SIG para dispositivos móviles de la Junta de Extremadura Alumno: ALBERTO ROMEU Director empresa: MIGUEL MONTESINOS Tutor UPV: VICENTE PELECHANO

Índice  Introducción  Contexto  Análisis requisitos  Arquitectura  J2ME (Java para dispositivos móviles)  LWUIT (Light Weight User Interface Toolkit)

Índice (II)  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  Despliegue  Conclusiones  Demo

Introducción GISDispositivos móviles

Introducción - Objetivo  Visor cartografía Extremadura  + Rutas  + POI  + GPS

Introducción - Objetivo  Que funcione en muchos dispositivos (teléfonos, smartphone, blackberry, etc.)

Introducción - Retos  Conocer tecnología: J2ME, CLDC, LWUIT, índices espaciales, GIS, GPS, WMS, GeoJSON...  Desarrollar para dispositivos móviles Poca memoria Poca capacidad de procesamiento  Desarrollar a tiempo: Fecha límite

Contexto  Adaptación del SIG de la Junta de Extremadura: Consejería de Cultura y Turismo Difundir conocimiento sobre recursos turísticos y culturales a través del Software Libre  Prodevelop + Igo software + GeoDatum + Software Colaborativo  Financiado con fondos FEDER

Contexto

Análisis de requisitos  Un único actor: TURISTA  4 bloques: Casos de uso de Cartografía Casos de uso de Rutas Casos de uso de puntos de interés (POI) Casos de uso de GPS

Análisis de requisitos - Casos de uso de Cartografía  Navegar mapa Desplazar (4 direcciones) Zoom más Zoom menos  Centrar mapa GPS Cualquier punto (Geometría)

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

Análisis de requisitos - Casos de uso de Puntos de interés  Mostrar POI  Buscar POI  Consultar información

Análisis de requisitos - Casos de uso de GPS  Obtener localización  Detener GPS

Arquitectura

J2ME – Java para móviles  Configuración CLDC 1.1 Coma flotante  Perfil MIDP 2.0  Paquetes opcionales JSR-75 (Ficheros) JSR-172 (Web services) JSR-179 (Location API)

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

LWUIT – Light Weight User Interface Toolkit

LWUIT  Swing para dispositivos móviles  Light Weight  Superar la fragmentación IU  1 JAR para todos los dispositivos  MVC, Container + Layouts, List...

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

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

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

CU Cartografía - ¿Qué es un Tile/Tesela?  Lado: 256px  BoundingBox  Resolución

CU Cartografía - Grid – Gestión de tiles  Cálculo de tamaño máximo en tiempo de ejecución  Liberar recursos  Gestión de peticiones

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

CU Cartografía - Caché en disco Acceso a disco es lento ¿Cómo acelerar el acceso a caché? Extrapolar Quadkeys al sistema de ficheros

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

CU Cartografía - Navegar por el mapa

CU Cartografía - Navegar por el mapa (II)

CU Cartografía - Centrar el mapa

CU Cartografía - Centrar el mapa (II)

Multi-threading

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

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

Casos de uso de rutas -Modelo de geometrías  Colecciones de Features  Feature = Geometría + metadatos  Geometría = Coordenadas + pintado

Casos de uso de rutas - DTE de una ruta  Ruta con 2 puntos: inicio + [paso | fin]  Ruta con N puntos: inicio + n ptos paso

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

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.

Casos de uso de rutas - Cálculo de rutas  Entrada: Geometría MultiPoint se convierte a GeoJSON MultiPoint  Salida: GeoJSON MultiLineString se convierte a Geometría MultiLineString

Casos de uso de rutas - Cálculo de rutas

Casos de uso de rutas - Obtener indicaciones de ruta Las propiedades de la ruta se guardan en memoria Cálculo de indicaciones y giros en local Más rápido que acceder al servicio web Peor en dispositivos con poca memoria

Casos de uso de Puntos de interés

 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

Casos de uso POI - Bucket PR-Quadtree  Quadtree: Cada cuadrante se subdivide en 4  Criterio de división: Número de elementos > 100

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

Casos de uso POI - Pre-procesado (II)  Recorrer el fichero fuente y llenar el Quadtree (J2SE).

Casos de uso POI - Pre-procesado (III)  Persistir cada hoja en un fichero  Cada fichero pocos KB  Mejor leer ficheros pequeños que uno grande

Casos de uso POI - Pre-procesado (IV)  Persistir descripciones en ficheros diferentes: (Pseudo)Acceso aleatorio  offset / tamFichero /1024 = Fichero número 78  offset % tamFichero % 1024 = byte 128

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

Casos de uso POI - POI

Casos de uso POI - Tareas BackGround POI  Cada tarea resuelve un caso de uso  Quicksort para ordenar resultados  50 primeros resultados

Casos de uso POI - Visualizar POI

Casos de uso de GPS

 Centrar el mapa en la posición del GPS  JSR-179: Location API

Casos de uso de GPS – Clases  Un hilo dedicado para GPS  Conversión de EPSG:4326 a EPSG:23030  Com.henson.midp.Float1 1

Casos de uso de GPS – DTE

Despliegue  Compilación + Preverificación  Emulación + Profiler: Detectar cuellos de botella Es importante probar sobre dispositivos  Ofuscación + Firma (¿Opcional?)  Empaquetado (JAD + JAR)

Conclusiones  ‘write once, run everywhere’ == FALSE Fragmentación de dispositivo == TRUE (aunque cada vez menos)  Inconvenientes de J2ME: Modelo de seguridad: certificados + permisos Paquetes opcionales Operadoras: Tráfico Internet caro Impotencia del desarrollador

Conclusiones (II)  Éxito en el desarrollo La 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

Siguientes pasos  gvSIG Mini Visor WMS, WMS-c, OSM Cliente YOURS Cliente NameFinder GPL Más eficiente y más compatible

Siguientes pasos (II)  gvSIG Mini Android SO Libre de Google Teléfonos (HTC, Motorola, Samsung...), PDA, Tablet PC,... Basado en Java 1.4 Más recursos Mas capacidad de procesamiento GPL

GRACIAS