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Die vorliegende Erfindung beschreibt ein System und ein Verfahren zur Anzeige von digitalen lesbaren Inhalten auf einem mobilen Display. Insbesondere wird eine kostengünstige und energieeffiziente Variante einer elektronischen Anzeigeeinheit zur Umsetzung dieses Verfahrens beschrieben.
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Stand der Technik
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Mobile Lesegeräte, sogenannte E-Reader, sind seit einiger Zeit auf dem Markt. Es gibt sie in verschiedenen Ausführungen, was ihre Größe und die verwendete Displaytechnologie angeht. Sie verfügen über Speicherplatz für mehrere Dokumente und diverse Schnittstellen beispielsweise für Funk- und Kabelverbindungen zu anderen elektronischen Endgeräten. Mitunter bieten sie dem Nutzer umfangreiche Menüfunktionen und Interaktionsmöglichkeiten.
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Auch andere tragbare elektronische Endgeräte können mittels Zusatzsoftware als E-Reader verwendet werden, z. B. Tablet-PCs, Laptops oder sogenannte Smartphones. Dokumente können über Webshops käuflich erworben oder direkt von einem weiteren Endgerät (bspw. PC) über die genannten Schnittstellen übertragen werden.
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Digitale Textdokumente (v. a. Bücher) sind zumeist urheberrechtlich geschützt. Um Verletzungen des Urheberrechts zu verhindern muss sich der Nutzer eines solchen Dokumentes zuvor autorisieren. Dies geschieht beispielsweise durch eine eindeutige Nutzerkennung, die nur dem Käufer eines digitalen Textdokumentes als Inhaber dieser Kennung erlaubt, dieses Textdokument auf einer beschränkten Anzahl von Endgeräten, die mit derselben Nutzerkennung verknüpft sind, zu nutzen (z. B. Adobe ID). Im Rahmen von Digital Rights Management Systemen werden Inhalte zunächst durch Verschlüsselung unlesbar gemacht. Um diese Inhalte lesen zu können werden an die Nutzer entsprechende Lizenzen und Schlüssel vergeben, die mit genannter Nutzerkennung verknüpft sind.
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Bevor ein digitales Textdokument auf einem E-Reader geöffnet und gelesen werden kann, muss es für diese Nutzerkennung lizensiert und der Inhalt entschlüsselt werden („Fulfilment”). Anschließend wird der Inhalt in ein für das Display eines Lesegerät darstellbares Format umgewandelt („Rendern”). Üblicherweise werden Textdokumente, bspw. Pdf- oder Epub-Formate, dabei in Bildformate, wie z. B. gif oder bmp, die auf einem Display unmittelbar dargestellt werden können, umgewandelt. Der Vorgang des Lizensierens (Fulfilment) und Umwandelns (Rendern) geschieht auf dem mobilen Lesegerät und nimmt i. d. R. einige Zeit sowie Gerätekapazität (z. B. Speicher, Energie) in Anspruch.
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Nachteile, die sich aus dem Stand der Technik ergeben
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Die genannten Vorgänge der Lizensierung (Fulfilment) und des Umwandelns von digitalen Textdokumenten erfordern Zeit und Energie, wodurch die Gesamtlaufleistung des mobilen Lesegerätes erheblich limitiert wird. Zudem muss für diese Vorgänge entsprechende Kapazitäten an Prozessorleistung und Arbeitsspeicher zur Verfügung stehen. Um dies zu gewährleisten müssen entsprechende Komponenten verbaut und Software eingesetzt werden, die die Kosten und damit den Preis eines Lesegerätes maßgeblich beeinflussen. Vielen potenziellen Nutzern erscheint die Anschaffung eines solchen E-Readers aufgrund seines hohen Preises als unattraktiv.
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Die Darstellung von Texten vor allem auf verhältnismäßig kleinen und nicht speziell für das Lesen von Texten ausgelegten Displays, bspw. bei Mobiltelefonen, ist oft nur von unzureichender Qualität. Daher ist es von Vorteil, die Dokumente nicht auf dem Display des Mobiltelefons sondern auf einer eigens dafür vorgesehenen Anzeige mit hoher Lesequalität darzustellen.
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Umfangreiche Menüfunktionen und Interaktionsmöglichkeiten für den Benutzer, die viele E-Reader bieten, sind mitunter verwirrend oder unnötig und verbrauchen zusätzlich Energie und Gerätekapazität.
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Aufgabe der Erfindung
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Ausgehend vom oben genannten Stand der Technik und den sich daraus ergebenden Nachteilen ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein elektronisches Lesegerät bereitzustellen, das im Vergleich zu vorhandenen Geräten kostengünstiger herzustellen, einfacher zu bedienen ist und ein Minimum an Speicher- und Energiebedarf aufweist. Dies wird erreicht, indem eine Anzeigeeinheit mit minimalem Aufwand an elektronischen Komponenten und deren funktionaler Verknüpfung geschaffen wird. Dem grundlegenden Zweck des Lesens nicht unmittelbar dienliche aber notwendige Funktionen, wie das Beziehen, Lizensieren und Umwandeln von digitalen Textdokumenten, werden auf ein anderes elektronisches Endgerät ausgelagert, wodurch ein umfassendes System zum Bezug und zur Anzeige von digitalen Textdokumenten geschaffen wird.
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Umsetzung der Erfindung
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Zur Lösung der Aufgabe wird vorgeschlagen, ein System zur Anzeige lesbarer Inhalte auf einem mobilen Display gemäß Anspruch 1 der vorliegenden Erfindung zur Verfügung zu stellen. Dieses soll im Mindesten enthalten:
- – ein Mobilteil, seinerseits enthaltend
- – ein Display
- – einen Speicher
- – einen Mikrocontroller mit Displaycontroller
- – eine Schnittstelle zur Basisstation
- – eine Energiequelle
- – eine Basisstation, ihrerseits enthaltend
- – eine Datenschnittstelle
- – einen Datenspeicher
- – eine Einheit zur Datenverarbeitung
- – eine Schnittstelle zum Mobilteil
- – eine Energiequelle
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Das Grundprinzip der vorliegenden Erfindung und des damit umgesetzten Verfahrens gemäß des Anspruches 1 besteht darin, die auf einem E-Reader durchzuführenden Funktionen, wie beispielsweise Dokumentenempfang, Lizensierung, Umwandlung und Darstellung des Dokumentes auf verschiedenen Geräten durchzuführen, nämlich einerseits in einer Basisstation und andererseits in einem Mobilteil. Dadurch kann hierfür das erfindungsgemäße Mobilteil eingesetzt werden, dass auf die Darstellung von Texten spezialisiert ist und für diese Funktion ein Minimum an Energie- und Speicherbedarf aufweist.
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Das Mobilteil dient dabei der Darstellung einzelner Seiten eines Dokumentes. Es verfügt über ein Display und einen Mikrocontroller zur Anzeigensteuerung, einen Datenspeicher, eine Datenschnittstelle sowie eine Energiequelle.
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Die Basisstation ist in der Lage, Dokumente über eine Datenschnittstelle zu empfangen und an das Mobilteil zu senden. Sie enthält im mindestens eine Einheit zum Verarbeiten und Speichern von Daten. Dokumente können dabei in jedem möglichen Format (z. B. pdf, epub, txt) empfangen und auf der Basisstation abgelegt werden. Bevor sie an das Mobilteil übertragen werden, werden sie von der Basisstation in ein für das Mobilteil darstellbares Format umgewandelt. Dies sind üblicherweise Bildformate, die entsprechend des zur Verfügung stehenden Speichers unter anderem ausgewählt sein können aus gif-(Graphics Interchange Format), png-(Portable Network Graphics), bmp-(Bitmap)Dateiformaten. Um die Übertragung zum Mobilteil zu beschleunigen und Speicherbedarf zu minimieren, können die Bilddateien zusätzlich komprimiert werden. Auch das Verschlüsseln von zu übertragenen Daten ist in dem erfindungsgemäßen System möglich.
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Die Basisstation kann unter anderem auch von einem PC oder Mobiltelefon mit den genannten Eigenschaften gebildet werden.
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Zur Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann so zum Beispiel eine vorhandene Infrastruktur von Internetportalen, über die digitale Textdokumente bezogen (z. B. gekauft) werden können, sowie elektronischen Endgeräten (z. B. internetfähige Mobiltelefone oder tragbare Computer), die in der Lage sind auf diese Internetportale zuzugreifen und mit weiteren elektronischen Endgeräten zu kommunizieren, ausgenutzt und erweitert werden.
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Ergänzt wird das bestehende System und dessen Nutzung um das erfindungsgemäße Mobilteil als eine zusätzliche Anzeigeeinheit zur Darstellung von digitalen Textdokumenten.
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Die Trennung von Mobilteil und Basisstation führt zu einer Reihe von Vorteilen, die sich nicht aus dem Stand der Technik ergeben.
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Zunächst enthält das hier vorgestellte Mobilteil ein Minimum an Komponenten mit sehr geringem Energiebedarf und niedrigen Herstellungskosten. Die diesbezüglichen Details werden weiter unten dargestellt. Durch Spezialisierung der Anzeigeeinheit auf das Darstellen von Texten, muss keine Energie für anderweitige Funktionen, die nicht unmittelbar dem Anzeigen von Dokumentenseiten dienen, aufgebracht werden. Dadurch ist es möglich, dass die Anzeige sehr lange arbeiten kann, ohne dass neue Energie zugeführt werden muss.
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Das erfindungsmäßige Mobilteil enthält folgende Komponenten:
Als Display ist jede Technologie einsetzbar, die für die Darstellung von Texten geeignet ist. Die mit dem erfindungsgemäßen System und Verfahren angestrebten Ziele der Energieeffizienz und Kostenreduktion werden in bevorzugter Weise dadurch erreicht, das für die Anzeige der Dokumente elektrophoretische Displays, sogenannte E-Ink Displays, verwendet werden. Derartige Displays sind aus dem Stand der Technik bekannt. Bei diesen Displays wird für die statische Anzeige einer Seite keine Energie verbraucht. Lediglich beim Wechsel der Anzeige, wie dies beim Umblättern geschieht, wird Energie für die Umladung der Bildschirmpixel verbraucht. Es können hierbei auch berührungsempfindliche Displays, sogenannte Touchscreens, zum Einsatz kommen. Benutzereingaben können entsprechend über derartige berührungsempfindliche Displays erfolgen, oder durch andere Steuerelemente wie beispielsweise Tasten oder Touchpads.
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Die Ansteuerung der Anzeige und Verarbeitung von Benutzereingaben über Tasten oder Touchpad werden durch einen Mikrocontroller mit integriertem Displaycontroller realisiert. Derartige Chipsets entsprechen dem Stand der Technik und sind in sehr preisgünstigen Ausführungen erhältlich. Im Falle eines elektrophoretischen Displays muss das Gerät nicht durch den Benutzer ausgeschaltet werden können, da es nur Strom verbraucht wenn sich der angezeigte Inhalt verändert. Für den Betrieb der Anzeige ist dann kein Betriebssystem notwendig. Das erspart den Vorgang des Ladens des Betriebssystem („booten”), was wiederum eine Zeit- und Energieersparnis mit sich bringt.
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Desweiteren enthält das Mobilteil einen Speicher, der die Ausführung des Codes ermöglicht, der das Laden, Entkomprimieren und Anzeigen der erhaltenen Bilddateien steuert. Dieser kann beispielsweise als flüchtiger Speicher realisiert werden, der nicht größer als 1 oder 2 MB sein muss.
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In einer weiteren Ausführung kann das Mobilteil zusätzlich einen nicht-flüchtigen Datenspeicher enthalten, der die erhaltenen und komprimierten Bilddaten speichert, bevor diese auf dem Display angezeigt werden. Bevorzugt können dann mehrere Seiten eines Dokumentes auf dem Mobilteil gespeichert werden.
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Auf dem Speicher des Mobilteils kann eine eindeutige Geräte- oder Nutzerkennung gespeichert sein, über die das Gerät zum einen identifiziert werden kann und an die z. B. Lizensbestimmungen des zu übertragenen Inhalts geknüpft werden können.
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Als Energiequelle enthält das Mobilteil beispielsweise eine Batterie, einen Kondensator oder in bevorzugter Ausführung einen wiederaufladbaren Akku. Die Wiederaufladung eines Akkus erfordert entweder eine Kabelverbindung zum Anschluss an das Stromnetz oder erfolgt kabellos durch Induktion. In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung enthält das Mobilteil eine oder mehrere Solarzellen, die das Gerät entweder direkt mit Energie versorgen oder einen Energiespeicher z. B. einen Akku oder Kondensator aufladen.
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Die Datenübertragung von der Basisstation zum Mobilteil erfolgt über eine Datenschnittstelle. Hierzu sind sämtliche möglichen Datenschnittstellen, z. B. parallele oder serielle Schnittstellen, oder Funkverbindungen, z. B. WLAN oder Bluetooth, geeignet.
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Eine bevorzugte Ausführung des erfindungsgemäßen Mobilteils kommt ohne jegliche Geräteöffnungen, z. B. in Form physischer Schnittstellen aus, wodurch eine vollkommen geschlossene Gehäusekonstruktion möglich wird, die eine Nutzung des Gerätes in staubiger, sandiger oder feuchter Umgebung erlaubt.
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Die im Rahmen des erfindungsmäßigen Systems benötigte Basisstation enthält zunächst eine Schnittstelle zum Erhalt von Dokumenten. Dies kann jede Art von kabelgebundener oder kabelloser Verbindung zum Beispiel zu weiteren Geräten sein, von denen Dokumente übertragen werden können. Insbesondere ist als Datenschnittstelle eine Anbindung an ein Kommunikationsnetz (z. B. Internet) vorgesehen. So soll es möglich sein, mittels der Basisstation beispielsweise auf Webshops und Internetportale zugreifen zu können, über die Dokumente erworben werden können. Auf die Basisstation übertragene Dokumente können selbstverständlich auf dieser gespeichert werden.
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Darüber hinaus verfügt die Basisstation über notwendige Kapazitäten zur Datenverarbeitung, um die genannten Vorgänge der Dokumentenlizensierung und -umwandlung durchzuführen. Selbstverständlich verfügt die Basisstation über eine Energiequelle bzw. einen Energiespeicher, also zum Beispiel über einen Anschluss an das Stromnetz, einen Akku oder Solarzellen. Sie kann ebenso auch als tragbares Gerät konzipiert sein. Mitunter können bereits im Besitz des Nutzers befindliche Geräte (z. B. Mobiltelefon oder PC) als Basisstation fungieren indem sie um die für das System benötigten Funktionen erweitert werden.
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Der prinzipielle Ablauf des Verfahrens gemäß des unabhängigen Patentanspruchs 7 findet in folgenden Schritten statt:
Über die Datenschnittstelle der Basisstation können Dokumente erhalten und im Datenspeicher der Basisstation abgelegt werden. In der Datenverarbeitungseinheit der Basisstation werden die Dokumentenseiten jeweils in ein vom Mobilteil darstellbares Format (z. B. Bilddateien) umgewandelt. Über die gemeinsame Schnittstelle können diese Dateien an das Mobilteil (2) übertragen und auf dessen Display (9) angezeigt werden. In einer möglichen Ausführung des erfindungsgemäßen Mobilteils (2) können dabei auch mehrere Dokumentseiten im Datenspeicher (8) des Mobilteils gespeichert werden, bevor sie auf dem Display (9) angezeigt werden.
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Anwendungsbeispiel
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Der Nutzer besitzt einen internetfähigen PC und ein Mobilteil wie oben erläutert. PC und Mobilteil sind mit einer Nutzerkennung, die eindeutig dem Nutzer zugewiesen wurde verknüpft. Über ein Webportal bezieht er ein sogenanntes E-Book im pdf-Format. Auf dem PC wird das erworbenen E-Book auf seine Nutzerkennung registriert, damit der Nutzer Zugriff darauf erhält. Anschließend wird jede Seite der pdf-Datei in eine Bilddatei umgewandelt. In einer möglichen Ausführung kann der Nutzer dabei beispielsweise die Schriftgröße des anzuzeigenden Dokumentes festlegen, in der das Bildformat den Text anzeigen soll. Anschließend werden die Bilddateien über eine Bluetooth-Verbindung an das Anzeigegerät übertragen. Die erste Seite des Dokumentes wird unmittelbar auf dem Display angezeigt, alle weiteren Seiten werden im Speicher des Mobilteils abgelegt und werden geöffnet sobald der Nutzer die Tasten zum Umblättern betätigt. Der Nutzer kann das Anzeigegerät unabhängig von dem PC benutzen und beispielsweise damit in den Urlaub fahren.
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In einer Ausführung des Gerätes wird auf eine Menüfunktion verzichtet. In diesem Fall zeigt das Gerät lediglich ein Buch an. Um ein weiteres Buch zu lesen muss dann der Speicher des Mobilteils mit dem neuen E-Book überschrieben werden, indem die Übertragung des nächsten Buches vom PC zu dem Mobilteil durchgeführt wird.
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In einer weiteren Ausführung kann eine Menüsteuerung auf der Basisstation realisiert werden. Beispielsweise kann auf einem PC oder einem Mobiltelefon eine Nutzeroberfläche angezeigt werden, die der Funktionalität des Mobilteils entspricht. Eingaben in dieser Nutzeroberfläche werden mittels einer Datenverbindung (z. B. Nahbereichsfunk) an die Anzeigeeinheit übertragen und lösen dort die entsprechende Funktion aus. In einer derartigen Ausführung kann auf einen nicht-flüchtigen Datenspeicher im Mobilteil verzichtet werden. Das Umblättern erfolgt über die Benutzeroberfläche der Basisstation. Die so angeforderte Seite wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren umgewandelt und an das Mobilteil übertragen, wo sie unmittelbar angezeigt wird.