Dispositivos móvil

Visualizacin y modelado de elementos geogrficos en dispositivos mviles

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Captulo 1: Descripcin del problema


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1.1 Definicin del problema

1.1.1 Introduccin y definicin del problema

Se dice que nos encontramos en la era del conocimiento, aunque sera ms especfico

mencionar que vivimos una era de informacin, como consecuencia se ha hecho

importante tener la informacin adecuada en cualquier momento. Es as como los

dispositivos mviles se han vuelto parte esencial en alcanzar este objetivo y sobre todo se

han tornado bastante populares. Los celulares, las computadoras de bolsillo Pocket Pcs y

las Palms (smart devices) encabezan la lista de dispositivos mviles ms populares en el

mercado.

Con el fenmeno de globalizacin ganando terreno da con da, es de esperarse

que se tenga la necesidad de viajar, de desplazarse y de encontrarse en ambientes los

cuales no nos son familiares. La manera tradicional de ubicarse en algn punto

geogrfico es mediante algn mapa o pidiendo informes a los habitantes locales. Pero

porqu no explotar esas tecnologas antes mencionadas? Porqu no cargar con nosotros

esas informacin que necesitamos? O simplemente tener acceso a la informacin cuando

se dese? [Harder,1998]

Es aqu, donde los dispositivos mviles solucionan esta necesidad de cargar con la

informacin, en cualquier momento, cuando se necesite y de forma accesible. Existen

mltiples aplicaciones que se han desarrollado para cubrir esta necesidad pero son de

mbito comercial (ArcPad [ArcPad,2005], Street and Trips 2005 [Streets and


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Trips,2005]), por lo que es necesaria una aplicacin robusta gratuita que permita dichas

acciones.

Supongamos que se va a cruzar de un extremo a otro de la ciudad, y se encuentra

que la va principal por la cual nos desplazbamos est cerrada, y lamentablemente es la

nica ruta que conocemos para llegar a nuestro destino, en ese momento, tomamos

nuestro celular y realizamos una solicitud al servicio de datos geogrficos de Puebla para

obtener los mapas que necesitamos en nuestro mismo dispositivo mvil y en cuestin de

segundos se encuentran en nuestro poder. Son muchas las ventajas que un sistema con

estas caractersticas puede ofrecer al usuario y sobre todo se vislumbra un campo muy

amplio para generar otro tipo de aplicaciones relacionadas.

Imagen 1.1 [Definicin del problema]


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Por otro lado, las tecnologas implementadas en los dispositivos mviles se

encuentran en etapas de desarrollo, creando cada vez mejores mquinas virtuales que

puedan administrar de mejor manera cada uno de los diferentes recursos con los que

cuentan toda esta gama de dispositivos mviles.

1.1.2 Objetivo general

De acuerdo a lo anterior se plantea como objetivo general, el lograr desplegar

informacin geogrfica urbana en dispositivos mviles, especficamente dispositivos

basados en Windows mobile y Java J2Me (durante esta tesis se trabajar con Pockets

PCs y celulares Sony Ericsson). Mediante la creacin de una aplicacin cliente que

pueda ser integrada a ellos; y una aplicacin host que tendr modelada toda la

informacin geogrfica a intercambiarse con el cliente. Aunque no se trabajar con el

protocolo de transmisin o la velocidad de la misma (problema que sale de los alcances

del proyecto planteado).

Para ello sern utilizadas las tecnologas que mejor se adapten a cada uno de los

dispositivos utilizados, con el fin de obtener un rendimiento mayor, al utilizar tecnologas

que no sean nativas de estos aparatos.


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1.1.3 Objetivos especficos

Integrar la tecnologa .NET de Microsoft para PDAs, junto con la tecnologa

J2Me de Sun Microsystems para celulares, en este esquema de comunicacin

entre el servidor y los dispositivos mviles.

Crear una aplicacin host, con Visual Studio .Net 2003, que permita la

comunicacin con la base de datos y los dispositivos mviles. Lo anterior no

implica la implementacin de un servicio Web, sino una aplicacin de pre-

procesamiento de los datos.

Modelar una base de datos geogrfica con MS SQL, que contenga los datos

geoespaciales.

Crear una aplicacin cliente en J2Me, principalmente Sony-Ericsson para

desplegar datos geogrficos (visualizador).

Crear de una aplicacin cliente con Visual Studio .Net 2003, para Windows

Mobile, que despliegue los datos geogrficos (visualizador).

Imagen 1.2 [Esquema]


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1.1.4 Alcances y limitaciones

Alcances

El principal alcance es la presentacin de un modelo de compresin de

datos GML.

Integracin de mltiples tecnologas.

Visualizacin de cualquier mapa con polilneas y polgonos.

La aplicacin ser gratuita.

Visualizacin correcta de datos geogrficos, independientemente del

dispositivo.

Escalabilidad del modelo a adaptaciones.

Limitaciones

Poca documentacin existente respecto a especificaciones de datos

geoespaciales para dispositivos mviles.

Poca informacin geogrfica disponible para hacer gran cantidad de

pruebas, la mayora requiere ser comprada.

Capacidad de cada dispositivo.

Heterogeneidad de sistemas.


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1.1.5 Hardware y Software a utilizar

Hardware

Computadora Sony Vaio 2.8 Mhz , Pentium IV, con 768 Mbs de ram.

Computadora Sony Vaio 1.6 Mhz , Centrino, con 1 GB de ram.

Pocket Pc HP, con Windows Mobile.

Conexin con mviles.

Telfono Sony Ericsson.

Software a utilizar

J2Me 2.0 de Sun Microsystems.

Utilizado para el desarrollo de la aplicacin cliente para celulares.

J2Me Wireless Toolkit 2.1

Entorno de programacin para dispositivos mviles, para la realizacin de

la aplicacin cliente.

Microsoft SQL Server de Microsoft Corp.

Motor de la base de datos, para el modelado de la informacin geogrfica

en el servidor.

Emulador de celulares (Ericsson, Motorola, Sony), dependiendo del fabricante.


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Sistema que simular el ambiente del dispositivo portable, depender del

fabricante y el modelo.

Microsoft Visio

Utilizado para documentacin de casos de uso de las diferentes

aplicaciones utilizadas en el programa.

NetBeans 1.0

IDE de Java para el desarrollo de aplicaciones junto con los mdulos para

dispositivos mviles, es posible implementar tambin soluciones para dispositivos

mviles.

Visual Studio .Net 2003 de Microsoft Corp.

Utilizado para el desarrollo de la aplicacin cliente para Pocket PC.

1.2 Descripcin detallada de la arquitectura Como solucin a la problemtica anteriormente descrita, ser necesario seguir una lnea

de accin para alcanzar el objetivo propuesto, es as como a continuacin se describir

paso a paso la arquitectura del sistema y el anlisis que se plante como base para ello.

Los sistemas que incluyen dispositivos mviles deben estar planeados de forma

tal que la cantidad de recursos que se tomen de los mismos se ajusten a lo que cuentan.

Lamentablemente la cantidad de recursos con la que cuenta cada uno de los dispositivos


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mviles vara tanto entre los del mismo tipo, dgase celulares, y otros como

Pocketphones, Pocket pcs o Palms.

Dentro de la tesis se ha delimitado con que dispositivos en particular se trabajar,

pero es necesario detallar como se encontrar la lgica aplicativa, el modelado de los

datos y las vistas.

El modelado de los datos se encontrar en una base de datos centralizada y se

realizar utilizando el esquema propuesto por OpenGIS, que corresponde a un estndar

formulado por las compaas ms grandes en el campo de la investigacin dentro de

bases de datos espaciales, aunque simplemente corresponde a una especificacin

propuesta para el manejo de bases de datos espaciales. La principal finalidad de utilizar

dicho estndar es que es posible extender sus funcionalidades en posteriores fases.

El esquema que se pretende utilizar para almacenar en la base de datos es un

extractor de informacin de GMLs ( Geographic Markup Language ) utilizando otro

estndar como base para el intercambio de informacin geogrfica entre mdulos.

El intercambio de la base de datos al exterior se realizar con otra capa de

interaccin que servir para la extraccin de la informacin geogrfica de la misma y la

estructura en otro archivo GML que ser el formato de intercambio entre cualquier otra

aplicacin.


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La siguiente capa de interaccin es la conversin del GML a un formato

experimental llamado Compact GML o cGML como ser llamado posteriormente. Este

formato permite en dispositivos con mayores recursos un intercambio de informacin con

las mismas caractersticas de GML pero utilizando menos ancho de banda y espacio en el

dispositivo. Para algunos dispositivos mviles con clientes ms gruesos ser posible

trabajarlo directamente con estos documentos, en cambio, para otros como los tratados

aqu ser necesario realizar una conversin de cGML a una imagen para disminuir los

recursos que le son solicitados a la aplicacin (tanto en el traslado como en la

visualizacin).

Un esquema que presentar la arquitectura del sistema se encuentra en la siguiente

ilustracin:

Imagen 1.3

Arquitectura del sistema general


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El intercambio de informacin entre mdulos se har con base a especificaciones

como las de GML. El nico intercambio de informacin que no se realizar con un

formato estndar (GML) es el de compact GML al convertidor a imgenes. Tal

intercambio se realizar cuando se desea transferir la informacin geogrfica al

convertidor de imgenes, desplegando la visualizacin del documento compact GML en

un canvas.

1.3 Estado del arte El mayor problema de los sistemas espaciales geogrficos siempre ha sido el modelado

de la informacin, con la aparicin del Internet y el intercambio entre diferentes

dispositivos tuvo que evolucionar a un formato que permitiera el intercambio entre

aplicaciones, ser descriptivo, adems del surgimiento de una nueva necesidad: la

velocidad de transferencia [Bravo,2000] [Bruce,2003].

El intento ms extendido en uso para modelar la informacin, fuera de los

formatos propietarios, corresponde al de OpenGIS. sta desarroll el formato estndar

de transferencia de informacin geogrfica llamado GML. Tal formato corresponde a un

subconjunto de XML implementado para modelar datos geogrficos, aunque tambin

existen formatos propietarios como son los de ESRI ( shapefiles ) o mapInfo.


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La bsqueda de un formato que permita la autodescripcin y ocupe una menor

cantidad de recursos es algo que an sigue en desarrollo y con la aparicin de

dispositivos ms poderosos promueve su investigacin. Como se presentar a

continuacin existen tambin varios intentos de reducir la cantidad de recursos que

solicita el documento GML.

1.4 Trabajos similares

En el grupo de sistemas geoespaciales de la Universidad de las Amricas, Puebla; existen

trabajos relacionados con GML, almacenamiento en bases de datos y presentacin en

dispositivos mviles (exclusivamente PDAs) [Montiel,2003] utilizando como tecnologa

de desarrollo a J2EE cuando no exista una versin compacta para el desarrollo de

celulares. Tambin se realizaron trabajos sobre GML 2.0 y 3.0 que modelaron la

informacin geogrfica utilizando el mdulo espacial de Oracle y MySQL

[Cepeda,2003].

Todos ellos fueron de gran ayuda para plantear varios objetivos en el presente

trabajo, debido a que trazaron una primera gua en la investigacin e implementacin de

los que presentar con base en otras tecnologas de implementacin.


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1.5 Descripcin del documento

El presente documento pretende guiarlo a travs de las actividades realizadas durante la

construccin de esta solucin, cada mdulo especificado en la arquitectura fue tratado

independientemente para que su anlisis y comprensin sea ms sencillo.

En base a la arquitectura propuesta con anterioridad, en cada captulo restante

apreciar el manejo de la informacin geogrfica desde el modelado hasta la

representacin grfica en los diferentes dispositivos mviles tratados.

Adems encontrar tambin el marco terico y la implementacin junto con la

descripcin detallada del componente (Base de datos, insertor y extractor de la base de

datos, convertidor a cGML, visualizador y clientes), en caso de requerir informacin

adicional como el cdigo de las diferentes aplicaciones o referencias podr consultar el

captulo de referencias y anexos que se encuentran al final del documento.

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