Jornadas Sistemas Computacionales Ingeniera de Software en Dispositivos

Jornadas Sistemas Computacionales Ingeniería de Software en Dispositivos Móviles M. C. Juan Carlos Olivares Rojas Morelia, Michoacán a 30 de abril de 2008

Agenda Introducción Planteamiento del Problema Solución Conclusiones 2

Evolución de la Computación • Los paradigmas en la computación han evolucionado a través del tiempo: • 50’s-70’s: usuarios” “Una computadora múltiples • 80’s-90’s: “Una computadora un usuario” • 2000’s: “Un usuario múltiples computadoras”

¿Qué es el cómputo móvil? • Parte de la computación que está relacionada con la “movilidad” de los datos, las aplicaciones y los dispositivos. • Se debe tener movilidad y conectividad desde cualquier punto. Es decir el cómputo debe de ser omniprescente o ubiquo. • En inglés recibe el nombre de mobicomp o ubicomp

Dispositivos Móviles

Movilidad (tamaño) Dispositivos Móviles Smartphone Communicator Palm. Size Handheld Tablet Notebook Laptop Comunicación Propósito primario de uso Procesamiento de datos

Redes inalámbricas Tipo de red WWAN (Celulares) Estándar GSM/GPRS/E v. Do WLAN (Wireless LAN) IEEE 802. 11 b/g/a Ancho de Banda 9. 6/170/2000 Kb/s 1, 2, 11, 54 Mb/s Frecuencia 0. 9/1. 8/2. 1 GHz Rango 35 Km 2. 4 y 5 GHz Infrarrojos 70 - 150 m WPAN (Bluetooth) IEEE 802. 15 721 Kb/s 2. 4 GHz 10 m

Áreas de aplicación

Ejemplos de Aplicaciones

¿Qué no es cómputo móvil?

Introducción Llaves Cartera Celulares Credenciales Tarjetas Llaves del trabajo Periódico Espejo MP 3/Walkman Videojuego Cámara 0% Siempre Frecuentemente 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% Grado de penetración de los dispositivos móviles en nuestra sociedad 11

Estadísticas • 2, 000 millones de celulares (400 millones de celulares con capacidad de Internet) vs. 500 millones de computadoras conectadas a Internet (54% laptops y 46% escritorio) • “Para el año 2009, más de la mitad de los microprocesadores fabricados en el mundo estarán destinados a dispositivos móviles. ”

Estadísticas • Ajax 22% 20, 900 • Flex 2% 21, 100 • Perl 6% 21, 300 • J 2 ME 4% 22, 000 • . NET 16% 24, 500 • COBOL 4% 29, 800

Estadísticas • • DOS 13% 17, 300 Linux 39% 19, 500 Apple 7% 19, 600 Win 89% 19, 800 • Win CE 9% 21, 800 • AS 400 6% 24, 200 • Unix 28% 25, 800 • Mainframe 4% 32, 400

Estadísticas • Diseño Gráfico 21% 15, 600 • Redes 35% 17, 500 • UML 45% 21, 000 • BI 25% 21, 800 • ERP 58% 21, 800 • Testing 20% 23, 600 • Mejora de Procesos 31% 24, 900 • EDI 3% 31, 700

Certificaciones • Oracle 28, 600 • Sw. Quality Eng. 29, 000 • Solaris 29, 100 • MS System Eng. 29, 200 • SEI 29, 500 • • IBM DB 2 29, 500 SAP 30, 200 Seguridad 33, 200 IBM Websphere 33, 900 • PMI 40, 300

Ingeniería del Software • El desarrollo de software es un proceso artesanal dado que a la programación de computadoras se le denomina arte. • El objetivo fundamental de la ISw es lograr la calidad del software. • La ISw es un conjunto de “mejores prácticas” que si no se llevan a la práctica no sirven de nada.

Construcción de una casa para “wendo” Puede hacerlo una sola persona Requiere: Modelado mínimo Proceso simple Herramientas simples

Construcción de una casa onstruida eficientemente y en un tiempo razonable por un equipo Requiere: Modelado Proceso bien definido Herramientas más sofisticadas

I. Introducción: Modelado de SW Construcción de un rascacielos cualquier persona o grupo de persona lo realiza. Imposible sin técnicas de Ingeniería

Tipos de Software • Pressman clasifica el software de la siguiente manera: – Software empotrado – Software para PCs – Software de Inteligencia Artificial – Software de Gestión – Software de Tiempo Real – Software Científico – Software de Sistemas

Agenda Introducción Planteamiento del Problema Solución Conclusiones 22

Problemática

Problemática 600 800 La gran mayoría de las aplicaciones móviles no están diseñados tomando en cuenta las características y limitaciones de los dispositivos móviles 24

Problemática • Se tiene la creencia de que se trata de desarrollos tradicionales pero en “chiquito”. • Las herramientas y entornos de programación intentan ser semejantes a los utilizados en aplicaciones tradicionales. • Se tiene una gran heterogeneidad de dispositivos y sistemas operativos

Problemática • 96% de los internautas poseen celular: – Nokia 26% – Sony. Ericsson 23% – Motorola 21% – LG 6% – Ericsson 5% – Samsung 4% – Siemens, Ben. Q, Blackberry 1% c/u – Otros 8% Fuente AMIPCI-AMECE 26

Problemática • Palm. OS • Windows CE (Windows Mobile) • Symbian • Linux embedded • RIMOS 27

Problemática • Existen pocos estudios formales y metodologías para el desarrollo de aplicaciones móviles. • Los libros tradicionales de ISw no tratan este tópico. 28

Tipos de aplicaciones • Stand-alone (autónomas) • Online (clientes ligeros, desarrollos Web móviles) • Smart client (aquellos sensibles al contexto) que son

Herramientas • J 2 ME (Java 2 Micro Edition) • . NET Compact Framework • Aplicaciones Nativas (C, C++): e. Mbedded Visual Tools: está conformada por e. Mbedded Visual Basic y e. Mbedded Visual C++. SDK de Symbian, etc.

. NET CF Controles ASP. NET Mobile Páginas Web remotas Navegador Web móvil Programación Smart Device Código Local . NET Compact Framework Sistema Operativo

J 2 ME

Linux embedded

Linux embedded

Agenda Introducción Planteamiento del Problema Solución Conclusiones 35

Solución • Estudiar las capacidades y limitaciones de los dispositivos móviles para saber que se puede hacer en el dispositivo y que cosas son imposibles de implementar. • Desarrollar una interfaz adecuada que minimice las acciones por parte del usuario y que se adapte al tamaño de las pantallas de despliegue. Las interfaces deben ser intuitivas.

Solución • El acceso a los datos debe de ser en forma estructurada utilizando XML, o bien si se permite un manejador de BD empotrado. • Utilizar herramientas de profiling para medir el rendimiento. • Hacer hincapié en el reuso. 37

Solución • Utilizar servicios Web (SOA) para la implementación de los procesos de negocio. Esto permite consumirlo en diversas clases de aplicaciones. • Se debe construir tarde (entender todos los requerimientos). • Usar datos reales. Nada de datos de prueba, se necesitaría invertir dos veces más tiempo. 38

Solución • Realizar refactorización de código para mantener las aplicaciones más entendibles o bien consumir menos espacio en aplicaciones Web. • Usar implementaciones emuladores. reales. No utilizar • Mezclar siempre programadores con probadores de software. Probar con muchos usuarios de distintos tipos.

Solución • Evitar lo más posible el copy & paste (utilizar métodos de refactorización). • Tomar en consideración todos los warnigs, de preferencia tratarlos como errores. • Codificar con propósito. Realizar funciones que se van a ocupar. No realizar código de más. 40

Solución • Se deben tomar en cuenta factores de usabilidad, accesibilidad y ergonomía de las interfaces de usuario. • Los mensajes de salida deben de ser breves. Se deben considerar interfaces en donde el usuario escriba menos. • Reducir el número de interfaces. Entre menos más fácil de usar y encontrar errores. 41

Solución • Utilizar patrones de diseño en la solución. Se recomienda utilizar el patrón MVC (Modelo. Vista-Controlador). Existen muchos tipos de patrones para problemas conocidos. Implementación del Patrón Singletón Patrón MVC 42

Solución • Activar las opciones de optimización de los compiladores que de manera predeterminada vienen desactivada por que lo hacen más lento. • Realizar código que sea portable para utilizarlo en distintas plataformas. • Las aplicaciones deben basarse estándares (en Web utilizar Mobile. Ok) en 43

Solución • Utilizar conexiones a las BD el menor tiempo posible (cerrar conexiones innecesarias) • De ser posible, utilizar procedimientos almacenados. Paginar los Recordsets. • Las aplicaciones para dispositivos móviles deben de estar optimizadas en dos aspectos cruciales: tamaño y velocidad. 44

Optimización del tamaño • Evitar el uso de objetos siempre que sea posible. • Cuando usamos objetos, debemos reciclarlos siempre que se pueda. • Limpiar objetos explícitamente cuando se dejen de usar. Los recolectores de basura no son del todo eficientes. 45

Optimización del tamaño • Usar un ofuscador para reducir tamaño y hacer ilegible nuestro código. • Realizar empaquetamiento de las clases a través de un archivo jar o mecanismos similares. • La optimización de velocidad es muy importante. A continuación se muestran ejemplos muy sencillos. 46

Optimización de velocidad • Eliminar evaluaciones innecesarias: for(int i=0; i<size(); i++) a = (b+c) / i; • Optimizado: int tmp = b+c; int s = size(); for(int i=0; i<s; i++) a = tmp / i; 47

Optimización de velocidad • Eliminar subexpresiones comunes: b = Math. abs(a) * c; d = e / (Math. abs(a) + b); • Optimizado: int tmp = Math. abs(a); b = tmp * c; d = e / (tmp + b); 48

Optimización de velocidad • Aprovechar las variables locales: for (int i=0; i <1000; i++) a = obj. b * i; • Optimizado: int localb = obj. b; for (int i=0; i <1000; i++) a = localb * i; 49

Optimización de velocidad • Expandir los ciclos: for(int i=0; i <1000, i++) a[i] = 25; • Optimizado: for(int i=0; i <100; i++) { a[i++] = 25; //8 veces más } 50

Optimización de velocidad • Si se usan métodos gráficos solo actualizar las partes de la pantalla que cambian. • Evitar la creación de objetos intermedios. Por ejemplo: cada vez que se concatena una cadena se crea un objeto intermedio. En Java en lugar de String se recomienda String. Buffer. • Utilizar metodologías de software libre (ej. La Catedral y el Bazar de Erick S. Raymond) 51

Agenda Introducción Planteamiento del Problema Solución Conclusiones 52

Conclusiones • El cómputo móvil llegó para quedarse y es toda una realidad (ya no es una tecnología emergente). • El cómputo móvil apenas se empieza a desarrollar por lo que existen muchas áreas de oportunidad ($). • La mayoría de las aplicaciones son para el área de entretenimiento. 53

Conclusiones • El cómputo móvil no va sustituir otra clase de cómputo pero si está modificando el actual. • Se deben tomar consideraciones muy particulares para el desarrollo de software en dispositivos móviles ya que no es cierto que sean “aplicaciones en chiquito”. 54

¿Preguntas? • jcolivar@itmorelia. edu. mx • juancarlosolivares@hotmail. com • http: //antares. itmorelia. edu. mx/~jcolivar/ 55