Sähkö-ja tietoliikennetekniikan osasto
PANU TUOMINEN
KÄYTTÖLIITTYMÄ KANNETTAVASSA KOSTEUSMITTALAITTEESSA
Diplomityö, joka on jätetty opinnäytteenä tarkastettavaksi diplomi-insinöörin tutkintoa varten Espoossa 18.4.2000.
Työn valvoja Professori Raimo Sepponen
Työn ohjaaja Suunnittelupäällikkö Heikki Joensuu
TKK Sähkö- ja tie teline
Ciekrr.r 02150
TEKNILLINEN KORKEAKOULU Diplomityön tiivistelmä
Tekijä: Panu Tuominen
Työn nimi: Käyttöliittymä kannettavassa kosteusmittalaitteessa
Päivämäärä: 18.4.2000 Sivumäärä: 81
Osasto: Sähkö- ja tietoliikennetekniikan osasto
Professuuri: Sovellettu elektroniikka Koodi: S-66 Työn valvoja: Professori Raimo Sepponen
Työn ohjaaja: Suunnittelupäällikkö Heikki Joensuu
Tässä työssä seurataan kuuden hengen työryhmässä toteutettavan kannettavan kosteusmitta- laitteen käyttöliittymän kehitystyötä tuotevaatimuksista toimintaprototyyppiin.
Kirjoittajan tehtävänä oli toteuttaa tämän laitteen näyttöosan sulautettu ohjelmistoja siten myös kokonaisuudessaan käyttäjälle näkyvä käyttöliittymä. Tämän vuoksi oli luonnollista, että tehtäväksi tuli myös laitetta koskevien käytettävyysasioiden tutkiminen.
Käytettävyyden kehitysprosessiin kuuluu olennaisena osana käyttäjän ja hänen tarpeidensa tunnistaminen. Kosteusmittarin tulevat käyttäjät analysoitiin työskentely-ympäristön, -tapojen ja -asenteiden osalta. Projektiryhmän ”ystäviksi” luotiin kolme kuvitteellista käyttäjää, joille annettiin myös nimet.
Kosteusmittarin käyttöliittymän yksityiskohtainen suunnittelu toteutettiin hyödyntäen perintei
sen paperimallinnuksen lisäksi mikrotietokoneessa toimivaa käyttöliittymäsimulaattoria. Si
mulaattorin ohjelmoinnista saatuja kokemuksia voitiin hyödyntää varsinaisen sulautetun oh
jelmiston toteutuksessa. Tämä oli projektiryhmän jäsenille uusi toimintatapa.
Mittalaiteen kehitysprojektin aikainen käytettävyyden testaus päättyy prototyypille tehtäviin käytettävyystesteihin. Näitä testejä on tehtävä sekä itse käyttöliittymän logiikalle ja termistölle että laitteen mekaniikalle ja ominaisuuksille. Jälkimmäiset käytettävyystestit on suoritettava laitteen todellisessa käyttöympäristössä. Varsinkin monipuolisessa laitteessa näitä ympäristöjä on monia, ja kattavan testin järjesteleminen on siten työlästä.
Käytettävyyssuunnittelun alkuvaiheet laitteen määrittelyn yhteydessä toteutettiin projektissa heikosti. Esimerkiksi QFD-menetelmään (Quality Function Deployment) pohjautuva kehitys
projekti olisi ollut alkuvaiheessa työläs, mutta olisi tuottanut selkeän rakenteen myös käytettä
vyyden mittaamiselle ja seuraamiselle. QFD:ssa käytettyjä työkaluja olisi voitu myös helposti hyödyntää pelkästään käytettävyyttä koskevina. Ongelmana oli se, että tähän projektiin käy- tettävyystietoisuus tuli vasta suunnittelun alettua - idea QFD:sta ratkaisuna vielä myöhemmin.
Tuloksena saatu laite on kuitenkin käyttöliittymältään ja käytettävyydeltään vaatimusten mu
kainen. Käyttöliittymän periaatteet otetaan suunnitelmien mukaisesti käyttöön muissa uuden sukupolven laitteissa.
käytettävyys, käyttöliittymä, kosteus, kastepiste, mittari, indikaattori Avainsanat:
HELSINKI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY Abstract of the Master’s Thesis
Author: Panu Tuominen
Name of the thesis: The user interface of a portable humidity indicator
Date: 18.4.2000 Number of pages: 81
Department: Department of Electrical and Communications Engineering
Professorship: Applied electronics Code: S-66
Supervisor: Professor Raimo Sepponen
Instructor: Development manager Heikki Joensuu
This work follows the development process of the user interface in a portable humidity indi
cator. The document deals only with the part between the creation of the product requirements and obtaining a functional prototype.
The mission of the author in this project was to implement the embedded software and espe
cially the user interface that will interact with the user. This was the natural reason for that the author was assigned to check up the usability requirements and facts that affect this product.
A usability-aware development process includes the analysis of the user and recognizing and documentation of his real requirements. The working environment, approach, and attitude of the users of this humidity indicator were analyzed. This analysis created three virtual users that were even named.
The design of the user interface details was carried out with traditional paper prototypes and a simulation in a personal computer. The programming experiences gathered from the creation process of the simulator were successfully merged into the real product and its software archi
tecture. This was a new working method for this project team.
The usability testing of the indicator in the development phase ends with the usability tests made with the working real prototype. These tests must cover the logic and the terminology of the user interface but also the mechanics and functions of the indicator. The mechanics and the functions must be tested in the real usage environment of the humidity indicator. There are many usage environments especially in this kind of all-around instrument and all of them should be tested.
The groundwork for the usability development was improperly done. For example, a develop
ment process based on the QFD (Quality Function Deployment) would have been laborious in the beginning but would have created a clear structure also for measuring the usability. Even the tools and matrices used in QFD could have been used alone in usability development. The problem was that the usability-awareness was not linked with this project in the very beginning and the QFD as a ready solution was taken to account even later.
The resulting product, the new humidity indicator, fulfills the usability and user interface re
quirements. The basic structure of the user interface created will be also used in the future products.
Keywords: usability, user interface, humidity, dewpoint, meter, indicator
ALKUSANAT
Tämä diplomityö on tehty Vaisala Oyj:n Vantaalla sijaitsevassa toimipisteessä vuoden 1999 ja alkuvuoden 2000 aikana.
Työ on kiinteä osa Vaisalan uuden kannettavan kosteus-ja kastepistemittarin tuotekehityspro
jektia. Haluankin kiittää kaikkia projektin jäseniä mitä ihmeellisimmistä syistä, esimerkiksi elektroniikkasuunnittelijaa siitä mukavasta tuolista huoneen nurkassa, jonne määrävälein siir
ryin purkamaan tuntojani ja vaatimaan laitteistomuutoksia: kiitos Askolle, Harrille, Nikolle ja molemmille Kareille.
Teknillisen korkeakoulun käytettävyyslaboratorion tutkijaa Marko Niemistä kiitän siitä yhdestä sähköpostiviestistä, jonka avulla löysin suoraan oikeiden lähdeteosten joukkoon.
Ystäväpiiriäni kiitän rentouttavista hetkistä talvi-iltoina työajan ulkopuolella. Diplomi- insinööreiksi valmistuneet tai vasta opiskelemassa olevat Annukka, Teemu, Maija, Pekka ja Timo vaikuttivat kukin omalla tavallaan motivaatiooni tämän työn kanssa. Vanhempiani kiitän esimerkiksi niistä hetkistä, kun olen tullut kyllästyneenä illalla kotiin valmiin ruokapöydän ää
reen.
Erityisesti haluan kiittää diplomityöni ohjaajaa ja mittalaiteprojektin vetäjää suunnittelupäällik
kö Heikki Joensuuta mm. ajoittaisesta palauttamisesta takaisin perinteisiin ratkaisuihin ja val
vojaa Raimo Sepposta niistä vinkeistä, joiden avulla tämä työ saatiin tiivistettyä näiden kansien väliin.
Vantaa, 18.4.2000 Panu Tuominen
SISÄLLYSLUETTELO
TIIVISTELMÄ... Il ABSTRACT... Ill ALKUSANAT...IV SISÄLLYSLUETTELO...V SYMBOLI- JA LYHENNELUETTELO... IX
1 JOHDANTO... 1
1.1 Tavoite... 1
1.2 Sisältö... 3
2 KANNETTAVA MITTALAITE... 4
2.1 Erikoistoiminnot... 4
2.1.1 Siirtoreferenssikäyttö...5
2.1.2 Valvontakäyttö... 5
2.2 Uuden laitteen vaatimukset... 6
2.2.1 Tiedon keruu... 6
2.2.2 Kaksi näyttötapaa...7
2.2.3 Kannettavuus... 7
2.2.4 Kaasunäytemittaukset...7
2.2.5 Kenttäkalibrointitoiminnot... 8
2.2.6 Mittausominaisuudet...8
2.2.7 Suorituskyky... 9
2.2.8 Käyttöliittymä... 10
3 KÄYTTÖLIITTYMÄT... 11
3.1 Käytettävyys...11
3.1.1 Käytettävyyden vaikutus... 11
3.2 Syöttötavat...11
3.2.1 Erämuotoinen syöttö...11
3.2.2 Vuorovaikutteinen syöttö... 11
3.3 Kannettavat laitteet... 13
3.3.1 Syöttövälineet... 14
3.3.2 Näppäinohjaus... 14
3.3.3 Vasteen antaminen...15
3.3.4 Nestekidenäytöt käyttöliittymissä...16
3.4 Valikot...17
3.4.1 Tehtäväpohjainen järjestely... 17
3.4.2 Yksittäiset valikot... 18
3.4.3 Lineaariset sekvenssit...19
3.4.4 Puurakenteet... 19
3.5 Yhteenveto...22
4 SUUNNITTELUPROSESSI... 23
4.1 Prosessi... 23
4.2 Työtavat... 24
4.3 Aikataulu... 24
4.3.1 Konseptisuunnittelu...25
4.3.2 Toteutus... 25
4.3.3 Testaus...26
4.4 Lähdemateriaali... 26
4.5 Yhteenveto...26
5 KONSEPTISUUNNITTELU JA MÄÄRITTELY...27
5.1 Käyttäjät ja käyttäjäryhmät... 27
5.2 Käyttäjien määrittely, tehtävät ja kontekstit...27
5.3 Käytettävyysongelmat ja -kriteerien luonti...30
5.4 Käyttöliittymän luonnostelu... 32
5.4.1 Toimintojen valinta...32
5.4.2 Periaatteen valinta...32
5.4.3 Luonnokset... 33
5.5 Yhteenveto...33
6 SUUNNITTELU JA TOTEUTUS... 35
6.1 Valittu käyttöliittymä...35
6.1.1 Käyttö näppäimillä...36
6.2 Valikko... 37
6.2.1 Rakenne...38
6.2.2 Vieritettävyys... 44
6.3 Simulaattori... 47
6.3.1 Toiminta... 48
6.3.2 Rakenne...50
6.3.3 Suorituskyvyn mittaus... 50
6.4 Käyttöliittymän yksityiskohtia... 50
6.4.1 Latausindikaatio käyttäjälle... 51
6.4.2 Tallennettujen mittaustulosten esittäminen...52
6.5 Tyyliohjeet... 56
6.6 Heuristiset säännöt... 56
6.7 Kognitiiviset läpikäynnit...61
6.8 Pienet käytettävyystestit... 61
6.8.1 Sisäinen arviointi...61
6.8.2 Julkinen arviointi...61
6.9 Käytettävyyskriteerien valvonta...62
6.9.1 Käyttö käsineillä...62
6.9.2 Käyttöliittymän kieli...62
6.9.3 Yksinkertaisuus...62
6.9.4 Kriittiset toiminnot varmistettava... 63
6.9.5 Lukeman tasaantuminen näytettävä... 63
6.9.6 Mittauslukeman lukeminen helppoa... 63
6.9.7 Tallennusominaisuudet yksinkertaiset... 63
6.10 Yhteenveto...64
7 TESTAUS... 65
7.1 Käytettävyystestit... 65
7.1.1 Testin tavoite ja kohde... 66
7.1.2 Kontaktit...66
7.1.3 Kohdeongelmat...66
7.1.4 Testiajankohta... 67
7.1.5 Menetelmät ja henkilöt... 67
7.1.6 Testin kulku... 68
7.1.7 Suorituskyvyn mittarit... 69
7.1.8 Tehtävät...70
7.1.9 Tulokset...71
7.2 Käytettävyyskriteerien valvonta...72
7.3 Jälkiseuranta...73
7.3.1 Asiakaspalaute... 73
7.3.2 Käytön seuranta...73
7.4 Yhteenveto...74
8 JOHTOPÄÄTÖKSET... 75
8.1 Suunnitteluprosessi...75
8.1.1 Käytettä vyysarviot...75
8.1.2 Aikataulu...75
8.2 Ohjelmarakenne... 75
8.3 Suureriippumattomuus...76
8.4 Käytettävyys...76
8.4.1 Ominaisuuksien tärkeys... 76
8.4.2 Erot vanhaan mittariin... 78
8.4.3 Erot kilpailijan mittariin... 81
VIITELUETTELO...82
LIITE A MITTALAITTEEN TAVOITEARVOT... 85
LIITE В KILPAILEVA TUOTE...88
LIITE C KÄYTTÖLIITTYMÄLUONNOKSET... 91
LIITE D LATAUSLAITE... 95
LIITE E PALAUTTEEN ANALYSOINTIRAPORTTI...98
LIITE F KÄYTETTÄVYYSTESTIN MATERIAALI...103
SYMBOLI- JA LYHENNELUETTELO
a absoluuttinen kosteus, kaasussa olevan vesihöyryn massan suhde kaasun
tilavuuteen, [a] = 1 g/m3 10
bä
hierarkkisessa valikossa yhdellä tasolla olevien valintavaihtoehtojen määrä, valikon
"leveys" 21,41,42, 44, 45,46
näytölle yhtäaikaisesti mahtuvien vaihtoehtojen määrä vieritettävässä valikossa45, 46, 47
c laitteiston vasteaika käyttäjän valinnalle valikossa, esim. uuden valikon piirtoaika 21,40,41,42, 44, 46, 47 C02 (tässä) hiilidioksidipitoisuus, yksikkö [C02] = 1 ppm tai esim. 1 % 1,9, 85, 101 d aika, joka käyttäjällä kuluu yhden valikossa olevan vaihtoehdon lukemiseen ja
ymmärtämiseen 21,40,47
Ek(bj) käyttäjän valitseman vaihtoehdon odotusarvoinen sijainti valikossa, esim. valikon
yläreunasta lukien 40
FLASH haihtumaton puolijohdemuistityyppi, jonka voi ohjelmoida uudelleen useita kertoja 73 HP Hewlett-Packard Company, yhdysvaltalainen tietokonealan suuryritys
HP 49G Hewlett-Packard Companyn monipuolinen tieteislaskin hierarkkisen valikon tasoa kuvaava indeksi
16 16 21 IcHG
k
md mw
latausohjelman mittaama latausvirta 95
aika, joka käyttäjällä kuluu näppäimen painamiseen päätöksenteon jälkeen21, 40, 41,42, 44, 46, 47
(sekoitussuhteen kaavassa) muun aineen kuin veden massa 10
aineen seassa olevan veden massa 10
N puumaisessa valikossa olevien kohdevaihtoehtojen kokonaismäärä 41, 42, 44, 105
NiMH
P P*
Pws
QFD
RH
RS-232C
SCC
t
T
ТатЬ
Td tai Tdp
tN TníMH и V
PNiMH
WAP
nikkeli-metallihydridi(akku), yleinen uudelleen ladattavien akkujen kemiallinen
tekniikka 85,95
paine 9
vesihöyryn osapaine 9,10
vesihöyryn saturaatio-osapaine (lämpötilariippuvainen) 9, 10 Quality Function Deployment, 1960-luvulla Japanissa kehitetty työmenetelmä
asiakaslähtöiselle tuotekehitykselle ii, 75, 76
relative humidity, suhteellinen kosteus (yksikkö [RH\ = 1 % tai 1 %RH)1, 6, 10, 86, 101, 102, 103, 104
(EIA/TIA RS-232C), myös CCITT V.24/V.28, asynkronisen sarjaliikenteen sähköinen määrittely, käytetty eri muodoissaan mm. IBM PC -tyyppisissä
tietokoneissa 6, 85, 89
successful completion criteria, onnistuneen suorituksen vaatimus,
käytettävyystestin tehtäville määritellyt tapahtumat, joiden toteutuminen osoittaa
tehtävän onnistuneesti suoritetuksi 69, 70, 103, 104
aika, joka käyttäjältä kuluu yhden valikkotason läpäisyyn hierarkkisessa valikossa 40, 45, 46
lämpötila, yksikkönä esim. [7] = 1 °C tai 1 °F 6, 10
ambient temperature, ympäristön vallitseva lämpötila 103, 104 dewpoint temperature, kastepisteen lämpötila 1, 6, 9, 102
kokonaisvalinta-aika monitasoisessa valikossa 20, 41
latausohjelman mittaama akkupaketin lämpötila 95
käyttäjän valikossa käyttämä valinta- ja päätöksentekoaika 21
aineen tilavuus 10
latausohjelman mittaama akkupaketin napajännite 95
Wireless Application Protocol, erityisesti matkapuhelimilla tehtävää Internet
yhteyttä varten kehitetty tietonsiirtoyhteyskäytäntö. 17
WWW
x
World Wide Web, Intemet-verkossa toimiva hyperlinkkeihin perustuva tekstiä ja kuvia välittävä kokonaisuus, joka voidaan esittää monimutkaisena
valikkorakenteena 19
sekoitussuhde, kosteussuure, joka ilmaisee aineen seassa olevan veden massan suhteessa aineen muuhun massaan [jc] = 1 g/kg 10, 85, 101
1 JOHDANTO
Tässä työssä seurataan kuuden hengen työryhmässä toteutettavan kannettavan kosteusmittalait- teen käyttöliittymän kehitystyötä tuotevaatimuksista toimintaprototyyppiin.
Kirjoittajan tehtävänä oli toteuttaa laitteen näyttöosan sulautettu ohjelmistoja siten myös koko
naisuudessaan käyttäjälle näkyvä käyttöliittymä. Tämän vuoksi oli luonnollista, että tehtäväksi tuli myös laitetta koskevien käytettävyysasioiden tutkiminen. Projektin vaatimukset luotiin kui
tenkin jo ennen tämän työn aloittamista, joten kaikkiin yksityiskohtiin ja dokumentointeihin työ ei ole voinut vaikuttaa.
Tässä työssä esitetyt yksityiskohdat kuvaavat laitteen tilannetta toimintaprototyyppivaiheessa ja ennen sitä - tämä ei tarkoita, että tuote lanseerattaisiin lopulta täsmälleen esitetyn kaltaisena. On todennäköistä, että vielä edessä olevan testausvaiheen aikana myös käyttöliittymään tehdään muutoksia.
1.1 Tavoite
Tavoitteena on toteuttaa kannettavan kosteusmittalaitteen käyttöliittymä käytettävyysnäkökoh- dat huomioivalla tavalla. Tässä teoksessa keskitytään kosteusmittarin ohjelmakoodin ja -rakenteiden sijaan käyttöliittymän käytettävyyden ja rakenteiden saloihin.
Kosteusmittalaitteen suunnittelemisessa on seuraavat erityistavoitteet:
1. korvata edeltävän sukupolven mittalaite vaativien käyttäjien keskuudessa,
2. toteuttaa sovellettavissa oleva käyttöliittymä ja ohjelmarunko uuden sukupolven mittalä- hettimiin,
3. määritellä mittapääväyläprotokolla monimittapäälähettimien mittapääyhteyksille (sovelle
taan kannettavassa laitteessa yksinkertaistettuna versiona näyttölaitteen ja mittapään välil
lä),
4. parantaa edellisen sukupolven TD/RH-mittarin (kastepiste ja suhteellinen kosteus) käytet
tävyyttä ja
5. luoda laitteesta sellainen, että sitä voidaan mahdollisimman pienin muutoksin käyttää kaik
kien tuotevalikoimaan kuuluvien ja tulevaisuudessa julkistettavien suureiden mittaamiseen (esim. C02-pitoisuus, paine, kastepiste, suhteellinen kosteus).
Keskityn tässä työssä kohtiin 2 ja 4 muiden tavoitteiden asettamat rajoitukset huomioiden.
Kuva 1.1 Edeltävän sukupolven kannettava kosteusmittari.
I
Käyttöliittymä,I
ohjelman runkoTulevaisuuden tuotteet
Tulevaisuuden suureet Käytettävyys (
_ - i
i Suure- i
¡ri ippumattomuusj1
I Mittapääväylä- i protokolla
Kuva 1.2 Uuden kosteusmittarin suunnittelun hyödyntäminen tulevaisuudessa tapahtuu käyttämällä vanhaa laitetta sellaisenaan uusien suureiden kanssa ja toisaalta soveltamalla toteutettuja rakenteita uusissa tuotteissa.
Kosteusmittarin kaikki tavoitteet ovat aikaisempiin tuotesukupolviin verrattuna uusia: esimer
kiksi käytettävyyttä ei ole aikaisemmin huomioitu erityisenä suunnitteluun vaikuttavana tekijä
nä, ja tuotekonsepti täysin suureriippumattomasta mittalaitteesta on samalla tavalla uusi. Tämän projektin tulee osoittaa näiden asioiden toteutettavuus.
Kosteusmittalaitteen vaatimuksissa oli sellaisia laitteisto-ominaisuuksia, jotka tuovat käytettä
vyyden suunnitteluun vapausasteita ja siten ongelmiakin, esimerkiksi graafiset kuvat mahdol
listava näyttöjä mikroprosessoriohjattu mittapääkäsikappale.
1.2 Sisältö
Tässä työssä käsitellään ainoastaan käyttöliittymän loogista toimintaa eikä puututa esimerkiksi mekaanisiin yksityiskohtiin kuten näppäimistöratkaisuihin. Lisäksi pyrin soveltamaan olemassa olevia käytettävyysoppeja, joten käsittelen teoriaa melko vähän. Siihen tutustumiseksi lukijalle suositellaan viiteluettelossa mainittuja teoksia.
Mittalaitteiden erikoisominaisuuksia on tarkasteltu seuraavassa luvussa. Näiden vaihtoehtojen analysointi on pohjana laitteen vaatimusmäärittelylle, joka on kuvattu saman luvun loppuosassa - tarkempi, tuotekehityskeskeinen dokumentti löytyy liitteestä (Liite A).
Luvussa 3 avataan käyttöliittymien ja erityisesti valikoiden teoriaa niiltä osin kuin on tarpeen työn seuraavissa luvuissa käytettyjen merkintä-ja käsittelytapojen ymmärtämiseksi.
Varsinainen kannettavan kosteusmittalaitteen käyttöliittymän kehitysprosessin kuvaus alkaa lyhyellä katsauksella käytettävyystutkijan suosittelemaan esimerkkikehitysprosessiin ja sen si
sältämiin työmenetelmiin. Konseptisuunnittelun luvussa (luku 5) on kuvattu käyttöliittymän toiminto-ja käytettävyysvaatimusten synty. Kirjatut vaatimukset toimivat suunnittelun pohjana.
Käyttöliittymän suunnitteluja toteutus etenee luonnostelun kautta simulointiin ja laitteen käy
tettävyyden arviointi tuotekehitysvaiheessa huipentuu testaukseen. Luvussa 7 on kuvattu koste- usmittarin laiteprototyypille suunniteltu käytettävyystesti, jossa pyritään havaitsemaan ne käy
tettävyyden ongelmat, joita ei aikaisemmin toteutetuilla tutkimuksilla (koekäytöillä ja simuloin
neilla) ole löydetty.
2 KANNETTAVA MITTALAITE
Tässä luvussa esitellään lyhyesti kannettavien mittalaitteiden erityisominaisuuksia, ja lopuksi kuvataan toteutettavan kosteusmittalaitteen tavoitteet siinä muodossa kuin ne olivat projektin alussa. [Vai 1999] [Vai 1999b]
Tässä ei pureuduta mittareiden perustoimintoihin - lähes kaikki mittarit pystyvät näyttämään mittaustuloksia numeroina näytöllään. Tässä keskitytään sellaisiin ominaisuuksiin, jotka kuuluvat erilaisten perustoimintojen lisänä korkeamman hintaluokan mittalaitteisiin, ja liittyvät läheisesti työn kohteena olevaan kosteusmittalaitteeseen.
2.1 Erikoistoiminnot
Riippuen mittalaitteen käyttötarkoituksesta ja kohdekäyttäjistä voidaan laitteelta vaatia erikois
toimintoja. Näitä ovat esimerkiksi.:
— siirtoreferenssikäyttö (toisien mittalaitteiden kalibrointi kannettavan laitteen avulla)
— valvontakäyttö, joko paikallaan tallentavana (esim. museotilojen kosteus ja lämpötila) tai pistokokeina
— tutkimuskäyttö, nopeiden muutosten tallennus ja jälkianalysointi
— turvallisuustoiminnat, vaarallisten olosuhteiden havaitseminen
Kuva 2.1 Kannettavan mittalaitteen erityiskäyttökohteita.
Tarkastelen näistä kahta ensimmäistä hieman tarkemmin.
2.1.1 Siirtoreferenssikäyttö
Käytettäessä kannettavaa mittalaitetta toisien mittalaitteiden kalibrointiin, vaaditaan laitteelta seuraavia ominaisuuksia:
- Mittareiden anturit on saatava samoihin olosuhteisiin.
- Anturin lukeman tasaantuminen pitää olla havaittavissa.
- Lukemien tulee olla helposti vertailtavissa ja tarvittaessa erotus laskettavissa.
Anturien olosuhteiden samanlaisuuden varmistaminen on lähinnä kalibrointia tekevän henkilön ongelma. Tätä asennustyötä voidaan helpottaa mekaanisin ratkaisuin käsimittarin anturissa, ka
libroitavan laitteen anturissa ja prosessissa, jossa anturit ovat.
Mittauslukeman tasaantuminen on perinteisesti nähty seuraamalla lukemaa ja odottamalla
“varmuuden vuoksi” riittävän pitkä aika. Tätä toimenpidettä voidaan helpottaa esittämällä antu
rin antamat lukemat kuvaajana, jolloin käyttäjä näkee helposti, kuinka pian lukema vakiintuu ja pystyy ennalta arvioimaan asymptootin, jota lukema lähestyy.
Lukemien yhtäaikainen vertaileminen on mahdollista, jos ne saa yhtäaikaa näkyviin. Käytän
nössä useamman numeronäytön sisältävät mittalaitteet ovat yleisiä. Lisäksi kalibroitavan lait
teen lukeman näyttämiseksi kannettavan mittarin näytöllä täytyy kalibroitavan laitteen tukea etäpäätettä ja laitteiden välille on saatava tiedonsiirtoyhteys.
Tämä toiminto halutaan toteuttaa uuteen kosteusmittariin.
2.1.2 Valvontakäyttö
Paikallaan suoritettavassa valvontakäytössä mittarin pitää pystyä tallentamaan mittaushistoria kellonaikoineen ja päivämäärineen, varmistamaan tallennetun tiedon säilyvyys ja arkistoimaan sekä ilmoittamaan mahdolliset häiriötilanteet.
Käyttötarkoituksesta riippuen asetetaan eri vaatimukset tallennettavan ajanjakson pituudelle ja tallennustiheydelle. Tämän vuoksi näiden parametrien on syytä olla säädettävissä ja muistin määrä laitteessa on mitoitettava pahimman mahdollisen tapauksen mukaan.
Tarvittavat varmistusseikat riippuvat käyttötarkoituksesta. Joissain jälkitutkimus- ja valvonta
tehtävissä laitteen tallentaman tiedon tulee kestää erilaisia ulkoisia rasituksia, esimerkiksi lait
teen rikkoutumisen iskusta, vedestä tai tulipalosta.
Ensisijaisesti kannettavaksi mittalaitteeksi suunnattua laitetta ei lähdetä sovittamaan äärimmäi
siin “musta laatikko” -tyyppisiin tehtäviin. Yksi tapa rajoittaa vaatimuksia on rajoittua sellaisiin sovelluksiin, joissa tallennettujen tietojen katoamisesta ei ole vaaraa lähinnä kuin laitteen vai-
mistajan maineelle. Uudessa kosteusmittalaitteessa mittaustulosten keruutoiminto rajataan täl
laisiin ”turvallisiin” käyttötarkoituksiin.
2.2 Uuden laitteen vaatimukset
Tämä työ on osa projektia, jossa on tarkoitus kehittää kannettava mittalaite kastepisteen (TD), suhteellisen kosteuden (RH), lämpötilan (Г) ja näistä johdettavien suureiden mittaamiseen.
Käytännön mittauskohteita ovat muovien valuprosessit, maakaasutankit, paineilmaverkot erityi
sesti tehdaskiinteistöissä ja lääketieteelliset prosessit. Tavoitelaitteistoa voi lisäksi käyttää esi
merkiksi pistotarkistuksiin. Laitetta voidaan käyttää myös kosteus-ja lämpötilamittalähettimien kalibrointiin automaatiojärjestelmissä. Kannettava mittari toimii toimenpiteessä siirtoreferenssi- nä.
Mittalaite pystyy välittämään mittaamansa kosteussuureet sisäänrakennetun RS-
232C-sarjaliitynnän kautta päätelaitteelle, tai vaihtoehtoisesti tiedonkeruu voidaan suorittaa suo
raan laitteen muistiin.
Anturi, mittakärki
Käsikappale, mittapää
Kuva 2.2 Projektin kohteena olevan kannettavan mittalaitteen perusrakenne.
2.2.1 Tiedon keruu
Toteutettavan kosteusmittalaitteen tulee sisältää mittauslukemien keruutoiminnot: käyttäjän pi
tää pystyä valitsemaan mittauslukemien tallennuksen aloitus-ja lopetushetki, tallennustiheys sekä tarvittaessa hänen pitää voida pystyä poimimaan ja tallentamaan mittaustuloksia laitteen muistiin valitsemillaan hetkillä.
Laite tallentaa mittaustulokset muistiinsa, josta ne voidaan siirtää sarjamuotoista tiedonsiirto
yhteyttä pitkin tietokoneeseen. Tietokoneeseen asennettava ohjelmisto mahdollistaa kerätyn tie
don muokkaamisen ja muotoilun juuri käyttäjän toivomaan muotoon. Ohjelmiston avulla voi
daan näyttää joko reaaliaikaisia mittausarvoja tai muistiin kerättyjä arvoja.
Kerätyt mittaustulokset pitää pystyä myös lukemaan laitteen omasta näytöstä.
2.2.2 Kaksi näyttötapaa
Kaikki mittaustulokset pystytään reaaliajassa esittämään sekä laitteen omalla grafiikkaan pysty
vällä nestekidenäytöllä että laitteeseen yhdistetyllä tietokoneella. Käytännössä mittalaitteen täytyy kyetä välittämään mittaustulokset jatkuvasti tai ainoastaan pääteohjelmiston pyytäminä hetkinä tietokoneliityntänsä kautta.
2.2.3 Kannettavuus
Laitteelle luodaan oma kantolaukku, joka suunnitellaan erityisesti tätä nimenomaista laitetta ja sen tarvikkeita varten. Ladattava akku mahdollistaa laitteen käytön 24 tunnin ajan.
Mittalaiteen kannettavuuden tulee olla niin hyvä, että sitä voidaan helposti käyttää pistokokeissa ja kosteuden valvonnassa kenttäolosuhteissa (esimerkiksi puutavarakuivaamoissa), kenttäkali-
broijana saman valmistajan mittalähetinyksiköille ja siirtonormaalina muiden kosteudenmitta- usinstrumenttien tarkistamiseen kenttäolosuhteissa.
Tiedon keruuta varten laite tulee varustaa virransäästötoiminnoin, jotta keruuaika yhdellä akun latauksella on ainakin kaksi viikkoa.
2.2.4 Kaasunäytemittaukset
Laite voidaan varustaa tarvittaessa sille erityisesti suunnitellulla muokattavalla kaasunäytemit- tauslaitteistolla (Kuva 2.3 esittää yhtä mahdollista laiteyhdistelmää). Laitteiston osat ovat pa
kattavissa mittarin kantolaukkuun ja ovat siten helposti kuljetettavissa mittauspaikalta toiselle.
Jäähdytyskierrukka
Näyte sisään
Venttiili
Näyttölaite
trø
Neula- Virtaus- venttiili mittari
Näytekammio
Mittapää
Kuva 2.3 Näytteenottojärjestelmä muovin valamisprosessin kosteuden mittaamiseen. Jär
jestelmä jäähdyttää ja suodattaa säiliöstä imetyn näytteen ennen sen johtamista mittapään mitattavaksi.
Näytteenottojärjestelmällä kosteusmittaus voidaan suorittaa myös sellaisista paikoista, joita ei voida saavuttaa normaalein mittaustavoin, esimerkiksi muovin valamisprosessissa käytetyistä siiloista.
2.2.5 Kenttäkalibrointitoiminnot
Digitaalisten kosteus-ja kastepistemittalähettimien virittäminen on mahdollista tämän uuden kosteusmittarin avulla. Lähettimet voidaan kytkeä suoraan kannettavaan mittalaitteeseen, joka toimii operaatiossa siirtoreferenssinä. (Käytännössä tämä edellyttää sitä, että fysikaalisesti voi
daan saavuttaa riittävä tarkkuus kalibroinnille asennusolosuhteissa.) 2.2.6 Mittausominaisuudet
Näyttölaitteeseen voidaan kytkeä erityyppisiä mittapääkäsikappaleita. Laitteeseen toteutetaan kosteusmittapäät aggressiivisiin mittausympäristöihin, elektroniikalle vahingollisiin olosuhtei
siin ja erikoismittauksiin (Liitteet A.2 ja A.3).
Mittapäiden erot ovat anturiteknologian lisäksi rakenteessa ja siten myös kestävyydessä. Esi
merkiksi ruostumattomasta teräksestä valmistettu mittakärki sopii aggressiivisiin mittausympä
ristöihin. Vahingollisen atmosfäärin mittapää sisältää kaapelin käsikappaleen ja mittakärjen vä
lillä, joten itse mittakärki voidaan asettaa sellaisiin olosuhteisiin, mitä käsikappaleen elektro
niikka ja operoiva henkilö ei siedä. Erikoismittauksiin tarkoitettu mittapää sopii erityisesti erit
täin kuivien prosessikaasujen mittaamiseen, esimerkiksi paineilmaverkostojen kuivuudenval- vontaan. Kastepisteen lämpötila on mitattavissa sen avulla jopa -50 °C:een asti.
Mittapäät varustetaan uusilla kapasitiivisilla antureilla, jotka parantavat mittauksen luotetta
vuutta suuren tarkkuuden, pitkäaikaisen vakauden ja nopean vasteajan vuoksi. Näyttölaiteosan pitää myös mahdollistaa mittakärjen erityistoiminnot, esimerkiksi erittäin kuivien olosuhteiden mittapäiden automaattisen virityksen käyttäjän näin halutessa. Viritystoimenpide pitää voida asettaa myös automaattisesti tapahtuvaksi olosuhteiden muuttuessa sekä määrävälein, mikäli mittausolosuhteissa ei tapahdu muutoksia.
Kosteussuureiden mittaamisen lisäksi tulee mittapäätä vaihtamalla mittarin näyttölaitteen sopia myös muiden suureiden mittaamiseen. Tulevaisuudessa kiinnostavia suureita ovat mm. paine (p) ja hiilidioksidi (C02). Lisäksi suureiden määrää lisää samojen fysikaalisten suureiden eri
tyyppiset mittaukset, esimerkiksi meteorologisen paineen mittaaminen ja paineistetun kaasuver- kon paineen mittaaminen.
RH, T, Td,
p,CO2
Kuva 2.4 Näyttölaitteeseen kytkettävät mittapäät mittaavat eri suureita. Yhteistä niille on soveltuvuus mittaustarkoitukseensa ja yhteensopiva liitäntä näyttölaitteeseen, eli itse ”mit
tariin”.
2.2.7 Suorituskyky
Laitteeseen pitää voida kiinnittää kaksi mittapäätä yhtäaikaisesti. Koska mittapäät voivat olla erityyppisiä ja pystyvät mittaamaan ja laskemaan kymmeniä suureita, on käyttäjän pystyttävä valitsemaan näytöllä näytettävät suureet.
Seuraavat kosteustunnusluvut ovat johdettavissa kosteusmittauksen yhteydessä:
— kastepisteen lämpötila (TD)1
— märkäsukan lämpötila2
1 Pw=pWS' кипГ=Го, [rD] = esim. 1 °C tai 1 °F
2 Psykrometrissä käytetyn kostean lämpömittarin lukemaa vastaava lämpötila.
— sekoitussuhde (х)ъ
— absoluuttinen kosteus (a)* 4
— entalpia
— vesihöyryn osuus (ppmv)
— suhteellinen kosteus (RH)5
— lämpötila (T)
Lukemat on pystyttävä esittämään sekä metrijärjestelmän että tuumajärjestelmän yksikön.
2.2.8 Käyttöliittymä
Käyttöliittymän osalta laitteen vaatimusmäärittely on varsin suppea:
”Kosteusmittalaitteen tulee olla helppokäyttöinen.” Tarkemmalla tutustumisella selviää, että tällä tarkoitetaan erityisesti seuraavia seikkoja:
Käyttöliittymän tulee ohjata käyttäjää laitteen käytössä. Laitteen käytön tulee olla ilmeistä ilman käyttöohjeen lukemista, mikäli mittaajalla on aikaisempaa kokemusta vastaavien suureiden mittaamisesta.
Käyttäjän pitää voida pystyä muokkaamaan mittausjärjestelyä, esim. näytteenottolaitteistoa ja asettelemaan mittaukseen liittyviä tunnuslukuja saadakseen laiteen sopimaan juuri omaan mitta
ustehtäväänsä.
5 X = mw/mj, [jc]= 1 g/kg 4 a = mw/V, [a] = 1 g/m3 5 RH= 100%pw/pws
3 KÄYTTÖLIITTYMÄT
Tämän luvun tavoitteena on selvittää käyttöliittymien suunnitteluun liittyviä perusasioita, ra
joittuen ainoastaan kannettavassa laitteessa käyttökelpoisiin ratkaisuihin. Mikäli käyttöliittymi
en ja valikkojen peruskäsitteet sekä teoriat ovat lukijalle tuttuja (esim. viiteluettelossa esitettyjen teosten muodossa), voi tämän luvun huoletta ohittaa.
3.1 Käytettävyys
Käyttöliittymän suunnittelussa on pyritään toteuttamaan laitteen tavoitteet käytettävyys maksi
moiden. Käyttöliittymä on yksi tärkeä osa käytettävyyttä, mutta ei ainoa. Käytettävyyteen voi
daan lukea muitakin asioita, esimerkiksi laitteen sopivuus tarkoitukseensa ja kestävyys.
Käytettävyydestä puhuttaessa viitataan usein ISO-standardin mukaiseen käytettävyyden määri- telmään[IS01997], jonka mukaan käytettävyys on ”käyttötilanteen määritelmä” ja kattaa kolme osa-aluetta: käytön tehokkuus, käytön taloudellisuus ja käytön miellyttävyys.
3.1.1 Käytettävyyden vaikutus
Käyttöliittymällä on välittömiä ja välillisiä vaikutuksia tuotteen menestykseen. Näitä ovat vä
littömät ja välilliset vaikutukset.
Käyttöliittymä vaikuttaa välittömästi mm. ostopäätöksiin, esimerkiksi messuilla tapahtuvissa esittelyissä. Tuotteen maineen kasvaminen markkinoilla käyttökokemusten perusteella on sen sijaa välillistä vaikutusta, sillä pelkkä maine ei tuo suoraan lisää myyntiä.
3.2 Syöttötavat
Kaikenlainen vuorovaikutus tietokonelaitteiden ja niitä käyttävien ihmisien välillä peruu infor
maation syöttämiseen koneelle ja koneen antamien vasteiden tulkintaan. Informaation syöttämi
nen tietokonelaitteelle voidaan tehdä kahdella tavalla:
3.2.1 Erämuotoinen syöttö
Erämuotoisessa syötössä (batch data entry) tietokonelaite kyselee ennalta päätettyjä tietoja käyttäjältä tunnetussa järjestyksessä. Jo syötettyjen tietojen korjaaminen on vaikeaa ja vir- hesyötteiden havaitseminen ja korjaus työlästä.
3.2.2 Vuorovaikutteinen syöttö
Vuorovaikutteisessa syötössä (interactive entry) tietokone toimii koko ajan saamiensa vasteiden mukaan “järkevästi”. Laitteisto pyrkii neuvomaan käyttäjää ja päättelee itsestään selvät ainoat vaihtoehdot.
MS-DOS Prompt
(C)Copyright Microsoft Corp 1981-1996.
C:\>COpy CON : tOOti.txt Teruel
Kirjoitan tässä viestiä suoraan tiedot
tiedostoon MS-DOS-järjestelmän COPV-komennolla.
Aikaisempi enrivien korjaaminen on mahdotonta Z
1 file(s) copied C:\>COpy CON:: testi.txt Too many parameters C :\>copy CON: testi.txt
Overwrite testi.txt (Ves/No/All)?y
Ylimääräisen kaksoispisteen poistaminen vaati koko rivin loppuosan uudelleenkirjoittamista.
2
1 file(s) copied C : \>
C : \>
C:\>
¡C : \ >
Kuva 3.1 Microsoftin MS-DOS-järjestelmän erämuotoiseen syöttöön perustuva komentotulkki.
ШЕШШШ
$0’
r
Ck* iheponyou wer* e ut*w*lhit primat. «nd*e#>ctickKuva 3.2 Kirjoittimen asennustoimintoa Microsoft Windows 95 -käyttöjärjestelmän vuo
rovaikutteisessa käyttöliittymässä.
Vaikka vuorovaikutteinen tiedon syöttö on aloittelijalle lähes poikkeuksetta nopeampaa ja var
mempaa kuin erämuotoinen syöttö, voidaan joissain erityistapauksissa (esim. suuri määrä va
kiomuotoista tietoa) suurempi tiedonsyöttönopeus saavuttaa erämuotoisella syöttöjärjestelyllä.
Lisäksi erämuotoinen käyttöliittymä ja sen syötteet ovat helposti kuvattavissa tekstinä, joka hel
pottaa käyttöliittymän dokumentointia ja käyttöohjeen tekemistä.
Tekstipohjainen käyttöliittymä ja -ohje ei kuitenkaan jää käyttäjän mieleen yhtä hyvin kuin gra
fiikkaa ja värejä käyttävä graafinen käyttöliittymä.
OK f Cmrti I
I cro»»ft(Rl Wru1»H6 95
tC)Cot>yr*ght Niemeft Corj» 1)91 1)96
\>eod» C0M1 П00
Kuva 3.3 A) Sarjaliikenneliitännän nopeuden muuttaminen 9600 bittiin sekunnissa Win
dows 95 -järjestelmässä. B) Samassa järjestelmässä kokenut käyttäjä voi tehdä muutoksen nopesti lyhyellä komentorivillä erämuotoisesti.
3.3 Kannettavat laitteet
Kannettavien laitteiden käyttöliittymät eroavat tietokoneiden käyttöliittymistä usein siksi, että laitteen fyysinen koko asettaa omat rajoituksensa syöttölaitteille ja näytölle - toinen tärkeä ja useimmiten vähemmälle huomiolle jäävä syy on se, että hyvän käytettävyyden saavuttamisessa kannettavan laitteen normaalissa käyttöympäristössä eivät toimi samat ratkaisut kuin toimisto- olosuhteissa.
3.3.1 Syöttövälineet
Kotitietokoneiden graafisien käyttöliittymien tutuin informaationsyöttöväline on hiiri. Koska hiiri vaatii toimiakseen sileää pöytätilaa, kannettavissa laitteissa suositaan useimmiten muita syöttölaitteita, esimerkiksi näppäimiä (näppäinhiirtä6), kosketusnäyttöä tai ohjaustikkua.
Näistä ratkaisuista halvin ja yksinkertaisin on näppäinohjaus. Se on suosituin yksinkertaisuuten
sa, kestävyytensä, tiiviytensä, hintansa ja puhdistettavuutensa takia. Näppäinohjausta on kuiten
kin mahdotonta saada täysin havainnolliseksi.
3.3.2 Näppäinohjaus
”Nuolinäppäimillä tapahtuva näppäinohjaus” ei ole aivan yksiselitteinen termi. Vaikka nuo
linäppäimiä valittaisiin käyttöön neljä kappaletta (yksi jokaiselle pääilmansuunnalle), jää run
saasti vaihtoehtoja näppäinten sijoittelulle.
Näppäinten sijoittelulla voidaan vaikuttaa laitteen käytettävyyteen ja havainnollisuuteen. Esi
merkiksi tekstinkäsittelylaitteessa vaakasuoraan liikkuminen on huomattavasti yleisempää kuin pystysuunnassa liikkuminen, joten vaakasuoraan ohjaavien nuolien sijoittelu vaikuttaa käytettä
vyyteen enemmän kuin pystysuoraan ohjaavien painikkeiden.[Dix!993]
A) B) C) D)
* 4 * * *
* 4 f
Kuva 3.4 Erilaisia mahdollisuuksia sijoitella nuolinäppäimet laitteeseen. Vaihtoehto C) on kotitietokoneiden näppäimistöistä tuttu käänteinen-T-asetelma (inverted T).
Kuva 3.4 näyttää yleisimmät käytetyt muodot nuolinäppäinnelikolle. Näistä vaihtoehto D) on yleensä käyttäjälle selkein, mutta ei tehokkain aktiivisessa käytössä. Selkeyden vuoksi käyttäjät tuntevat asetelman havainnollisemmaksi kuin muut esitetyt vaihtoehdot. Tämä ensivaikutelma
kin on tärkeä yritettäessä totuttaa käyttäjä uuteen laitteeseen.
6 Näppäinhiireksi (keymouse) kutsutaan nuolinäppäimiä muistuttavaa nelisuuntaista ja -haaraista ohjausnäppäintä, jollainen on tuttu mm. pelikonsolien ohjaimista.
Käyttöliittymän tulee antaa palautetta käyttäjälle. Näppäinohjauksessa palautteen antaminen on huomioitava teknistä ratkaisua valittaessa. Näppäintä painettaessa käyttäjän aisteihin vaikuttaa painamiseen tarvittava voima ja näppäimen painamiseen tarvittava matka (painuma).
Kalvonäppäimistöt ovat halpoja, helppoja pitää puhtaina ja kestäviä normaalikäytössä. Mutta painumaa ei näppäintä painettaessa ole, pitävät käyttäjät näppäimistöä tuntumaltaan suhteellisen huonona[Dixl993]. Koska käyttäjä ei saa suoraa palautetta tuntoaistillaan, on esimerkiksi pankki
en maksuautomaattien kalvonäppäimistössä palautteen anto suoritettu erikseen äänimerkin avulla.
Kotitietokoneen näppäimistö on esimerkki näppäimistöstä, joissa on yritetty saavuttaa suora tuntoaistiin kohdistuva palaute suhteellisen halvalla hinnalla. Tämä näppäimistötyyppi on kui
tenkin vaikea puhdistaa eikä se siten sovellu likaisiin ympäristöihin.
Näppäintyypin valinta liittyy pääosin laitteen mekaaniseen käytettävyyteen, joten sitä ei käsi
tellä tässä työssä tarkemmin.
3.3.3 Vasteen antaminen
Kaikissa laitteissa käyttäjän toiminta vaatii laitteelta käyttäjälle suunnattua informaatiota. Jois
sain kokonaisuuksissa laitteen antama vasteinformaatio on koko laitteen käytön tarkoitus, esi
merkiksi taskulaskimessa, jossa syötettyyn laskutoimitukseen saadaan vasteena laskutoimituk
sen tulos. Esimerkiksi prosessinohjausjärjestelmissä käyttäjälle annettava vaste ei välttämättä ole laitteiston toiminnan tarkoitus. Nykyään on kuitenkin huomattu suoran käyttäjävuorovaiku- tuksen merkitys myös tällaisissa laitteistoissa.[Dix!993]
Koska näköaisti on terveen ihmisen tärkein havainnointitapa, on luonnollista esittää käyttöliit
tymän asiat kuvina, tekstinä tai symboleina sopivassa näyttölaitteessa. Tällaisia näyttölaitteita ovat esimerkiksi katodisädeputket (tv-monitorit), nestekidenäytöt ja merkkivalot.
Kannettavissa laitteissa tyydytään usein nestekidenäyttöihin ja merkkivaloihin, harvemmin käytetään kuvaputkia7. Taskukokoisissa laitteista kuvaputkien käyttö on teknisesti mahdotonta, sillä laitteet ovat usein akku- tai paristokäyttöisiä ja niissä on pyrittävä usein minimoimaan energiankulutus. Tämän vuoksi nestekidenäytön eri muodot ovat saaneet 1980-luvun jälkeen suuren suosion.
7 Esimerkkejä kannettavasta laitteesta kuvaputkella ovat vanhemmat oskilloskoopit, signaalianalysaattorit ja muut vastaavat suurehkot mittalaitteet. Nykyään näissäkin suositaan nestekidenäyttöjä ja muita kevyempiä näyttöteknii- koita.
3.3.4 Nestekidenäytöt käyttöliittymissä
Nestekidenäytössä kuva muodostetaan hyödyntämällä puolinestemäisen aineen optisten ominai
suuksien muuttumista sähkökentän alaisena. Energiankulutus on hyvin pieni, mutta näyttö vaatii näkyäkseen ulkoista valoa tai erillisen valonlähteen, “taustavalon”.
Nestekidenäyttö pystyy näyttämään näyttöä valmistettaessa määriteltyjä kuvioita, joita voidaan hyödyntää merkkilamppujen tapaan, mutta näistä valmiista symboleista voidaan muodostaa myös suurempia kokonaisuuksia, joilla saadaan lisää vapautta näytön sisältöön.
Yleisin tapa hyödyntää nestekidenäyttöön valmistettuja kiinteitä kuvioita on seitsensegmentti- näyttö, joka kykenee muodostamaan selkeästi kaikki numeromerkit (0 - 9). Käyttöliittymien vaatimusten kasvettua nykyään käytetään usein tekstipohjaisia tai graafisia nestekidenäyttöjä.
Näissä kuva muodostetaan ohjaamalla suurta määrää suorakaiteenmuotoisia kuvapisteitä.
Graafinen nestekidenäyttö sopii mainiosti kannettavan laitteen vuorovaikutteisen käyttöliitty
män vasteen näyttämiseen. Haittapuolina ovat vuorovaikutteisen ja graafisen käyttöliittymän vaatimat tietojenkäsittelytehot ja suunnitteluresurssit.
¡ma,я waetpmiæ .
l.PlOt function;:..
2.1/0 Functions..
3. constants lib..
4. Пинегхе sotuer..
5. Tine & date..
6. Equation Hriter 7. File напазег
Kuva 3.5 Hewlett-Packard Company on käyttänyt kiinteitä symboleja graafisen nesteki
denäytön ohella HP 49G -tieteislaskimiensa näytössä. Näyttö mahdollistaa monipuolisen graafisen valikkopohjaisen käyttöliittymän, jota ohjataan nuolinäppäimillä. HP:n laski
missa käyttöliittymän erikoisominaisuutena on erityinen pikavalikko näytön alareunassa, josta toimintojen valinta tapahtuu yhdellä painalluksella (näppäimet F1 - F6).[Hewl999]
3.4 Valikot
Käytettäessä suurta näyttöä ja osoitinlaitetta voidaan valtaosa toimenpiteistä toteuttaa suoralla manipulaatioilla, esimerkiksi tiedostokuvakkeen siirtämisenä hiirellä toiseen ikkunaan. Pienellä näytöllä varustetussa kannettavassa laitteessa mahdollisuudet suoraan manipulointiin ovat vä
häiset. Näppäinhiireen pohjautuvassa käyttöliittymässä suora manipulointi on hankalaa.
Suoramanipulaatiomahdollisuuksien korvaamiseen käytetään usein valikkoja ja lomakkeita.
Vanhoissa tietokonejärjestelmissä valikot olivat koko näytön peittäviä ja valinnat tehtiin nume
rokoodein - nykyisissä valikkopohjaisissa järjestelmissä suositaan ponnahdusvalikoita, moni- valintanappejaja sulautettuja linkkejä tekstissä (esim. WWW ja WAP matkapuhelimissa).
Valikot ovat tehokkaita käyttöliittymiä, koska ne korostavat käyttäjän kykyä tunnistaa asioita.
Käyttäjät valitsevat sopivimman vaihtoehdon näppäilyillä tai osoitinlaitteella ja saavat palaut
teen valinnastaan välittömästi.[Shnl998]
3.4.1 Tehtäväpohjainen järjestely
Valikkojen perustehtävä on tarjota käyttäjälle järkevä, helppotajuinen, muistettavissa oleva ja mukava tehtävään liittyvien asioiden järjestys. Hierarkkiset järjestelmät ovat suosittuja juuri näiden seikkojen vuoksi: kirjat jaetaan lukuihin ja kappaleisiin, ohjelmistot moduuleihin sekä eliöt heimoihin ja lajeihin. Järjestelmä on hyvin selkeä siihen asti, kunnes joku yksilö ei sovi oikeastaan mihinkään yksittäiseen kategoriaan. Tämä voi pakottaa yksilön sijoittamiseen useaan kategoriaan ja näin rakenteesta muodostuu verkosto (network).
Eri tavalla järjesteltyjen valikkojen tehokkuutta on tutkittu lukuisissa lähteissä. 48 aloittelijan kokeessa yksinkertaisella kolmitasoisella puumaisella valikolla saavutettiin 16 kohdetoiminnon tapauksessa virheiden lukumäärän ja käyttäjän pohdinta-ajan puolittuminen kun toiminnot jär
jesteltiin tehtävän mukaiseen järjestykseen.[Liel982] Vastaavankaltaisessa testissä 109 käyttäjän ja 260 tehtävän otoksella saavutettiin sama tulos. Erityisesti epämääräisen terminologian tapa
uksessa, esimerkiksi “lihavoitu” vai “tummennettu”, aakkosjärjestyksessä oleva valikko on huono ratkaisu. [McD1983]
Valikko voi tarkoittaa yksittäistä valintaa kahden vaihtoehdon välillä tai monimutkaista tieto
järjestelmää tuhansine näyttöineen. Yksinkertaisimmillaan valikko koostuu yhdestä valintaik
kunasta (Kuva 3.6). Laajempien valintojen tapauksessa voidaan käyttää lineaarista sekvenssiä, jossa eteneminen ei ole riippuvainen käyttäjän valinnoista.
Monimutkaisemmissa sovelluksissa käytetään useasta tasosta muodostuvaa puumuotoista valik
koa. Tämä järjestely on ylivoimaisesti suosituin. [Shn 1998] Neljännen ryhmän muodostavat asy- kliset ja sykliset verkostot. Näissä käyttäjä voi edetä valikosta toiseen puurakennetta vapaam-
min ja reittejä yhteen kohtaan on useampia. Syklinen verkosto on tehokas, mikäli rengasraken- teiden avulla voidaan tehostaa yleisesti toistettuja toimintoja.
Puurakenne
Syklinen verkosto Asyklinen verkosto
Kuva 3.6 Valikkojärjestelmä voi koostua yksittäisistä valikoista, mutta yleisin valikko on puumainen. Isoissa puurakenteissa tai monimutkaisemmissa verkostoissa liikkuminen voi olla käyttäjille vaikeaa.
3.4.2 Yksittäiset valikot
Valikot voivat olla koko ajan näkyvissä tai vaihtoehtoisesti “ponnahtaa” näkyviin tietyllä toi
menpiteellä, esimerkiksi näppäimenpainalluksella.
Yksinkertaisimmillaan valikko voi olla binaarinen valikko, jossa on kaksi valintavaihtoehtoa, esimerkiksi ”kyllä - ei”, ”oikein - väärin” tai ”mies - nainen”. Näppäimistöpohjaisissa laitteissa valinnat toteutetaan yleensä valintavaihtoehdoista valituilla muistikaskirjaimilla (mnemonic letters), graafisissa järjestelmissä käytetään tällaisessa tapauksessa esimerkiksi radiopainikkeita (Kuva 3.7).
Kuva 3.7 Radiopainikkeilla toteutettuvalinta kahden vaihtoehdon välillä. Microsoft Win
dows -järjestelmissä valintatoimenpide voidaan toteuttaa myös näppäimistöllä alleviivat
tujen muistikaskirjaimien avulla.
Usein kerralla näkyvien vaihtoehtojen määrää alennetaan puumaisella valikkorakenteella, mutta joskus on syytä rajoittua yhden valikon käyttöön. Näissä tapauksissa ei ole luonnollista tehtävä-
pohjaista luokittelua valikon tasa-arvoisille vaihtoehdoille: Vaihtoehdot sijoitetaan vieritettä
vään tai sivutettuun valikkoon tai kaksiulotteisen matriisin muotoon, esimerkiksi linkeiksi WWW-sivulle. Kaksiulotteisella matriisilla saadaan suuri määrä vaihtoehtoja näkymään kerralla ja siten minimoidaan tarve vierittää näyttöä.
3.4.3 Lineaariset sekvenssit
Lineaarisella sekvenssirakenteella voidaan monimutkainen valintatoimenpide jakaa moneen yksinkertaiseen valintaan. Näyttämällä ainoastaan yksi valintatehtävä kerrallaan helpotetaan oikean valinnan löytämistä ja toimenpiteiden muistamista.
Valintasekvenssinä voidaan esittää esimerkiksi dokumentintulostusjärjestelmässä tulos- tusasetusten valinta. Esimerkiksi kirjoittimen, rivinvälin ja sivunnumeroinnin valinta voidaan kysyä käyttäjältä yksi kerrallaan. Toinen esimerkki on tietokoneella tehtävät kyselyt, joissa vastaajien halutaan keskittyvän ainoastaan yhteen valintaan kerrallaan.
Lineaarisissa sekvensseissä eteneminen tapahtuu aina ennalta määrätyllä tavalla ja pakottaa käyttäjän vakiomuotoisen päätöksentekoprosessin lävitse. Mikäli tämä ei ole järjestelmän ta
voite, voidaan tulostusasetukset esittää yhdessä suuremmassa valikossa, kunhan kukin erillinen valinta on selkeästi erotettu muista. Tämä järjestely antaa käyttäjän tehdä valinnat haluamassaan järjestyksessä ja nopeuttaa käyttöä. [Shn 1998]
3.4.4 Puurakenteet
Vaihtoehtojen määrän ollessa suuri on niiden hahmottamisen helpottamiseksi hyvä luokitella ne sopiviin ryhmiin. Nämä ryhmät muodostavat puurakenteen (tree structure) [Norl991], Suurin osa joukoista voidaan luokitella selkeästi useaan ryhmään. Tällaisia ryhmiä ovat esimerkiksi:
— Urokset, naaraat.
— Eläimet, kasvit, elottomat.
— Kevät-, kesä-, syksy-, talvi-.
— Alle 10, 10-25, yli 25.
— Rytmisoittimet, jousisoittimet, puupuhaltimet, vaskipuhaltimet.
— Kirjasinlajit, kirjasinkoot, kirjoitustyylit, rivinvälit.
Vaikka ryhmittely tuntuisi itsestään selvältä, voi se olla esimerkiksi eri kulttuurissa eläneelle vaikeaselkoinen ja ristiriitainen. Luokitteluja luettelointi on monimutkaista ja yleensä yhtä oi
keaa luokittelua ei ole. Esimerkiksi värien luokittelu voidaan tehdä monella tavalla, ja silti raja
tapauksia esiintyy.
Mikäli kullakin puurakenteen tasolla luokittelu on luonteva ja järkeenkäyvä, valikossa etenemi
nen tapahtuu hetkessä edellyttäen, että käyttäjä tietää mitä toimintoa etsii. Toisaalta epäluonnol
linen ryhmittelyjä epätietoisuus etsittävästä kohteesta voi eksyttää käyttäjän puumaiseen valik
koon pitkäksi aikaa. [Rob 1981]
Myös valikon terminologialla vaikutetaan käyttäjään: Epämääräinen “Päävalikko” korostaa oh
jelmiston rakennetta, sen sijaan on syytä käyttää selkeämpiä otsikoita, kuten esimerkiksi “Las- kentatoiminnot” tai lyhyesti “Laskennat”. [Shn 1998]
Recycle Bin SSDn tuoteprojeköt
Aleo vis
Databases tim¡48m.xh, vutenio.xls (Common)
ypen
¿¿3 Jk Floppy (A) Desktop ee Shortcut Cut
Copy Create Shortcut
% Netscape Messet C3 Shortcut to Desktop info (Common) Shortcut to Üpd
85-1210 i MISllI Send To
Templates Shortcut to Ten (Common) DmMÍ¡_2 лЬ
Vaisala Shortcut to Sw Shortcut to
Intranet COMI 192..
Kuva 3.8 Puurakenteinen ponnahdusvalikko Microsoft Windows 95 -järjestelmässä. Käyt
täjä painaa hiiren oikeaa näppäintä valikon näyttämiseksi.
Puumaisen rakenteen koko ilmaistaan leveytenä ja syvyytenä. Leveydellä kuvataan sitä, kuinka paljon yksittäinen valikko sisältää alavalikolta, syvyydellä vastaavasti peräkkäisten alavalikoi- den määrää. Mikäli useampi vaihtoehto sijoitetaan samaan valikkoon, syntyy leveämpi valikko- puu ja samalla puun syvyys pienenee.
Ensimmäiset tutkimukset suosittivat syvyyden minimoinnin sijaan yhden valikon vaihtoehtojen määrän minimointia. Robertson, McCracken & Newell [Rob 1981] käyttää tästä termiä “frame simplicity”. Heidän koevalikoissaan oli vain muutama virke tekstiä ja alle puoli tusinaa vaihto
ehtoja.
Toisaalta valikon syvyyden rajoittaminen esimerkiksi neljään tasoon estää käyttäjiä eksymästä valikkoon [Cal 1978]. Syvissä rakenteissa muistettavaa syntyy käyttäjälle enemmän, mikä hidastaa käytön oppimista.
Syvyyden lisääminen lisää myös etsimis-, päätöksenteko-ja vasteaikaa, sillä valintoja on tehtä
vä useampia tavoitteeseen pääsemiseksi. Tavoitealkion löytämiseen kuluva aika tN voidaan esittää seuraavasti[Norl 991 ] :
*N =ХМ6/)+Ф,)} (3.1)
Kaavassa ( 3.1 ) u(b¡) on käyttäjän vasteaika valinnan tekemisessä b¡ vaihtoehdon joukosta valikkotasolla i. c(b¡) on vastaavasti laitteen vasteaika käyttäjän valinnalle tasolla i. Normaa
listi valikkotasojen vaihtoehtojen määrä ei ole vakio kaikkialla puurakenteessa, joten kokonais- ajan kuvaaminen tarkasti on vaikeaa.
Mikäli kaavassa ( 3.1 ) oleva u(b¡) voidaan määrittää, niin leveyden ja syvyyden optimiyhdis- telmä on laskettavissa. Lee ja MacGregor [Lee 1985], Paap ja Roske-Hofstrand[Paal986] ja MacGregor, Lee ja Lam[Macl986] ehdottavat vasteajalle lineaarista mallia, kun Landauer ja Nachbar[Lanl985] ja Card[Carl982] mallintavat vasteaikaa logaritmisella mallilla. Nämä kaksi mallia tuottavat erilaisen lopputuloksen optimaaliseksi valikon syvyydeksi ja leveydeksi.
Yhteistä malleille on se, että käyttäjän vasteaika и on jaettu alkioiden lukemiseen sekä päätök
sentekoon kuluvaan aikaan8 d ja näppäimenpainamisaikaan k.
Mallien soveltamisessa tulee olla varovainen, sillä niihin liittyy runsaasti tutkimattomia piirteitä.
Kognitiivinen valintaprosessi on riippuvainen valikon tyypistä, tehtävästä ja kokemuksesta.
[Norl991]
3.4.4.1 Kokonaisvasteaika hierarkkisissa rakenteissa
Valikkorakenteen syvyyden minimoimista suosittavia tutkimustuloksia on esitetty 1980-luvun alussa, jo ennen edellä mainittujen lineaarisen ja logaritmisen mallin julkistamista. Syviin valik
koihin eksymisen vaaralla tarkoitetaan käyttäjän turhautumista hyvinkin järjestellyssä valikossa virheellisen valintansa johdosta. Vaikka valinta olisi helppo korjata palaamalla yksi askel puu
rakenteessa taaksepäin, usein käyttäjä “pelastautuu” tilanteesta palaamalla koko valikkojärjes
telmän alkuun. [Tom 1982]
Käyttäjä haluaa tietää sijaintinsa valikkorakenteessa. Hän eksyy valikkoihin helposti monimut
kaisissa ja sellaisissa valikkorakenteissa, joissa ei ole selkeää säännöllisyyttä. [Robl981]
3.4.4.2 Päätöksentekoaika eri tasoilla
Lineaarisen ja logaritmisen mallin oletuksista poiketen käyttäjän vasteaika hidastuu edetessään syvemmälle valikkorakenteeseen.[Hagl983][Ali 1983] Landauerin ja Nachbarin[Lanl985] kokeessa päätöksenteon hidastuminen johtui vaikeammasta päätöksenteosta sijoitettaessa hakusanaa tai -numeroa entistä pienempiin vaihtoehtoisiin sana- tai lukualueisiin. Toisaalta päätöksenteko viimeisellä tasolla oli huomattavasti nopeampaa kuin aikaisemmin, sillä käyttäjät tekivät valin
nan tunnistamalla oikean numero- tai sanavaihtoehdon, ilman vertailuprosessia.
8 Pyrin tässä työssä käyttämään Normanin kirjassa [Norl991] käytettyjä symboleja. Norman on kuitenkin käyttänyt symbolia t sekä yhden valikkotason läpäisyyn kuluvalle ajalle että yhden alkion lukemiseen ja vastaavaan päätök
sentekoon kuluvalle ajalle. Käytän tässä työssä jälkimmäisestä symbolia d.
Kiger[Kigl984] päätyi valikkokokeissaan päinvastaiseen tulokseen - käyttäjän etenemisvauhti puurakenteessa kasvoi syvemmälle edettäessä. Selkeästi pisin päätöksentekoaika tavattiin kai
kissa puuarkkitehtuureissa ensimmäisellä tasolla. Kigerin mukaan tämä voi johtua totuttautumi- sesta itse valikon toimintaan ja etenemisen suunnittelusta ennakkoon.
3.5 Yhteenveto
Käyttöliittymien toimivuutta ja käytettävyyttä on tutkittu erityisesti tietokonepohjaisissa laitteis
sa, joissa käyttöliittymien kehitys on viime vuosikymmeninä ollut suurta. Kannettavat mitta
laitteet ovat 1990-luvulla ottaneet käyttöön ne käyttöliittymän keinot, joita tietokoneissa käytet
tiin jo 1980-luvulla. Suurin muutos on siirtyminen vuorovaikutteisiin toimintasekvensseihin myös taskukokoisissa laitteissa.
Kannettavan laitteen käyttöasento ja -ympäristö asettaa omat vaatimuksensa laitteen ohjausväli
neille ja näyttölaitteille. Kannettava laite kokee kiinteää tietokonelaitteistoa enemmän mm. läm- pötilarasituksia, likaantumista ja mekaanisia sokkeja. Lisäksi akku- tai paristokäyttöinen laite on tehtävä tehoa säästäväksi. Tämän vuoksi näppäinohjaus ja nestekidenäytöt ovat yleisimmät kan
nettavissa mittalaitteissa käytetyt käyttöliittymän välineet.
Toimintojen esittäminen valikossa helpottaa laitteen käyttämistä mahdollistamalla vaihtoehtojen tunnistaminen näppäilykoodien muistamisen sijaan. Mikäli puumaiseen hierarkkiseen valikkoon sijoitettavien kohteiden määrä on tunnettu, on tehtävä päätös valikkorakenteen leveyden ja sy
vyyden välillä.
Parhaimpaan puurakenteen muotoon vaikuttaa laitteiston näytönpäivitys-ja vasteaika, näytön kokoja mahdollinen vaihtoehtojen ryhmittely. Tutkijoiden tulokset parhaimmaksi ratkaisuksi ovat melko vaihtelevia. Tämä johtuu siitä, että kussakin suoritetussa koetilanteessa on paljon muita muuttujia, jotka tekevät tulokset vertailukelvottomiksi.
Mikäli vaihtoehdot organisoidaan järkevästi ja siten nopeutetaan oikeiden vaihtoehtojen löytä
mistä, voidaan valikkojen leveyttä kasvattaa sellaisissakin valikoissa, joiden alkiolla ei ole luonnollista järjestystä. Normanin[Norl991] mukaan koko leveys-syvyysongelma on valikkojen käytettävyyden optimoimisen kannalta väärä lähestymistapa. Resursseja pitäisi sen sijaan koh
distaa valikkojen alkioiden järjestyksen ja ryhmittelyn optimointiin.
4 SUUNNITTELU PROSESSI
Kosteusmittalaitteen käyttöliittymän kehittämisessä oli määriteltävä ensin prosessin kulku. ”Oi
keaoppisia” kehitysprosesseja on lukuisia. Jonkin menetelmän todistaminen aukottomasti par
haimmaksi on käytännössä mahdotonta.
4.1 Prosessi
Projektiryhmä kävi lävitse Teknillisen korkeakoulun käytettävyystutkijoiden järjestämän lyhyen koulutustilaisuuden, jossa painotettiin heuristisia sääntöjä laitteen suunnittelun apukeinoina ja esitettiin käyttävyystestausmahdollisuuksia suunniteltavalle kosteusmittalaitteelle.
Johtuen edellä mainitusta koulutustilaisuudesta, kosteusmittarin käytettävyyskehitysprosessi muotoutui vastaamaan tutkija Marko Niemisen tulkintaa[Sinl999][Keil996], jossa edetään kon- septisuunnittelusta ja tuotevaatimuksista yksityiskohtaisen suunnittelun ja toteutuksen kautta testaamiseen ja jälkiseurantaan (Kuva 4.1).
Konseptisuunnittelu, Yksityiskohtainen
vaatimusmäärittely suunnittelu ja toteutus Testaus Jälkiseuranta
o
■Käyttäjien ja käyttäjäryhmien tunnistaminen
•Käyttäjien määrittely
•Tehtävien analysointi
•Kontekstin analysointi
•Tyyliohjeet •Käytettävyystestit
•Heuristiset säännötKäytettävyyskriteerien .. .... . . valvonta
•Kognitiiviset läpikäynnit
•Asiakaspalaute tuotekehittäjille asti
•Käyttäjätiedon kerääminen
•Pienet
käytettävyystestit
•Käytettävyysongelmien »Käytettävyyskriteerien tunnistaminen valvonta
•Käytettä vyyskriteerien luonti
Kuva 4.1 Käytettävyyden huomiointi tuotekehitysprosessissa Marko Niemisen mukaan.[Sinl999]
Vaikka tässä projektissa ei päätetty käyttää kaikkia mallin mukaisia käytettävyyssuunnittelu- metodeja, esitetään kosteusmittarin suunnittelu jatkossa tämän mukaisena.
4.2 Työtavat
Edellä lueteltuihin työvaiheisiin on sovellettavissa monia työskentelytapoja ja työvälineitä (Kuva 4.2).
Työkalut ja työvaiheet
Kuva 4.2 Käyttöliittymän kehittämiseksi ja testaamiseksi mittalaiteprojektissa suoritetta
via toimenpiteitä.
Käytettävyysalan julkaisut keskittyvät puhtaiden tietokoneohjelmistojen ja Intemet-sivujen käyttöliittymiin. Tämä vaikeutti projektin työmenetelmien täsmällistä määrittelyä, sillä isolla ja värikkäällä kuvaruudulla toimivan ohjelman tai Intemet-sivun testaus-ja kehitysmenetelmiä ei voitu soveltaa suoraan taskukokoisen kannettavan mittalaitteen kehityksessä. Tämä on todettu myös alan tutkijoiden keskuudessa[Koil996].
Yksi tärkeä suomalainen lähde konkreettisten esineiden käytettävyyden saralla on Teknillisen korkeakoulun ja Taideteollisen korkeakoulun yhteinen ”Smart Products” -projekti.
[Koi 1996] [Keil 996]
4.3 Aikataulu
Käytännön projektissa käy monesti niin, että käytettävyyden kehitys ja testaus jää laitteen val
mistuessa puolitiehen. Syynä on yleensä vain se, että sitä ei ole huomioitu aloittaa ajoissa. Tässä projektissa puutteellinen aikataulutus venytti muutamia työvaiheita ja siten välivaiheissa toteu
tettiin myös sellaisia ratkaisuja, jotka seuraavassa katselmuksessa poistettiin laitteesta.
Käyttöliittymän mallinnus ja testaus
Periaatteiden luonnostelu
Paperimallien teko PC-pohjaisen (tms. )
simulaattorin teko Analyysivaihe I: Sisäinen arviointi (projektiryhmä) Heuristiset arvioinnit Simulaattorin korjaaminen ja kehittäminen Analyysivaihe 2: Ulkoinen arviointi (markkinointiyhtiöt ) Analyysivaihe 3: Asiakas- arviointi (asiakkaat tekevät) Simulaattorin muuttaminen dokumentointi tarkoituksessa Käytettävyystesti prototyypillä
Käyttöliittymän toteutus
Käyttöliittymäohjelmiston määrittelyjä suunnittelu Ohjelmiston toteutus
Ohjelmiston muuttaminen
Käyttöliittymän periaate iden Simulaattorin hyväksyminen Prototyypin hyväksyminen T uotteen käyttöliittymän
hyväksyminen julkistettavaksi julkistettavaksi hyväksyminen
Paperimallit Simulaattori Prototyyppi Ohjelmisto I
Kuva 4.3 Kannettavan kosteusmittalaitteen käyttöliittymän kehitysprosessin työvaiheiden suunniteltu järjestys.
4.3.1 Konseptisuunnittelu
Konseptisuunnitteluvaihe suoritettiin noin 1/2-2 vuotta ennen kosteusmittarin suunniteltua jul- kistamishetkeä. Tässä vaiheessa käytettävyyttä ei varsinaisesti huomioitu, vaan tuotekehitys
projektin käynnistyminen tehtiin perinteiseen tapaan vakiintuneita tapoja noudattaen. Käytettä
vissä ei ollut erityisiä resursseja käytettävyyden suunnitteluun eikä projektiryhmällä ollut eri
tyisosaamista käytettävyyden suhteen.
Tilanne muuttui, kun projektiryhmä konkretisoitui ja käytettävyysongelma tiedostettiin. Tästä syntyi ensimmäinen ongelma, sillä käytettävyyden luonnostelu alkoi vasta vajaat 114 vuotta en
nen laitteen tavoiteltua julkistamista, laitteen muun suunnittelun alettua.
4.3.2 Toteutus
Yksityiskohtainen käyttöliittymäsuunnittelu alkoi kosteusmittarin näyttölaitteen osalta noin reilu vuosi ennen tuotteen ennakoitua julkistamispäivää. Tämä oli riittävän aikainen ajankohta, mutta tässä projektissa vaihetta vaikeutti puutteellisesti tehty käyttöliittymän konseptisuunnittelu ja vaatimusmäärittely. Ilmenneet puutteet eivät kuitenkaan tuottaneet ylimääräistä iterointia tässä projektin vaiheessa.
Merkittävänä apuvälineenä käyttöliittymän kehittämisessä oli laitteen käyttöliittymästä tehty simulaattori (kuvattu kappaleessa 6.3), joka toimi apuvälineenä erityisesti pienissä käytettä
vyystesteissä. Lisäksi simulaattoria voitiin hyödyntää käyttöliittymän kuvaamisessa ja doku
mentoinnissa.
Simulaattori ja sen avulla muodostetut kuvat toimivat apuvälineinä myös heuristisia sääntöä tarkasteltaessa sekä valvottaessa määriteltyjä käytettävyyskriteerejä (määritelty kappaleessa 5.3).
4.3.3 Testaus
Kosteusmittariprojektin testausvaihe alkaa noin kuusi kuukautta ennen suunniteltua julkistamis- hetkeä.
4.4 Lähdemateriaali
Tämä projekti toteutettiin suurimmalta osaltaan ilman varsinaisia objektiivisia tutkimustuloksia.
Käytettävyysasiantuntijat korostavat, että käytettävyyssuunnitelman pohjana on käytettävä to
dellista tutkimustietoa asiakkaista ja laitteen käyttökohteista. Mielestäni väitteen merkityksen voi ainakin osassa käytettävyysprojekteja kyseenalaistaa.
Ei ole mitään syytä olla käyttämättä todellista tutkimustietoa laitteen tulevasta käyttäjäryhmästä, mutta mikäli tutkimustietoa ei ole riittävästi, voi lisätutkimusten tekeminen viivyttää laitteen tuotekehitystä ilman, että saadulla materiaalilla saavutetaan merkittävää hyötyä laitteen käytös
sä. Tähän johtaa erityisesti se, että kilpailu elektroniikka-alalla on kovaa, ja laitteen julkistami
sen viivästyminen johtaa suuriin tuoton menetyksiin.
4.5 Yhteenveto
Projektin varsinaisen aikataulun rinnalle täytyi määritellä käytettävyyden kehitysaikataulu. Esi- merkkikehitysprosessin mukaisesti kosteusmittalaitteen kehitysprosessiin integroitiin jatkuvaa käytettävyyden arviointia ja testausta.
Ohjelmiston ja käyttöliittymän muokkaaminen on helpompaa kehitysprojektin aikaisemmissa vaiheissa, mikä nopeuttaa työtä ja vähentää käytettävyyteen suunnattavia suunnitteluresursseja.
Lisäksi ohjelmistoon tehtävien muutosten määrä vähenee, sillä käyttöliittymän perusteet ovat määritelty kelvollisiksi jo ennen ohjelmointityön aloittamista.
Seuraavissa luvuissa (luvut 5, 6 ja 7) kuvataan tarkemmin niitä työtapoja, mitä kosteusmitta
laitteen suunnittelun eri vaiheissa käytettiin.
5 KONSEPTISUU N NITTELU JA MÄÄRITTELY
Tässä luvussa kuvataan kannettavan kosteusmittarin käytettävyyden luonnosteluvaihe. Tavoit
teena oli tunnistaa se käyttäjä, jota laitteen tulee tulevaisuudessa palvella ja selvittää miten laite tämän palveluvelvoitteensa hoitaa. Seuraavassa luvussa (s. 35) pohditaan sitä, kuinka tässä ase
tetut vaatimukset ja kriteerit voidaan toteuttaa ja erityisesti kuinka niiden toteutumista voidaan valvoa.
Konseptisuunnittelu,
vaatimusmäärittely •Käyttäjien ja käyttäjäryhmien tunnistaminen
•Käyttäjien määrittely
•Tehtävien analysointi
•Kontekstin analysointi
•Käytettävyysongelmien tunnistaminen
• Käytettävyyskriteerien luonti
Kuva 5.1 Ensimmäisen vaiheen toimenpiteet kosteusmittalaiteprojektin käyttöliittymä
suunnittelussa.
5.1 Käyttäjät ja käyttäjäryhmät
Ennen käyttöliittymän suunnittelua on selvitettävä sen käyttäjäkunta ja heidän erityispiirteensä.
Markkinoinnin ja tuotekehityksen saaman palautteen pohjalta laitteen tulevat käyttäjät kuvattiin kolmella pääkäyttäjäryhmällä:
— Teollisuuden laitteistojen (ja prosessien) käyttöhenkilöt ja kehittäjät.
— Rakennusalan rakennekosteusmittaajat, esim. lattia-asentajat.
— Valvontahenkilöt, esim. ilmastoinnin valvonta ylläpito-ja viranomaistehtävissä.
5.2 Käyttäjien määrittely, tehtävät ja kontekstit
Edellisessä kappaleessa kuvatut kolme pääryhmää kuvattiin esimerkkikäyttäjin (Taulukko 5.1).
Pohjana käyttäjien kuvaamiseen on käytetty tutkija Marko Niemisen tiivistäviä kysymyksiä.
[Sinl999]
