Resumen. Introducción

Transcripción

1 Sistema de Integración de Plataforma en la Nube para Móviles David Araujo Díaz 1, Erika Hernández Rubio 2, Elena Fabiola Ruiz Ledesma 3 Instituto Politécnico Nacional Escuela Superior de Cómputo Resumen Los dispositivos móviles se están diversificando de manera exponencial, hoy en día, estos dispositivos permiten realizar diversas tareas que facilitan la portabilidad de herramientas tecnológicas. El crecimiento correspondiente a los centros de datos ha elevado el interés de la computación en la Nube. Muchas de las tecnologías implementadas en los dispositivos móviles han sido desarrolladas para ejecutar tareas muy específicas, por lo tanto es necesario desarrollar aplicaciones que puedan ser usadas en cada uno de estos dispositivos móviles, apoyándose en la nube, este trabajo presenta una propuesta de sistema para la integración de los dispositivos móviles a la nube. Introducción Los dispositivos móviles cuentan con un limitado poder de procesamiento comparado al de las computadoras de escritorio comunes y aún más comparado con una supercomputadora, es por eso que el desarrollo de aplicaciones que provean el mismo o similar poder de procesamiento 1 David Araujo Díaz, Av. Miguel Othón de Mendizabal, S/N, Col. Torres Lindavista, C.P , Del. Gustavo A. Madero, México, D.F., Tel Ext , daraujo@ipn.mx 2 Erika Hernández Rubio, Av. Miguel Othón de Mendizabal, S/N, Col. Torres Lindavista, C.P , Del. Gustavo A. Madero, México, D.F., Tel Ext , ehernandezru@ipn.mx 3 Elena Fabiola Ruiz Ledesma, Av. Miguel Othón de Mendizabal, S/N, Col. Torres Lindavista, C.P , Del. Gustavo A. Madero, México, D.F., Tel Ext , incrementa la capacidad de estos dispositivos, el problema radica principalmente en la capacidad de los dispositivos móviles de procesar grandes cantidades de instrucciones a la misma velocidad que una computadora, la integración de una aplicación en la Nube incrementa la capacidad de procesamiento del dispositivo y esto lo convierte en una herramienta poderosa. El mercado de Smartphones se mantiene a la alza y prueba de ello son las estimaciones que continuamente se publican sobre este sector y las tendencias que, a juicio de los expertos, seguirán a corto plazo. Se dice que de los casi 2,000 millones de teléfonos inteligentes en uso que habrá dentro de cuatro años, la mayoría serán de uso doméstico. La computación móvil en la Nube (mcc Mobile Cloud Computing por sus siglas en inglés) representa un segmento nuevo y de rápido crecimiento del paradigma de computación en la nube. En otras palabras, la mcc trata de proveer aplicaciones móviles y servicios en la nube, habilitados a través de los proveedores de servicios en la nube y empleados por los usuarios finales en los dispositivos móviles sobre Internet. Un estudio reciente realizado por Juniper Research señala que los ingresos anuales de aplicaciones móviles basadas en la nube, se estiman en alrededor de $9.5 billones de dólares para 2014 comparado con $400 millones en el El número de suscriptores al mcc a nivel mundial están estimados a alcanzar casi un billón en 2014, aproximadamente 20% del total del de usuarios de telefonía móvil [1]. Justificación Este proyecto está basado en dos tecnologías de las más importantes de los últimos años (Cloud Computing y Computación Móvil). Cloud Computing se está convirtiendo el centro de atención: compañías grandes y pequeñas se están agrupando en torno al modelo de Cloud Computing de aplicaciones comerciales. Las plataformas de Cloud Computing son el antídoto para muchos de los problemas de Tecnologías de la Información (TI) asociados al modelo tradicional de

2 software instalado. Sin ningún software ni hardware que comprar, instalar, mantener o actualizar, la popularidad del modelo On-Demand aumenta gracias a organizaciones de TI a las que se les pide, con mayor frecuencia, que hagan más con menos en momentos de crisis. La independencia de plataforma y rentabilidad inmediata de este modelo convence incluso a los profesionales de TI más escépticos, preocupados por obtener las funciones de seguridad, personalización e integración necesarias para realizar la implementación con éxito. Las plataformas de Cloud Computing, también conocidas como plataforma como servicio (Platform as a Service o PaaS), están convirtiendo a los profesionales de TI eliminando las tareas de mantenimiento y permitiendo a los usuarios comerciales ejecutar tareas básicas de personalización y libera a los profesionales de TI para centrarse en labores innovadoras que crean valor comercial real. Ése es el motivo por el que el futuro del software comienza con el modelo de Cloud Computing. El uso de aplicaciones en dispositivos móviles se ha incrementado de manera exponencial esto debido al incremento en la popularidad de los smartphone y dispositivos Tablet tales como el ipad II, además de una conectividad a la red generalizada. El crecimiento correspondiente a los centros de datos ha elevado el interés de la computación en la nube en nuestra industria [2]. Este trabajo permitirá desarrollar una aplicación que aproveche todas las ventajas de la computación en nube y de los beneficios de la portabilidad de aplicaciones al poder ejecutar esta aplicación en casi cualquier dispositivo móvil que cuente con acceso a internet. Características Dispositivos Móviles La primera es que es improbable que el tamaño de las pantallas de los dispositivos móviles cambie significativamente, al menos en el próximo periodo. Por otro lado, los gráficos y la calidad de sonido se mejoran regularmente. En segundo lugar, el poder de procesamiento, la memoria de almacenamiento y la durabilidad de la batería son cuellos de botella, pero estas características se mejoran en cada nueva generación de dispositivos móviles. La tercera característica de los dispositivos móviles es la conectividad. Hoy en día GPRS [3], EDGE [4] y 3G/4G [5 y 6] son comunes en dispositivos móviles. Infrarrojos [7 y 8], Bluetooth, [9], [10] se han vuelto comunes en casi todos los dispositivos de última generación. Y algunos modelos exóticos cuentan con sintonizador de radio FM y de TV. Wi-Fi [11 y 12] es prácticamente una característica que incorporan la mayoría de los nuevos dispositivos. Podemos decir entonces que los dispositivos móviles de hoy en día, teléfonos móviles en particular, cuentan con características suficientes que permiten a los desarrolladores de software desarrollar aplicaciones adecuadas para estos dispositivos. Hace algunos años dispositivos con J2ME [13] y Windows CE [14, 15 y 16] y otros sistemas operativos móviles como Symbian eran raros de encontrarse pero hoy en día existen suficientes dispositivos que incorporan alguno de estos sistemas operativos. Actualmente para la programación de dispositivos móviles existen plataformas y lenguajes soportados, como son el caso de: Windows Phone - Es un sistema operativo móvil compacto desarrollado por Microsoft y diseñado para su uso en teléfono inteligentes y otros dispositivos móviles. [17] C++ - Entorno de desarrollo para Windows Phone. Symbian- Es un sistema operativo que fue producto de la alianza de varias empresas de telefonía móvil. Sus orígenes provienen de su antepasado EPOC 32. [18 y 19] Symbian C++- Es el lenguaje de desarrollo para este sistema operativo. [20] J2ME- Un subconjunto de la plataforma Java orientada a proveer una colección

3 certificada de APIs de desarrollo para dispositivos tales como PDA teléfonos móviles o electrodomésticos. [21 y 22] Flash Lite- Una versión especial de Adobe flash creada específicamente en teléfonos móviles y en otros dispositivos electrónicos portátiles. [23] Python- Un lenguaje de programación de alto nivel que también ha sido utilizado para desarrollar aplicaciones para móviles. [24] iphone OS- Es un sistema operativo móvil de Apple desarrollado para el iphone y ipod Touch. [25] Objective-C es un lenguaje de programación creado como un subconjunto de C y es el lenguaje de programación principal de Mac OS y GNUstep, es el principal lenguaje utilizado en el desarrollo de aplicaciones para iphone Os. Android- Es un Sistema operativo basado en Linux para dispositivos móviles, como teléfonos inteligentes y tablets. Desarrollado por Android Inc., firma de Google. [26] Acceso a Datos.- En esta capa se contienen todas las consultas, llamadas a procedimientos almacenados y todas las instrucciones que conlleven una consulta u operación en la base de datos. Capa de Negocio.- En esta capa se programan todas las reglas de negocio de la aplicación. Todas las validaciones se tienen en esta capa. Capa de Presentación.- En esta capa se programa la interfaz del usuario. En este caso se realizó en ASP.NET adecuado para dispositivos móviles. Metodología Para el desarrollo de esta aplicación se utilizó la metodología conocida como Cloud Engineering o Ingeniería de Nube, la cual servirá para acercarnos a la conceptualización desarrollo y operación de nuestra aplicación en la nube de una manera sistemática, disciplinada, cuantificable, e interdisciplinaria. La ingeniería en nube es un campo de la ingeniería que se enfoca en servicios en la nube tales como SaaS, PaaS y IaaS [27 y 28], es un método multidisciplinario que está integrado por diversas áreas de la ingeniería de software, ingeniería de sistemas, ingeniería web, ingeniería de rendimiento, ingeniería de la información e ingeniería en seguridad. Arquitectura del sistema El sistema tiene una arquitectura de 3 capas independientes (Figura 1). Figura 1. Arquitectura del sistema. Descripción del Sistema El sistema es una aplicación para la gestión de proyectos y seguimiento de errores, estas son sus principales características: Soporte a Múltiples Proyectos.- El sistema puede administrar varios proyectos Administración de Proyectos Resúmenes del estado actual del proyecto Seguimientos de errores Seguimiento Seguridad Roles de usuarios Administrador

4 Perfiles de usuario personalizables La aplicación busca tener una aplicación útil en el ámbito laboral que demuestre las capacidades de la nube (Figura 2). Figura 4. Acceso con éxito a la plataforma. Pruebas de la aplicación Figura 2. De Flujo de Datos. En las Figuras 3, 4 y 5, se muestra el funcionamiento del sistema, empezando con la pantalla de acceso, el sistema, el ingreso de un usuario y la navegación dentro del sistema. Resultados Figura 5. Navegación por la aplicación. Después de realizar algunas operaciones en el dispositivo móvil, es posible observar una clara mejora en el rendimiento cuando, la misma aplicación es ejecutada en la nube. Figura 3. Acceso al sistema. En la Figura 6, podemos apreciar las pruebas realizadas en un dispositivo iphone 4 de la ejecución de dos aplicaciones, una de manera local y la segunda en la nube contra el uso en porcentaje del CPU del dispositivo en un lapso de 12 minutos. Esta

5 muestra quizá es la más importante ya que de manera directa podemos ver el beneficio de utilizar aplicaciones basadas en la nube. años de acuerdo con grandes empresas como Microsoft es migrar todas las aplicaciones y plataformas a la nube, en cuanto al mercado de dispositivos móviles es que dentro de los próximos años las personas puedan trabajar desde sus dispositivos móviles de la misma manera en la que lo hacen actualmente en sus PC, esto impacta de manera directa la manera en la que vivimos nuestra vida cotidiana. Referencias Figura 6. Nivel de rendimiento aplicación local y en la nube. Conclusiones El mercado de aplicaciones móviles ha cambiado de manera radical debido a la introducción de aplicaciones móviles en la nube, gracias a este trabajo se logró un estudio más adecuado acerca del comportamiento de una aplicación desarrollada para la nube así como todos los beneficios de estas aplicaciones y estos dispositivos. Es importante recalcar que dentro de este trabajo además de encontrarse muchas ventajas de la computación móvil en la nube, también se encontraron que existen algunas desventajas que permiten mejorar el desarrollo de estas aplicaciones. Se deduce también que la computación móvil en la nube representa un mercado con un potencial extenso que constituye más de 14 billones de dólares anuales ya que de acuerdo con varias compañías esta será la nueva tecnología que dominará los mercados en los próximos años. Las pruebas realizadas en el dispositivo móvil demostraron que la ejecución de una aplicación en la nube representa un menor consumo de recursos físicos como memoria y procesamiento, lo cual permite un mayor ahorro de energía y recursos. Esta aplicación es un primer paso en el desarrollo de aplicaciones en la nube para dispositivos móviles en el mercado Mexicano. La tendencia en los próximos [1] php?pr=41, consultado el 3 de febrero de 2011 [2] jsessionid=jwofjtzgv6hzxiv40yr9ma**.ecappj03, consultado el 3 de febrero de 2011 [3] _Service, consultado el 8 de febrero de 2011 [4] 0, consultado el 8 de febrero de 2011 [5] consultado el 8 de febrero de 2011 [6] consultado el 8 de febrero de 2011 [7] m%c3%b3vil_3g, consultado el 8 de febrero de 2011 [8] consultado el 8 de febrero de 2011 [9] m%c3%b3vil_4g, consultado el 8 de febrero de 2011 [10] infrarrojos, consultado el 17 de febrero de 2011 [11] Association, consultado el 17 de febrero de 2011 [12] consultado el 17 de febrero de 2011 [13] consultado el 17 de febrero de 2011 [14] consultado el 17 de febrero de 2011

6 [15] consultado el 17 de febrero de 2011 [16] Micro_Edition, [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] Technologies/Symbian_C++/Documentation/, consultado el 1 de marzo de 2011 [24] Edition, consultado el 1 de marzo de 2011 [25] Micro_Edition, consultado el 1 de marzo de 2011 [26] consultado el 9 de marzo de 2011 [27] consultado el 21 de marzo de 2011 [28] consultado el 21 de marzo de 2011 M. en C. Erika Hernández Rubio Maestría en Computación en el CIC- IPN Licenciatura en Informática UPIICSA-IPN Profesora Titular de la Escuela Superior de Cómputo del IPN desde 2006 a la fecha. Áreas de Interés: Bases de Datos, Ingeniería de Software, Cómputo Educativo, Aplicaciones Multimedia Elena Fabiola Ruiz Ledesma Autores M. en C. David Araujo Díaz Maestría en Ingeniería Eléctrica, CINVESTAV-IPN Lic. En Ingeniería Electrónica y Comunicaciones ESIME IPN Prof. Titular en la Escuela Superior de Cómputo del IPN desde 2003 a la fecha Áreas de Interés: Realidad Virtual, Cómputo Móvil, Sistemas Automotrices, TICS, Sistemas Operativos