Machbarkeitsstudie

Machbarkeitsstudie ACHTUNG! Änderungsstopp! Habe das Dokument am 28.04.2011 20:07 Uhr in Word geladen Mitfahrgelegenheit-App für das Betriebssystem Android Dokumenterstellung || Datum


 * 11.03.2011 ||
 * Version || 1.0 ||
 * Autoren || Dimitrov/Höpfner ||


 * Änderungshistorie **


 * Version || Stand || Bearbeiter || Änderungen/Kommentar ||
 * 0.1 || 13.03.2011 || Aleksandar Dimitrov || Erster Entwurf ||
 * 0.2 || 26.03.2011 || Andrea Höpfner || hinzufügen der Konkurrenzanalyse und leichte Anpassungen ||
 * 0.3 || 28.04.2011 || Aleksandar Dimitrov || Fertigstellung ||

= Inhaltsverzeichnis =

=Vorwort= Im Rahmen des Verbundstudiums Master of Science – Wirtschaftsinformatik findet im Modul Fortgeschrittene Softwaretechnologie eine Projektarbeit statt. Das Ziel dieser Projektarbeit ist es an einem selbstgewählten Beispiel, die Entwicklungsschritte bei der Umsetzung einer Software durchzuführen. Als Umsetzungsbeispiel wird ein Tool für das Betriebssystem Android entwickelt. In diesem Zusammenhang werden die möglichen Risiken bei der Umsetzung, wirtschaftlicher Nutzen des Tools sowie Alternativen diskutiert. Als Ergebnis soll dieses Dokument als Hilfestellung für die Angebotserstellung dienen.

=1.Anforderung=

1.1 Fachliche Anforderung
Angelegt an dem im Internet verfügbaren Service Mitfahrgelegenheit.de bzw. Mitfahrzentrale.de soll das Mitfahrgelegenheit App, dass speziell für das Betriebssystem Android ausgelegt ist, dem User die Möglichkeit bieten seine Fahrten unabhängig ob mit Bus, Bahn oder Auto kurzfristig zu planen. Folgende Fachlichen Anforderungen werden an das Tool gestellt:
 * Anmeldung am Tool mit Facebook Account; ist kein Facebook Account vorhanden, kann ein neuer Account (Mitfahrgelegenheit App – Account) angelegt werden
 * Ohne ein Erfolgreiches Anmelden ist die Nutzung des Tools nicht möglich
 * Nach dem erfolgreichen Einloggen ist der Nutzer in der Lage, alle in seinem Umkreis zur Verfügung stehenden Angebote auszuwählen. Die Angebote werden mit Hilfe der GPS Koordinaten des Nutzers angezeigt. Darüber hinaus kann der Nutzer seinen Umkreis sowie weitere Parameter durch ein Konfigurationsmenü bestimmen.
 * Wählt ein Nutzer ein Angebot aus, erhält der Anbieter eine Nachricht auf seinem Gerät, die er positiv bzw. negativ bestätigen kann.
 * Kommt eine Übereinkunft zustande können sich die beiden Nutzer über einen Treffpunkt einigen oder nutzen den von der App vorgeschlagenen Treffpunkt.Der Treffpunkt kann jeweils die mittlere Entfernung der beiden Partner sein.
 * Das gleiche Prinzip gilt ebenso für Bahn- oder Busfahrer die auf ihre Fahrkarte weitere Personen mitnehmen können.
 * Ein Nutzer kann im App-Menü sein Ziel bzw. die entsprechende Bahn oder den Bus auswählen der genutzt werden möchte. Die App zeigt ihm auf der Umgebungskarte die verfügbaren Angebote an, die er wie beschrieben auswählen kann.
 * Kommt es zu einer Übereinkunft zwischen den Parteien, kann eine Treffpunkt vereinbart werden.

2.2 technische Anforderung
Die App wird wie bereits erwähnt exklusiv für das Betriebssystem(BS) Android angeboten. Beim Android Betriebssystem handelt es sich um ein Open Source Betriebssystem auf Basis von Linux-Kernel 2.6(Quelle:http://de.wikipedia.org/wiki/Android_%28Betriebssystem%29), das von der Open Handset Alliance entwickelt wird. Der Größter Supporter des Betriebssystem ist Google. Aufgrund der mittlerweile weiten Akzeptanz und Verbreitung des BS, werden viele Application Programming Interfaces (APIs) im Internet angeboten, die frei zugänglich und kostenlos nutzbar sind. Ebenfalls werden unzählige APIs von Google direkt angeboten, wie beispielsweise die Google Maps API, die das Android BS insbesondere unterstützt. Ein großer Vorteil bei der Entwicklung für das Android BS ist der Support und die Erfahrung der Open Source Gemeinde, auf die bei Problemen und Umsetzungsschwierigkeiten zurücgegriffen werden kann. Da der Nutzer der App zeitnahe seine Reisen planen und Angebote wahrnehmen soll, stellt die Aktualität der Angebote auf der Landkarte (Map) den technischen Kern der Anwendung dar. Dabei soll die GPS-Position der einzelnen Nutzer in kurzen Intervallen abgerufen und an einen zentralen Server übermittelt werden. Dieser soll die Position der möglichen Mitfahrer an die einzelnen Nutzer mitteilen. Die einzelnen Nutzer stehen daher mit dem Gesamtsystem in einer Client-Server Beziehung. Ab Zeitpunkt der Auswahl eines Angebots, wird eine verschlüsselte Peer-To-Peer Verbindung zwischen den beiden Nutzern herrgestellt, der Server agiert hier als Proxyserver. Um Datensicherheit zu gewährleisten sollen die Informationen zwischen den beiden Usern verschlüsselt übertragen werden, sodass die Nachrichten durch Dritte nicht mitgelesen werden können. Kommt es zu einer Übereinkunft zwischen den beiden Parteien, sollen die Positionen der Nutzer, der Treffpunkt sowie der ausgehandelte Preis an den Server verschlüsselt übertragen werden. Diese Informationen sollen aufgrund von Sicherheitsaspekten in eine externe Datenbank (DB) ] gespeichert werden. Im weiteren Dokumentverlauf werden diese Informationen als Vertragsdaten bezeichnet. Allgemeine Benutzerdaten und Accounts sollen am Server jederzeit erreichbar sein, da ohne erfolgreiche Anmeldung keine Nutzung des Tools möglich ist. Daher ist eine hohe Verfügbarkeit des Servers sowie der User-DB zu gewährleisten. Aus Sicherheitsgründen sollen die Userdaten und Vertragsdaten voneinander getrennt gespeichert werden.

=3. Umsetzung=

3.1 technische Umsetzung
Das Tool wird in der Programmiersprache JAVA entwickelt, da diese von Android unterstützt und empfohlen wird. Weiterhin bestehen hier Kompetenzen im Projektteam, sodass weiterer Wissensaufbau/einkauf nicht notwendig ist. Um Kosten zu senken wird die kostenlose und frei zugängliche Entwicklungsumgebung Eclipse verwendet. Diese bietet darüber hinaus den Vorteil, dass Umfangreiche AddOns vorhanden sind, die das Entwickeln für das Android BS erleichtern. Für den Aufbau der grafischen Oberfläche (GUI) werden vorwiegend die von Android angebotenen APIs verwendet, die im gelieferten Android SDK enthalten sind. Für das Auslesen der GPS Koordinaten und deren Darstellung auf der Google Map wird die zur Verfügung stehende Google API für Google Maps verwendet. Die API bietet die Möglichkeiten in Abhängigkeit der GPS Koordinaten die Position des Nutzers auf der Karte darzustellen, sowie Routen zu planen. Die GPS Koordinaten sowie die Routinginformationen werden an den Server übermittelt, der diese auswertet und an die weiteren Nutzer übermittelt.Die Kommunikation zwischen Client - Server geschieht über einen Webservice, den der Server zu Verfügung stellt. Beim Loginprozess werden zwei Varianten Unterstützt 1. Facebook Login Bei der ersten Variante erfolgt das Einloggen auf Facebook. Hierfür werden die Loggindaten des Benutzers an Facebook übertragen. Bei erfolgreichem Einloggen wird der User aufgefordert die notwendigen Informationen wie Emailadresse, Status und Pinwand für die die Mitfahrgelgenheit App zur Verfügung zu stellen. Bei Ablehnung dieser Aufforderung erhält der User einen Hinweis, dass eine weitere Nutzung des Tools aus technischen Gründen nicht möglich ist. Anschließend werden die notwendigen Userdaten an den Server übertragen und in der User DB gespeichert. 2. App Login Bei der zweiten Variante kann der Nutzer einen App Account anlegen. Dabei kann er in einem separaten Menü seine Kontaktdaten wie Name, Vorname, Telefonnummer und ein Passwort eingeben. Diese werden anschließend ebenfalls an den Server übertragen und in der User DB gespeichert.

=4. Analyse=

In erster Linie bietet die App die Möglichkeit der spontanen Reiseplanung. Diese ist dahingehend für den Nutzer wirtschaftlich, da er seine Reisekosten minimieren kann. Hierzu ein Beispiel: //Reisender A möchte an einem Wochenende (Freitag hin, Samstag früh zurück) von Aachen nach Köln fahren. Die einfache Bahnkarte kostet ca. 18€. Für Hin- und Rückfahrt ergibt das in Summe 36€. Ein Wochenendticket das innerhalb von 24h gilt kostet 25€ bzw. Gruppenticket(5 Personen) 35€.// //Kauft der Reisende A ein Gruppenticket und teilt sich dieses bei der Hinfahrt mit vier weiteren Reisenden (man beachte das die Wahrscheinlichkeit das an einem Freitag viele Personen zwischen Aachen und Köln pendeln) dann gibt der Reisende A für die Hinfahrt lediglich 7€ aus, was zu einer Ersparnis gegenüber dem Einfachen Fahrtticket von 11€ führt. Teilt sich der Reisende A bei der Rückfahrt ebenfalls mit vier Mitreisenden das gleiche Ticket, dann würde dieser sogar 5€ beim Ticket verdienen.// //Das Beispiel lässt sich ebenso für eine Autofahrt von A nach B ableiten.// Insgesamt erleichtert die App das Organisieren und Koordinieren einer Mitfahrmöglichkeit, wobei der Aspekt in erster Linie auf die Kurzfristigkeit fokussiert ist.

4.2 wirtschaftlicher Nutzen - für den Betreiber
Eine Marktanalyse ergab, dass es derzeit keine vergleichbaren Apps für das Betriebssystem Android angeboten werden. Da in dieser App die beiden Technologien des mobilen Internets und GPS in einer App vereinigt werden, ergeben sich bei einer guten Platzierung der App auf dem App-Markt gute Chancen für eine breite Akzeptanz und damit verbundenen Wirtschaftlichkeit des Tools. Daraus lässt sich ein konkreter Business Value für ein Unternehmen wie Mitfahrgelegenheit.de bzw. Mitfahrzentrale.de ableiten, da die eigenen Apps sicher derzeit lediglich auf die Technologie des mobilen Internets stützen. Auf der anderen Seite würde eine StartUp Company in den vorwiegend im Internet präsenten Markt einsteigen und durch die Spezialisierung für mobile Endgeräte mit Android BS hierdurch den Mehrwert für die Nutzer bringen.

4.3 Risiken der technischen Umsetzung
Bei der technischen Realisierung ergeben sich u.a. folgende Risiken __Lösungsmöglichkeit__: Durch eine Serverredundanz kann ein möglicher Serverausfall kompensiert werden. Hier bietet sich das Master-Slave Prinzip, bei dem ein Server als Master und der andere als Slave agiert. Darüber hinaus findet in regelmäßigen Intervallen ein Datenabgleich zwischen den Servern statt. Beim Ausfall des Masters übernimmt der Slave die Aufgabe des Masterservers. Der Nutzer würde von einem Server nichts mitbekommen und die Datenverlust würde durch den regelmäßigen Datenabgleich minimiert werden.
 * 1) Serverabhängigkeit; eine hohe Serverfügbarkeit muss gewährleitet sein, da beim Serverausfall die Kommunikation sowie Nutzung des Systems unterbrochen wird.
 * 1) Skalierbarkeit des Systems; es muss eine effiziente und flexible Skalierbarkeit des Gesamtsystems bei steigender Anzahl der Endnutzern sichergestellt werden.

4.4 technische Alternativen
Als Alternativen zu den freiverfügbaren Android APIs stehen kostenpflichtige APIs zur Verfügung, die zusätzliche Komponenten anbieten. Der Mehrwert dieser Komponenten müsste geprüft und eine Kosten-Nutz Analyse durchgeführt werden, ob eine Eigenentwicklung in Vergleich wirtschaftlicher sei oder nicht. Aus jetzigen Standpunkt kann der Mehrwert kostenpflichtiger APIs im Vergleich zur Eigenentwicklung nicht sichergestellt werden. Aufgrund von Kostengründen ist eine Kosten-Nutz Analyse nicht durchführbar. Weiterhin kann statt der Verwendung von Google Maps die ebenfalls frei zugängliche OpenStreetMap API verwendet werden. Diese bietet darüber hinaus die Möglichkeit bereits zur Verfügung stehende OpenSource Projekte zu verwenden, wodurch der Implementierungsaufwand gesenkt werden würde.

4.5 Benutzerakzeptanz
Die Mitfahrgelegenheit App zielt in erster Linie auf folgende Benutzergruppen Insbesondere für Studenten bei denen das Budget gering ist, ergibt sich ein großer finanzieller Vorteil bei der Nutzung dieser App. Aber auch aufgrund der Tatsache, dass die Spritpreise immer weiter steigen und dass das Autofahren, aber auch die Nutzung von Bus und Bahn immer teuerer werden, kann die App für jeden Reisenden sinnvoll sein. Insbesondere wenn in regelmäßigen Abständen (z.B. zum Wochenende) längere Strecken zurückgelegt werden, kann eine hohe Ersparnis erzielt werden. Hinzu kommt, dass die Reise nicht alleine angetreten werden muss, sondern man sich noch mit den Mitfahreren unterhalten kann und neue Bekanntschaften macht. Wie die aktuelle Marktanalyse und Statistiken aufzeigen, steigt täglich die Akzeptanz des Android BS bei Unternehmen, welche Endgeräte auf Basis dieses BS entwickeln. Dadurch lässt leitet sich ab, dass kurz- aber auch längerfristig die Akzeptanz des BS bei Endbenutzern höher sein wird, da die Anzahl der Endgeräte mit Android BS höher sein wird als im Vergleich zur anderen Mobilen Betriebssystemen wie Iphone (Apple iOS) und Windows 7 Mobile. Derzeit sieht die Verfügbarkeit von Endgeräten auf dem Markt mit den verschiedenen Betriebssystemen wie folgt aus [5] 
 * Studenten
 * Vielfahrer
 * Pendler
 * Facebook User
 * Benutzer der Mobilen Endgeräte für Android

Zu der Verteilung in Deutschland kann noch folgendes ergänzt werden:
 * 51,6 % der Smartphones hierzulande werden noch mit Nokias Symbian betrieben
 * auf Platz 2 folgt Apples iOS mit 21,2 %
 * Windows Mobile befindet sich auf dem 3. Platz mit 16 % und
 * abgeschlagen sind Googles Android mit 5,7 % und RIMs BlackBerry-OS mit 5,5 %

Quelle: http://mobilemetrics.de/2010/09/14/comscore-smartphone-markt-wachst-41-in-westeuropa/

Neuere Zahlen von Ende November 2010 zeigen eine Etablierung der Smartphones in Deutschland und folgende Verteilung:

Quelle: http://mobilemetrics.de/2011/01/12/comscore-smartphone-zahlen-fur-deutschland/

Man sieht an dieser Grafik deutlich, dass Android das größte Wachstum zu verzeichnen hat. Besonders interessant sind auch folgende Fakten:
 * 23% der Mobilfunknutzer in Deutschland besitzen ein Smartphone
 * im Jahr 2010 sind 5,1 Millionen neue Smartphone-Benutzer hinzugekommen
 * dies entspricht einer Zuwachsrate von 65%

Untersuchung der Konkurrenzanbieter Bei der Suche nach anderen Mitfahrzentralen wurden zahlreiche Anbieter ausfindig gemacht. Aufgefallen ist dabei, dass es mehr Mitfahrzentralen als Web-Anwendung als mobile Anwendungen gibt. Bei den beiden gefundenen Anwendungen für das Android Betriebssystem gab es zudem fast überwiegend nur negative Kommentare, scheinbar sind die Anwendungen noch nicht sehr ausgereift und funktionieren wenn überhaupt nur ungenügend. Interessant war die Web-Anwendung Hopping.de, eine Suchmaschine für Mitfahrgelegenheiten, die mehrere Anbieter durchsucht. Somit haben die Suchenenden eine wesentlich höhere Wahrscheinlichkeit, eine passende Mitfahrgelegenheit zu finden. Es sollte daher auch überlegt werden, ob es Sinn macht, unsere Applikation bei Hopping.de einzubinden, falls sich unsere Anwendung in Zukunft nicht nur auf Android beschränkt, sondern eventuell noch um eine Web-Anwendung erweitert wird. Im Folgenden nun der Überblick über die gefundenen Anbieter von Mitfahrzentralen.

4.7 Best Case Szenario
Im Idealfall kann bei der technischen Realisierung auf kostenpflichtige Zusatzmodule verzichtet werde. Betriebskosten für das Gesamtsystem, die sich neben Fixkosten für die Serveraufstellung in erster Linie durch Wartungsarbeiten und Nutzersupport ergeben, werden im Idealfall durch automatisierte Routinen und einen Informationssystem wie z.B. Wikipedia minimiert. Rechtliche Aspekte spielen durch eine klare und juristisch korrekte AGB keine Rolle.

4.8 Worst Case Szenario
Bei der technischen Umsetzung muss auf kostenpflichtige Core-Komponenten zurückgegriffen werden, da aufgrund von Kompetenzmangel eine Eigenentwicklung nicht möglich ist. Hierdurch entstehende zusätzlichen Kosten, diese müssen in der Risikoplanung beachtet werden. Betriebskosten für das Gesamtsystem können durch unerwartete Serverausfälle oder falsche Skalierbarkeit des Servers steigen. Daher muss bei der Planung des Gesamtsystems dem Hauptknoten des Kommunikationsnetzwerks -dem Server- hohe Beachtung geschenkt werden. Eine zu knappe Skalierbarkeit bei hoher Nutzung ist genauso kostenintensiv, wie eine zu hohe Skalierbarkeit bei geringer Nutzung. Eine flexible Skalierbarkeit der Serverkomponente ist daher für der Erfolg ausschlaggebend.

=Fazit= Wie insbesondere im Kapitel 4.2 wirtschaftlicher Nutzen – für das Unternehmen deutlich wird, ergab die aktuellen Markanalyse, dass nur eine ähnliche App für das Android BS gibt. Durch die Verschmelzung der Technologien mobiles Internet und GPS ergeben sich zusätzliche Potentiale, die nach einer Initialphase sukzessive zur Basis App hinzugefügt werden können. Die auf dem Markt etablierten Anbieter wie Mitfahrgelegenheit haben bereits eine hohe Akzeptanz und Bekanntheitsgrad, wodurch die Marktetablierung am Anfang erschwert wird. Die Unklarheit über die technischen Gegebenheiten ist ebenso ein Risikopotential, da bei einer möglichen Feststellung über zusätzliche Core Entwicklung mit Zusatzkosten zu rechnen ist. Da es sich jedoch um ein wie bereits erwähnt Open Source BS handelt ist die Wahrscheinlichkeit hoch, dass man in der Open Source Gemeinde auf notwendige Unterstützung bei selbstständiger Core Entwicklung bekommen wird. Betrachtet man alle Gegebenheiten sowie die Wertschöpfung und das Potential der App, so überwiegt dieser Vorteil im Vergleich zu aufzuwendenden Mitteln.

[1] http://de.wikipedia.org/wiki/Android_%28Betriebssystem%29 [2] http://de.wikipedia.org/wiki/Android_%28Betriebssystem%29 [3] Die Datenspeicherung dient in erster Linie als Schutz für die einzelnen Nutzer vor Missbrauchfällen. [4] März, 2011 [5] TODO:hier müsste man noch eine Statistik als Beweis nehmen