing perceptions of an AI agent. Computers in Human Behavior 100:79–84. doi:10.1016/j.chb.2019.06.012 

• SOFTEC-BA-3-2, Betreuung: Dipl.-Wirt.-Inf. J. Peter M. Schuler

  Analyse von Gestaltungsempfehlungen für IT-Systeme zur Reduktion von Diskriminierung

  Sowohl im betrieblichen wie im privaten Kontext sind IT-Systeme allgegenwärtig. Nichtsdestotrotz hat die Gestaltung von IT-Systemen Einfluss darauf wie Stakeholder, die von der Systemnutzung betroffen sind. Teils geht es soweit, dass es sich um Diskriminierung handelt.

  Ein Beispiel wäre Diskriminierung im Rahmen einer Personendatenbank bei der die Felder „Geschlecht“ oder „Anrede“ nur zwei Ausprägungsmöglichkeiten haben und damit keine Möglichkeit bieten, eine nichtbinäre Geschlechtsidentität abzubilden. Dabei wird dieses Problem auch dadurch vergrößert, dass solche Daten häufig nur pauschalisiert erhoben werden ohne dass es im Kontext des IT-Systems eine konkrete Anforderung dazu gibt.

  Ein mögliches Ziel dieser Arbeit wäre sowohl die Identifikation von Gestaltungsempfehlungen oder Methoden, die geeignet sind bisher nicht beachtete Probleme zu identifizieren, als auch die Identifikation solcher, die konkret erkannten Problemen entgegenwirken.

  Literatur

  • Feine J, Gnewuch U, Morana S, Maedche A (2020) Gender Bias in Chatbot Design. In: Følstad A, Araujo T, Papadopoulos S, Law EL-C, et al. (Hrsg) Chatbot Research and Design. Springer International Publishing, Cham, S 79–93. doi:10.1007/978-3-030-39540-7_6 
  • Buchmüller S, Joost G, Bessing N, Stein S (2011) Bridging the gender and generation gap by ICT applying a participatory design process. Personal and Ubiquitous Computing 15(7):743–758. doi:10.1007/s00779-011-0388-y 

• SOFTEC-BA-3-3, Betreuung: Dipl.-Wirt.-Inf. J. Peter M. Schuler

  Anforderung an die Gestaltung von mobilen Applikationen für Menschen mit visuellen Einschränkungen

  Die Gestaltung von mobilen Applikationen wird heutzutage durch Frameworks unterstützt. Für die vorherrschenden Plattformen Android und iOS bieten dabei die Hersteller selbst Entwicklungsumgebungen und -frameworks an, um Applikationen zu erstellen. Zusätzlich gibt es eine Reihe von Frameworks, die die plattformunabhängige Entwicklung erlauben: Mit einer Konzeption soll die App sowohl für Android wie iOS generiert werden können.

  Während die Entwicklung dieser Apps hinreichend unterstützt wird, wird bei der Konzeption häufig nicht auf Benutzergruppen fokussiert, die visuelle Einschränkungen haben. Dabei dürfte aber gleichwohl naheliegend sein, dass es viele Potenziale in der Smartphone- und App-Benutzung gibt, auch für Menschen mit visuellen Einschränkungen, insb. auch mit stark eingeschränkter Sehfähigkeit oder Blindheit.

  Ein Ziel dieser Arbeit könnte sein zu identifizieren, wie die Anforderungen an eine möglichst barrierefreie mobile Applikation sind, etwa in Bezug auf Funktionalität, Inhalt und Darstellung. Darauf aufbauend könnte analysiert werden wie diese Anforderungen durch die bestehenden Frameworks unterstützt werden, wie Applikationen dynamisch auf die Anforderungen eines Benutzers, die beispielsweise im Betriebsystem konfiguriert sind, reagieren können oder welche Methodiken es gibt um die Anforderungen zu ermitteln.

  Literatur

  • Krainz E, Miesenberger K, Feiner J (2018) Can We Improve App Accessibility with Advanced Development Methods? In: Miesenberger K, Kouroupetroglou G (Hrsg) Computers Helping People with Special Needs. Springer International Publishing, Cham, S 64–70. doi:10.1007/978-3-319-94277-3_12 
  • Moon H, Cheon J, Lee J, Banda DR, Griffin-Shirley N, Ajuwon PM (2020) Factors influencing the intention of persons with visual impairment to adopt mobile applications based on the UTAUT model. Universal Access in the Information Society. doi:10.1007/s10209-020-00757-0 

Liste der möglichen konkreten Themen:

• SOFTEC-BA-4-1, Betreuung: Dipl.-Wirt.-Inf. J. Peter M. Schuler

  Die Rolle von Technologiestress im Rahmen der Digitalisierung

  Durch die Digitalisierung sind immer mehr Bereiche des beruflichen Alltags und Privatlebens geprägt von umfangreicher IT-Nutzung. Insbesondere durch stetige Veränderungen der genutzten IT steigen auch die Anforderungen an die Nutzer. Der daraus resultierende Technologiestress variiert aufgrund unterschiedlicher Einflussfaktoren von Person zu Person, ist aber auch im betrieblichen Kontext vorhanden, bspw. durch die Idee der andauernden Erreichbarkeit oder der Komplexität der eingesetzten Systeme. Durch eine Reduktion des Technologiestresses wäre es mutmaßlich aber möglich, die Effizienz der Systemnutzung zu erhöhen.

  Ein mögliches Ziel der Arbeit wäre es, einen Überblick zu schaffen über Kategorien von Technologiestress, die es im Unternehmenskontext gibt, deren Einflussfaktoren zu ermitteln und geeignete Empfehlungen gegen diesen Technologiestress aufzuzeigen und zu bewerten, insbesondere im Kontext von Veränderungsprozessen.

  Literatur

  • Adam MTP, Gimpel H, Maedche A, Riedl R (2016) Design Blueprint for Stress-Sensitive Adaptive Enterprise Systems. Business & Information Systems Engineering (Online First). doi:10.1007/s12599-016-0451-3 
  • Tarafdar M, Tu Q, Ragu-Nathan B, Ragu-Nathan T (2007) The Impact of Technostress on Role Stress and Productivity. Journal of Management Information Systems 24(1):301–328. doi:10.2753/MIS0742-1222240109
  • Benzari A, Khedhaouria A, Torrès O (2020) The Rise of Technostress: A Literature Review from 1984 until. In: ECIS 2020 Proceedings: Liberty, Equality, and Fraternity in a Digitizing World. 2020-06-15 - 2020-16-17. aisel.aisnet.org/ecis2020_rp/140
  • Pflügner K, Mattke J, Maier C (2019) Who is Stressed by Using ICTs? A Qualitative Comparison Analysis with the Big Five Personality Traits to Understand Technostress. In: Ludwig T, Pipek V (Hrsg) WI2019 Proceedings: Human Practice. Digital Ecologies. Our Future. 2019-02-23 - 2019-02-27, S 1175–1189. wi2019.de/wp-content/uploads/Tagungsband_WI2019_reduziert.pdf (Abruf am 2020-09-30)

• SOFTEC-BA-4-2, Betreuung: Dipl.-Wirt.-Inf. J. Peter M. Schuler

  Verankerung von Usability Engineering im Rahmen von agilen Softwareentwicklungsmethoden

  Durch die fortschreitende Digitalisierung wird die Durchdringung aller Lebensbereiche mit Informationssystemen weiter voranschreiten. Dadurch wird es auf der einen Seite notwendig das Systeme komfortabler, fehlerfreier und effizienter zu bedienen sind, um die anfallenden Aufgaben zielgerichtet zu unterstützen, auf der anderen Seite erwarten die Benutzer zunehmend ein höheres Maß an Gebrauchstauglichkeit, da Sie durch den privaten Kontext immer einfach nutzerbare Applikationen gewohnt sind. In diesem Kontext ist es notwendig Konzepte zur Erhöhung der Gebrauchstauglichkeit in die Softwareentwicklung aufzunehmen.

  Ein mögliches Ziel dieser Arbeit ist es Vorgehensmodelle für das Usability Engineering im Kontext von agilen Softwareentwicklungsmethoden für verschiedene Applikationstypen zu identifizieren und zu bewerten.

  Literatur

  • Sohaib O, Khan K (2010) Integrating usability engineering and agile software development: A literature review. In: 2010 International Conference On Computer Design and Applications. 25.06.10 - 27.06.10, V2-32-V2-38. doi:10.1109/ICCDA.2010.5540916 

• SOFTEC-BA-4-3, Betreuung: Dipl.-Wirt.-Inf. J. Peter M. Schuler

  Evaluation von Pandemie-Warn-Apps

  Im Rahmen der Corona-Pandemie 2020 wird das Konzept der Corona-Warn-Apps genutzt: Eine App zeichnet Kontakte zu allen anderen App-Benutzern auf. Sollte ein App-Benutzer erkranken, kann dies gemeldet werden und alle relevanten Kontakte werden informiert. Im Vorlauf und im Nachgang zur Veröffentlichung der Corona-Warn-Apps in Deutschland und anderen Ländern haben viele Stakeholder Anforderungen und Bedenken aufgezeigt.

  Ein mögliches Ziel dieser Arbeit ist die Analyse bestehender Corona-Warn-Apps, deren Funktionsumfang und Gestaltungsentscheidungen, sowie Anforderungen von Stakeholdern an solche Apps. Dabei soll ein kontextualisiertes Bewertungsverfahren ermittelt werden, dass ermöglicht aufkommende Anforderungen zu evaluieren und Gestaltungsempfehlungen zu geben.

  Literatur

  • Ahmed N, Michelin RA, Xue W, Ruj S, Malaney R, Kanhere SS, Seneviratne A, Hu W, Janicke H, Jha SK (2020) A Survey of COVID-19 Contact Tracing Apps. IEEE Access 8:134577–134601. doi:10.1109/ACCESS.2020.3010226
  • Neumann L (2020) 10 Prüfsteine für die Beurteilung von „Contact Tracing“-Apps. www.ccc.de/de/updates/2020/contact-tracing-requirements (Abruf am 2020-08-31)

Liste der möglichen konkreten Themen:

• SOFTEC-BA-5-1, Betreuung: Dipl.-Wirt.-Inf. J. Peter M. Schuler

  Bewertung der Relevanz von Forschungsmethoden der Wirtschaftsinformatik für die praktische Nutzung durch Bachelorstudierende

  Die Wirtschaftsinformatik ist eine recht junge Disziplin, in der immer wieder über die Relevanz bestimmter Forschungsmethoden diskutiert wird. Insbesondere im Kontext der Übernahme von Methoden anderer Disziplinen im Gegensatz zur Entwicklung eigener Methoden und durch die Möglichkeit von konstruktionsorientierter vs. verhaltenswissenschaftlicher Forschung gerade auch im Hinblick auf die Schwesterdisziplin Information Systems Research sind die Relevanz ausgewählter Forschungsmethoden ein Thema.

  Ein mögliches Ziel der Arbeit wäre nachdem ein Überblick über konkrete Forschungsmethoden gegeben wird eine Bewertung dieser Methoden nach ihrer Nutzung innerhalb des Fachgebietes auf der einen Seite, sowie nach ihrem zeitlichen Aufwand und der benötigten Vorerfahrung auf der anderen Seite vorzunehmen, um schlussendlich ein Auswahlraster an Forschungsmethoden vorzustellen, dass Studierende für ihre erste wissenschaftliche Arbeit einsetzen können.

  Literatur

  • Frank U (2007) Ein Vorschlag zur Konfiguration von Forschungsmethoden in der Wirtschaftsinformatik. In: Lehner F, Zelewski S (Hrsg) Wissenschaftstheoretische Fundierung und wissenschaftliche Orientierung der Wirtschaftsinformatik. Gito, Berlin, S 156–185
  • March ST, Storey VC (2008) Design Sciene in the Information Systems Discipline. MIS Quarterly 32(4):725–730
  • Oates BJ (2006) Researching information systems and computing. Sage Publications, London, Thousand Oaks, Calif
  • Peffers K, Tuunanen T, Rothenberger MA, Chatterjee S (2007) A Design Science Research Methodology for Information Systems Research. Journal of Management Information Systems 24(3):45–77. doi:10.2753/MIS0742-1222240302 
  • Schauer C (2011) Die Wirtschaftsinformatik im internationalen Wettbewerb. Vergleich der Forschung im deutschsprachigen und nordamerikanischen Raum. Gabler
  • Schreiner M, Hess T, Benlian A (2015) Gestaltungsorientierter Kern oder Tendenz zur Empirie? Zur neueren methodischen Entwicklung der Wirtschaftsinformatik

   

Viele Städte betreiben bereits Entwicklungsinitiativen hin zu einer Smart City. Durch insbesondere den Einsatz von smarten Produkten zur Informationssammlung und -auswertung, zur Unterstützung bei der Energieverteilung oder dem Notfallschutz, sollen die Städte verbessert werden. Dabei vereint die Domäne viele Ansätze aus anderen „Smart“-Domänen, wie Smart Building oder Smart Energy, und ergänzt sie mit eigenen Konzepten. Dadurch stellt die Domäne ein sehr komplexes Konstrukt dar, dass durch die Kombinierung und Ergänzung zahlreiche Herausforderungen für die Umsetzung beinhaltet.

Ein mögliches Ziel der Arbeit ist es daher, die Herausforderungen herauszuarbeiten und mit Hinblick auf die Zusammenführung verschiedener anderer Domänen voneinander abzugrenzen

Literatur

• Marrone M, Hammerle M (2018) Smart Cities: A Review and Analysis of Stakeholders’ Literature. Business & Information Systems Engineering 60(3):197–213. doi:10.1007/s12599-018-0535-3 
• Streitz N (2019) Beyond ‘smart-only’ cities: redefining the ‘smart-everything’ paradigm. Journal of Ambient Intelligence and Humanized Computing 10(2):791–812. doi:10.1007/s12652-018-0824-1 

Interfaces finden sich heute nicht nur am Computer Monitor oder am Smartphone, sondern zunehmend auch aufgrund der Digitalisierung physischer Gegenstände in verschiedenen anderen Bereichen wieder. Dadurch werden Interfaces durch verschiedene, heterogene Zielgruppen genutzt. Dabei handelt es sich auch zunehmend um (ältere) Menschen mit verschiedenen Einschränkungen, für die bestimmte Interface-Designs, z. B. aufgrund schlechten Sehvermögens, eine Benutzung erschweren oder sogar unmöglich machen. Ziel ist es daher die sogenannte Accessibility (Barrierefreiheit) durch verbessertes Interface-Design zu erhöhen. Die beiden Ansätze „universal Design“ und „adaptive Interfaces“ stellen dabei zwei verschiedene Ansätze dar, die dieses Ziel verfolgen.

Ein Ziel dieser Arbeit besteht daher darin, sich mit beiden Ansätzen kritisch im Kontext der Digitalisierung von physischen Produkten (Smart Things) auseinanderzusetzen und Empfehlungen abzuleiten, wann welcher Ansatz ggf. sinnvoll wäre.

Literatur

• Edlin-White R, Cobb S, D’Cruz M, Floyde A, Lewthwaite S, Riedel J (2011) Accessibility for Older Users through Adaptive Interfaces: Opportunities, Challenges and Achievements. In: Jacko JA (ed) Human-Computer Interaction. Towards Mobile and Intelligent Interaction Environments. Part III. July 9-14, 2011, Berlin, Heidelberg, pp 483–489. doi:10.1007/978-3-642-21616-9_54 
• Peissner M, Edlin-White R (2013) User Control in Adaptive User Interfaces for Accessibility. In: Kotzé P, Marsden G, Lindgaard G, Wesson J, Winckler M (eds) Human-Computer Interaction – INTERACT 2013. Part I, Berlin, Heidelberg, pp 623–640. doi:10.1007/978-3-642-40483-2_44 
• Peissner M, Schuller A, Spath D (2011) A Design Patterns Approach to Adaptive User Interfaces for Users with Special Needs. In: Jacko JA (ed) Human-Computer Interaction. Design and Development Approaches. Part I. July 9-14, 2011, Berlin, Heidelberg, pp 268–277. doi:10.1007/978-3-642-21602-2_30 

• Püschel L, Roeglinger M, Schlott H (2016) What's in a Smart Thing? Development of a Multi-layer Taxonomy. In: ICIS 2016 PROCEEDINGS. 

Um aus Unternehmenssicht das Potential smarter Produkte in Bezug auf Kostenminimierung bzw. Gewinnmaximierung auszuschöpfen bedarf es aufgrund der inhärenten Eigenschaften smarter Produkte neue Business Modelle. Die Forschungsliteratur bietet hier bereits erste Ansätze. Dabei bleibt die Frage offen, inwieweit sich diese aufgrund der unterschiedlichen Anforderungen und Stakeholder auf verschiedene Anwendungsdomänen (z. B. Smart Agriculture, Smart Healthcare, Smart Manufacturing, Smart Home) übertragen lassen bzw. wie allgemeingültig diese sind.

Ein mögliches Ziel dieser Arbeit besteht daher darin, sich mit den inhärenten Eigenschaften smarter Produkte auseinanderzusetzen, die neue Business Modelle ermöglichen bzw. benötigen, und entsprechend darauf aufbauend sich mit Ansätzen der Literatur für neue Business Modelle (vergleichend) auseinanderzusetzen vor dem Hintergrund ausgewählter Anwendungsdomänen.

Literatur

• Fleisch E, Weinberger M, Wortmann F (2015) Business Models and the Internet of Things (Extended Abstract). In: Podnar Žarko I, Pripužić K, Serrano M (eds) Interoperability and Open-Source Solutions for the Internet of Things. International Workshop, FP7 OpenIoT Project, Held in Conjunction with SoftCOM 2014, Cham, pp 6–10. doi:10.1007/978-3-319-16546-2_2 
• Porter ME, Heppelmann JE (2014) How Smart, Connected Products are Transforming Competition. Harvard Business Review 92(11):64–88
• Shim JP, Sharda R, French AM, Syler RA, Patten KP (2020) The Internet of Things: Multi-faceted Research Perspectives. Communications of the Association for Information Systems 46:511–536. doi:10.17705/1CAIS.04621 

Sowohl im betrieblichen wie im privaten Kontext sind IT-Systeme allgegenwärtig. Nichtsdestotrotz hat die Gestaltung von IT-Systemen Einfluss darauf wie Stakeholder, die von der Systemnutzung betroffen sind. Teils geht es soweit, dass es sich um Diskriminierung handelt. 

Insbesondere bzgl. Sexismus und Rassismus werden immer wieder Systeme gefunden, die aufgrund ihrer Konzeption oder Nutzung Menschen benachteiligen, seien es Predictive-Policing-Systeme die in der Vergangenheit Afroamerikaner vermehrt zu Unrecht beschuldigten, Algorithmen für virtuelle Hintergründe bei Videokonferenzen die nur bei Personen mit weißer Hautfarbe funktionieren oder Algorithmen für das automatisierte Verwalten von Videokonferenzen mit mehreren gleichzeitig sprechenden Teilnehmern, die überdurchschnittlich häufig Frauen stummschalten.

Ein mögliches Ziel dieser Arbeit wäre die Identifikation und Kategorisierung von Diskriminierungsszenarien und die Analyse der möglichen Folgen durch diese Form der Diskriminierung für Nutzer, Anbieter und Betroffene solcher IT-Lösungen.

Literatur

• Feine J, Gnewuch U, Morana S, Maedche A (2020) Gender Bias in Chatbot Design. In: Følstad A, Araujo T, Papadopoulos S, Law EL-C, et al. (Hrsg) Chatbot Research and Design. Springer International Publishing, Cham, S 79–93. doi:10.1007/978-3-030-39540-7_6 
• Hong J-W, Williams D (2019) Racism, responsibility and autonomy in HCI: Testing perceptions of an AI agent. Computers in Human Behavior 100:79–84. doi:10.1016/j.chb.2019.06.012 

Sowohl im betrieblichen wie im privaten Kontext sind IT-Systeme allgegenwärtig. Nichtsdestotrotz hat die Gestaltung von IT-Systemen Einfluss darauf wie Stakeholder, die von der Systemnutzung betroffen sind. Teils geht es soweit, dass es sich um Diskriminierung handelt.

Ein Beispiel wäre Diskriminierung im Rahmen einer Personendatenbank bei der die Felder „Geschlecht“ oder „Anrede“ nur zwei Ausprägungsmöglichkeiten haben und damit keine Möglichkeit bieten, eine nichtbinäre Geschlechtsidentität abzubilden. Dabei wird dieses Problem auch dadurch vergrößert, dass solche Daten häufig nur pauschalisiert erhoben werden ohne dass es im Kontext des IT-Systems eine konkrete Anforderung dazu gibt.

Ein mögliches Ziel dieser Arbeit wäre sowohl die Identifikation von Gestaltungsempfehlungen oder Methoden, die geeignet sind bisher nicht beachtete Probleme zu identifizieren, als auch die Identifikation solcher, die konkret erkannten Problemen entgegenwirken.

Literatur

• Feine J, Gnewuch U, Morana S, Maedche A (2020) Gender Bias in Chatbot Design. In: Følstad A, Araujo T, Papadopoulos S, Law EL-C, et al. (Hrsg) Chatbot Research and Design. Springer International Publishing, Cham, S 79–93. doi:10.1007/978-3-030-39540-7_6 
• Buchmüller S, Joost G, Bessing N, Stein S (2011) Bridging the gender and generation gap by ICT applying a participatory design process. Personal and Ubiquitous Computing 15(7):743–758. doi:10.1007/s00779-011-0388-y 

Die Gestaltung von mobilen Applikationen wird heutzutage durch Frameworks unterstützt. Für die vorherrschenden Plattformen Android und iOS bieten dabei die Hersteller selbst Entwicklungsumgebungen und -frameworks an, um Applikationen zu erstellen. Zusätzlich gibt es eine Reihe von Frameworks, die die plattformunabhängige Entwicklung erlauben: Mit einer Konzeption soll die App sowohl für Android wie iOS generiert werden können.

Während die Entwicklung dieser Apps hinreichend unterstützt wird, wird bei der Konzeption häufig nicht auf Benutzergruppen fokussiert, die visuelle Einschränkungen haben. Dabei dürfte aber gleichwohl naheliegend sein, dass es viele Potenziale in der Smartphone- und App-Benutzung gibt, auch für Menschen mit visuellen Einschränkungen, insb. auch mit stark eingeschränkter Sehfähigkeit oder Blindheit.

Ein Ziel dieser Arbeit könnte sein zu identifizieren, wie die Anforderungen an eine möglichst barrierefreie mobile Applikation sind, etwa in Bezug auf Funktionalität, Inhalt und Darstellung. Darauf aufbauend könnte analysiert werden wie diese Anforderungen durch die bestehenden Frameworks unterstützt werden, wie Applikationen dynamisch auf die Anforderungen eines Benutzers, die beispielsweise im Betriebsystem konfiguriert sind, reagieren können oder welche Methodiken es gibt um die Anforderungen zu ermitteln.

Literatur

• Krainz E, Miesenberger K, Feiner J (2018) Can We Improve App Accessibility with Advanced Development Methods? In: Miesenberger K, Kouroupetroglou G (Hrsg) Computers Helping People with Special Needs. Springer International Publishing, Cham, S 64–70. doi:10.1007/978-3-319-94277-3_12 
• Moon H, Cheon J, Lee J, Banda DR, Griffin-Shirley N, Ajuwon PM (2020) Factors influencing the intention of persons with visual impairment to adopt mobile applications based on the UTAUT model. Universal Access in the Information Society. doi:10.1007/s10209-020-00757-0