Desarrollo de aplicaciones para dispositivos de cómputo móvil: una experiencia académica

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1 Desarrollo de aplicaciones para dispositivos de cómputo móvil: una experiencia académica Guillermo Licea, Reyes Juárez-Ramírez Ingeniería en Computación, Universidad Autónoma de Baja California Tijuana, Baja California, México y Alfonso Angeles, Victor Izquierdo GPPI-Telecomunicaciones Tijuana, Baja California, México RESUMEN En la carrera de Ingeniería en Computación de la Universidad Autónoma de Baja California (campus Tijuana), desde el verano de 2009, se ha impartido semestralmente un curso de desarrollo de aplicaciones para dispositivos móviles, específicamente para los dispositivos iphone, ipod Touch e ipad de la compañía Apple. En este artículo se describe la estructura de dicho curso, las aplicaciones mas interesantes desarrolladas por los estudiantes, las experiencias académicas y de vinculación con empresas de la región. Palabras clave: Desarrollo de aplicaciones, Dispositivos móviles, iphone, ipod, ipad. 1. INTRODUCCIÓN El iphone, ipod Touch y ipad son dispositivos de cómputo móvil y comunicación desarrollados y comercializados por la compañía Apple. Estos sofisticados dispositivos combinan una interfaz de usuario multitáctil (multitouch) con características como manejo de correo electrónico, mensajería instantánea, navegación en la web, reproducción de música y video, y en el caso del iphone, un teléfono móvil. Los tres dispositivos funcionan con el mismo sistema operativo propietario de la compañía Apple, el ios. Esta familia de dispositivos ha influenciado de gran manera el desarrollo de las tecnologías y aplicaciones del cómputo móvil y ubicuo, y como consecuencia es importante que los estudiantes de carreras afines a la electrónica y computación adquieran competencias para el desarrollo de aplicaciones para este tipo de dispositivos. Existen otros dispositivos de cómputo móvil y comunicación que funcionan con otros sistemas operativos como Symbian, Android, Windows Mobile, Blackberry OS, Web Os, entre otros. Varios de ellos tienen gran demanda en el mercado, sin embargo este artículo se enfocará en las experiencias obtenidas en la impartición de cursos relacionados con el desarrollo de aplicaciones para la familia de dispositivos de la compañía Apple, así como las oportunidades de vinculación academia-industria que se han presentado. En la sección 2 se describe la estructura del curso que se ha venido impartiendo desde hace varios semestres, en la sección 3 se describen herramientas de software que han sido construidas como apoyo al curso, en la sección 4 se describen los proyectos de vinculación realizados y propuestos, en los que participan estudiantes y profesores asociados a los cursos y en la sección 5 se presentan las conclusiones. 2. DESCRIPCIÓN DEL CURSO El curso Desarrollo de aplicaciones para iphone se imparte en la carrera de Ingeniería en Computación de la Universidad Autónoma de Baja California desde el segundo semestre del año El curso tiene una duración de 16 semanas, 4 horas por semana. Las horas semanales se distribuyen en 2 horas para clases teóricas y 2 horas para clases prácticas (sesiones de laboratorio). El contenido del curso se basa principalmente en el libro Head First iphone Development de Pilone y Pilone [1] y en los documentos de referencia [2 4] que son proporcionados de manera libre por la compañía Apple a los potenciales desarrolladores de aplicaciones iphone, ipod Touch, ipad. Los temas que se cubren en el curso son los siguientes: 1. Introducción a las tecnologías de cómputo móvil 2. Un primer ejemplo de aplicación 3. Patrones de las aplicaciones ios 4. Objective-C para ios 5. Vistas múltiples, Vistas modales y archivos plist 6. Almacenamiento, edición y clasificación de datos 7. Barras de pestañas (tab bars) y datos fundamentales (core data) 8. Migración y optimización de datos fundamentales (code data) 9. Cámara, mapas y localización 10. Tópicos extras

2 11. Desarrollo de un proyecto final Los estudiantes llevan a cabo cinco prácticas (aplicaciones simples y de mediana complejidad) guiados por el profesor, además de un proyecto final de manera individual. La evaluación del estudiante se obtiene con las cinco práctica y el proyecto. Las prácticas que los estudiantes llevan a cabo van creciendo en complejidad y algunas requieren de varias semanas para completarse. A continuación se describen brevemente. ihelloworld (1 sesión). Aplicación hola mundo que muestra un campo de texto y un botón. Se pide al usuario que escriba su nombre y después aparece un mensaje saludando. idecide (1 sesión). Aplicación muy simple que muestra un botón y una etiqueta, y al presionar el botón muestra un consejo. InstaTwit (3 sesiones). Aplicación que envía mensajes preconstruidos al servidor de Twitter. DrinkMixer (6 sesiones). Aplicación para un cantinero que permite agregar, borrar, modificar y consultar la información de una lista de bebidas. ibountyhunter (9 sesiones). Aplicación para un caza recompensas que muestra una lista de fugitivos y la información de cada uno de ellos como nombre, alias, delito, recompensa. Al capturar alguno de los fugitivos, pasa a una lista de capturados y se añade a la información, la fecha de captura, localización y una fotografía. El proyecto final se desarrolla en las últimas cuatro semanas del curso. Algunas de las aplicaciones mas interesantes que han sido desarrolladas por los estudiantes como proyecto final son las siguientes: imange. Aplicación que muestra una lista de restaurantes con información relevante. ihospital. Aplicación que permite administrar la información de las personas en un hospital. iconvert. Aplicación que permite la conversión de valores entre distintas unidades de medida. idatasheet. Aplicación que muestra la hoja de especificaciones de componentes electrónicos populares. igas. Aplicación que mide el rendimiento de combustible en un automóvil. ibus. Aplicación que muestra los horarios y rutas de autobuses en una zona o ciudad. istudents. Aplicación que permite administrar la información de los estudiantes en los grupos de una escuela. Look4. Aplicación que permite a los usuarios compartir artículos que ya no necesitan. 21 cards trick. Juego de cartas gráfico basado en OpenGL. 3. CONSTRUCCIÓN DE HERRAMIENTAS A través de los distintos cursos que se han impartido, se han construido (gradualmente) herramientas para apoyar o facilitar el desarrollo de las aplicaciones que llevan a cabo los estudiantes. Una de las herramientas mas interesantes es ipech [5], un marco (framework) que apoya la generación automática (en tiempo de ejecución) de vistas para objetos simples, objetos compuestos y arreglos de objetos, facilitando la navegación a través de la aplicación para agregar, modificar y borrar objetos. ipech utiliza algunas clases del marco UIKit, el patrón de diseño Model-View-Controller (MVC) y la propiedad de introspección del lenguaje Objective-C para generar las vistas de los objetos y arreglos de objetos. En su versión actual, ipech incluye dos conjuntos de clases, cada conjunto contiene tres clases que representan el patrón MVC. Las figuras 1 y 2 muestran estos dos conjuntos de clases. Figura 1. Diagrama de clases para el conjunto que representan las clases MVC de un objeto. Las clases OModel, OView y OController corresponden con las clases del patrón MVC y se utilizan para generar el diálogo de un objeto y manejar las eventos que ocurran. Figura 2. Diagrama de clases para el conjunto que representan las clases MVC de un arreglo.

3 Las clases AModel, AView y AController corresponden con las clases del patrón MVC y se utilizan para generar el diálogo de un arreglo de objetos y manejar las eventos que ocurran. Para ejemplificar el uso del marco ipech se describe una aplicación Hospital basada en el diagrama de clases de la figura 3 y se muestra parte del código Objetive-C que implementa la aplicación. Las clases Doctor y Patient son subclases de la clase Person, la cual contiene variables de instancia para los datos básicos de una persona como nombre, apellidos, edad, dirección y número de Person : OModel { NSString *firstname, *lastname; int age; NSString *address, *telephonenumber; *firstname; (nonatomic) int age; *address; *telephonenumber; Figura 3. Diagrama de clases para un arreglo de objetos La clase AHospital, subclase de la clase AModel, representa un arreglo de objetos de tipo AHospital : AModel { - (AModel*) init; La clase Hospital es un contenedor (arreglo) de objetos de las clases Doctor y Hospital : OModel { NSString *name, *address, *specialization; AModel *people; *name; *address; (nonatomic, retain) AModel *people; - (NSString*) information; La clase Doctor contiene variables de instancia para los datos básicos de un Doctor : Person { NSString *university, *specialization; int graduationyear; *university; (nonatomic) int graduationyear; La clase Patient contiene variables de instancia para los datos básicos de un paciente, incluyendo una referencia a su doctor. - (OModel*) init;

4 @interface Patient : Person { double weight, height; Doctor (nonatomic) double (nonatomic) double (nonatomic, retain) Person *doctor; - (OModel*) initwithdoctor: (Doctor*) doctor; Finalmente, el código para la clase principal de la aplicación crea un objeto Ahospital, invoca al método view para obtener la primera vista y agrega esta vista a la ventana de la aplicación. AHospital *hospitals = [[AHospital alloc] init]; UIView *view = [hospitals view]; [window addsubview: view]; La figura 4 muestra una secuencia de navegación sobre las vistas generadas por ipech al ejecutar la aplicación. Figura 4. Navegación a través de las vistas de la aplicación generadas por ipech. 4. PROYECTOS DE VINCULACIÓN Aprovechando la experiencia de los instructores y estudiantes en los cursos, se están llevado a cabo proyectos de vinculación academia-industria financiados por nuestra universidad y diversos fondos de apoyo regionales y nacionales. Uno de los primeros proyectos de vinculación exitoso fue el denominado Gestión remota de cámaras de video digital, mediante el uso de dispositivos inteligentes inalámbricos 3G y troncales SIP, el cual fue desarrollado por profesores y estudiantes de la Universidad Autónoma de Baja California y personal de la empresa GPPITelecomunicaciones. El financiamiento para este proyecto de vinculación academia-industria se obtuvo a través de una convocatoria lanzada por el Fondo de Innovación Tecnológica de la Secretaría de Economía y el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología de México.

5 El apoyo económico recibido para el desarrollo del proyecto ha permitido tanto a la universidad como a la empresa adquirir equipo de cómputo (ipads, iphones, laptops, cámaras) y becas para los estudiantes participantes. El software resultante del proyecto fue isyscam, una aplicación iphone/ipad que permite a los usuarios conectarse y manipular de manera remota cámaras de video que monitorean actividades dentro de alguna organización. La figura 5 muestra una secuencia de ejecución y las opciones disponibles en la aplicación isyscam. Figura 5. Secuencia de ejecución de la aplicación isyscam. 5. CONCLUSIONES Las experiencias en la impartición de cursos relacionados con el desarrollo de aplicaciones para los dispositivos

6 iphone, ipod Touch e ipad, han permitido a profesores y estudiantes involucrarse en estas nuevas tecnologías. Los resultados obtenidos a la fecha nos permiten afirmar que la introducción de estos cursos en el plan de estudios de ingeniería en computación ha sido una idea acertada para promover en nuestra universidad el desarrollo de aplicaciones para dispositivos móviles, específicamente para los dispositivos de la compañía Apple. Por otro lado, la experiencia académica ha permitido a profesores y estudiantes participar en proyectos de vinculación entre nuestra universidad y empresas tecnológicas de la región, con lo cual se han obtenido recursos económicos para la adquisición de equípo de cómputo y becas para los estudiantes participantes. 6. TRABAJO FUTURO Como trabajo futuro a corto plazo se está desarrollando una propuesta de proyecto de investigación en el cual se dará seguimiento de los estudiantes que han participado en los cursos para medir el impacto que pueden tener los conocimientos y habilidades adquiridas, aplicados a los proyectos que desarrollen en otros cursos como bases de datos, ingeniería de software, sistemas de información, etc., así como su desempeño fuera de la universidad al realizar prácticas profesionales, servicio social y su trabajo como profesionistas. A mediano plazo, se espera incorporar mas cursos relacionados con el desarrollo de aplicaciones para distintos tipos de dispositivos móviles (smartphones, tablets) y para distintos sistemas operativos (Blackberry y Android). 7. REFERENCIAS [1] D. Pilone, T. Pilone, Head First iphone Development, O Reilly Media Inc, [2] Apple, ios Application Programming Guide, Apple Inc, [3] Apple, The Objective-C Programming Language, Apple Inc, [4] Apple, UIKit Framework Reference, Apple Inc, [5] G. Licea, L. Aguilar, R. Juárez-Ramírez, L. G. Martínez, ipech: a framework for generating views in iphone/ipod touch applications, Latin American Web Congress, 2009.