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SIG para dispositivos móviles de la Junta de Extremadura
Alumno: ALBERTO ROMEU ([email protected])Director empresa: MIGUEL MONTESINOS ([email protected])Tutor UPV: VICENTE PELECHANO ([email protected])
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Índice
Introducción Contexto Análisis requisitos Arquitectura J2ME (Java para dispositivos móviles) LWUIT (Light Weight User Interface
Toolkit)
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Índice (II)
Desarrollo de la aplicaciónCasos de uso de cartografíaCasos de uso de rutasCasos de uso de puntos de interésCasos de uso de GPS
Despliegue Conclusiones Demo
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Introducción
GIS Dispositivos móviles
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Introducción - Objetivo Visor
cartografía Extremadura
+ Rutas + POI + GPS
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Introducción - Objetivo
Que funcione en muchos dispositivos (teléfonos, smartphone, blackberry, etc.)
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Introducción - Retos
Conocer tecnología: J2ME, CLDC, LWUIT, índices espaciales, GIS, GPS, WMS, GeoJSON...
Desarrollar para dispositivos móvilesPoca memoriaPoca capacidad de procesamiento
Desarrollar a tiempo: Fecha límite
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Contexto
Adaptación del SIG de la Junta de Extremadura: Consejería de Cultura y TurismoDifundir conocimiento sobre recursos
turísticos y culturales a través del Software Libre
Prodevelop + Igo software + GeoDatum + Software Colaborativo
Financiado con fondos FEDER
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Contexto
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Análisis de requisitos
Un único actor: TURISTA 4 bloques:
Casos de uso de CartografíaCasos de uso de RutasCasos de uso de puntos de interés (POI)Casos de uso de GPS
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Análisis de requisitos - Casos de uso de Cartografía
Navegar mapaDesplazar (4
direcciones)Zoom másZoom menos
Centrar mapaGPSCualquier punto
(Geometría)
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Análisis de requisitos - Casos de uso de Rutas
Establecer inicio Establecer fin Establecer paso Eliminar punto paso Calcular Anular Selección tipo ruta: a
pie o en coche Obtener indicaciones Selección puntos ruta
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Análisis de requisitos - Casos de uso de Puntos de interés
Mostrar POI Buscar POI Consultar
información
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Análisis de requisitos - Casos de uso de GPS
Obtener localización Detener GPS
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Arquitectura
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J2ME – Java para móviles Configuración
CLDC 1.1Coma flotante
PerfilMIDP 2.0
Paquetes opcionalesJSR-75 (Ficheros)JSR-172 (Web
services)JSR-179 (Location
API)
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J2ME – Java para móviles
Fragmentación de dispositivo ¿Cómo evitar la fragmentación?
J2ME Polish (Framework Open source)Sun LWUIT Open source (Objetivo: 1 solo
jar)Compatibilidad vs Complejidad: Buenas
prácticas
No se puede soportar TODOS los dispositivos
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LWUIT – Light Weight User Interface Toolkit
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LWUIT Swing para
dispositivos móviles Light Weight Superar la
fragmentación IU 1 JAR para todos
los dispositivos MVC, Container +
Layouts, List...
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Desarrollo de la aplicación Casos de uso de cartografía Casos de uso de rutas Casos de uso de puntos de interés Casos de uso de GPS
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Casos de uso de cartografía
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Casos de uso de cartografía Desarrollo de un
cliente WMS-c: Web Map Service – caché
Cartografía cacheada: tiles
Niveles de zoom predeterminados
Sólo implementamos operación GetMap
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CU Cartografía - Arquitectura cliente WMS-c
Map: tamaño + Eventos
Layer: Capa base + vectorial
Grid: Gestión de tiles
Tile: Imagen + posición en píxels
ViewPort: píxel <-> coordenadas
Extent == BoundingBox
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CU Cartografía - ¿Qué es un Tile/Tesela?
Lado: 256px BoundingBox Resolución
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CU Cartografía - Grid – Gestión de tiles
Cálculo de tamaño máximo en tiempo de ejecución
Liberar recursos Gestión de
peticiones
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CU Cartografía - Caché de teselas Acelerar carga de
teselas Disminuir acceso a
Internet 3 niveles
Memoria: Pequeña – 2 niveles de zoom
Disco: Todo lo que se pueda
Internet: Lo que no está en memoria ni en disco
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CU Cartografía - Caché en disco
Acceso a disco es lento¿Cómo acelerar el acceso a caché?Extrapolar Quadkeys al sistema de ficheros
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CU Cartografía - El proceso de pintado
Se inicia en Form El mapa recorre sus
capas:
1. Para la capa base: el grid recorre los tiles y pinta la imagen
2. Para la vectorial: Se recorren las geometrías y se pintan
Se pinta un acetato
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CU Cartografía - Navegar por el mapa
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CU Cartografía - Navegar por el mapa (II)
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CU Cartografía - Centrar el mapa
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CU Cartografía - Centrar el mapa (II)
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Multi-threading
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Multi-Threading J2ME no
gestiona bien hilos
Patrón ThreadPool
Evitar bloquear IU
Cancelación de tareas
Mejor gestión de hilos
1 tarea por cada operación bloqueante
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Casos de uso de Rutas
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Casos de uso de Rutas
Definir un modelo de geometrías Establecer una máquina de estados Comunicación con el servidor vía
servicios web SOAP Seleccionar un formato de intercambio
de geometrías
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Casos de uso de rutas -Modelo de geometrías
Colecciones de Features
Feature = Geometría + metadatos
Geometría = Coordenadas + pintado
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Casos de uso de rutas - DTE de una ruta
Ruta con 2 puntos: inicio + [paso | fin]
Ruta con N puntos: inicio + n ptos paso
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Casos de uso de rutas - Servicio web SOAP Interoperabilidad: Comunicación con
visor web y visor móvil Buena práctica: Dispositivos móviles
como clientes de servicios pesados Cliente SOAP: Se configura en tiempo
de compilación
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Casos de uso de rutas - GeoJSON
JSON: JavaScript Object Notation. GeoJSON: Especificación JSON para
codificar geometrías. Más sencillo que XML. Formato ligero: requiere poca
codificación y procesamiento Fácil de parsear y hay muchas
implementaciones.
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Casos de uso de rutas - Cálculo de rutas
Entrada: Geometría MultiPoint se convierte a GeoJSON MultiPoint
Salida: GeoJSON MultiLineString se convierte a Geometría MultiLineString
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Casos de uso de rutas - Cálculo de rutas
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Casos de uso de rutas - Obtener indicaciones de ruta
Las propiedades de la ruta se guardan en memoriaCálculo de indicaciones y giros en localMás rápido que acceder al servicio webPeor en dispositivos con poca memoria
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Casos de uso de Puntos de interés
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Casos de uso de Puntos de interés 20.000 puntos de interés turístico:
Categoría + Descripción + Localización Cambio en los requisitos: los POI se
gestionarán en local Fuente: Fichero de texto Diseño de una estructura de datos
eficiente: Quadtree Pre-procesar el fichero fuente para
optimizar recursos
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Casos de uso POI - Bucket PR-Quadtree
Quadtree: Cada cuadrante se subdivide en 4
Criterio de división: Número de elementos > 100
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Casos de uso POI - Pre-procesado
1. Recorrer el fichero fuente y llenar el Quadtree (J2SE).
2. Persistir cada hoja en un fichero
3. Persistir descripciones en ficheros diferentes: Acceso aleatorio.
4. Persistir la información del Quadtree en un árbol
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Casos de uso POI - Pre-procesado (II) Recorrer el fichero fuente y llenar el Quadtree
(J2SE).
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Casos de uso POI - Pre-procesado (III) Persistir cada hoja en un
fichero Cada fichero pocos KB Mejor leer ficheros
pequeños que uno grande
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Casos de uso POI - Pre-procesado (IV) Persistir descripciones en ficheros
diferentes: (Pseudo)Acceso aleatorio
offset / tamFichero 80.000/1024 = Fichero número 78
offset % tamFichero 80.000 % 1024 = byte 128
CoordenadaX CoordenadaY Categoría OffSetDescripción double (8 bytes) double (8 bytes) short (2 bytes) short (2 bytes)
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Casos de uso POI - Pre-procesado (V) Persistir la
información del Quadtree en un árbol
Para una búsqueda devuelve una colección de ficheros
Deserializar ficheros en background
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Casos de uso POI - POI
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Casos de uso POI - Tareas BackGround POI
Cada tarea resuelve un caso de uso
Quicksort para ordenar resultados
50 primeros resultados
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Casos de uso POI - Visualizar POI
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Casos de uso de GPS
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Casos de uso de GPS
Centrar el mapa en la posición del GPS JSR-179: Location API
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Casos de uso de GPS – Clases
Un hilo dedicado para GPS
Conversión de EPSG:4326 a EPSG:23030
Com.henson.midp.Float11
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Casos de uso de GPS – DTE
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Despliegue
Compilación + Preverificación Emulación + Profiler: Detectar cuellos
de botellaEs importante probar sobre dispositivos
Ofuscación + Firma (¿Opcional?) Empaquetado (JAD + JAR)
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Conclusiones
‘write once, run everywhere’ == FALSEFragmentación de dispositivo == TRUE
(aunque cada vez menos)
Inconvenientes de J2ME:Modelo de seguridad: certificados +
permisosPaquetes opcionalesOperadoras: Tráfico Internet caroImpotencia del desarrollador
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Conclusiones (II)
Éxito en el desarrolloLa aplicación cumple los requisitos (de
manera eficiente)Funciona en muchos (no en todos) los
dispositivos○ BlackBerry, Windows Mobile (JVM - J9),
Nokia S60, Sony Ericsson, etc.III Jornadas SIG Libre - Girona
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Siguientes pasos gvSIG Mini
Visor WMS, WMS-c, OSM
Cliente YOURSCliente NameFinderGPLMás eficiente y más
compatible
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Siguientes pasos (II) gvSIG Mini Android
SO Libre de GoogleTeléfonos (HTC,
Motorola, Samsung...), PDA, Tablet PC, ...
Basado en Java 1.4Más recursosMas capacidad de
procesamientoGPL
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GRACIAS