Provozně ekonomická fakulta Mendelova univerzita v Brně
Aplikace geografického typu pro PDA využívající moderní metody komunikace PDA s uživatelem Bakalářská práce
Vedoucí práce: Mgr. Jitka Machalová, Ph.D.
Jméno a příjmení autora Jiří Kulíšek 2010/2011
1
Rád bych na tomto místě poděkoval vedoucí mé práce paní Mgr. Jitce Machalové, PhD. za odborné vedení a podnětné rady, které mi při tvorbě této práce poskytla. Díky patří i mé rodině, která mi byla v průběhu celého studia oporou.
2
Prohlašuji, že jsem tuto práci vyřešil samostatně s použitím literatury, kterou uvádím v seznamu.
V Brně dne 25. května 2011
3
Abstrakt Kulíšek, J. Aplikace geografického typu pro PDA využívající moderní metody komunikace PDA s uživatelem, 2011. Práce analyzuje aktuální stav trhu kapesních počítačů, popisuje jejich hardwarové vybavení a dostupné operační systémy. Blíže se zaměřuje na geografické aplikace využívající GPS signál, moderní metody komunikace a jejich propojení s internetem. Klíčová slova: PDA, geografické aplikace, metody komunikace, GPS, multicaching, Wherigo
Abstract Kulíšek, J. Geographic application for PDA using modern methods of communication between PDA and user, 2011. This bachelor thesis analyzes actual state of handheld market, describes their hardware components and current operating systems. It focuses closer on geographic applications using GPS signal, modern communication methods and their publication on the internet. Keywords: PDA, geographic applications, communication methods, GPS, multicaching, Wherigo
4
Obsah 1.1 1.2 2
Úvod ....................................................................................................................................................6 Cíl .........................................................................................................................................................7
TEORETICKÁ ČÁST PRÁCE ..................................................................................................................8 2.1 PDA......................................................................................................................................................8 PDA v počátcích............................................................................................................................................ 8 PDA v novém tisíciletí ................................................................................................................................ 10 Hardware..................................................................................................................................................... 10 Operační systémy ........................................................................................................................................ 13 Software....................................................................................................................................................... 17 2.1.1 GPS a PDA ........................................................................................................................................20 Globální družicový polohový systém (GNSS) ............................................................................................. 20 GPS ............................................................................................................................................................. 21 Navigace prostřednictvím PDA .................................................................................................................. 21 Geocaching................................................................................................................................................... 22 Multicaching ............................................................................................................................................... 23 2.2 Komunikace PDA s uživatelem .....................................................................................................25
3
POSTUP PRÁCE .......................................................................................................................................29 3.1 Zdroje dat ..........................................................................................................................................29
4
PRAKTICKÁ ČÁST PRÁCE...................................................................................................................30 4.1 Návrh geografické aplikace pro PDA ...........................................................................................30 4.2 Volba rozhraní pro tvorbu ..............................................................................................................30 4.3 Volba PDA ........................................................................................................................................33 4.4 Samotná geografická aplikace ........................................................................................................34 4.5 Propojení s webem a ekonomická realizace .................................................................................36
5
ZÁVĚR........................................................................................................................................................38
6
POUŽITÁ LITERATURA........................................................................................................................39
7
PŘÍLOHY ...................................................................................................................................................42 A
CD...................................................................................................................................................... 42
B
Seznam obrázků ................................................................................................................................. 43
5
PEF MZLU v Brně
Úvod a cíl 1.1 Úvod Již od pradávna si člověk snaží usnadnit rutinní procesy každodenního života. Tak jako objev pazourku a jeho následné opracování pomáhalo pravěkým lidem při obstarávání potravy, tak vývoj počítačů pomáhá moderním lidem dnes. Nejsou to jenom počítače, ale především mobilní telefony a v poslední době kombinace obou přístrojů – kapesní počítače, nebo-li PDA (Personal Digital Assistant – osobní digitální pomocník). Neustálé zdokonalování a zmenšování technologií vede k otevírání nových možností v oblastech, o nichž by se člověku ani před dvaceti lety nesnilo. Toto neustálé a zrychlené zdokonalování je odrazem existence konkurenčního trhu, který však na druhé straně může vyvíjet i méně kvalitní produkty. Při koupi moderních technologií je tak potřeba vyvinout větší úsilí než při nákupu zboží každodenní potřeby, mít dostatečné informace o daných produktech a nenechat si prodejcem vnutit zboží nízké kvality. Volba správného hardware a software PDA je důležitá pro následnou práci s přístrojem a spokojenosti uživatele. Jiné PDA si uživatel zakoupí jako pracovní pomůcku a jiný pro potřebu image, proto ze začátku této práce budou popsány moderní trendy na trhu s handheldovými přístroji, především jejich hardware, a také jednotlivé operační systémy, které se do těchto přístrojů nasazují. Náročnost na hardware a programové vybavení se zvyšuje s rostoucími požadavky. Trendem poslední doby se stává mít PDA vybavené o GPS přijímač1. Rozšířením o tento přijímač se uživateli nabízí široká škála možností, které využije jak při práci, tak ve volném čase. Některé aplikace určené k těmto aktivitám budou v práci představeny a porovnány. Jinou výhodu přináší zabudování 3D akcelerátoru, popř. gyroskopu2, do zařízení PDA. Tato technologie rozpoznává pohyb samotného kapesního počítače, což dokonale podpoří herní stránku zařízení. PDA je multimediálním zařízením, s kterým člověk komunikuje za pomocí zadávání příkazů. Tyto příkazy zadává většinou pomocí nástroje k tomu určenému. Takovým nástrojem byl stylus3, dnes je již rozšířené ovládání prstem a ve vývoji optimalizace také ovládání hlasem. Běžnou součástí zařízení je mikrofon, který umožňuje nahrání hlasu. Rozpoznávací algoritmy pro ovládání přístroje hlasem založené na zaznamenaném zvuku jsou ve fázi zdokonalování, k masovému využití zatím nedochází. Užitečnými programy jsou ale programy rozpoznávající hudební skladby.
Global Positioning System – globální polohový systém gyroskop – setrvačník schopný udržet při pohybu ve třech osách svoji orientaci v prostoru 3 stylus - speciální pero pro citlivější ovládání PDA 1 2
6
PEF MZLU v Brně
Kromě možnosti si na mapě najít vlastní přesnou polohu nebo vyhledat nejkratší trasu z bodu A do bodu B, se oblíbenou aktivitou stal tzv. geocaching (většinou bez českého překladu). Uživatel, po zadání přesné GPS polohy do svého navigačního přístroje, vyhledává schránky s předměty, které zde zanechali předešlí hledači, a buď nějaký předmět vymění za svůj, nebo se jen zapíše do seznamu úspěšných objevitelů. Obdobou geocachingu je multicaching. Zatímco pro geocaching si uživatel vystačí s jakýmkoli přijímačem GPS signálu, u multicachingu je k zapotřebí PDA a vhodná utilita nainstalovaná na určitý operační systém kapesního počítače. Tvůrce této aplikace může za pomocí nástrojů programování vytvořit zábavné, či naučné adventury4, ať už v přírodě, ve městě, nebo po území celého státu, které pobaví nejen mladé, ale i seniory. Aplikace komunikují s uživatelem prostřednictvím moderních metod a využívají moderních hardwarových doplňků zařízení. Autor aplikace volí takové kombinace těchto metod a doplňků tak, aby uživatele pobavil a touto aplikací uspěl na internetových fórech, nebo na silně konkurenčním trhu aplikací.
1.2 Cíl Cílem práce je navrhnout aplikaci geografického typu pro PDA s propojením na web využívající moderních metod komunikace PDA s uživatelem. Pro realizaci dané aplikace bude cílem vyhledat vhodnou platformu a pomocí této platformy ji vytvořit tak, aby splňovala daná kritéria. Aplikaci dále ekonomicky zhodnotit a určit její uplatnění na trhu, popř. na webu.
4
adventura – z angl. slova adventure – hra s dobrodružstvím
7
PEF MZLU v Brně
2 Teoretická část práce 2.1 PDA „PDA je svojí konstrukcí vlastně počítač. Má procesor, paměť a operační systém, pro který lze programovat aplikace podobným způsobem jako pro běžné stolní počítače. To umožňuje uživatelům nahrávat do přístroje nové programy.“ (Tkáč, J., Zaoral, O., 2005) Kapesní počítače, jsou zařízení o něco málo větší než mobilní telefony, schopny pokročilejších funkcí na principu komunikace uživatele s operačním systémem. Nabídka operačních systémů pro PDA dnes není omezená, většinou je však spjata s konkrétní nabídkou výrobce daného PDA. Multitasking (schopnost operačního systému zpracovávat více procesů najednou), či jeho obdoba, je již samozřejmostí, a tak možnosti využití kapesních počítačů stále roste. První osobní digitální asistenti měly pomoci manažerům při jejich plánování schůzek a jednání, jediným programovým vybavením tak byly jen poznámkový blok, seznam kontaktů, diář, popř. záznam zvuku. Součástí dnešních PDA jsou i jiné aplikace, proto se obliba kapesních počítačů rozšiřuje do jiných sfér trhu. Možnost instalace komerčních i nekomerčních aplikací se stává běžným standardem, který láká stále více uživatelů. Tak jako u stolních počítačů nároky na hardware rostou úměrně s rostoucími požadavky na funkce a rychlost provozu. (Tkáč, J., Zaoral, O., 2005) Kapesní počítače se ovládají přes dotykovou obrazovku prstem, nebo stylusem. Další výhodou PDA může být například integrovaný fotoaparát, nebo schopnost připojení k GSM sítím. Kromě možnosti připojení PDA přes Bluetooth k druhému přístroji, se nabízí i připojení k internetu pomocí WiFi a následné prohlížení HTML stránek, využívající JavaScript, či Flash. Otevírání pošty lze jak přes internetový prohlížeč, tak přes specializovaný software podporující protokol IMAP5. Integrování přijímače GPS do zařízení PDA ze začátku nevypadalo jako konkurující inovace trhu s GPS navigacemi, avšak postupné zkvalitňování technologií vedlo k zefektivnění softwarů potřebným k provozu navigačních nástrojů na PDA a GPS navigace ztratily svůj podíl. Využití GPS na PDA tak má velký potenciál.
PDA v počátcích Historie kapesních počítačů zasahuje do 80. let, kdy britská společnost Psion uvedla roku 1984 na trh produkt Psion Organizer I. Byla to spíše pokročilá kalkulačka bez operačního systému, kde uživatel kromě matematických výpočtů mohl zadávat texty do jednoduchého diáře. S bezdotykovým displejem je možná brán jako vůbec první
5
IMAP - Internet Message Access Protocol – protokol pro vzdálený přístup k e-mailové schránce
8
PEF MZLU v Brně
handheldový přístroj6, předchůdce dnešních PDA. Velkým pokrokem se stal v roce 1993 typ Series 3 od stejnojmenné společnosti. Na displeji se zobrazily i grafické prvky a přibyly další funkce. Přístroj disponoval pamětí 2 MB RAM7 a za pomocí modemu podporoval připojení k internetu. Vše řídil operační systém EPOC, v roce 1998 přejmenovaný na Symbian OS, dodnes držící svůj určitý podíl na trhu, jednak vlivem společnosti Nokia, která tento operační systém vyvíjí. Roku 1992 společnost Apple Computer, Inc. v čele s Johnem Sculley, tehdejším výkonným ředitelem, představila na veletrhu spotřební elektroniky v Las Vegas po několikaletém vývoji přístroj Apple Newton MessagePad, který nazvala personal digital assistant a tímto okamžikem se vžila zkratka PDA pro malé kapesní počítače. (Kahney, L., 2009) MessagePad byl vybaven dotykovým displejem a funkcí rozpoznávající psaní rukou, která se měla adaptovat na rukopis uživatele. Tato funkce se ovšem příliš neosvědčila. Operační systém přístroje Newton OS nabízel uživateli pokročilejší editor textu, kalendář, aplikaci pro konverzi měn a měrných jednotek, adresář a kalkulačku. Po přidání dodatečných karet měl Newton zvládat odesílání a přijímání pošty, či faxy. Tyto karty byly uvedeny na trh o něco později, což se nesetkalo s úspěchem. Produkt nebyl příliš oblíbený a na trhu měl problémy. Steve Jobs Newton MessagePad s pořadovým číslem 2100 v roce 1998 stáhl z prodeje. „Přístroje PDA byly rychle vytlačovány mobilními telefony s funkcemi adresáře a kalendáře. ,Byli jsme pod obrovským tlakem, abychom nabídli PDA, ale když jsme přemýšleli, napadlo nás, že 90 procent lidí, kteří taková zařízení používají, z nich chce především získávat informace. Nechtějí do nich nutně pravidelně informace vkládat – a tohle přece zvládnou i mobilní telefony,’ uvedl Jobs pro Wall Street Journal“ (Kahney, L., 2009). A Apple prorazil trh nejen s obecným názvem PDA, ale následně i s přístrojem iPhone. V roce 1992 vznikla firma Palm Computing, Inc., která rok na to uvedla PDA s názvem Zoomer. S větším úspěchem se nesetkala, prodala alespoň firmě Hewellet - Packard synchronizační software a firmě Apple rozeznávací systém „Graffiti“. (Schmitz, P., 2010) O 4 roky později představila plnohodnotné zařízení PalmPilot s operačním systémem PalmOS 2.0, které již slavilo úspěch. Předností byla rozsáhlost práce se systémem a také automatická synchronizace dat s počítačem aplikací HotSync, která se později stala inspirací pro dnes úspěšný iTunes společnosti Apple. Na úspěch PalmPilot navázali i pokračovatelé Palm II a Palm III. Prvním PDA s barevným displejem se stal MI-10 Zaurus od společnosti Sharp v roce 1996.
6 7
handheld – přístroj držený v ruce RAM - random-access memory – paměť s přímým přístupem
9
PEF MZLU v Brně
PDA v novém tisíciletí V prvním desetiletí 21. století zažily kapesní počítače veliký boom. Dle mého názoru firmy usoudily, že specializovat se na zařízení neschopné mobilní komunikace, se při dnešní situaci na trhu nevyplatí, a tak pojmy PDA a chytrý telefon (smartphone) již v podstatě splynuly dohromady. Důkazem tomu může být například přejmenování operačního systému pro PDA Windows Mobile na Windows Phone. Je v dnešní době téměř nemožné koupit nové PDA bez podpory GSM služby. Kromě diářů, adresářů a poznámek se možnosti práce na PDA rozšířily například o přehrávání hudby, videa, nahrávání záznamů, prohlížení obrázků, práce s dokumenty různých formátů. Používání stylusu je nahrazeno prstem, klouzajícím po vysoce kvalitním skleněném displeji. Společně s efektivním designem, tak například firma Apple slaví úspěch s iPhonem, jehož obliba roste nejen v USA, ale i v Evropě a po celém světě vůbec, a tržby z prodeje čtvrtletí za čtvrtletím rostou. Pokrokem u nových verzí operačních systémů je multidotykové ovládání, kdy některé operace lze provádět dvěma prsty (například otáčení fotografií, či změna jejich velikosti). Také fotografování prošlo velkým pokrokem. Z původních fotoaparátů integrovaných do PDA o rozlišení něco kolem 0,3 MP se postupně vyvinuly fotoaparáty kvalitou fotek srovnatelnými s dnešními kompaktními fotoaparáty. Velkým konkurentem Applu se stala taiwanská společnost HTC, která vstoupila na trh 1997. Přístroje, s původně zabudovaným systémem Windows Mobile, se od roku 2009 prodávají s open-source8 operačním systémem Android OS. Zajímavostí na trhu PDA mohou být například přístroje speciálně určené do terénu, vybavené o výškoměr, elektronický kompas, odolné vůči vodě a jiným povětrnostním podmínkám. Takovým je například Getac, jeho cena se pohybuje v desítkách tisíci korun.
Hardware Vnitřní stavební struktura PDA se výrazně neliší od stolních počítačů. Základem je deska, na které jsou spájené komponenty. Především výkonný procesor, který se stará o vykonávání instrukcí přicházejících ze strany systému a uživatele. (Tkáč, J., Zaoral, O., 2005) Časem se počet komponentů rozrostl, a tak nároky na výkonnost procesoru se zvýšily. U přístrojů PDA jsou omezeny některé vlastnosti procesorů, které jsou u stolních počítačů téměř zanedbatelné. Jsou to velikost, která u kapesních počítačů hraje zásadní roli, a energetická náročnost. Ta se ve většině případech s rostoucím výkonem procesorů zvyšuje. Výrobci procesorů se proto snaží tyto problémy minimalizovat tak, aby nedocházelo k brzkému vybíjení PDA a přehřívání procesoru. Velkým spotřebitelem energie je ale také velký dotykový displej. Takt
8
open-source – licence softwaru, která umožňuje legální dostupnost programového kódu
10
PEF MZLU v Brně
procesorů PDA dosahuje až 1GHz, jak je tomu například u procesoru Apple A4 pro iPhone 4. generace, nebo u procesoru Snapdragon Scorpion zabudovaným do HTC Desire HD. Novinkou na trhu bude v tomto roce 1,4GHz procesor od firmy Samsung nebo od firmy Qualcomm dvoujádrový procesor s taktem 1,5GHz. Téměř povinnou výbavou dnešních přístrojů se stává grafický čip. (Repák, J., 2009) I když ve specifikacích na e-shopech se o nich nedá příliš mnoho dovědět a nezdá se být podstatným elementem, potřeba vykreslovat grafické prvky v co nejvyšší kvalitě je stále žádanější, především v oblasti her a zábavy. Další důležitou složkou jsou paměti. Jednak paměť RAM, která se stará především o chod systému a aplikací, ale také interní paměť, sloužící jako úložiště dat. První zmiňovaná paměť bývá obvykle kapacitně menší, protože nedokáže uchovat data dlouhodobě. Její výhodou je rychlejší přístup k ní. Lepší modely dnes nabízí kapacitu pamětí RAM až do 768MB. Kapacita interních pamětí bývá vyšší jak 1GB a lze jej doplnit o paměťové médium, převážně microSD. Někteří výrobci tuto možnost v rámci své vize nenabízejí, o to větší vnitřní paměť do zařízení zabudují (až 32GB). U displejů se nejčastěji uvádí úhlopříčka a rozlišení. Úhlopříčka určuje velikost displeje a celého přístroje, uvádí se v palcích. Rozlišení je pevně spjato s úhlopříčkou poměrem stran. Stejná úhlopříčka na dvou přístrojích může mít různé rozlišení. Od velikosti rozlišení se odvíjí kvalita zobrazení. Platí, že čím větší rozlišení, tím kvalitnější bude obraz a objekty ostřejší, výraznější. (Tkáč, J., Zaoral, O., 2005) Úhlopříčka se pohybuje mezi 3.2” až 4.3”, výjimečně tuto hranici překročí. Překročením horní hranice se jedná o tablety. Stejně jako předešlé komponenty i akumulátor je podstatným prvkem PDA. Zajišťuje energii pro celý přístroj a je jeho nedílnou součástí. Jeho vlastnosti a kapacita ovlivňují aktuální výdrž přístroje, ale i jeho životnost. Přesto, že se kapacita akumulátoru určuje v ampérhodinách, neznamená to ještě, že při vyšší kapacitě PDA přístroj vydrží déle. Každý přístroj má jiné zatížení aplikací, a proto je více vypovídající informace o celkové době výdrže přístroje, buď uvedený čas výdrže v pohotovostním režimu, popř. při hovoru. Standardem ve volbě typu akumulátoru se staly Lithium-iontové akumulátory (zkráceně Li-Ion), či Lithium polymerové (LiPol). Výhodou je nepřítomnost paměťového efektu (není potřeba akumulátor plně vybít), rychlost nabíjení a vyšší kapacita. „Digitální fotoaparát patří do základní výbavy každého dnešního PDA.“ (Tkáč, J., Zaoral, O., 2005) Měřítkem kvality fotoaparátu je počet pixelů na jeden snímek. To určuje z kolika bodů nesoucích barevnou informaci snímek bude složen. Počet pixelů, jako ukazatel kvality, je dle mého názoru pouze marketingovým tahem. Počtem pixelů je určena pouze velikost snímku, nikoli však kvalita samotné fotky. Možnost natáčení videa je neodmyslitelnou součástí současných PDA, avšak ne všechny to mohou zvládat v přiměřené kvalitě. Zde záleží hodně na schopnosti přenosu dat mezi jednotlivými komponenty.
11
PEF MZLU v Brně
PDA přístroje bývají vybaveny různými typy bezdrátové komunikace. Dříve častým bezdrátovým spojením dvou přístrojů byl IrDA port9. Od tohoto typu spojení bylo upuštěno z důvodu jeho chybovosti a potřeby přímého nasměrování dvou portů. Takovéto nasměrování není potřeba u technologie Bluetooth, kde stačí, aby se dva komunikující přístroje nacházely v optimální vzdálenosti a není ani podmínkou nasměrování jejich portů. U technologie je použito bezpečné spárování, aby nemohlo dojít k odposlouchávání, nebo nechtěnému spojení. Verze 2.1, dnes běžně používaná, dokáže přenášet soubory rychlostí až 2.1Mbit/s. Hojně využívanou bezdrátovou komunikací je připojení pomocí technologie WiFi. Nejčastěji používaná technologie pro připojení k přístupovému bodu, zprostředkovávající připojení k internetu. Technologie založená na standardu IEEE 802.11 je schopná přenos informací až do 150Mbit/s, v závislosti na zvoleném protokolu. Pro snímání pohybu se do PDA zařízení implementují 3D akcelerátory, které zaznamenávají setrvačnost pohybu. Druhou možností je zabudování gyroskopů, které nejsou tak náchylné na působící gravitační síly jako 3D akcelerátory a jejich přesnost zlepšuje uživatelské možnosti. Senzory pohybů lze využít například i u aplikací Augmented Reality (aplikace rozšířené reality, více v kapitole Software). Práci akcelerátoru si lze představit jako zaznamenávání zrychlení pohybu balónu ve stavu beztíže uvnitř krychle. Při pohybu krychle balón narazí do stěny, která vyhodnotí sílu nárazu (viz obrázek 1). Intenzita nárazu balónu znamená, jak moc bylo touto krychlí (PDA zařízením) pohnuto (Instructables, 2010).
Obrázek 1: Vyhodnocení pohybu 3D akcelerometrem. (Instructables, 2010)
Práce gyroskopu je založena na snímání pohybu setrvačníku otáčejícího se kolem tří os. „Gyroskopy musí být kvalitně vyrobeny, aby bylo dosaženo co nejmenšího efektu
9
IrDA port – bezdrátová komunikace pomocí infračerveného světla
12
PEF MZLU v Brně
tření nosných konstrukcí se setrvačníkem.“ (Chmelař, P., 2009) Společnost Apple využila obou technologií pro snímání pohybu zařízení, a tak je v přístrojích iPhone zakomponován jak akcelerátor, tak gyroskop. Technologie gyroskopu se využívá například v navigacích letadel nebo jako oblíbená posilovací pomůcka zápěstí a paží PowerBall. V technologiích počítačů využívá akcelerátor firma Lenovo prostřednictvím softwaru Airbag Protection jako aktivní ochranu pevných disků.
Obrázek 2: Gyroskop, rotace setrvačníku ve třech osách (i, j, k). (Chmelař, P., 2009)
Některé přístroje mohou být také vybaveny senzory intenzity okolního světla, pomocí kterých PDA automaticky reguluje podsvícení displeje (jas displeje) nebo deaktivuje dotykovou obrazovku proti nechtěné manipulaci při hovoru. Pro potřeby spojené s turistikou a sportem jsou do PDA zařízení přibudovávány i jiné hardwarové komponenty. „Kompas v navigaci Oregon není navíc pouze vypočítáván z pohybu, ale výrobce (Garmin, pozn. autora) zabudoval i magnetický kompas, který je během pěší turistiky praktičtější (nemusíte tak být v pohybu pro určení směru). Kromě toho, že navigace ukáže přesnou polohu a směr k vybranému místu, nabízí ještě celou řadu praktických funkcí. Z nich zmíníme například schopnost vypočítat obsah plochy, okolo které uživatel prošel, měření nadmořské výšky (barometrické) i možnost připojit bezdrátový snímač tepové frekvence či snímač otáček pedálů (informace se pak ukládají k záznamu trasy).“ (Tech Magazine, 2008)
Operační systémy Dalším stavebním kamenem tvořícím PDA je jeho softwarové vybavení. Tím nejzákladnějším je operační systém - programové vybavení přístroje zprostředkovávající uživateli komunikaci s hardwarovým vybavením, jeho využití, stabilitu systému, alokaci paměti, správu procesů a možnost rozšíření systému o aplikace. Operační systém je důležitou složkou stolních počítačů, ale i kapesních počítačů. Stejně jako u stolních počítačů, i u těch kapesních, se operační systémy vyvíjí a v závislosti na výrobci určují cenu přístroje, jelikož jsou již od výroby nainstalovány na paměti přístroje. V případě, že si uživatel přeje systém
13
PEF MZLU v Brně
přeinstalovat, např. z důvodu častého zamrzávání přístroje, za pomocí předefinované kombinace tlačítek může přístroj obnovit do továrního nastavení. Instalace cizího operačního systému je možné tzv. flashnutím operačního systému, uživatel tak ale může přijít o záruku, nebo mu hrozí jiné sankce. Dříve byly operační systémy nahrané na paměti ROM10 a jejich modifikace nebyla možná. Ty nejpoužívanější operační systémy jsou v následujícím výčtu. Pořadí operačních systémů je uvedeno cíleně. • • • • • •
Android OS Symbian OS iOS Windows Phone Blackberry OS PalmOS
Na prvním místě stojí operační systém Android, jenž jako nejmladšímu z šestice jmenovaných rostl v uplynulých letech podíl na trhu nejviditelněji a zaujal tak druhou příčku v počtu prodaných operačních systémů (viz obrázek 3). Podle výzkumné organizace pro informační technologie Gartner Inc., se tento operační systém pro PDA stane konkurentem systému Symbian a uloupí mu do budoucích let velké procento podílu na trhu. V následujícím grafu z minulého roku lze především vidět razantní nárůst systému Android a klesání téměř všech ostatních systémů. Pozvolný růst byl zaznamenán u systému iOS pro iPhony a tablety iPad společnosti Apple. Od roku 2011 Gartner i jim plánuje pokles na úkor operačního systému Android (Latin3G, 2010). To je však pouze předpovědí a již vydané novinky (duben 2011) iPhone 4. generace a iPad 2 tuto předpověď mohou vyvrátit.
10
ROM - read-only memory – paměť nezávislá na napájení a bez možnosti přepsání
14
PEF MZLU v Brně
Obrázek 3: Podíl operačních systémů v jednotlivých letech. (Latin3G, 2010)
Android je operační systém založený na linuxovém jádře. Byl vyvinut společností Android Inc. a v roce 2005 odkoupen firmou Google. Na jeho ne příliš dlouhém vývoji se podílí řada známých společností zabývajících se výrobou procesorů, kapesních počítačů a ostatních technologií, ale třeba i mobilní operátoři. Na to, že tento operační systém nemá dlouhou historii, zažívá dnes poměrně silný rozmach. Jeho obliba na smartphonech rapidně roste, čemuž napomáhá možnost tvorby vlastních aplikací a jejich stažení. Pro programování aplikací se využívá jazyk Java. Chod těchto aplikací není na přístrojích podporován běžným Java Virtual Machine, ale Dalvik Virtual Machine. Příponou aplikací pro Android nejsou klasické typy souborů .class, ale soubory ve formátu .dex. Operační systém Symbian, původně úspěšný EPOC od firmy Psion, je nejrozšířenějším operačním systémem smarphonů. Jeho vysokému podílu na trhu vděčí především společnosti Nokia, která anglickou společnost Symbian Ltd. po dlouhodobé spolupráci v roce 2008 odkoupila a umožnila mu lepší pozici na trhu. Operační systém je implementován mimo jiné i do přístrojů Sony Ericsson, Matsushita, nebo Samsung. Standardem pro vývoj programů na operační systém Symbian je jazyk C++ prostřednictvím nástroje Qt Creator. Aplikace je možné programovat také pomocí platformy Flash, Python, nebo Java ME. iOS verze 4 je přejmenovaný operační systém z původního iPhone OS. Jak ze starého názvu vyplívá, tento systém je určen pro přístroje iPhone společnosti Apple. Systém je založený na operačních systémech Mac OS X, které jsou součástí dobře známých „bílých počítačů“. Tento systém byl přidávám například i do přístrojů iPod Touch, či iPad. Jedná se o UNIX-like systém, licenční politika Applu však zakazuje volné šíření zdrojových kódů a tedy i distribuce aplikací je omezená. Legální šíření aplikací a jejich stahování je možné pouze přes webový portál iTunes po předem
15
PEF MZLU v Brně
proběhnuté kontrole. Vývoj aplikací pro iOS zprostředkovává komerční software Xcode. Firma Apple si za každou prodanou aplikaci účtuje 30% z tržby. Kapesní počítač se systémem Windows Mobile je skutečně takovým počítačem do ruky. Uživatelské prostředí tohoto systému je velice podobné tomu na stolním počítači. Úvodní obrazovka nazvaná „Today sreen“ ztvárňuje kopii plochy, kterou si uživatel může přizpůsobit dle svých požadavků, a nechybí zde ani tlačítko „Start“. Tento systém nabízí řadu aplikací známých z té desktopové verze, i způsob komunikace s uživatelem je velice podobný. Okna s křížkem v pravém rohu a hlášky s upozorněním tak, jak je známe z Windows NT11. Jenže verzí WM6 tomuto stylu odzvonilo, protože si už i vývojáři z Microsoftu uvědomili, že spojení PDA a telefonu je do budoucna nevyhnutelné, a tak přejmenováním na Windows Phone a celou rekonstrukcí systému od jádra až po grafické prvky Microsoft startuje novou éru svých operačních systémů pro kapesní zařízení. O spolupráci projevila zájem firma Nokia, která pomalu ustupuje od systému Symbian. Pro Symbian může být tento krok dramatický, nikoliv konečný. Oficiálním nástrojem pro tvorbu aplikací do systému Windows Phone je Visual Studio využívající platformy .NET Framework od Microsoftu. Programovacím jazykem je zde C#. K vývoji je možné použít i jiné nástroje. Operační systém Blackberry společnosti RIM držel ještě nedávno druhou příčku v počtu prodaných zařízení s tímto systémem. Atraktivním je převážně v USA jako osobní pomocník vysoce postavenému managementu firem, či institucí. Svou pozici pomalu ztrácí. Systém je výhradně implementován do přístrojů firmy RIM a většina modelů nedisponuje dotykovým displejem. Modely řady Storm dotykové displeje nabízejí. Aplikace pro Blackberry běží na Javě. Jeden z nejstarších operačních systémů pro PDA zařízení PalmOS nelze již dnes považovat za rovnocenného soupeře na trhu. (Kahney, L., 2009) Původně uznávaný systém pro kapesní počítače svou poslední verzí PalmOS 5 udělal tečku za svojí historií. Po prodeji licence společnosti Access a následném přejmenování systému na Garnet OS byl vývoj s neúspěchem definitivně ukončen. Firma Palm však nezahálela a ve spolupráci s firmou Hewlett-Packard vyvinula operační systém WebOS. HP později odkoupila i Palm a veškerou iniciativu přebrala i v oblasti hardware. S velkými ambicemi chtějí prorazit i na trhu ostatních platforem, jako jsou třeba operační systémy pro notebooky, netbooky, stolní počítače, nebo i tiskárny (Vokáč, L., 2011). S operačními systémy pro chytré telefony se doslova roztrhl pytel. Na trhu se bude snažit uspět například systém MeeGo společnosti Intel a Nokia, nebo třeba Bada OS společnosti Samsung.
11
Windows NT – New Technology - označení verzí Windows pro osobní počítače (2000, XP, Vista, 7)
16
PEF MZLU v Brně
Software „Společnost Symbian věří, že pro úspěch kapesních počítačů na trhu musí být splněno pět základních bodů. Jedním z nich je podmínka, aby byl přístroj malý a mobilní. Druhým bodem je cíl zaměřit se na masový trh zákazníků toužících po zábavě, ale nevynechat ani profesionální uživatele. Třetím bodem je konektivita samotného přístroje s druhým zařízením. Čtvrtou podmínkou je diferenciace produktů podle neustále se měnícího trhu. A posledním neméně důležitým bodem je možnost vstupu třetích stran do vývoje softwaru pro PDA.“ (Klemetti, A., 2001) Právě vstup třetích stran do vývoje softwaru dává této oblasti jiný směr. Ne vždy je totiž v zájmu firem vlastnící operační systémy poslat do světa programy šité namíru určitým skupinám zákazníků. Mimo to každý přístroj disponuje v rámci operačního systému již zabudovanými aplikacemi, které uživatel využívá každý den, ať již vědomě, či nevědomě. Standardem PDA přístrojů a chytrých telefonů jsou PIM12 aplikace. Je to soubor aplikací sloužících pro správu uživatelovy agendy. Mezi ně patří například notes, diář, úkoly, upomínky, budík, nebo aplikace kontakty, ve které si uživatel uchovává svůj elektronický adresář. Ten může importovat ze SIM karty svého operátora, nebo jednoduše do adresáře data vložit. Data mohou obsahovat například fotografii, zvolenou melodii při vyzvánění, nebo nahraný zvukový záznam pro hlasové vytáčení (více v kapitole 2.2). Dalšími aplikacemi jsou kalkulačka, převodník měn a jednotek, hry, přehrávače audia a videa, internetové prohlížeče, kancelářské balíky a jiné. Aplikacemi, které uživatel využívá nevědomě, ale patří také mezi plnohodnotné aplikace, jsou například ty, které jsou spjaty s konkrétním hardwarovým příslušenstvím. Takovými jsou aplikace pro provoz fotoaparátu, průzkumník vnitřní paměti, synchronizační software se stolním počítačem, či ovladače GPS přijímače. Kromě běžných aplikací, které jsou v přístroji nainstalovány jako výchozí, si uživatel může další aplikace nainstalovat. Způsobů je více a odvíjí se od výrobce. Některé aplikace jsou k dostání zdarma, jiné jsou zpoplatněny. Záleží na licenci vývojáře, který druh distribuce pro tuto aplikaci zvolí. Programy jsou sdružovány na soukromých webech (většinou volně šiřitelé aplikace), fórech, nebo na tzv. application stores13. Největšími application stores jsou obchody firem, vyvíjejících samotné operační systémy. Z těch nejznámějších například iTunes App Store společnosti Apple, Android Market společnosti Google, Ovi Store společnosti Nokia, App Catalog společnosti Palm, nebo Marketplace for Mobile společnosti Microsoft. Holandská analytická firma Distimo prezentovala na veletrhu Mobile World Congress v roce 2010 několik porovnávacích statistik těchto obchodů. V poměru aplikací komerčních k volně dostupným aplikacím na webu obchodu, převažoval
12 13
PIM – Personal information manager – manažer osobních informací application store – obchod s aplikacemi
17
PEF MZLU v Brně
server společnosti Android Market, kde poměr aplikací zdarma ke komerčním aplikacím je 57%. Ostatní obchody viz obrázek 4.
Obrázek 4: Poměr komerčních aplikací (paid) k aplikacím zdarma (free). (Perez, S., 2010)
Celkovým počtem aplikací nacházejícím se na daném serveru zvítězil obchod App Store. Tomu svědčí i fakt, že v tomto obchodu jsou z 58% obsaženy hry a aplikace z kategorie zábavy, které jsou na přístrojích firmy Apple populární. (Perez, S., 2010) Geografické aplikace mohou mít více možností využití: pomocník na cestách, výzkumný nástroj, jednoduché hry, nebo asistent při živelných pohromách, jako v případě zemětřesení v Japonsku v březnu roku 2011, kdy byl při pátracích a vyprošťovacích akcích využit softwarový systém GINA (Geographical INformation Assistant). „GINA je softwarový systém pro mobilní zařízení, umožňující navigaci v náročném terénu, koordinaci týmů a efektivní výměnu nejen geografických informací. Je určen pro záchranářské týmy, expedice a jiné skupiny operující v extrémních podmínkách.“ (Nývtl, V., 2011) Systém pomáhal i při zemětřesení na Haiti. Dalšími geografickými aplikacemi jsou automobilové navigace. Kromě nalezení nejvhodnější trasy, tyto softwary dokáží upozornit řidiče na neočekávanou událost na jeho úseku. Takové aplikace využívají systému RDS-TMC14. „RDS-TMC je základním principem takzvané ,dynamické navigace‘. Navigační přístroj ve vozidle po zadání startu a cíle cesty vypočítá nejoptimálnější trasu s ohledem na rychlost jízdy, preferovanou třídu komunikací a případných dalších parametrů zadaných řidičem (místa na trase, která chce projet, apod.). Pokud se na trase, kterou je řidič veden k cíli, objeví dopravní problém s příznakem doporučené objížďky, přepočítá navigační přístroj během jízdy doporučenou trasu tak, aby se řidič vyhnul dopravnímu problému.“ (RDS-TMC, 2008) Hodně navigačních aplikací je komerčních a uživatel většinou platí jednorázovou cenu a následné náklady na aktualizaci mapových dat. Výjimkou však nejsou ani aplikace šiřitelné zdarma. Například navigační software Waze, který 14
RDS-TMC – Radio Data System – Traffic Message Channel
18
PEF MZLU v Brně
využívá jiný koncept sbírání dat důležitých pro snadné dojetí do cíle. Prvky do mapy jsou zadávány samotnými uživateli (řidiči), kteří mohou informace vkládat prostřednictvím editoru na webu, nebo i pomocí speciálního nástroje aplikace přímo v zařízení. Těmito prvky mohou být uzavírky, kolony, nebo i samotné ulice, cesty apod. „Za vše navíc uživatelé získávají body, a tak je k sociálně-síťovému rozměru přidán i ten herní.“ (Computer, 2011) Oproti klasickým navigacím do auta, vzniká u PDA jedna výhoda a tou je možnost připojit zařízení k GSM síti, popř. EDGE15, nebo dnes rozvíjející se 3G16. Uživatel nemusí stahovat do přístroje rozsáhlá data mapových podkladů, ale stáhnou se mu jen data z nejbližšího okolí a to automaticky, na základě jeho přesné polohy. To může být výhodné pro turistiku, kde nezáleží na rychlosti stahování dat, avšak pokud kapesní počítač nedisponuje silným akumulátorem, nebo uživatel těchto akumulátoru nevlastní víc, celodenní výlet se může změnit na krátkou procházku. Také fyzická odolnost přístroje může být pro turistiku omezující. Tento nedostatek se například snaží řešit výrobce PDA navigací pro turistiku Garmin. „Aplikace se dělí v základu na dvě skupiny: tzv. off-board, tedy mapy načítané z internetu, a on-board – mapy umístěné v paměti přístroje. Do první skupiny náleží velmi oblíbené SmartMaps pro platformy Android, Java, PalmOS, Symbian i Windows Mobile. Z druhé skupiny jsou to Mapy.cz pro iPhone nebo aplikace Locus pro platformu Android, která si dokáže vybrané trasy z různých mapových zdrojů uložit do paměti telefonu k pozdějšímu použití.“ (Kuruc, J., 2011) Vzrůstající obliba sociálních sítí se transformovala i do kapesních počítačů a po rozšířením o geografickou informaci vzniká nový termín geosociální síť. Tato síť nabízí další možnosti využití GPS. Aplikace Google Latitude dokáže běžet na pozadí chytrého telefonu a zaznamenávat pozici uživatele na mapě. Svoji polohu pak uživatel může sdílet se svými vybranými přáteli. Aplikace je zdarma a dokáže uchovávat historii navštívených míst i s časem návštěvy, uživatelské hodnocení restaurací, nebo zobrazení odjezdů veřejné dopravy. Velkým zástupcem geosociální sítě je aplikace Foursquare. Uživatel zakládá tzv. spoty, body vztahující se k reálným místům. „Tyto místa jsou tříděna do kategorií jako restaurace, kavárny, sportovní areály, knihovny, nebo třeba tramvajové zastávky. Uživatel při příchodu na takové místo provede připojení. Kdo má na daném místě nejvíce návštěv, stává se starostou.“ (Růžička, O., 2010) Detailní informace o aktuálním počasí a srážkách nabízí aplikace Meteor pro operační systém Android. Aplikace je zdarma a kombinuje mapové podklady GoogleMaps a hydrometeorologické podklady ČHMI17. Uživatel tak může pozorovat aktuální srážkový model kolem místa své aktuální polohy. Možností je také
EDGE – Enhanced Data Rates for GSM Evolution – datové přenosy pro mobilní telefony 3G – 3rd Generation – standard pro přenos dat mobilních telefonů 17 ČHMI - Český Hydrometeorologický Ústav 15 16
19
PEF MZLU v Brně
nastavení widgetu18 na plochu systému. „Widget nabízí pohled na jednoduchou mapku České republiky, který vám dá na první pohled jasně vědět, kde prší a kde ne.“ (Androida.cz, 2011) Další skupinou aplikací jsou systémy Augmented Reality (rozšířená realita). „Jde o stupeň mezi reálným a virtuálním světem. Rozšiřující realita je doplnění obrazu skutečnosti přídavnými informacemi a nereálnými objekty.“ (Růžička, O., 2010) Rozšířená realita je již zavedená například v oboru lékařství nebo vojenství, v současnosti se rozšiřuje i do širšího okolí převážně zásluhou obohacení chytrých telefonů o GPS, kamery, kompasy, apod. Aplikace typu Wikitude, Layar, nebo Goggles od společnosti Google, rozšiřují realitu zobrazenou na displeji přístroje o objekty, jako jsou hotely, restaurace, GPS souřadnice, záznamy z Wikipedie, příspěvky ze sítě Twitter, či fotografie z portálu Flicker.
2.1.1 GPS a PDA Globální družicový polohový systém (GNSS) Potřeba určit polohu objektu se již stala běžnou součástí každodenního života. Celosvětově existuje několik navigačních systémů patřících pod jeden souhrnný název - GNSS19. Nejrozšířenějším a také nevýznamnějším systémem je americkou armádou vlastněný GPS. Zařízení přijímající časové informace vyslané družicemi tohoto systému jsou schopny určit přesnou polohu do 10 metrů, autorizovaným uživatelům (armáda USA) až do několika centimetrů. „Obory související s GPS jsou jedněmi z nejrychleji rostoucích oborů informačních technologií. Řada důležitých oborů je závislá na možném rozhodnutí vlády USA omezit fungování systému GPS bez možného udání důvodu.“ (Steiner, I., Černý, J., 2006) Ruskou obdobou GPS je systém GLONASS vyvinutý v 70. letech minulého století. Systém měl však problémy se zavedením satelitů na oběžnou dráhu a tak funkčnost je dodnes značně omezená. Dalším významným navigačním systémem je čínský Compass, nebo evropský Galileo, který je ve fázi příprav. „Jedním z hlavních cílů Galilea je možnost využití navigace v letecké dopravě (přiblížení na přistání větších letadel, zahuštění letových koridorů). Systém má být současně schopen poskytnout další služby, které dnes GPS neposkytuje, a to komerční využití služeb, které by byly schopny alespoň částečně, na základě placených služeb, zajistit návratnost obrovských investic.“ (Steiner, I., Černý, J., 2006) Vývoj tohoto nově vznikajícího navigačního systému doprovází mnoho spekulací. Spory se vedou především okolo efektivnosti nového systému, jelikož Evropská unie do vývoje již investovala necelých 5,5 miliardy eur. Poslední plány na spuštění projektu se odhadují na rok 2014, ale toto datum ještě není definitivní.
18 19
widget – grafický zmenšený prvek oblíbené aplikace GNSS - Global Navigation Satellite System
20
PEF MZLU v Brně
GPS „Systém GPS je od roku 1973 původně vojenský navigační systém armády Spojených států amerických. Od začátku 90. let je systém bezplatně přístupný i pro civilní účely po celém světě.“ (Steiner, I., Černý, J., 2006) Počet družic jednotlivých systémů není stálý. Životnost družic je omezená („Průměrná životnost družice GPS je 7,5 roku.“ (Steiner, I., Černý, J., 2006)), a tak z dlouhodobého hlediska dochází k jejich výměně, či častější (roční) údržbě. Družice GPS obíhají po trajektorii ve výšce 20 200 kilometrů nad zemským povrchem s dobou oběhu Země necelého půl dne. Aktivních družic systému GPS je 24. Celý systém je založený na principu vysílání časových informací. Družice GPS nejsou nic jiného, než vysílače velmi přesného časového signálu. Přesný čas s GPS používají i různé systémy pro obchodování s akciemi a komoditami, které se uskutečňují po celém světě. Transakce probíhají tak šíleně rychlým tempem, že o jejich ceně rozhodují zlomky sekundy. A tento čas, aby byl opravdu stejný všude, se opět bere ze satelitů GPS. (Tůma, M., 2011) Pro prostorové určení polohy objektu je zapotřebí, aby měřený objekt v daný moment poslouchal vysílané signály minimálně ze 4 družic. Pro určení nadmořské výšky k tomu například stačí jen 2 družice. Konstelace satelitů na oběžné dráze umožňuje, aby v okamžiku dané přijímací zařízení mohlo pozorovat 8 až 12 těchto satelitům zároveň. To závisí však na zvoleném typu satelitního systému a okolním terénu. Jinou přesnost bude mít přijímač na otevřené pláni a jinou přesnost bude mít přijímač uprostřed aglomerace s vysokými budovami. Samotný výpočet pak závisí na metodě, kterou přijímač využívá.
Navigace prostřednictvím PDA „Navigační zařízení můžeme v základu rozdělit do několika kategorií: automobilové navigace, turistické navigace, sport testery a různé externí GPS přijímače, či záznamníky trasy – datalogery.“ (Kuruc, J., 2011). Poté, co se do PDA zařízení začaly budovat GPS přijímače, se automobilové navigace dostaly do značných potíží, proto výhoda je v dnešních dnech spíše na straně PDA. Ty byly zpočátku pouze rozšiřitelné o GPS přijímač prostřednictvím daného komunikačního rozhraní (sériový port, slot pro paměťovou kartu, Bluetooth). Dnes však GPS přijímač je součástí každého nového PDA, a tak automobilové navigace disponují jen výhodou velkého displeje, popř. jinou specifickou funkcí. Výrobci automobilových navigací se toto předběhnutí snaží eliminovat například zabudováním navigací do panelů automobilů. „Špičkové přístroje velkých výrobců dokáží přijímat signál nejen z amerického systému GPS, ale současně také ze systému GLONASS. Většina z nich je již také připravena na evropský Galileo, přestože navigační systém Galileo ještě zdaleka není v provozu. Jeho standardy a frekvence jsou ale již veřejně známy, a proto mohou být zahrnuty i do nových produktů.“ (Miřijovský, J., 2010)
21
PEF MZLU v Brně
Na PDA s vestavěným GPS přijímačem je pak třeba již jen spustit program, který vyhodnocuje signály z GPS a pracuje s mapami. (Tkáč, J., Zaoral, O., 2005) Specializované PDA zařízení, které jsou určené do extrémnějších podmínek mají určité funkce, které lze ocenit například při náhlé změně počasí a následném nalezení zpáteční cesty, nebo funkce zaznamenávající informace vhodné pro pozdější publikaci. „Přístroje outdoorové kategorie umožňují ukládat své vlastní body s názvem, symbolem a souřadnicí, vytvářet z bodů navigační trasu, po které jsou schopny navigovat, ukládat prošlou trasu a v případě potřeby navigovat po prošlé trase zpět.” (Tkáč, J., Zaoral, O., 2005) S těmito body lze například propojit i fotografický záznam pořízený přístrojem a následně informace odeslat na cestovatelský nebo jiný server, ještě v průběhu expedice. „Americký výrobce Garmin si v oblasti turistických navigací drží malý monopol. Je to dáno tím, že si jako jediný vytváří vektorové turistické mapy různých států světa a tyto mapy neposkytuje dalším výrobcům.“ (Kuruc, J., 2011)
Geocaching S rozvojem moderních technologií, navigačních systémů a internetu se rozmohlo hodně odvětví. Mnoho z nich má opodstatněné využití, ale u některých postačí, když mohou sloužit jen pro odpočinek a únik od každodenního stereotypu. Jednou z těchto psychických odpočinků může být hra geocaching, kterou si oblíbilo mnoho lidí po celém světě. Stačí být vybaven zařízením schopným přijímat GPS signál a programem umožňujícím správného navigování k cílenému bodu. „Geocaching je moderní hrou v podobě hledání pokladů a je hrán po celém světě lidmi vybavenými GPS přístroji. Základní idea spočívá v lokalizaci vně ukrytých schránek, jenž jsou nazývány geocache (geokeše, popř. jen keše) a následném sdílení zážitků s ostatními online. Geocachingu holdují lidé ze všech věkových skupin, se silným vnímáním hráčské komunity a citem k životnímu prostředí.“ (Kresta, J., 2010) Tato hra zažívá obrovský rozmach, nejen díky internetu, ale také zásluhou rozšíření PDA mezi široký okruh uživatelů. „Hra samotná začala již téměř před deseti lety, kdy ji založila společnost Groundspeak. V době startu hry bylo ve světě ukryto 75 skrýší. Na konci roku 2007 bylo skrýší již půl milionu a po dalších dvou letech se počet zdvojnásobil.“ (Burian, J., 2010) Hráči si mezi sebou sdílí lokace schránek tak, aby jen oni o jejích úkrytek věděli, a skrýše se tak nedostali na oči náhodným kolemjdoucím. Nejsou výjimkou ani tak dobré úkryty, že problém najít je mají i samotní hráči geocachingu (též označováni jako „geokačeři“). Nejčastěji se informace o těchto lokacích nachází na specializovaných serverech, určeným registrovaným uživatelům, ale také anonymním geokačerům. Úkryt může být téměř kdekoliv. Skrýše mohou být v lese, v horách, ale i ve městech a parcích. Velikostně se jedná o velké bedny, nebo jen malé krabičky. Ty jsou schované v křoví, v kůrách stromů, pod kameny, lavičkami, nebo připnuté magnety v okapech. Pokladem je to, co zde zanechá předešlý hráč. Nový nálezce si výměnou může vzít jeden předmět. Záleží však na nálezci, jaký styl hry volí, některým
22
PEF MZLU v Brně
vyhovuje pouhé nalezení skrýše jako takové a své jméno spolu s dalšími informacemi o průběhu hry zapíše do logbooku20. Vybavením každého hráče by měl být přístroj se schopností příjmu GPS signálu. Takovým přístrojem je běžná GPS navigace, PDA vybavené GPS anténou, popř. rozšířené o GPS modul, nebo specializovaný navigační (turistický) GPS přístroj. Hráč si do přístroje zanese předem připravená místa (cache) – souřadnice GPS, která chce navštívit, a pak jen jde po směru navigování přístroje až do požadovaného cíle. Přesnost GPS však není tak dokonalá, aby pomocí navigace hráč našel kešku okamžitě, většinou se s GPS souřadnicí na internetu i uvádí slovní popis přesné polohy skrýše v dané lokalitě, pro snadnější nalezení. Hra geocaching není jen hledáním bodů na mapě. Hráči si vedou statistiky a zaznamenávají si své objevené lokace. O zážitky se poté dělí s dalšími nadšenci na internetových fórech. Někteří se mohou zaměřit na prosté kvantitativní sbírání ulovených skrýší, jiní se pyšní nejextrémnějšími skrýšemi světa. Takové keše bývá obtížné získat díky jejich geograficky náročné lokalitě – nejsevernější keš (GC5803 - As North As It Gets! Ellesmerův ostrov), nebo nejvýše položená keš (GCP7JV Chomolangma (Tibet), na svahu Mount Everestu, 7570 m). U podobných keší se i uvádí, zda-li již byla „odlovena“ či ne. Jiné schránky se chlubí termínem „nejfrekventovanější keš“. Tou je GCKN5P – Vaclavak v Praze. (Kresta, J., 2010)
Multicaching Obdobou geocachingu je multicaching. Hráč nenavštěvuje body, jak je tomu u geocachingu, ale zóny, které jsou tvůrcem cartridge (programový balík) předem nastaveny. Hráčovým cílem je dokončit hru do správného konce, splněním všech kritérií, které mu tvůrce přichystá, nebo si jen vybere, na jaká místa se podívá. Pro hraní hry v reálném světě je zapotřebí nainstalovaného softwaru Wherigo Player v kapesním počítači vybaveným GPS přijímačem. Hra tak nelze hrát s běžnou navigací bez operačního systému umožňujícím instalaci nových softwarů. Některé specializované modely turistických navigací, určené i pro geocaching, Wherigo software podporuje a je tak možné si hru zahrát i na tomto typu přístrojů. Jsou to modely Oregon a Colorado společnosti Garmin, jenž se specializuje na výrobu turistických navigací, mapové podklady v přístrojích jsou především bitmapového typu. Hra vypadá v praxi přibližně následovně. Po nalezení GPS družic program vyhodnotí hráčovu pozici a navede ho k první nejbližší lokaci (popř. startovnímu bodu), u kterých plní postupně zadané úkoly. Správné nebo i chybné vyřešení úkolu pošle hráče na novou lokaci. Takovým úkolem může být otázka související s daným místem. Hráč sbírá po své cestě různé indicie, které použije v dalších krocích.
20
logbook – návštěvní kniha sloužící k zaznamenání úspěšného nálezce cache
23
PEF MZLU v Brně
Program komunikuje s hráčem prostřednictvím textu, obrázků a zvukového záznamu. Autor hry má nekonečné možnosti při tvorbě. Multicaching je adventurou reality. Programátor využívá konceptu událost – akce. Tedy pokud nastane událost (hráč se ocitne v zóně, hráč zodpoví na otázku, hráči vyprší čas), program událost vyhodnotí a pošle na výstup (displej, reproduktory) další akci. Hra tím získá na určitém charakteru: „Prvním úkolem je dostat se k bazénu s tučňáky, šipka na displeji navigace nebo kapesního počítače ukazuje směr a vzdálenost. Jakmile jste na místě, Wherigo to pozná a hned předloží další úkol. Ošetřovatel ale jen napoví, že bych měl s tučňáky něco dělat – na výběr je fotografování, krmení, mohu na ně křičet nebo si o nich něco přečíst. Vybral jsem krmení, a to bylo špatně. Tučňáky jsem naštval a rozutekli se mi po okolí. Musím je teď najít a sebrat. To však není jednoduché. Napřed musím za medvědem, který poradí, co dál. Nedá se však vzbudit, potřebuji budík od sovy, která mi ho dá jen po správné odpovědi na otázku. Následuje tygr s dalšími úkoly. Mezi tím člověk projde celou zoologickou zahradou.“ (Lutonský, M., 2008) Každá cartridge se skládá ze tříd objektů. Těmi nejpodstatnějšími jsou: zóny, postavy, předměty a úlohy. Zóny jsou polygony sestrojené nad mapovým podkladem, ve kterých nastane nějaká událost, pokud se v nich hráč ocitne. Jsou nejdůležitější složkou cartridge. U každé zóny lze určit ještě dvě hodnoty. Jednou z nich je to, co se stane, pokud hráč vstoupí do vnější oblasti na dohled zóny (hodnota menší než distance od zóny a větší než proximity), a druhým je situace, kdy uživatel stojí v těsné blízkosti zóny (hodnota menší než proximity a větší než vzdálenost od zóny).
Obrázek 5: Hranice hodnot souvisejících s objektem zóna. (Wherigo po česku, 2009)
24
PEF MZLU v Brně
Dalšími objekty jsou postavy. Ty doprovází děj celé hry. Postavy nejsou povinné, slouží ke zpestření příběhu. Postavou může být vypravěč, nepřítel, nebo pomocník. Předměty jsou imaginární složky příběhu, které hráč sbírá a následně využívá k dalšímu plnění úkolů, tak jako v počítačové adventuře. Úkoly slouží ke zdárnému splnění celé hry. Mohou využívat objektů předešlých tříd.
Obrázek 6: Třídy objektů v samotné multicachingové aplikaci. (Wherigo po česku, 2009)
2.2 Komunikace PDA s uživatelem „PDA nemá plnohodnotnou klávesnici, jakou známe ze stolního počítače. Ta by velikostně nevyhovovala. Text se zadává pomocí systémů rozpoznávajících písmo nebo malé klávesnice, která se zobrazuje na displeji. Ani jeden z těchto systémů není určen pro psaní delších textů, ale pro zaznamenávání adres, poznámek či úkolů.“ (Tkáč, J., Zaoral, O., 2005) Starší modely PDA bývaly opatřeny na displeji ochranou fólií, která měla chránit displej před vnějšími vlivy, především jako ochrana proti poškrábání, proto bylo uživatelsky snadnější ovládat PDA speciální tužkou (stylusem) než prstem. Většina výrobců od těchto displejů opustila a PDA zařízení začala vybavovat speciálním leštěným vysoce-kvalitním sklem, které je pro prst přívětivější. Technologií rozpoznávání místa dotyku prstu s displejem je více. Dříve byla hojně využívaná u PDA rezistivní technologie. „Dvě vodivé membrány jsou od sebe izolovány jemnými podpěrami čekajícími na dotyk, který obě membrány spojí a vyhodnocovací analýza určí místo doteku podle změny protékajícího elektrického proudu.“ (Repák, J., 2009)
25
PEF MZLU v Brně
Obrázek 7: Rezistivní technologie dotykového displeje. (Repák, J., 2009)
Další takovou technologií rozpoznávání dotyku je kapacitní technologie. Ta je založena na vodivosti lidského těla. Prst uzavře elektrický obvod displeje a mezi okrajem displeje a prstem vznikne kapacita, pomocí které vyhodnocovací jednotka určí místo dotyku. Tyto displeje tak nemohou být ovládány přes rukavici. PDA bývá vybaveno o jednoduché reproduktory, na kterých lze přehrát zvukový záznam, nebo jsou vybaveny o sluchátkový výstup. Výkon reproduktoru nemusí být výhodou, jelikož s výkonem je spojena i energetická náročnost přístroje a výdrž se může rapidně zkrátit. Při použití sluchátek nebo externího reproduktoru může PDA dokonale nahradit MP3 přehrávač. „Kromě standardních programů pro přehrávání hudby, dodávaných obvykle výrobcem PDA, si můžete stáhnout z internetu mnoho dalších programů, které všechny dokáží přehrávat hudbu, ale liší se nabídkou dalších funkcí, jako například vybavení ekvalizérem, úpravou vzhledu (tzv. skiny) apod.“ (Tkáč, J., Zaoral, O., 2005) Přehrávání videa na PDA se stalo také součástí běžné komunikace uživatele s přístrojem. Za pomocí vhodných kodeků (programové balíčky pro přehrávání konkrétních formátů videa) a přehrávače, lze na přístroji přehrát film, seriál, či jakoukoli jinou video-sekvenci, například nahranou samotným PDA přístrojem (je-li přístroj vybaven o fotoaparát s možností natáčení videa). V kombinaci s připojením k internetu tak lze vyhledávat videa na webovém serveru Youtube a odtud je přehrávat. Omezením při přehrávání videa je jednoznačně displej, u kterého je vyžadována široká úhlopříčka či jas displeje. Přístroj by měl být také vybaven paměťovým médiem s velkou kapacitou. Pak délka samotného videa závisí čistě na tomto kritériu. Nové možnosti v komunikaci mezi uživatelem a PDA zařízením se otevírají po zabudování 3D akcelerometru nebo přesnějšího gyroskopu do PDA. Nejvíce tuto inovaci pocítilo odvětví her, které prodejnost chytrých telefonů pozvedla, a tak PDA dnes již není jen výsadou vrcholových manažerů a podnikatelů, ale i lidí mladších, kteří mají především zájem se při užívání zařízení pobavit. Průmysl her je jednou
26
PEF MZLU v Brně
z nejrychleji se rozvíjejících odvětví na stolních počítačích a jinak tomu nebude ani u těch kapesních. Ke vzájemné komunikaci mezi uživatelem a přístrojem může docházet i jiným způsobem než dotykem prstu nebo pohybem samotného zařízení. Zadávání příkazů může probíhat i skrze zabudovaný mikrofon, který je v téměř každé výbavě PDA. Ovládání hlasem není novou technologií. Uživatel běžným způsobem zadá přístroji pokyn (předdefinovaným tlačítkem, spuštěním aplikace), že je připraven zadávat instrukce prostřednictvím mikrofonu, a přístroj porovná nahraný záznam s předem připravenou databází. Úložiště databáze se nachází buďto v samotném zařízení nebo na externím místě. Využití externího úložiště je vhodné při velké obsáhlosti databáze. Existují aplikace, kdy uživatel přes mikrofon nahraje hudební nahrávku, aplikace zaznamená jednotlivé frekvence do zvukové stopy, kterou pak aplikace přeposílá externímu databázovému serveru. Uživatel pak obdrží požadované informace o skladbě. Databáze předdefinovaných záznamů se může nacházet i na samotném přístroji. Uživatel může s touto databází komunikovat prostřednictvím jednoduchých příkazů typu „volat“, „SMS“. Hlasové příkazy mohou být i vytvořené samotným uživatelem. Ten si jednotlivé kontakty může doplnit o hlasovou informaci a zjednodušit si tím vytáčení hovoru. Funkce vytáčení hlasem se však na mobilních telefonech příliš neosvědčila. Je otázkou, do jaké míry je tato služba efektivní. Při hlasovém rozpoznávání může docházet k různým šumům, přeslechům, zvláště na frekventované ulici, či v hlučné budově. Proto jsou přidávány algoritmy mající tyto nedostatky zamezit. Již od prvního PDA – Apple NewtonPad, se začleňovaly do kapesních počítačů metody pro rozpoznávání psaného textu. Text zadávaný na displeji formou kresby uměl přístroj rozpoznat a přetvořit z grafické do binární formy. Princip rozpoznávání byl víceméně stejný jako dnes, jen dnes se přidávají funkce rozpoznávání uživatelova rukopisu apod. Psaný text je porovnáván s předpřipraveným systémem, kde každý znak má přesný vzor i směr tahu. Uživatel by se měl před psaním seznámit s tímto systémem. Text lze psát po písmenech, nebo i po celých slovech, vložení znaku mezery závisí na typu rozpoznávaného softwaru, popř. lze nastavit.
Obrázek 8: Systém rozpoznávání psaného textu Graffiti společnosti Palm. (Schmitz, 2010)
Dalším způsobem, kterým lze vkládat text do kapesního počítače, je přejížděním stylusu nebo prstu po klávesách virtuální klávesnice. Po skončení tahu je
27
PEF MZLU v Brně
automaticky vložena mezera, jeden tah tak znamená jedno slovo. Toto psaní je poněkud rychlejší a není potřeba učení vzorů abecedy.
28
PEF MZLU v Brně
3 Postup práce Postup práce vedoucí k dosažení cíle je následný. Nejdříve bude potřeba zformulovat námět geograficky zaměřené aplikace. Zhodnotit, kterou cílovou skupinu by tato aplikace mohla zaujmout a podle toho určit v jakém rozsahu by daná aplikace měla být, tak aby bylo dosaženo úspěchu u této skupiny. Dalším postupem bude výběr vhodné platformy pro tvorbu této aplikace, tak aby zahrnula vhodné metody moderní komunikace, které současné přístroje nabízejí. Součástí postupu bude také porovnání licenčních podmínek daných platforem a určení možnosti publikace na internetu. K dané aplikaci budou vybrány vhodné přístroje na základě minimálních požadavků těchto přístrojů. V této části práce budou sepsány zdroje dat využitých při tvorbě aplikace.
3.1 Zdroje dat Součástí geografické aplikace jsou data textového formátu, zvukového záznamu a fotografie. Data textového formátu jsou výstupní informací aplikace. U dat textového formátu se uživatel geografické aplikace dozví zajímavosti a ve stručnosti o historii lokality, ve které se při provozu aplikace nachází dle vyhodnocení GPS polohy. Tyto data jsou sesbírána z internetových serverů, zabývajících se tématem dané lokality či pamětihodnosti. Obsáhlost textových dat výrazně neovlivňuje velikost výsledného souboru aplikace, avšak pro uživatele mohou být rozsáhlá textová data zbytečně zdlouhavá. Zvukový záznam nemá u této konkrétní aplikace hlubší význam pro uživatele z hlediska cenných informací. Jedná se o zvukové znělky podporující atmosféru aplikace, se snahou dodat ji estetičtější ráz. Zdroj této znělky je z webové knihovny zvukových záznamů www.freesound.org, distribuovaných volně ke stažení s licencí ke komerčním i nekomerčním účelům. Podmínkou stažení daného záznamu je registrace. Zvukové záznamy zvyšují kapacitu souboru cartridge v závislosti na délce a kvalitě. Digitální fotografie obohacují textová data v této aplikaci. Uživatel se tak lépe orientuje a na PDA vidí to, co ve skutečnosti. Pro použití je potřebné fotografie nejprve zmenšit na velikost, která přibližně odpovídá rozlišení displejů PDA zařízení. Příliš velká velikost zdrojových fotografií by zpomalila chod aplikace a zaručeno by nebylo ani správné zobrazení. Vhodnou velikostí fotografií je rozměr do 1Mpx. U všech dat jsou uvedené zdroje v textovém souboru v příloze této práce.
29
PEF MZLU v Brně
4 Praktická část práce 4.1 Návrh geografické aplikace pro PDA Podle průzkumu STEM/MARK z let 2005 až 2007 převažují návštěvy Jihomoravského kraje z důvodu nákupu (44%). 11% pak je to z důvodu dovolené či výletu. Nejnavštěvovanějším okresem Jihomoravského kraje je Brno – město (67%). 28% tvoří turisté z Rakouska, 22% ze Slovenska a 11% z Německa. To je ovlivněno polohou kraje. Individuálně přicestovalo do Jihomoravského kraje 67% návštěvníků a jen 4% s cestovní kanceláří. (Tuček, J., Čechová, M., 2008) Cílovou skupinou by tak podle uvedeného průzkumu mohli být návštěvníci přijíždějící do Jihomoravského kraje za účelem nakupování. Není však vyloučen i jejich zájem o památky či prohlídku města Brna. Z cílové skupiny samozřejmě nejsou vyloučeni ani návštěvníci tuzemští, tedy tzv. domácí cestovní ruch. Právě ta je silnou skupinou, mezi které mohou patřit všechny věkové kategorie objevující kouzlo multicachingu. „Domácí cestovní ruch v sobě ukrývá velký potenciál, což si v době ekonomické krize uvědomili všichni hráči v cestovním ruchu.“ (Pomykal, J., 2010) Námětem aplikace tak by mohl být průvodce nejnavštěvovanějšího místa Jihomoravského kraje – Brna, určený všem věkovým kategoriím. Digitální průvodce by co do rozsahu měl minimálně odpovídat těm papírovým, nabízeným v informačních centrech. Nemusí obsahovat nadměrné množství informací, převažovat mohou spíše podstatné informace a zajímavosti. Vhodně může být průvodce doplněný o obrázkové ilustrace, zvukové záznamy. Podmínkou je jednak možnost ovládání displeje dotykově, ale také za pomocí kláves zařízení. Primárním jazykem pro průvodce bude čeština. Jako budoucí rozšíření se nabízí možnost podpory více jazyků (angličtina, němčina), zpracování dalších měst, nebo verze programu pro neslyšící návštěvníky.
4.2 Volba rozhraní pro tvorbu Tvorba aplikací pro kapesní počítače není nic neobvyklého. Stojí to však mnoho sil, času a člověk musí počítat s omezením v jeho soukromém životě. „Vývojář si musí také položit otázku, jestli jeho aplikaci někdo bude využívat. Pokud ano, tak jestli dostatečně zná své potenciální zákazníky. Není náhodou podobná aplikace již v oběhu?“ (Smith, E., 2011) Zvolí-li vývojář cestu programování vlastního softwaru pro PDA, musí mít rozhodnuté, pro který operační systém bude tuto aplikaci tvořit. Jak bylo již uvedeno v této práci, existuje více operačních systémů a aplikace určená pro jeden systém, nemusí fungovat v druhém. Vývojová prostředí pro jednotlivé programy jsou ve stručnosti uvedeny v této práci v kapitole zabývající se operačními systémy.
30
PEF MZLU v Brně
Běžně užívaným programovacím jazykem při vytváření aplikací pro PDA je platforma Java ME (Micro Edition). Jak je uváděno na mnoha internetových serverech, jedná se o nejpoužívanější platformu pro vývoj mobilních aplikací. Java ME je podmnožinou Java platformy SE (Standard Edition) vyvinutou společností Sun Microsystems. Je omezena velikostí paměti, zobrazovací jednotky, možností síťové komunikace a zdrojem napájení, jinak je založena na stejném principu, jako programování aplikací na stolním počítači. Aplikace naprogramovaná platformou Java ME (nazývaná midlet) je v základu rozdělena na tyto části: úvodní obrazovka (informace o aplikaci, autorovi apod.), menu (základní prvky aplikace), engine vlastní aplikace (vytváří datové struktury, provádí výpočty, datová úložiště) a výstupní rozhraní aplikace (výsledek). Tato struktura programu však není povinná. Vývojář může tímto nebo podobným stylem naprogramovat různé druhy aplikací, nejběžněji tak činí ve vývojovém prostředí NetBeans, Eclipse, SciTE, popř. v poznámkovém bloku. Vývoj geografické aplikace nabízí prostřednictvím vývojového prostředí Wherigo Builder společnost Groundspeak, vlastník oficiálního serveru hry geocaching21. Samotné aplikace se v zařízení s GPS anténou spouští přes software Wherigo Player, který je současně s prvně jmenovaným volně ke stažení na internetových stránkách Wherigo22. Pro stažení vývojového prostředí a samotného přehrávače je potřebná registrace a souhlas obchodních podmínek, kde se mimo jiné uvádí i to, že komerční šíření produktů vytvořených prostřednictvím Wherigo Builder je bez souhlasu společnosti Groundspeak protiprávní. Wherigo využívá vysokoúrovňový skriptovací jazyk Lua23 a tak cartridge24 lze psát přímo zdrojovým kódem. Zdrojový kód však tvoří samotný Wherigo Builder a tak je vývoj geografické aplikace přiblížen podstatně širšímu spektru tvůrců. Na obrázku 9 je prostředí Builderu, kde v levém panelu je přístup k tvorbě jednotlivých objektů. Bohužel neaktualizovaná verze Wherigo Builderu není stabilní, což dokazuje i stálé označení verze Beta, a jednou za čas se vývojář setká s chybovou hláškou. Další věcí, která může odradit nejednoho vývojáře, je chybějící lokalizace Builderu. Při vytváření zón chybí mapový podklad Evropy a tak vkládání GPS souřadnic ručně je časově náročné.
www.geocaching.com www.wherigo.com 23 LUA – vysokoúrovňový skriptovací jazyk podobný jazyku Python, Perl, JavaScript (Tišnovský, P., 2009) 24 cartridge – balík formátu .gwc, samotné aplikace spustitelné v zařízení přes Wherigo Player 21 22
31
PEF MZLU v Brně
Obrázek 9: Vývojové prostředí Wherigo Builder.
Alternativou oficiálnímu Wherigo Builderu je český software s anglickou lokalizací Urwigo. Je založený na stejném principu, avšak je uživatelsky přívětivější a stabilnější. Podporuje vytváření zón nad mapovými podklady GoogleMaps a nabízí kontrolu cartridge za pomoci emulátoru přímo v samotném prostředí. Aktuální verze Urwigo je testovaná na operačním systému Windows XP, Windows Vista i Windows 7 – 32, 64 bitové verzi. (Urwigo builder, 2010) Přestože Urwigo disponuje vlastním souborem pro ukládání cartridge (*.urwigo), samozřejmostí je i exportování do formátu pro přehrávání cartridge přes Whereigo Player (*.gwc). Pracovní obrazovka Urwigo obsahuje vše podstatné pro tvorbu cartridge. V levém horním panelu jsou diagramové akce, pomocí kterých lze vytvářet struktura samotného příběhu (podmínky, cykly, porovnávání, příkazy, funkce apod.), koncový uživatel se s nimi do kontaktu dostane formou otázek, různých úkolů atd. V levém spodním panelu je pak samotný výčet objektů hry (zóny, imaginární postavy příběhu, úlohy apod.). V pravé panelu je možnost editace vlastností jednotlivých objektů. Prostřední panel slouží pro prohlížení již vytvořené práce a základní úpravy cartridge.
32
PEF MZLU v Brně
Obrázek 10: Vývojové prostředí Urwigo.
4.3 Volba PDA Při výběru PDA vhodného pro spuštění a plynulý provoz geografické aplikace je důležité si dát pozor na určitá kritéria, která mohou být při budoucí práci značně omezující. Pokud se nejedná o specializované zařízení, většinou si zákazníci vybírají PDA dle svých největších nároků s přihlédnutím k ceně. Jednotlivým nárokům dávají určité priority a v závislosti na těchto prioritách vyberou tu či onu variantu. Někdy se může stát, že priorita která převažuje u zákazníka, překryje druhou stejně podstatnou avšak méně viditelnou prioritu. Na jednoduchém příkladě to může vypadat následovně: Zákazník požaduje PDA s velkým displejem, ale nedojde mu, že velký displej spotřebuje více energie, a pak je zklamaný, že musí akumulátory často dobíjet. Z toho důvodu zde budou uvedeny pouze ty kritéria, která jsou nejvhodnější pro aplikaci geografického typu vytvořenou prostřednictvím výše zmíněného softwaru. V potaz nebudou brány kritéria vhodná pro jiný druh aplikací. Samozřejmostí musí být, aby zařízení bylo vybaveno GPS přijímačem pro správné určení polohy. Většina nových modelů již přijímače obsahují. V případě že ne, k zařízení lze přikoupit přídavný GPS modul připojitelný přes Bluetooth. Modul pak může být umístěn v batohu. Společnost Garmin jako jediná nabízí ve svých modelech již předinstalovaný software Wherigo Player, který je nutný pro spuštění .gwc aplikace. Jsou to modely Colorado a Oregon. „Oregon mimo jiné využívá mapové podklady Topo Czech, které obsahují prvky využitelné při turistice (vrstevnice, nezpevněné cesty, turistické a cykloturistické trasy či naučné stezky).“ (Tech Magazine, 2008) Tyto navigace jsou určené do těch nejnáročnějších podmínek, odolné proti vodě a písku, schopné výdrže akumulátoru přes 10 hodin. Odolnost proti nepříznivým povětrnostním podmínkám
33
PEF MZLU v Brně
není kritériem, které by mělo omezit zásadní funkčnost aplikace, ale rozšíří možnosti jeho využití. Výdrž akumulátorů je důležitým kritériem. Slabý výkon baterií lze však eliminovat nákupem náhradních kusů. Garmin Oregon a Colorado jsou jedinými navigacemi, které mají podporu Wherigo aplikací již v základní softwarové nabídce. U jiných kapesních počítačů si podpora Wherigo vyžaduje samostatnou instalaci v operačním systému, nejčastěji ve Windows Mobile (nepodporuje nový Windows Phone). Takovým navigačním přístrojem pro použití v terénu může být i Magellan Mobile Mapper 6, u kterého musí kupující počítat s operačním systémem Windows Mobile 6. „Je vybaven i programem PathAway GPS 4, který dokáže zobrazovat turistické mapy Tournavigator. Mapové podklady jsou přesnými kopiemi turistických map, překvapivě však nejsou mapy ve vektorové grafice, ale jsou bitmapové v několika vrstvách. Použitelnost navigace v terénu je zřejmá na první pohled, celý povrch Magellanu je pogumovaný a všechny konektory mají gumové krytky, aby odolávaly vodě a vlhku.“ (Tech Magazine, 2008) U přístrojů s jiným operačním systémem je zapotřebí nainstalovat alternativní software, jelikož Wherigo je podporovaný pouze na Windows Mobile. Pro kapesní počítače s operačním systémem Android je tímto programem Whereyougo. U operačního systému iOS podporuje multicachingové aplikace software PiGo od společnosti Pi-Soft Consulting. Obě aplikace jsou ke stažení zdarma. Z nabídky PDA tedy nejsou vyřazeny ani chytré telefony s jiným operačním systémem.
4.4 Samotná geografická aplikace Výsledná geografická aplikace Průvodce Brnem je Wherigo aplikace vytvořená ve vývojovém prostředí Urwigo. Tato platforma vývojového prostředí Wherigo aplikací pracuje téměř bezchybně a nebyl zaznamenaný žádný problém, co se samotného prostředí a práce s programem týče. Pomocí Urwigo byl vytvořen projektový soubor s příponou .urwigo a následně byla programem zkompilována samotná funkční geografická aplikace. Aplikace je zaměřená na pamětihodnosti města Brna. Celá trasa nezabere více jak 4 hodiny. Začátek trasy je u vily Tugendhat, památce zapsané na Seznamu světového kulturního dědictví UNESCO. Dále aplikace zavede uživatele do městského parku Lužánky. Po prohlídce parku trasa následuje ke kostelu sv. Jakuba. Od tohoto bodu už je to jen kousek k další lokalitě – náměstí Svobody. Z náměstí Svobody pak vede trasa na Zelný trh, odtud na Petrov a dále k poslednímu bodu výpravy hradu Špilberk.
34
PEF MZLU v Brně
Obrázek 11: Emulátor Urwigo - vstup uživatele do zóny náměstí Svobody.
U každé zdárně dosažené lokality geografická aplikace zahraje uživateli vítěznou fanfáru (má-li povoleny zvuky) a přibližně ve třech odstavcích uživateli sdělí o pamětihodnosti určité zajímavosti a stručnou historii. Psaný text je doplněný o fotografie, aby tak byla vylepšena grafická stránka věci. Nakonec každého bodu je zobrazen plánek, který navede turistu k další pamětihodnosti (nasměrování na tramvaj, kterou ulicí jít). V menu Locations si uživatel může zobrazit nejbližší lokace a informace o tom, kterým směrem a jak daleko se nachází, je-li pro něj příjemnější navigování touto cestou. Trasa je pevně daná. Přeruší-li uživatel nějakou náhodou sled lokací jak jdou za sebou, nic se neděje a může pokračovat v dalších lokacích. Aplikace je tak koncipovaná, aby uživatel mohl trasu absolvovat i z druhé strany, musí však podporu navigování omezit jen na šipky elektronického kompasu. Na obrázku 12 je vyobrazena struktura programu po spuštění samotné aplikace. Na úvodní obrazovce aplikace uživatel uvidí text s dalšími informacemi o aplikaci, autorovi a logo Brna. Při kliknutí (tapnutí25, popř. zmáčknutí tlačítka) se aktivuje první zóna (vila Tugendhat), do které bude uživatel pomocí GPS naváděn. Po vstupu do této zóny se již zobrazují informace o dané lokalitě. Při výstupu ze zóny, je tato právě navštívená zóna deaktivována a aktivuje se nová zóna.
25
Tapnutí – dotyk prstu s obrazovkou, poklepání (od angl. slova tap)
35
PEF MZLU v Brně
Obrázek 12: Struktura aplikace po spuštění.
Aplikace je určená téměř pro každého uživatele, který zvládne instalaci programu Wherigo Player (popř. jiného v závislosti na OS) a v něm následné spuštění geografické aplikace Průvodce Brnem. Instalační soubor Playeru je v příloze této práce. Spolu s Playerem je v příloze i samotná geografická aplikace Průvodce Brnem. Po zkopírování geografické aplikace do adresáře přístroje (../wherigo/cartridges/), ji pak lze prostřednictvím Wherigo Playeru spustit.
4.5 Propojení s webem a ekonomická realizace Oficiální stránky Turistického informačního centra města Brna26 nabízejí 5 typů průvodcovských služeb. První jsou Mimořádné prohlídky města Brna, které se konají většinou v sobotu a jsou zaměřeny na určité téma. Druhým typem jsou prohlídky nejdůležitějších pamětihodností Brna a jsou pořádány taktéž v sobotu a od minimálního počtu 2 platících osob (plné vstupné 50 Kč). Zajímavější jsou Prohlídky města, jejichž choreografie je pestřejší. Také cena za službu je vyšší a v možnosti jsou také průvodcovské služby v angličtině. Čtvrtým typem průvodcovských služeb je prohlídka města koncipovaná pro žáky 1. a 2. stupně základních škol. Prohlídka je brána formou výuky. Posledním typem jsou prohlídky okolních měst jižní Moravy. Nabídka uvedených průvodců je formou krátké procházky s odborně vyučenou osobou. Výhodou těchto průvodců je především možnost zeptat se proškolené osoby s vlastními zkušenostmi na doplňující informace, ale také cena, která je oproti komerčním průvodcům závratně nižší. Výhodou je i možnost dostat se do historických, či jinak kulturně významných interiérů, kam běžně nemají návštěvníci přístup.
26
www.ticbrno.cz
36
PEF MZLU v Brně
Licenční podmínky společnosti Groundspeak výslovně zakazují komerční šíření cartridge bez předešlého souhlasu společnosti. Geografické aplikace Průvodce Brnem vytvořená formou Wherigo aplikace tak spadá pod tyto licenční podmínky, s jejichž souhlasem musí vývojář počítat při instalaci softwaru Wherigo Builder. Jedinou možnou variantou šíření průvodce je tak vystavení aplikace na internetových stránkách Wherigo.com, nebo použitím produktu pro vlastní potřebu: „Nekomerční použití softwaru je dovoleno bez písemného souhlasu společnosti Groundspeak. Software, ani žádné části softwaru nesmí být šířeny jako komerční produkt, nebo distribuovány třetí stranou bez písemného souhlasu společnosti Groundspeak.“ (Wherigo Builder, 2008) Samotné vkládání cartridge probíhá na webových stránkách Wherigo. Vývojář, který chce svou cartridge sdílet světu, musí být na stránkách zaregistrovaný. Registrace je zdarma a kromě celého jména je vyžadována i emailová adresa. Registrace je totožná se serverem geocaching.com, takže hráči hry geocaching se již registrovat nemusí, uživatelský účet je stejný na obou adresách. Po nahrání cartridge na server musí vývojář napsat stručné informace o dané multicachingové aplikaci a vyplnit přibližný čas, který samotná cartridge zabere. Uživatel by měl také zadat startovací pozici, podle které lze pak dohledat danou cartridge přes internetové mapy (viz obrázek 10).
Obrázek 13: Lokace různých druhů keší v Brně. (Geocaching, 2011)
37
PEF MZLU v Brně
5 Závěr Cílem této bakalářské práce bylo vytvořit aplikaci geografického typu využívající moderních metod komunikace PDA s uživatelem s možností propojení na web. Jako námět k této aplikaci byl určen průvodce městem Brna, nejatraktivnějšího místa v Jihomoravském kraji dle průzkumu agentury STEM/MARK. Po zhodnocení kritérií pro vývoj aplikace, byla určena vhodná platforma. Touto platformou bylo vývojové prostředí Urwigo, které se nakonec ukázalo, jako uživatelsky přívětivější software pro vývoj tohoto druhu aplikací než oficiální Wherigo Builder společnosti Groundspeak. Součástí práce bylo určit možnosti šíření této aplikace a některou z těchto možností využít. Společnost Groundspeak poskytuje velice dobrý systém sdílení aplikací na svých oficiálních internetových stránkách, kde pomocí jednoduchých formulářů lze aplikace sdílet s celým světem. Vyhledávači na tomto webu je pak možné aplikace dohledat a stáhnout zdarma přímo do koncového zařízení. Zároveň uživatel může využít vyhledávání prostřednictvím mapy. Nevýhodou výsledné geografické aplikace je závislost na přehrávači Wherigo Player, který musí mít zařízení nainstalované, z čehož plyne neprofesionálně působící absence Unicode formátování textu a chybějící česká lokalizace přehrávače. Na druhou stranu odpadají vývojáři problémy se zakomponováním programového kódu ovládání hardwarových komponent do aplikace. U závěrečného testování se pak vyskytl problém se ztrácejícím se signálem GPS při překonávání určitých vzdáleností tramvají. Doporučuje se tak raději tuto variantu využívat méně. Samotný průběh aplikace to však nenaruší. U aplikace bylo docíleno použití některých moderních metod komunikace PDA s uživatelem. Kromě psaného textu aplikace uživateli nabízí fotografie a zvukový záznam. Video v aplikaci nebylo použito záměrně z důvodu zvýšené kapacity výsledného souboru, a z toho plynoucího možného narušení chodu aplikace na některých přístrojích. Ovládání dotykově je podporováno a v samotné aplikaci se uživatel setká s elektronickým kompasem. Některé ostatní prvky komunikace (gyroskop, 3D akcelerátor) využity nebyly z důvodu chybějící podpory ze strany Wherigo Playeru. V teoretické části práce byly rozebrány současné trendy na trhu PDA, operačních systémů pro PDA a aplikací (především geografických). Popsány byly moderní komunikace PDA s uživatelem, které jsou velkým trendem posledních modelů PDA a jejich postupné zdokonalování vede k dalšímu rozšíření trhu s těmito zařízeními.
38
PEF MZLU v Brně
6 Použitá literatura ANDROIDA.cz. Meteor - Nekoukejte na oblohu, mraky máte na ploše. [online]. 7.4.2011. [cit. 2011-05-19]. Dostupné na:
BURIAN, Jaroslav; MIŘIJOVSKÝ, Jakub. Radar : Geocaching má již více než milion skrýší. GeoBusiness. 2010, 9. ročník, č. 4, s. 5-10. ISSN 1802-4521. CHMELAŘ, Pavel. Navigace robota pomocí akcelerometru a gyroskopu. Pardubice, 2009. 45 s. Bakalářská práce. Univerzita Pardubice. COMPUTER. Smart. Computer. 2011, 8, s. 39. ISSN 1210-8790. GEOCACHING. [online]. 2011. [cit. 2011-05-24]. The official global GPS cache hunt site. Dostupné na: <www.geocaching.com> INSTRUCTABLES.com. Accelerometer & Gyro Tutorial. [online]. 2010. [cit. 2011-0519]. Dostupné na:
KAHNEY, Leander. Jak myslí Steve Jobs. Brno : Computer Press, 2009. 280 s. ISBN 97880-251-2361-4. KLEMETTI, Aarne. PDA Operating Systems. Helsinky, 2001. 12 s. Semestrální práce. Univerzita aplikovaných věd Helsinky. KRESTA, Jaroslav. Geocaching. Brno, 2010. 112 s. Diplomová práce. Masarykova univerzita v Brně. KURUC, Jiří. Mapy v mobilu: navigace, turistika, zábava. Computer. 2011, 7, s. 12-13. ISSN 1210-8790. KURUC, Jiří; SLOVÁČEK, Pavel. Cenová džungle navigací : Navigační podzim. Computer. 2011, 5, s. 50-53. ISSN 1210-8790. LATIN3G. Do you know anything about the Smartphone market? Latin3G [online]. 9.11. 2010. [cit. 2011-05-19]. Dostupné na:
39
PEF MZLU v Brně
LUTONSKÝ, Marek. Wherigo: nová GPS hra od tvůrců geocachingu. Navigovat.cz [online]. 24.1.2008 [cit. 2011-05-19]. Dostupné na: MIŘIJOVSKÝ, Jakub. GNSS, kam nás povedete?. GeoBusiness. 2010, 9. ročník, č. 10, s. 22-23. ISSN 1802-4521. NÝVTL, Václav. Byl to „jen" studentský projekt. Teď pomáhá záchranářům po celém světě. Technet.cz [online]. 29.4.2011. [cit. 2011-05-19]. Dostupné na: PEREZ, Sarah. The Truth about Mobile Application Stores. ReadWriteWeb [online]. 22.2.2010. [cit. 2011-05-19]. Dostupné na: POMYKAL, Jan. Domácí cestovní ruch očima agentury CzechTourism. In COT Business [online]. 08.01.2010 [cit. 2011-05-19]. Dostupné na: RDS-TMC. RDS-TMC v ČR [online]. 2008 [cit. 2011-05-19]. Dostupné na: REPÁK, Jaroslav. Displej: otevřete okno do duše mobilu. Mobilmania.cz [online]. 15. 1. 2009, [cit. 2011-05-18]. Dostupné na: RŮŽIČKA, Ondřej. Geosociální sítě : aneb ze štamgasta starostou. GeoBusiness. 2010, 9. ročník, č. 9, s. 28-31. ISSN 1802-4521. RŮŽIČKA, Ondřej. Android : Obohaťte si svět. GeoBusiness. 2010, 9. ročník, č. 7+8, s. 32-33. ISSN 1802-4521. SCHMITZ, P. Android App Review: Graffiti Keyboard. CareAce [online]. 8.10.2010, 1, [cit. 2011-05-24]. Dostupný z WWW: . SMITH, Emily. Planning an iPhone App: Where to Start. Design festival [online]. 14.4.2011. [cit. 2011-05-20]. Dostupné na:
40
PEF MZLU v Brně
STEINER, Ivo; ČERNÝ, Jiří. GPS od A do Z. Vyd. 4. Praha : ENav, 2006. 258 s. ISBN 80-239-7516-1. TECH MAGAZINE. Abyste v přírodě nezabloudili. 2008, 5. prosince, s. 32-34. ISSN 1803-1609. TIŠNOVSKÝ, Pavel. Programovací jazyk Lua. Root.cz [online]. 10.3.2009. [cit. 2011-0520]. Dostupné na: TKÁČ, Josef ; ZAORAL, Ondřej. Průvodce světem kapesních počítačů. Vyd. 1. Praha : Grada Publishing , 2005. 208 s. ISBN 80-247-1227-X. TUČEK, Jan; ČECHOVÁ, Markéta. Sekundární analýza na datech z kontinuálního výzkumu „Příjezdový cestovní ruch 2005 – 2007“. In Příjezdový cestovní ruch v Jihomoravském kraji [online]. Praha : STEM/MARK, 2008 [cit. 2011-05-19]. Dostupné na: <www.kr-jihomoravsky.cz/Default.aspx?PubID=127560&TypeID=7> TŮMA, Martin. Nastává doba temna pro GPS?. Computer. 2011, 7, s. 97. ISSN 12108790. URWIGO.com. Urwigo builder. [online]. 2010 [cit. 2011-05-20]. Dostupné na: VOKÁČ, Luděk. HP se zbavuje jména Palm. Představilo novinky a smělé plány s webOS. Mobil.cz [online]. 10.2.2011. [cit. 2011-05-19]. Dostupné na: WHERIGO BUILDER. USA. Wherigo licenční smlouva. In Wherigo Builder. 2008, 1, s. 4. WHERIGO PO ČESKU. [online]. 2009 [cit. 2011-05-24]. Dostupné na: <www.wherigo.cz>
41
PEF MZLU v Brně
7 Přílohy A
CD Přiložené CD obsahuje: • Geografická aplikace Průvodce Brnem (průvodce_brnem.gwc) • Wherigo Player (PlayerInstall.CAB) • Urwigo (urwigo.exe) • Zdroje dat (zdroje.txt)
42
PEF MZLU v Brně
B
Seznam obrázků
Obrázek 1: Vyhodnocení pohybu 3D akcelerometrem.
12
Obrázek 2: Gyroskop, rotace setrvačníku ve třech osách (i, j, k).
13
Obrázek 3: Podíl operačních systémů v jednotlivých letech.
15
Obrázek 4: Poměr komerčních aplikací (paid) k aplikacím zdarma (free).
18
Obrázek 5: Hranice hodnot souvisejících s objektem zóna.
24
Obrázek 6: Třídy objektů v samotné multicachingové aplikaci.
25
Obrázek 7: Rezistivní technologie dotykového displeje.
26
Obrázek 8: Systém rozpoznávání psaného textu Graffiti společnosti Palm.
27
Obrázek 9: Vývojové prostředí Wherigo Builder.
32
Obrázek 10: Vývojové prostředí Urwigo.
33
Obrázek 11: Emulátor Urwigo - vstup uživatele do zóny náměstí Svobody.
35
Obrázek 12: Struktura aplikace po spuštění.
36
Obrázek 13: Lokace různých druhů keší v Brně.
37
43
