Jornadas Sistemas Computacionales

Ingeniería de Software en Dispositivos Móviles

M.C. Juan Carlos Olivares Rojas

Morelia, Michoacán a 30 de abril de 2008

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Agenda

Introducción

Solución

Conclusiones

Planteamiento del Problema

Evolución de la Computación• Los paradigmas en la computación han

evolucionado a través del tiempo:

• 50’s-70’s: “Una computadora múltiples usuarios”

• 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

Dispositivos Móviles

SmartphoneSmartphoneCommunicatorCommunicator

PalmSizePalmSizeHandheldHandheld

TabletTabletNotebookNotebook

LaptopLaptop

Mov

ilida

d (t

amañ

o)

Propósito primario de usoComunicación Procesamiento de datos

Tipo de redWWAN

(Celulares)

WLAN

(Wireless LAN)

WPAN

(Bluetooth)

Estándar GSM/GPRS/

EvDoIEEE

802.11b/g/aIEEE 802.15

Ancho de Banda

9.6/170/2000 Kb/s

1, 2, 11, 54 Mb/s

721 Kb/s

Frecuencia0.9/1.8/2.1

GHz2.4 y 5 GHz

Infrarrojos2.4 GHz

Rango 35 Km 70 - 150 m 10 m

Redes inalámbricas

Áreas de aplicación

Ejemplos de Aplicaciones

¿Qué no es cómputo móvil?

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Introducción

Grado de penetración de los dispositivos móviles en nuestra sociedad

Llaves

0%

Cartera

Celulares

Tarjetas

Llaves del trabajo

Periódico

Espejo

MP3/WalkmanVideojuego

Cámara

Credenciales

80% 90% 100%50% 60% 70%10% 20% 30% 40%

Siempre

Frecuentemente

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

• J2ME 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

• AS400 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 DB2 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 personaRequiere:

Modelado mínimoProceso simple

Herramientas simples

Construcción de una casa

Construida eficientemente y en un tiempo razonable por un equipo

Requiere:Modelado

Proceso bien definidoHerramientas más sofisticadas

Construcción de un rascacielosI. Introducción: Modelado de SW

No 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

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Agenda

Introducción

Solución

Conclusiones

Planteamiento del Problema

Problemática

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ProblemáticaLa gran mayoría de las aplicaciones móviles no están diseñados tomando en cuenta las características y limitaciones de los dispositivos móviles

800

600

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%– SonyEricsson 23%– Motorola 21%– LG 6%– Ericsson 5%– Samsung 4%– Siemens, BenQ, Blackberry 1% c/u– Otros 8%

26Fuente AMIPCI-AMECE

Problemática• PalmOS

• Windows CE (Windows Mobile)

• Symbian

• Linux embedded

• RIMOS27

Problemática• Existen pocos

estudios formales y metodologías para el desarrollo de aplicaciones móviles.

• Los libros tradicionales de ISw no tratan este tópico.

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Tipos de aplicaciones

• Stand-alone (autónomas)

• Online (clientes ligeros, desarrollos Web móviles)

• Smart client (aquellos que son sensibles al contexto)

Herramientas• J2ME (Java 2 Micro Edition)

• .NET Compact Framework

• Aplicaciones Nativas (C, C++): eMbedded Visual Tools: está conformada por eMbedded Visual Basic y eMbedded Visual C++. SDK de Symbian, etc.

.NET CF

Programación Programación Smart DeviceSmart Device

Programación Programación Smart DeviceSmart Device

Controles Controles ASP.NET MobileASP.NET Mobile

Controles Controles ASP.NET MobileASP.NET Mobile

Navegador Web Navegador Web móvilmóvil

Navegador Web Navegador Web móvilmóvil

.NET Compact .NET Compact FrameworkFramework

.NET Compact .NET Compact FrameworkFramework

Código Código LocalLocal

Páginas Web Páginas Web remotasremotas

Sistema OperativoSistema OperativoSistema OperativoSistema Operativo

J2ME

Linux embedded

Linux embedded

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Agenda

Introducción

Solución

Conclusiones

Planteamiento del Problema

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.

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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 reales. No utilizar emuladores.

• 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.

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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.

42

Implementación del Patrón Singletón

Patrón MVC

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 en estándares (en Web utilizar MobileOk)

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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;

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 StringBuffer.

• Utilizar metodologías de software libre (ej. La Catedral y el Bazar de Erick S. Raymond)

51

52

Agenda

Introducción

Solución

Conclusiones

Planteamiento del Problema

Conclusiones

53

• 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.

Conclusiones

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• 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”.

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¿Preguntas?

• jcolivar@itmorelia.edu.mx

• juancarlosolivares@hotmail.com

• http://antares.itmorelia.edu.mx/~jcolivar/