Arquitectura de dispositivos móviles

Víctor Manuel Gómez Roig SI51

Telefonía móvil

Un teléfono celular es un dispositivo diseñado para la comunicación a grandes distancias entre una antena y el mismo teléfono.

La comunicación se realiza a través de ondas de radio que llegan hasta una antena, la cual la retransmite a otra o bien, hacia un satélite, el cual también retransmite la señal a otra antena en una posición mas lejana.

Historia de la telefonía móvil

La comunicación a distancia se remonta a la época de la segunda guerra mundial, donde la compañía Motorola creo el Handie Talkie H12-16, que no hera mas que un medio de comunicación de radio entre receptores y transmisores.

En la época de 1970 y 1973 Martin Cooper invento el primer radio teléfono en Estados Unidos.

Generaciones de teléfonos celulares

Generacion 0-GLos denominados Walkie Talkies de Motorola diseñados para el ejercito de la segunda guerra mundial fueron los que comenzaron con esta revolución, estos dispositivos se transmitían mediante ondas de radio.Mismos que hoy en día se han mejorado, y continúan usándose en taxis, ambulancias, bomberos, entre otros. Pero a los cuales no se les puede atribuir el nombre de Teléfonos Celulares.

Los estándares que trajeron consigo fueron:• Estándar PTT (Push To Talk): Pulsar para Hablar.• Estándar IMTS (Improved Mobile Telefone System): el Sistema de Telefonía Móvil Mejorado

Generaciones de teléfonos celulares

Generación 1-GSurgieron a principios del año 1973, estos funcionaban de manera analógica, es decir, con transmisión y recepción de datos apoyada en ondas de radio que cambiaban de forma continua.Desafortunadamente al trabajar de forma analógica, estos solo podían transmitir voz, dejando para un futuro muy lejano la transmisión de texto o de otros medios, además, eran muy inseguros, ya que cualquier persona con un receptor de radio podía escuchar conversaciones ajenas.

Generaciones de teléfonos celulares

Generación 2-GEsta generación no se basa en adelantos de la telefonía como en las generaciones anteriores, sino que se basa en el cambio de telefonía analógica a digital, gracias al cual, se integro una mayor seguridad, mayores protocolos, manejo de llamadas, enlaces simultáneos, y servicios adicionales al de la comunicación por voz, tal como el servicio de mensajería de texto.Desafortunadamente el aumento de protocolos, dio origen a la incompatibilidad de estos, provocando que solamente sean compatibles entre los de las mismas compañías.

Generaciones de teléfonos celulares

Generación 3-GEsta generación surgió en el año 2001, uno de los mejores adelantos, fue la integración de la pantalla a color en estos dispositivos, abriendo así una infinidad de posibilidades de expansión y nuevas funciones.Y gracias a esta mejora, los teléfonos celulares consiguieron los aditamentos de hoy en día, como las cámaras digitales integradas en el teléfono, la reproducción de MP3, envío y recepción de videos y audio por medio de los mensajes multimedia.Además también de generar un estándar universal para las comunicaciones, permitiendo así que los teléfonos de diversas compañías puedan comunicarse entre si.

Concepto de comunicación celular

Se entiende que para la comunicación solo se requiere de un teléfono celular que transmite de si a otra terminal para efectuar la comunicación, pero no es así.

Para permitir la comunicación, hay varios puntos que se deben de pasar, los principales son:

Transmisor, que viene a ser el teléfono celular en si.

Centrales de comunicación, que permiten llevar el mensaje de una terminal a otra.

Receptor, que viene a ser el teléfono celular al cual se trata de contactar.

Arquitectura de red GSM

Protocolos de comunicación

Además del GSM/GPRS existen otros protocolos, que con el tiempo, fueron incorporados en los teléfonos celulares, y en otros dispositivos, para proveer de otros medios de comunicación de datos.

WIFI por un lado, el WIFI es un medio de comunicación de red sin cables, con el mismo fin, pero a diferencia de este, pero la diferencia es que el WIFI tiene una mayor perdida de datos, debido a las interferencias que suelen ocurrir entre el receptor y el transmisor. Además, este medio de comunicación es un tanto inseguro, por tanto se asignaron distintos niveles de cifrado, como el WEP el cual, puede ser robado por una persona con un conocimiento de informática a nivel medio, con este problema, surgió la WPA que viene a ser una corrección a esta falta de seguridad, y son sigo los niveles posteriores de seguridad.

Protocolos de comunicación

BluetoothViene a ser un nuevo estándar de comunicación segura, permitiendo la comunicación de datos y voz por medio de radio frecuencias.Llega como una alternativa para la comunicación de datos a corta distancia, eliminando los cables, y crear pequeñas redes inalámbricas.Este medio de comunicación inalámbrico es de muy corto alcance, aproximadamente 10 metros, esto para ahorrar energía, ya que comúnmente los dispositivos que cuentan con esta tecnología usan baterías, pero este protocolo puede llegar hasta los 100 metros con un mayor consumo de energía.

Protocolos de comunicación

IrDA – Infrarrojo (Infrared Data Association)

Estándar de comunicación físico, por medio de rallos luminosos a nivel infrarrojo.Este medio de comunicación fue el inicial para la transmisión de datos a cortas distancias, la cantidad de datos que pueden transmitir oscila entre los 9.6 bps (bites por segundo) y los 4 Mbps.

Protocolos de comunicación

IrDAEl protocolo de infrarrojos también cuenta con sus propias capas de comunicación.

Protocolos de comunicación

IrDALas definiciones de las capas de comunicación infrarroja son:• PHY (Physical Signaling Layer) establece la distancia máxima, la velocidad de transmisión y el modo en el que la información se transmite.• IrLAP (Link Access Protocol) facilita la conexión y la comunicaciónentre dispositivos• IrLMP (Link Management Protocol) permite la multiplexación de lacapa IrLAP.• IAS (Information Access Service ) actúa como unas páginas amarillaspara un dispositivo.• Tiny TP mejora la conexión y la transmisión de datos respecto a IrLAP.• IrOBEX diseñado para permitir a sistemas de todo tamaño y tipo intercambiar comandos de una manera estandarizada.• IrCOMM para adaptar IrDA al método de funcionamiento de los puertosserie y paralelo.• IrLan permite establecer conexiones entre ordenadores portátiles y LANsde oficina

Protocolos de comunicación

WAPWireless Application Protocol o WAP (protocolo de aplicaciones inalámbricas).Es un protocolo de comunicación utilizado por la telefonia celular para el acceso a la comunicación entre aplicaciones, su uso mas útil es la adaptación y comunicación de internet.A pesar de esto, el protocolo WAP no es completamente compatible con los estándares de internet, y algunos de los protocolos del mismo.

Arquitectura de aplicaciones de teléfonos móviles

Las aplicaciones móviles comúnmente se basan en distintas capas, tales como la experiencia del usuario, el negocio, y la comunicación de los datos.

A la hora de desarrollar una aplicación para móviles, primero hay que pensar en que tipo de aplicación será, puede ser una aplicación web diseñada para móviles, o bien puede ser una aplicación de cliente.

Si se desea desarrollar una aplicación web para móviles, comúnmente las capas anteriormente mencionadas se encuentran en el servidor, mientras que si se desarrolla una aplicación de cliente, estas capas se encuentran dentro del mismo móvil.

Arquitectura de aplicaciones de teléfonos móviles

Arquitectura de aplicaciones de teléfonos móviles

Ilustración de las capas de una aplicación para móviles.

Consideraciones en el diseño de una aplicación para móviles

A la hora de diseñar una nueva aplicación para móviles, es importante antes pensar en el destino y necesidades que esa aplicación tendrá, y la eficiencia que tendrá en los distintos escenarios en los que pueda ser implementada.

Decidir si la aplicación será solo de un cliente, cliente y servidor, o una aplicación web

En caso de ser una aplicación de cliente, los escenarios no serán muy diversos, y será fácil controlarlos.

Si la aplicación es de cliente y servidor, hay que prever los escenarios que puedan ocurrir en la comunicación, y diseñar lo que hará y no hará cuando se establezca o pierda la comunicación.

En una aplicación web, hay que prever la accesibilidad de los distintos dispositivos móviles, y los flujos de información que existirán.

Consideraciones en el diseño de una aplicación para móviles

Considerar el tipo de teléfono que la soportara.

Lenguaje que soporta, tamaño de la pantalla, características de su procesador, la memoria que requerirá.

Adicionalmente, el echo de que tenga o no cámara, la utilización del GPS, o comunicación por vías inalámbricas.

Consideraciones en el diseño de una aplicación para móviles

Diseñar la interfaz de usuario de acuerdo al dispositivo que la soportara.

Diseñar la interfaz de acuerdo a las características que tiene el dispositivo, como por ejemplo, la posición de los botones, o la existencia de los botones que requiere la interfaz para funcionar.

También el teclado del dispositivo, tal como unos tienen teclado QWERTY y otros el teclado común de un teléfono celular.

Consideraciones en el diseño de una aplicación para móviles

Aplicaciones para móviles

Las aplicaciones para móviles se desarrollan con lenguajes derivados de otros lenguajes de programación comunes, conectados a ciertas APIs que brindan los teléfonos celulares, para los desarrolladores.

Para acceder a las funcionalidades propias de los teléfonos celulares se recurre a las APIs diseñadas para esos fines, tal como el conectarse a otro celular, a una red, navegar por internet, o incluso, tomar fotografías con la cámara de teléfono.

Aplicaciones para móviles

Para poder desarrollar una aplicación para móviles, se requiere del SDK apropiado para este.

El SDK es un paquete de APIs, conectores, y emuladores que hacen posible el desarrollo de aplicaciones para teléfonos móviles.

El SDK es propio de la tecnología soportada por los teléfonos móviles, tal como podría ser Java en J2ME, Symbian, Android, y los propios de Windows Mobile, entre otros.

Aplicaciones para móviles

Para poder desarrollar las aplicaciones también se requiere de un entorno de desarrollo integrado (IDE), el cual cuenta con un compilador, que verifica los errores, y proporciona un archivo vinario, además de ejecutarlo, y en ocasiones verificación de código de línea por línea, avisándole al desarrollador en caso de escribir mal una sentencia, o inclusive proporcionarle opciones para las sentencias a usar.

Por su puesto un IDE no esta completo sin el SDK apropiado para el desarrollo, emulación y ejecución de la plataforma.

Conclusiones

Los dispositivos móviles, y sobretodo los teléfonos celulares iniciaron ante la constante necesidad de comunicación, y el ordenamiento de la información.

Los dispositivos móviles no realizan todos los trabajos por si mismos, para eso existen diversas aplicaciones que lo compensan, y que exponen la funcionalidad del mismo.

A la hora de diseñar una aplicación para móviles, hay que tener en cuenta el tipo de aplicación que se realizara, y el tipo de teléfono que la soportara.

Para desarrollar una aplicación son necesarias diversas herramientas, como el SDK del mismo, y un IDE para desarrollarla.

Bibliografía

Movile Arquitecture Guide V1.1 de Microsoft.

Dispositivos Móvileshttp://exa.unne.edu.ar/depar/areas/informatica/SistemasOperativos/tfbasterretche.pdf