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Gebäudetechnik: Smartphone-Technik an der Haustür

Vor 10 Jahren hat Apple mit dem iPhone einen Meilenstein gesetzt. Die Eigenschaften der Touchscreen-Technologie »Projected Capacitive Touch Screen« – kurz PCAP genannt – bestimmen seitdem den Stand der Technik. Warum sollte diese Technologie nicht auch auf die Türkommunikation übertragbar sein?

Die PCAP-Technologie verbindet Display und Touchscreen zu einer intuitiven Bedieneinheit. Bildquelle: © HY-LINE Computer Components

Die PCAP-Technologie verbindet Display und Touchscreen zu einer intuitiven Bedieneinheit.

Längst haben Industriesteuerungen dank Touch-Technologie zeitgemäße Bedienoberflächen zur Interaktion mit Maschinen geschaffen. Besonders die PCAP-Technologie, die sich seit dem Aufkommen der Smartphones auf breiter Ebene durchgesetzt hat, ist vielversprechend, erlaubt sie doch die Gestaltung der Gerätefront mit Glas und Metall. Dies sorgt für eine hohe Akzeptanz auch im Wohnraum.

Doch an der Haustür müssen noch andere Kriterien erfüllt werden: Bis zu einem gewissen Grad muss das Türmodul resistent gegen Vandalismus sein – und es ist der Witterung ausgesetzt. Warum sollte der Hersteller einer Türanlage diese auf den ersten Blick komplexe und teure PCAP-Technik einsetzen? Ist der Nutzen höher als der damit verbundene Aufwand?

 

Anforderungen an die Bedienoberfläche

Durch die Verbreitung von Smartphones und Tablets geprägt haben Anwender eine bestimmte Erwartungshaltung an neue Geräte. Die Haustechnik ist intelligent, mit KNX oder WLAN vernetzt und beschränkt sich nicht nur auf die Kommunikation mit der Türsprechstelle. »Home Automation« schließt viele Funktionen ein, die heute dezentral und individuell gesteuert werden. Doch bei der Bedienoberfläche hat der Anwender einige Erwartungen.

Zunächst muss sich die Bedienoberfläche gut anfühlen, die Einstellungen sollen einfach vorzunehmen und Bedienelemente selbst erklärend sein. Dies bringt den Hersteller in Zugzwang: Wo früher ein kleiner Mikrocontroller nicht nur Bedientaster sondern auch Sensoren abfragte und Leuchten sowie Stellglieder ansteuerte, muss heute ein voll grafikfähiges TFT mit Touchscreen eingesetzt werden. Der Prozessor muss in der Lage sein, den Videostrom, der von der Außentür komprimiert eingespielt wird, zu decodieren und das Display damit zu versorgen. Für eine flüssige Integration der Funktionen kann der Hersteller nicht mehr auf die Unterstützung eines Betriebssystems verzichten.

Auf der anderen Seite steht der Mehrwert an Funktionen. Sogar eine Fernsteuerung vom Mobilgerät über WLAN mit Cloudfunktion ist denkbar. Um den in der Fachpresse zuletzt kritisch kommentierten Sicherheitslücken zu entgehen, kann ein Webserver-Modul mit Bridge-Funktion eingesetzt werden, das einerseits das Hausnetz im heimischen WLAN integriert und andererseits zum Beispiel bei der Heizungsanlage dem Wartungstechniker oder Kaminfeger den Zugriff nur auf bestimmte Teile der Anlage gestattet.

 

PCAP-Technologie in Kürze

Bei PCAP (Projected Capacitive Touch Screen) wird die durch Berührung der Oberfläche ausgelöste Änderung eines schwachen elektrischen Felds von einer Elektronik ausgewertet. Position und Zahl der erkannten Änderungen werden als Berührpunkte an den Rechner weitergegeben, der dann entsprechende Aktionen – etwa eine geänderte Darstellung auf dem Display oder Schaltvorgänge – auslöst.

 

Bedienung wie beim Smartphone

Beim PCAP-Konzept befindet sich hinter der Glasoberfläche eine PCAP-Sensorfläche und darunter das Display, auf dem eine moderne Benutzeroberfläche für die Kommunikation mit dem Anwender sorgt. Insgesamt gewinnt man dabei neue Freiheitsgrade: Das gesamte Bedienkonzept ändert sich, da es durch Software bestimmt werden kann. Klicken, wischen, zoomen – die Erwartungshaltung des Anwenders ist von der Erfahrung mit dem Smartphone geprägt. Die Gesten sind bekannt und werden vorausgesetzt. Die Applikationssoftware führt durch Menüs und Dialoge. Designer und Konstrukteure werden gefordert: Durch Smartphones beeinflusst, erwarten Kunden außerdem ein schickes Design mit viel Glas und möglichst ohne Ränder.

Die neu gewonnenen Freiheiten so einzusetzen, dass sie sich in ein erfolgreiches Produkt umsetzen lassen, gehört zu den Herausforderungen. PCAP ist die erste Touch-Technologie, bei der die technische Funktion des Sensors vom Design (im Sinne guten Aussehens) getrennt ist. Möglich ist dies, weil Sensor und Deckglas voneinander getrennt sind und erst bei der Integration in das Gesamtgerät zusammengefügt werden. Die Diagonale des PCAP-Sensors wird im Normalfall auf die des Displays abgestimmt, während sich die Abmessungen des Deckglases an den Gehäuseabmessungen orientieren. So kann die gesamte Gerätefront einschließlich anderer Bedienelemente in Glas ausgeführt und das Display mit Sensor zentral angeordnet sein.