iKauf

Die Aufgabe dieses Semesterprojektes war ein vorhandenes Produkt umzugestalten, zu verbessern oder ein ganz neues Produkt zu gestalten und zu entwickeln.

Problem
Wer kennt es nicht, man steht im Supermarkt und weiß einfach nicht, wo ein Produkt zu finden ist, du traust dich aber nicht einen Verkäufer zu fragen. Bei diesem Problem bist du nicht alleine. 73 % aller Menschen bevorzugen es, Produktinformationen auf ihrem Smartphone abzurufen, anstatt einen Mitarbeiter zu fragen. Trotzdem gehen 91 % einmal wöchentlich in ein echtes Ladengeschäft einkaufen. Die Welt wird immer smarter, wieso dann nicht auch unser wöchentlicher Einkauf.
Du hast es satt, dein Smartphone während dem Einkauf in der Hand zu halten und deswegen nur mit einer Hand den Wagen zu schieben und deine Produkte einsammeln zu können. Nicht mit uns! Dank unserer integrierten Handyhalterung am Wagen mit Diebstahlschutz gehören diese Zeiten der Vergangenheit an.
Du zahlst auch immer nur mit Karte und hast deswegen kein Kleingeld dabei?
Wir haben einen Einkaufswagen entwickelt, den du ohne Chip und Kleingeld entsperren kannst. Du traust dich auch nicht, den Verkäufer zu fragen? Und irrst lieber 10 min durch den Laden statt einmal einen Verkäufer zu fragen. Mithilfe einer Navigation durch den Laden kann dein Einkauf in Zukunft schneller und effizienter werden.

In dem Fach Prototyping und Redesign haben wir eine Einkaufsapp wie auch eine Handyhalterung entwickelt, dank der wir in Zukunft smarter und problemloser unseren Einkauf meistern können.

App
Die App beinhaltet verschiedene Features, wie das Erstellen einer Liste. Neu hierbei ist, dass man Produkte allgemein suchen kann und alle Produkte von allen Supermärkten angezeigt bekommt. Das bedeutet, dass man nicht mehr verschiedene Listen anlegen muss oder für jeden Supermarkt eine andere App hat und dort die Produkte einzeln suchen muss. In unserer App wählt man alle Produkte aus und am Ende werden diese automatisch einer Liste hinzugefügt.
Während dem Einkauf wird, man durch den Laden navigiert und kann die eingesammelten Produkte dann direkt per Smartphone einscannen, um so den Preis des Einkaufs sehen zu können.
Damit der User am Ende des Einkaufs motiviert ist, den Wagen auch wieder zurückzugeben, erhält dieser beim Abgeben des Wagens als Belohnung einen Bonus für den nächsten Einkauf.

Handyhalterung
Um während des Einkaufs das Handy nicht in der Hand halten zu müssen, haben wir uns Gedanken um eine Handyhalterung gemacht.
Im ersten Konzept ging es uns vor allem darum, dass der Nutzer schnell und einfach sein Handy an seinem Einkaufswagen befestigen kann. Die Halterung sollte aus zwei Schenkeln bestehen, die sich im waagrechten an die Breite des Handys anpassen kann. Zudem klappen die Schenkel aus der V-Form auf, um eine Spannung zu erzeugen und das Handy zu sichern. Jedoch fehlte bei diesem Konzept die Sicherheit, da jeder das Handy während eines Einkaufs leicht herausziehen kann.

Somit gingen wir wieder in die Ideenfindung und planten das zweite Konzept. 
Bei dieser Handyhaltung legt der Nutzer zuerst sein Handy in die Halterung und verschiebt dann den Schieberegler von “unlock” zu “lock”. So wird das Handy in der Halterung gesperrt und der Einkaufswagen entriegelt. Zudem kann der Nutzer nun einen Chip aus der Halterung ziehen. Dieser Chip ist einzigartig, da nur seine ID die jeweilige Halterung entsperren kann und somit das Handy entsichern kann. Nach seinem Einkauf kann man den Einkaufswagen wieder mit der Kette verriegeln und seinen Chip in die Halterung stecken, um das Handy entnehmen zu können. Der Chip wird ebenso gesichert, sodass er nicht gestohlen wird.
Als wir unser neues Konzept mit der Handysicherung überlegt hatten, wollten wir diese Idee mithilfe eines funktionellen Prototyps testen.

Hierfür verwendeten wir einen ESP8266, zwei Servos, ein elektromagnetisches Schloss, einen NFC Reader und einen Button der als Schieberegler dienen soll.
Wird der Button gedrückt, springt das Schloss auf, um eben den Einkaufswagen zu entsperren. Ebenso dreht sich der erste Servo, um die Handyhalterung zu blockieren und dann dreht sich der zweite Servo, sodass der Nutzer seinen Chip entnehmen kann. Wird der Wagen abgeben, muss man den Chip in die Halterung stecken, damit die einzigartige ID vom NFC-Reader gelesen wird, den Chip sperrt und das Handy entsperrt.

Im Anschluss erstellten wir einen Designprototyp, um unsere Handyhalterung zu visualisieren. Hierfür konstruierten wir die Ideen in Autodesk Fusion 360. Der Prototyp wurde einige Male angepasst und verbessert, bis der finale Designprototyp entstand.

Software
Was steckt hinter der Halterung?
Der grobe Aufbau des Codes sieht man in dieser Grafik:

Die Hardware-Programmierung wurde in der Programmiersprache C++ geschrieben. Hier laufen alle wichtigen Aktionen, um die Halterung bedienen zu können ab. Wird der Button gedrückt, werden die nötigen Funktionen im Code aufgerufen, um z.B. die Servos im entsprechendem Winkel zu drehen, oder die Gültigkeit der ID des Chips zu checken.
Wurde die richtige ID vom Chip gelesen, wird sie per HTTP Request an das Backend gesendet. Für den Server verwenden wir das serverseite Webframework Express.js. Um eine Echtzeit-Kommunikation einzubinden, haben wir die Bibliothek Socket.IO verwendet. Die ID, die im Backend ankommt, wird somit live an das Frontend gesendet. Damit möchten wir erreichen, dass der Nutzer ein reales Feedback erhält und dadurch eine angenehme Interaktion zwischen Nutzer, App und Hardware stattfinden kann. Um das Frontend zu gestalten, benutzen wir das clientseitige JavaScript-Webframework Vue mit der UI-Library Vuetify.

Indoor Navigation
Die Indoor Navigation durch den Laden wollen wir mit iBeacons (BLE) verwirklichen. Hierfür werden an verschiedenen Eckpunkten des Ladens kleine Bluetooth Geräte (iBeacons) welche Signale an das Smartphone des Kunden senden. Das Smartphone misst diese Signalstärke und kann in einer eigens entwickelten App die Position des Kunden wiedergeben. So kann der Kunde jederzeit verortet werden. Einzige Voraussetzung ist das Mitführen eines Smartphone und das Aktivieren des Smartphones.