Západočeská univerzita v Plzni Fakulta aplikovaných věd Katedra informatiky a výpočetní techniky. Komunikace a identifikace

Za´padoˇceska´ univerzita v Plzni Fakulta aplikovanyćh vˇed Katedra informatiky a vy´poˇcetn´ı techniky

Diplomov´ a pr´ ace Komunikace a identifikace informaˇ cn´ıch maj´ ak˚ u

Plzeˇ n 2013

Bc. Jiˇr´ı Hromádka

Prohl´ aˇ sen´ı Prohlaˇsuji, ˇze jsem diplomovou práci vypracoval samostatnˇe a v´ yhradnˇe s pouˇzit´ım citovan´ ych pramen˚ u. V Plzni dne 14. kvˇetna 2013 Bc. Jiˇr´ı Hromádka

Dˇekuji vedouc´ımu práce Ing. Ladislavu Peˇsiˇckovi za odborné veden´ı a cenné rady pˇri vypracován´ı diplomové práce.

Abstract This diploma thesis deals with communication and identification of information beacons. Information beacon is either visible or invisible element (or system of elements), which can be detected by smartphone or tablet, and information content, can be read from it. In this thesis there is also designed the usage of various technologies and methods that can be used to identify information beacons around user, both inside buildings and in outdoor areas. The result of this thesis is a mobile application for the Android platform that communicates with prepared system of information beacons and provides the user with information content based on his location or effort to obtain information

Obsah ´ 1 Uvod 1.1 Informaˇcn´ı majáky . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2 C´ıl práce . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 Existuj´ıc´ı syst´ emy informaˇ cn´ıch maj´ ak˚ u 2.1 V´ yznam informaˇcn´ıch maják˚ u . . . . . . 2.2 Google Maps . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.1 V´ yhody a nev´ yhody . . . . . . . 2.3 Google Indoor Maps . . . . . . . . . . . 2.3.1 V´ yhody a nev´ yhody . . . . . . . 2.4 RedPin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.4.1 Algoritmus urˇcen´ı polohy . . . . . 2.4.2 V´ yhody a nev´ yhody . . . . . . . 2.5 TripAdvisor . . . . . . . . . . . . . . . . 2.5.1 V´ yhody a nev´ yhody . . . . . . . 2.6 ByteLight . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.6.1 V´ yhody a nev´ yhody . . . . . . . 2.7 Systémy pro konkrétn´ı instituce . . . . . 2.7.1 V´ yhody a nev´ yhody . . . . . . . 2.7.2 iTAG.cz . . . . . . . . . . . . . .

1 1 1

. . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . .

2 2 4 5 5 6 7 8 9 9 10 11 11 12 12 12

3 Moˇ znosti identifikace informaˇ cn´ıch maj´ ak˚ u 3.1 Pojem Indoor positioning . . . . . . . . . . . 3.2 GPS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.3 QR kód . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.3.1 Jak pˇreˇc´ıst QR kód . . . . . . . . . . 3.3.2 Dostupné knihovny . . . . . . . . . . 3.4 WiFi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.4.1 WiFi otisky . . . . . . . . . . . . . . 3.4.2 WiFi triangulace . . . . . . . . . . . 3.4.3 Omezen´ı mobiln´ıch platforem . . . .

. . . . . . . . .

. . . . . . . . .

. . . . . . . . .

. . . . . . . . .

. . . . . . . . .

. . . . . . . . .

. . . . . . . . .

. . . . . . . . .

. . . . . . . . .

. . . . . . . . .

14 14 14 15 15 17 18 19 20 20

. . . . . . . . . . . . . . .

OBSAH

3.5

3.6

3.7 3.8 3.9 3.10 3.11

3.12 3.13

OBSAH 3.4.4 WiMax . . . . . . . . . . . . . Bluetooth . . . . . . . . . . . . . . . . 3.5.1 Vyuˇzit´ı . . . . . . . . . . . . . . 3.5.2 Omezen´ı mobiln´ıch platforem . Near Field Communication . . . . . . . 3.6.1 Typy tag˚ u, komunikace . . . . . 3.6.2 Vyuˇzit´ı . . . . . . . . . . . . . . 3.6.3 Zabezpeˇcen´ı vs. interaktivita . . Locata . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.7.1 Vyuˇzit´ı . . . . . . . . . . . . . . Rozpoznán´ı obrazu scény . . . . . . . . LED diody . . . . . . . . . . . . . . . . 3.9.1 Vyuˇzit´ı . . . . . . . . . . . . . . Zvuk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.10.1 Vyuˇzit´ı . . . . . . . . . . . . . . Dalˇs´ı metody . . . . . . . . . . . . . . 3.11.1 Metody závislé na znalostech . 3.11.2 Metoda zaloˇzená na vˇs´ımavosti Odhalen´ı podvod˚ u . . . . . . . . . . . 3.12.1 Spojen´ı s GPS polohou . . . . . Pˇr´ınos pro instituci . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4 Platforma Android 4.1 Novinky . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1.1 Project Butter . . . . . . . . . . 4.1.2 Vloˇzené fragmenty . . . . . . . . 4.1.3 Action Bar . . . . . . . . . . . . 4.1.4 API podpory r˚ uzn´ ych obrazovek . 4.2 Pˇrehled verz´ı . . . . . . . . . . . . . . . 4.2.1 Support Library . . . . . . . . . . 4.3 Fragmenty . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.1 Komunikace s aktivitou . . . . . 4.4 Vhodnost pro realizaci klienta . . . . . . 5 Mobiln´ı klient pro platformu Android 5.1 Popis vytvoˇreného systému Tagiee . . . . 5.2 Návrh aplikace . . . . . . . . . . . . . . 5.2.1 Funkce aplikace . . . . . . . . . . 5.2.2 Návrh UI . . . . . . . . . . . . . 5.2.3 Komunikace se systémem Tagiee . 5.2.4 Jedineˇcná identifikace zaˇr´ızen´ı . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

21 21 22 22 23 24 25 26 26 26 27 28 28 29 29 30 30 31 31 32 32

. . . . . . . . . .

33 33 33 34 34 35 35 36 36 39 40

. . . . . .

41 41 42 42 45 45 47

OBSAH

OBSAH

. . . . . . . . . . . . . . . . . . .

48 51 53 54 55 56 57 58 59 59 60 61 62 64 64 66 67 68 69

6 Ovˇ eˇ ren´ı funkˇ cnosti ˇ Bory . . . . . . . . . . . . 6.1 Modelová situace - DOD areál ZCU ˇ 6.2 Ovˇeˇren´ı funkˇcnosti - Areál ZCU Bory . . . . . . . . . . . . . . 6.2.1 V´ ysledky ovˇeˇren´ı . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

70 70 70 72

7 Z´ avˇ er

75

5.3

5.4

5.5 5.6 5.7 5.8

5.9

5.2.5 Algoritmus hledán´ı polohy . . . 5.2.6 Od˚ uvodnˇen´ı oprávnˇen´ı aplikace Google apis . . . . . . . . . . . . . . . 5.3.1 Google Maps Android API v2 . 5.3.2 YouTube Data API v3 . . . . . Pouˇzit´ı NFC . . . . . . . . . . . . . . . 5.4.1 The Tag Dispatch System . . . 5.4.2 Foreground Dispatch System . . 5.4.3 NDEF formát . . . . . . . . . . Implementace QR ˇcteˇcky . . . . . . . . Databáze . . . . . . . . . . . . . . . . Verze pro tablety . . . . . . . . . . . . 5.7.1 Podpora r˚ uzn´ ych obrazovek . . Tagiee Admin . . . . . . . . . . . . . . 5.8.1 Funkce aplikace . . . . . . . . . 5.8.2 Pˇr´ıprava NFC tagu . . . . . . . Ukázky aplikac´ı . . . . . . . . . . . . . 5.9.1 Tagiee . . . . . . . . . . . . . . 5.9.2 Tagiee Admin . . . . . . . . . .

A Pˇ r´ılohy A.1 Struktura CD . . . . . . . . . . . . . A.2 Uˇzivatelská pˇr´ıruˇcka . . . . . . . . . A.2.1 Instalace aplikace . . . . . . . A.2.2 Pouˇz´ıván´ı aplikace . . . . . . A.3 Seznam JSON poˇzadavk˚ u a odpovˇed´ı A.3.1 add_review . . . . . . . . . . A.3.2 beacon_found . . . . . . . . . A.3.3 device_visit_institution . A.3.4 get_institution_by_uiid . A.3.5 get_institution_list . . . A.3.6 get_institution_revision . A.3.7 get_reviews . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . .

i . i . ii . ii . ii . iv . iv . iv . v . v . vii . vii . viii

´ 1 Uvod 1.1

Informaˇ cn´ı maj´ aky

Informaˇcn´ı maják nen´ı ve vˇetˇs´ı m´ıˇre zaveden´ y pojem a proto následuje jeho definice pro tuto práci. Informaˇcn´ı maják pˇredstavuje jak´ ykoliv at’ uˇz viditeln´ y, nebo neviditeln´ y fyzick´ y prvek (ˇci soustavu fyzick´ ych prvk˚ u), kter´ y lze prostˇrednictv´ım mobiln´ıho chytrého“ zaˇr´ızen´ı detekovat a pˇreˇc´ıst v nˇem ” uloˇzené informace nebo na základˇe identifikace informaˇcn´ıho majáku si o pˇr´ısluˇsné informace automaticky zaˇza´dat napˇr. na serveru, kter´ y m˚ uˇze b´ yt um´ıstˇen´ y v s´ıti Internet. V souˇcasné dobˇe jsou mobiln´ı chytrá“ zaˇr´ızen´ı (tzv. smartphone) celosvˇe” tovˇe rozˇs´ıˇrená a vytváˇr´ı jak´ ysi pomysln´ y most mezi dˇr´ıve oddˇelen´ ymi obory. Umoˇzn ˇuj´ı zv´ yˇsit m´ıru interakce, aktuálnost informac´ı a dávaj´ı moˇznost nab´ıdnout uˇzivateli vˇse, co by mohl v daném okamˇziku potˇrebovat a cht´ıt. Z tˇechto d˚ uvod˚ u je ideáln´ı vyuˇz´ıt tato chytrá“ zaˇr´ızen´ı pro systém informaˇcn´ıch ma” ják˚ u. Tento fakt nav´ıc podporuje skuteˇcnost, ˇze ˇc´ım dál t´ım vˇetˇs´ı procento mobiln´ıch zaˇr´ızen´ı má dostupné aktivn´ı pˇripojen´ı k s´ıti Internet. ˇ ala vyuˇzit´ı systém˚ Sk´ u informaˇcn´ıch maják˚ u je velice pestrá. Nˇekteré jiˇz zavedené systémy jsou popsány v kapitole 2, dále je pak v kapitole 6 názorn´ y modelov´ y pˇr´ıklad pro vytvoˇren´ y systém informaˇcn´ıch maják˚ u. Moˇznosti, jak lze informaˇcn´ı majáky prostˇrednictv´ım mobiln´ıch zaˇr´ızen´ı detekovat a pˇr´ıpadnˇe z nich ˇc´ıst informace, jsou popsány v kapitole 3.

1.2

C´ıl pr´ ace

C´ılem této diplomové práce je prozkoumat trh a zjistit, jaké systémy podobného typu existuj´ı a jaké moˇznosti identifikace informaˇcn´ıch maják˚ u vyuˇz´ıvaj´ı. Dále budou prozkoumány dalˇs´ı moˇznosti identifikace informaˇcn´ıch maják˚ u. Na základˇe zjiˇstˇen´ ych skuteˇcnost´ı bude vybrána mnoˇzina technologi´ı vhodn´ ych pro realizaci systému informaˇcn´ıch maják˚ u a bude vytvoˇrena mobiln´ı aplikace pro platformu Android, která by mˇela uˇzivateli pohodlnˇe nab´ıdnout aktuáln´ı obsah v závislosti na jeho poloze, ˇci snaze obsah z´ıskat.

1

2 Existuj´ıc´ı systémy informaˇcn´ıch maj´ ak˚ u Obecnˇe se vˇsechny systémy informaˇcn´ıch maják˚ u daj´ı rozdˇelit pro pouˇzit´ı ve vnitˇrn´ıch prostorech (tzv. Indoor systémy), na pouˇzit´ı v prostorách vnˇejˇs´ıch (Outdoor systémy) ˇci jejich kombinaci. Typ systému omezuje pouˇzit´ı nˇekter´ ych technologi´ı pro identifikaci maják˚ u, jelikoˇz napˇr´ıklad uvnitˇr budovy neb´ yvá moˇzné zachytit GPS signál a porovnávat tak polohu uˇzivatele a majáku.

2.1

V´ yznam informaˇ cn´ıch maj´ ak˚ u

V´ yznam informaˇcn´ıch maják˚ u se m˚ uˇze liˇsit v závislosti na instituci, ve které jsou pouˇzity, a na u ´ˇcelu, ke kterému jsou vyuˇz´ıvány.

Pouˇ zit´ı ve vzdˇ el´ avac´ıch instituc´ıch Majáky se daj´ı pouˇz´ıt ve vzdˇelávac´ıch instituc´ıch, jako je napˇr´ıklad areál univerzity, ve kterém je tˇeˇzké se pˇri prvn´ı návˇstˇevˇe orientovat, a mohou novému ˇclenovi pomoci naj´ıt m´ıstnosti, kde prob´ıhá jeho v´ yuka ˇci kanceláˇre, do kter´ ych se má dostavit. Konkrétn´ı pˇr´ıklad pouˇzit´ı ve vzdˇelávac´ı instituci je uveden v kapitole 6.

Pouˇ zit´ı v podniku Dalˇs´ım pˇr´ıkladem m˚ uˇze b´ yt vˇetˇs´ı podnik, kde nov´ı zamˇestnanci neznaj´ı firemn´ı procesy a politiku a vyuˇzit´ım informaˇcn´ıch maják˚ u se mohou rychleji zaˇradit do pracovn´ıho procesu. Informaˇcn´ı majáky mu mohou napˇr´ıklad sdˇelit, které vˇsechny dokumenty mus´ı vyplnit, které lidi mus´ı navˇst´ıvit pˇred t´ım, neˇz p˚ ujde za vedouc´ım s urˇcit´ ym poˇzadavkem apod. Informaˇcn´ı majáky nemus´ı slouˇzit pouze ke sdˇelován´ı informac´ı. Lze je pouˇz´ıt napˇr´ıklad i pro komunikaci s firemn´ım systémem. Pˇredchoz´ı pˇr´ıklad, lze tedy rozˇs´ıˇrit. Nov´ y zamˇestnanec pˇr´ımo z informaˇcn´ıho majáku z´ıská dokumenty, které mus´ı vyplnit, a skrze 2

Existuj´ıc´ı systémy informaˇcn´ıch maják˚ u

Význam informaˇcn´ıch maják˚ u

pˇr´ısluˇsn´ y maják je také vyplnˇené odevzdá. T´ım se v´ yraznˇe zkrát´ı ˇcas celého procesu, nemus´ı se také zbyteˇcnˇe pl´ ytvat pap´ırem apod. Z pohledu zamˇestnavatele jsou informaˇcn´ı majáky prostˇredkem, jak umoˇznit zamˇestnanc˚ um pracovat efektivnˇeji a rychleji.

Pouˇ zit´ı ve veˇ rejn´ ych instituc´ıch Pouˇzit´ı informaˇcn´ıch maják˚ u se také nab´ız´ı ve veˇrejn´ ych instituc´ıch jako jsou muzea, v´ ystaviˇstˇe, zoologické zahrady, botanické zahrady apod. Skrze informaˇcn´ı majáky je moˇzné návˇstˇevn´ıky informovat o aktuálnˇe prob´ıhaj´ıc´ıch soutˇeˇz´ıch a pˇr´ıpadnˇe skrze majáky umoˇznit návˇstˇevn´ık˚ um soutˇeˇzit. Soutˇeˇz m˚ uˇze prob´ıhat jako prosté odpov´ıdán´ı na otázky, ˇci nutnost navˇst´ıven´ı vˇsech maják˚ u v dané instituci. Dále je moˇzné návˇstˇevn´ık˚ um nab´ızet multimediáln´ı obsah souvisej´ıc´ı s exponátem / stánkem, pˇred kter´ ym se aktuálnˇe nacházej´ı. Obecnˇe lze ˇr´ıci, ˇze zaveden´ım informaˇcn´ıch maják˚ u v jakékoliv instituci má provozovatel moˇznost zv´ yˇsit svou atraktivitu, zlepˇsit informovanost návˇstˇevn´ık˚ u, zv´ yˇsit interakci s návˇstˇevn´ıky a pˇr´ıpadnˇe podle statistik upravit vystavovan´ y obsah. V neposledn´ı ˇradˇe mohou informaˇcn´ı majáky sn´ıˇzit náklady na popis exponát˚ u (popis a doprovodné multimédia si návˇstˇevn´ık zobraz´ı na svém zaˇr´ızen´ı a provozovatel tak nemus´ı investovat napˇr. do zobrazovac´ıch zaˇr´ızen´ı, pˇr´ıpadnˇe pˇri jejich absenci neochud´ı návˇstˇevn´ıka o multimediáln´ı záˇzitek).

Komerˇ cn´ı pouˇ zit´ı V ˇcistˇe komerˇcn´ım prostˇred´ı, jako jsou nákupn´ı centra, lze informaˇcn´ıch maják˚ u vyuˇz´ıt k nab´ızen´ı produkt˚ u na základˇe toho, pˇred kter´ ym obchodem se zákazn´ık právˇe nacház´ı. Bˇeˇznému uˇzivateli se tento zp˚ usob nab´ızen´ı zboˇz´ı m˚ uˇze zdát jako nucená a nechtˇená reklama a systém nemus´ı cht´ıt vyuˇz´ıvat. Ovˇsem pokud si zákazn´ık zboˇz´ı zakoup´ı na základˇe nab´ıdky informaˇcn´ıho majáku, m˚ uˇze mu b´ yt nab´ıdnuta sleva a t´ım provozovatel donut´ı“ zákazn´ıka v ” jeho nákupn´ım centru systém informaˇcn´ıch maják˚ u vyuˇz´ıvat. T´ım, ˇze bude zákazn´ık hledat majáky (potaˇzmo slevy) po nákupn´ım centru, se zvˇetˇsuje ˇsance, ˇze si s sebou odnese i zboˇz´ı, pro které v˚ ubec neˇsel. Lze tedy bez obav ˇr´ıci, ˇze informaˇcn´ı majáky jsou vhodné i pro ˇcistˇe komerˇcn´ı u ´ˇcely. 3


2.2

Google Maps

Google Maps

Google Maps samy o sobˇe nejsou pˇr´ımo systémem informaˇcn´ıch maják˚ u. Jedná se o pouhé zjiˇst’ován´ı polohy na základˇe signálu GPS, popˇr. je poloha urˇcena podle základov´ ych stanic operátora (BTS), které mobiln´ı zaˇr´ızen´ı detekuje, dle BTS, k n´ıˇz je zaˇr´ızen´ı pˇripojeno, ˇci na základˇe okoln´ıch WiFi zaˇr´ızen´ı, jejichˇz v´ıce ˇci ménˇe pˇresnou polohu má Google zaznamenanou. Jedná se o Outdoorov´ y polohovac´ı systém1 . Pˇridanou hodnotou mohou b´ yt tzv. markery, coˇz jsou virtuáln´ı body, které se do mapy daj´ı pˇridat. Jednotlivé markery lze pojmenovat a jako jejich obsah do nich lze uloˇzit libovolná textová informace. Vloˇzen´ y text m˚ uˇze b´ yt nav´ıc uloˇzen jako HTML kód, tud´ıˇz jde vytvoˇrit témˇeˇr libovoln´ y obsah majáku (text, obrázky, hypertextov´ ych odkazy apod.). Lze vloˇzit i prvek iframe 2 , ˇc´ımˇz se otev´ırá cesta pro vloˇzen´ı extern´ıho obsahu, jako jsou napˇr´ıklad vloˇzená tzv. embedded videa. Google nicménˇe mysl´ı na bezpeˇcnost, tud´ıˇz nedovol´ı vloˇzit napˇr. JavaScript kód, nebo iframe, kter´ y obsahuje pro Google neprovˇeˇrenou stránku (pˇri testech se povedlo vloˇzit pouze embedded YouTube video). Takto vybavené body uˇz lze povaˇzovat za informaˇcn´ı majáky. Jiˇz zm´ınˇené markery nejsou v´ ysadou pouze map od spoleˇcnosti Google. Podobnou funkcionalitu nab´ız´ı vˇetˇsina poskytovatel˚ u map. Z ˇcesk´ ych poskytovatel˚ u je to napˇr´ıklad Seznam.cz a jeho mapy, u kter´ ych ovˇsem nen´ı moˇzné uloˇzit v´ıce bod˚ u s jakoukoliv pˇridanou informac´ı (at’ uˇz se jedná o pojmenován´ı nebo obsah). Pojmenovan´ y a obsahovˇe naplnˇen´ y bod lze uloˇzit a sd´ılet maximálnˇe jeden, coˇz je pro systém informaˇcn´ıch maják˚ u nedostaˇcuj´ıc´ı. Google Maps je vcelku dobˇre pouˇziteln´ y systém informaˇcn´ıch maják˚ u pro uzavˇrenou skupinu, jako jsou napˇr´ıklad zamˇestnanci jedné organizace. Nehod´ı se ovˇsem pro veˇrejné instituce. Viz n´ıˇze - nev´ yhody.

1 2

Systém zab´ yvaj´ıc´ı se urˇcen´ım polohy ve venkovn´ıch prostorách, mimo budovy. HTML prvek, kter´ y v sobˇe um´ı zobrazit jin´ y HTML dokument

4


2.2.1

Google Indoor Maps

V´ yhody a nev´ yhody

V´ yhody Nespornou v´ yhodou Google Maps je jejich rozˇs´ıˇrenost. Mapy od spoleˇcnosti Google jsou hojnˇe vyuˇz´ıvány a kaˇzdé zaˇr´ızen´ı postavené na platformˇe Android3 má klientskou aplikaci pro Google Maps, kde si m˚ uˇze majáky zobrazovat. Dalˇs´ı v´ yhodou je fakt, ˇze sluˇzba je bezplatná a majáky se daj´ı pohodlnˇe nastavit skrze webové rozhran´ı.

Nev´ yhody Jistou nev´ yhodou tohoto ˇreˇsen´ı je fakt, ˇze vytvoˇrené markery jsou privátn´ı, tzn. vid´ı je pouze ten uˇzivatel, kter´ y je vytvoˇril. Je zde urˇcitá moˇznost takto vytvoˇrenou mapu vˇcetnˇe maják˚ u sd´ılet a to bud’ pomoc´ı emailov´ ych pozvánek nebo URI. Markery je samozˇrejmˇe moˇzné vytvoˇrit jako veˇrejné, ty se ovˇsem automaticky nezobraz´ı na mapˇe. Zobraz´ı se pouze jako v´ ysledek hledán´ı konkrétn´ıho dotazu. Z tohoto d˚ uvodu jsou takto vytvoˇrené veˇrejné mapy nepouˇzitelné.

2.3

Google Indoor Maps

Google Indoor Maps je, jak uˇz název napov´ıdá, kombinace Google Maps a navigace uvnitˇr budov. Jedná se o rozˇs´ıˇren´ı Google Maps, které um´ı zobrazit vnitˇrn´ı plán budovy a uˇzivatelovu pozici a to vˇcetnˇe jednotliv´ ych podlaˇz´ı. Indoor Maps se pouˇz´ıvaj´ı nejˇcastˇeji v obchodn´ıch centrech, letiˇst´ıch, muze´ıch, stadionech a vlakov´ ych nádraˇz´ı. Projekt sám o sobˇe oproti Google mapám nepˇrináˇs´ı ˇza´dné vylepˇsen´ı, co se urˇcován´ı polohy t´ yˇce. Stejnˇe jako Google mapy vyuˇz´ıvá GPS (uvnitˇr budovy 3

nemus´ı platit pro tzv. rootnut´ a zaˇr´ızen´ı a upravené systémy - takov´ ychto zaˇr´ızen´ı nen´ı ovˇsem v´ yznamné procento a m´ıvaj´ı je zkuˇsen´ı uˇzivatelé, kteˇr´ı si klientskou aplikaci um´ı v pˇr´ıpadˇe potˇreby doinstalovat

5


Google Indoor Maps

velmi zˇr´ıdka), zachytává WiFi a Bluetooth signály a urˇcuje polohu pomoc´ı triangulace. Polohy vys´ılaj´ıc´ıch WiFi a Bluetooth zaˇr´ızen´ı jsou zachyceny a následnˇe upravovány podle informac´ı z mobiln´ıch zaˇr´ızen´ı, která se dostala do dosahu vys´ılán´ı tˇechto zaˇr´ızen´ı a maj´ı povoleno odes´ılat svoji polohu a dalˇs´ı informace zpˇet spoleˇcnosti Google. Z tohoto d˚ uvodu nen´ı zjiˇst’ován´ı polohy uˇzivatele tak pˇresné, jako tomu je u GPS, jelikoˇz ani poloha vys´ılaj´ıc´ıch zaˇr´ızen´ı nen´ı u ´plnˇe pˇresnˇe urˇcena. K tomu, aby byla navigace uvnitˇr budovy dostupná, je ovˇsem nutné spoleˇcnosti Google poskytnout plány jednotliv´ ych pater budovy. Na zaˇca´tku ˇ e republice roku 2013 je takto zmapováno 10 000+ budov z 13 zem´ı. V Cesk´ nen´ı takto zmapována ani jedna budova.[ind()] Ukázka z nativn´ı aplikace je vidˇet na obrázku 2.1. Na pravé stranˇe obrazovky je vidˇet aktivn´ı pˇrep´ınaˇc pro jednotlivá patra budovy.

(a)

(b)

(c)

Obrázek 2.1: Zobrazen´ı plán˚ u jednotliv´ ych pater nákupn´ıho stˇrediska Arcaden, Hamburg, Nˇemecko

2.3.1


V´ yhody V´ yhodou je moˇznost vyuˇzit´ı dalˇs´ı ze sluˇzeb spoleˇcnosti Google - Latitude, která slouˇz´ı ke sd´ılen´ı polohy uˇzivatele. Dále je to také kvalita plán˚ u, jelikoˇz 6


RedPin

pro vloˇzen´ı plánu pater budovy je nutné dodrˇzet minimáln´ı poˇzadavky.4

Nev´ yhody Nev´ yhodou je fakt, ˇze nativn´ı klient pro Indoor Maps je pouze na platformˇe Android. Ostatn´ı platformy (iOS, Windows Phone) mus´ı pouˇz´ıt webové rozhran´ı. Dalˇs´ım negativem je nemoˇznost vyuˇz´ıván´ı marker˚ u, jako tomu bylo i Google Maps, pokud se jedná o v´ıcepatrové budovy. Marker˚ um se totiˇz nedá nastavit, pro které podlaˇz´ı se maj´ı zobrazovat. V pˇr´ıpadˇe Indoor Maps jsou markery jednotlivé m´ıstnosti v budovˇe (napˇr. obchody v nákupn´ım centru). Markery se tedy nedaj´ı dynamicky pˇridávat a odeb´ırat napˇr´ıklad na základˇe aktuálnˇe prob´ıhaj´ıc´ıch akc´ı apod.

2.4

RedPin

RedPin5 je ˇcistˇe Indoor polohovac´ı systém, kter´ y se snaˇz´ı urˇcit uˇzivatelovu polohu s pˇresnost´ı na m´ıstnost. Pro urˇcen´ı polohy vyuˇz´ıvá zachycené WiFi signály (BSSID, vˇcetnˇe RSSI), Bluetooth a GSM signály od okoln´ıch zaˇr´ızen´ı. Zvláˇstnost´ı systému je workflow urˇcen´ı mapy vnitˇrn´ıho prostoru. Systém má v sobˇe na zaˇca´tku pouze plány budovy rozˇclenˇené na jednotlivá patra a uˇzivatelská aplikace dostane pouze tento plán. Cel´ y systém tak neprocház´ı na zaˇca´tku existence fáz´ı trénován´ı“, ale spoléhá na komunitu vyuˇz´ıvaj´ıc´ı ” systém, ˇze trénován´ı provedou v pr˚ ubˇehu fungován´ı. Tento princip vycház´ı z myˇslen´ı autor˚ u, kteˇr´ı poˇc´ıtaj´ı s t´ım, ˇze se okol´ı neustále mˇen´ı - jednotlivé WiFi pˇr´ıstupové body se nahrazuj´ı za nové, nˇekdy nevys´ılaj´ı atd., a tak se cel´ y systém m˚ uˇze neustále adaptovat. Workflow trénován´ı a fungován´ı systému je následuj´ıc´ı. Po spuˇstˇen´ı odes´ılá aplikace na server nalezené vys´ılaj´ıc´ı WiFi zaˇr´ızen´ı (BSSID, RSSI) a server se na základˇe jiˇz uloˇzen´ ych otisk˚ u“ poloh snaˇz´ı urˇcit uˇzivatelovu polohu. Pokud ” server nen´ı schopn´ y polohu urˇcit, je uˇzivatel vyzván, aby zvolil patro a iden4

dostupné na http:support.google.comgmmbinanswer.py?hl=en&answer=1711534 &topic=1685871&ctx=topic 5 domovsk´ a str´ anka http://www.redpin.org/

7


RedPin

Obrázek 2.2: Ukázka natrénovaného systému. Zelené body urˇcuj´ı polohu uloˇzen´ ych otisk˚ u“.[Bolliger()] ” tifikátor m´ıstnosti, ve které zrovna je, pˇr´ıpadnˇe ji urˇcil pˇr´ımo na mapˇe. T´ım docház´ı k trénován´ı systému. D´ıky tomuto kontinuáln´ımu trénován´ı, je systém RedPin schopn´ y se adaptovat na zmˇeny v okoln´ım elektromagnetickém prostˇred´ı. Natrénovan´ y systém je vidˇet na obrázku 2.2. Systém RedPin je open-source a na sv´ ych stránkách nab´ız´ı ke staˇzen´ı jak serverovou ˇcást, která je napsaná v programovac´ım jazyce Java, tak i mobiln´ı klienty. Jedná se o multiplatformn´ı systém, protoˇze mobiln´ı klienti jsou dostupn´ı pro platformu Android, iOS, dokonce i pro Symbian. Klient pro Windows Phone v souˇcasné dobˇe nen´ı dostupn´ y.

2.4.1

Algoritmus urˇ cen´ı polohy

Jak bylo zm´ınˇeno v´ yˇse, poloha je urˇcována podle unikátn´ıch identifikátor˚ u vys´ılaj´ıc´ıho zaˇr´ızen´ı a s´ıly signálu. Uvedeno na pˇr´ıkladu, algoritmus funguje následovnˇe. Mˇejme dvˇe soused´ıc´ı m´ıstnosti A a B. V systému je uloˇzen otisk“ ” obou m´ıstnost´ı. V m´ıstnosti A je um´ıstˇen WiFi pˇr´ıstupov´ y bod, kter´ y vys´ılá. V pˇr´ıpadˇe, ˇze se uˇzivatel nacház´ı v m´ıstnosti B, zachytává jeho zaˇr´ızen´ı signál stejnˇe tak, jako by byl v m´ıstnosti A. V pˇr´ıpadˇe této shody, server provede urˇcen´ı polohy znovu s pˇrihlédnut´ım na rozd´ıl s´ıly zmˇeˇreného signálu se silou ˇ ım menˇs´ı bude rozd´ıl, t´ım vˇetˇs´ı bonus“ signálu uloˇzenou v otisku m´ıstnost´ı. C´ ” bude pˇriˇcten k jednotlivé poloze. Nejlepˇs´ı poloha bude vrácena a zobrazena uˇzivateli.

8


2.4.2

TripAdvisor


V´ yhody V´ yhodou celého projektu je jeho otevˇrenost. Kaˇzd´ y zájemce si m˚ uˇze systém stáhnout, upravit pro své potˇreby a nasadit do provozu. Dalˇs´ım pozitivem je deklarovaná pˇresnost, kde systém by mˇel b´ yt schopn´ y poskytnout urˇcen´ı polohy s pˇresnost´ı na m´ıstnost.

Nev´ yhody Z pohledu nasazen´ı ve veˇrejné instituci je urˇcitou nev´ yhodou workflow trénován´ı systému. Z poˇca´tku prázdn´ y systém nen´ı návˇstˇevn´ıkovi veˇrejné instituce k uˇzitku a ˇza´dost o identifikaci m´ıstnosti v pˇr´ıpadˇe nenalezen´ı polohy návˇstˇevn´ıka je neˇza´douc´ı. Aˇckoliv je systém open-source (coˇz dává moˇznost chován´ı upravit dle poˇzadavk˚ u), odstranit v´ yˇse zm´ınˇené neˇzádouc´ı vlastnosti, by znamenalo odstranit podstatu projektu. Dalˇs´ım negativem je fakt, ˇze klient pro platformu iOS nem˚ uˇze b´ yt distribuován prostˇrednictv´ım portálu AppStore. Klient totiˇz vyuˇz´ıvá privátn´ı API pro zjiˇstˇen´ı BSSID WiFi zaˇr´ızen´ı, coˇz se neshoduje s podm´ınkami pro uveˇrejnˇen´ı aplikace na portálu AppStore.

2.5

TripAdvisor

TripAdvisor6 je multiplatformn´ı Outdoor systém, kter´ y lze vyuˇz´ıvat jak z mobiln´ıch aplikac´ı, tak z webového prohl´ıˇzeˇce. Tento systém slouˇz´ı, jak uˇz název napov´ıdá, jako rádce pˇri plánován´ı v´ ylet˚ u. Mobiln´ı aplikace slouˇz´ı jako pr˚ uvodce po v´ yznamn´ ych svˇetov´ ych mˇestech, jako je napˇr´ıklad Amsterdam, ˇ ım, New York atd. Praha, R´ Pro kaˇzdé mˇesto je samostatná aplikace a samostatná databáze nákupn´ıch center, restaurac´ı, bankomat˚ u, zastávek mˇestské dopravy, turistick´ ych atrakc´ı 6

domovsk´ a str´ anka http://www.tripadvisor.com/

9


TripAdvisor

Obrázek 2.3: Ukázka aplikace TripAdvisor pro hlavn´ı mˇesto Praha - seznam turistick´ ych atrakc´ı. apod. Aplikace dále umoˇzn ˇuje stáhnout databázi obsahu do zaˇr´ızen´ı, tud´ıˇz je uˇzivatel i v zahraniˇc´ı bez pˇripojen´ı k Internetu schopn´ y aplikaci vyuˇz´ıvat. Aplikace vyuˇz´ıvá pouze GPS a GSM signál k urˇcen´ı polohy uˇzivatele a na základˇe jeho polohy doporuˇcuje nejbliˇzˇs´ı turistické vyˇzit´ı v daném mˇestˇe.

2.5.1


V´ yhody Velkou v´ yhodou jsou velmi podrobná data a jejich moˇznost staˇzen´ı do vnitˇrn´ıho u ´loˇziˇstˇe zaˇr´ızen´ı, coˇz dává moˇznost systém vyuˇz´ıvat i v zahraniˇc´ı, kde nen´ı pˇripojen´ı k Internetu pro cizince levnou záleˇzitost´ı.

Nev´ yhody Tento systém nelze nijak vyuˇz´ıt pro vlastn´ı potˇreby z pohledu provozovatele systému informaˇcn´ıch maják˚ u - nelze pˇridávat své majáky s vlastn´ım obsahem.

10


2.6

ByteLight

ByteLight

Systém ByteLight7 je pouze Indoor lokalizaˇcn´ı systém, kter´ y je jedineˇcn´ y v urˇcován´ı polohy uvnitˇr budov - vyuˇz´ıvá svˇetlo. K tomu je jeˇstˇe zapotˇreb´ı speciáln´ıch LED ˇza´rovek, které jsou schopné blikat urˇcitou frekvenc´ı. Frekvence se pohybuje ˇrádovˇe ve stovkách Hz, takˇze je pro lidské oko nezachytitelná. Kamera mobiln´ıho zaˇr´ızen´ı je ovˇsem schopna toto blikán´ı zachytit a zjistit jeho frekvenci. Frekvence blikán´ı je pro ByteLight to samé, jako je MAC adresa pro s´ıt’ové rozhran´ı - jedineˇcnˇe urˇcuje ˇzárovku. Na základˇe znalosti um´ıstˇen´ı ˇzárovky, lze pomˇernˇe pˇresnˇe zjistit i polohu návˇstˇevn´ıka. V souˇcasné dobˇe má spoleˇcnost ByteLight patentované své LED ˇza´rovky s klasick´ ym závitem, tud´ıˇz pro pouˇz´ıván´ı nen´ı tˇreba budovat novou infrastrukturu, ale staˇc´ı pouze vymˇenit ˇza´rovky.

2.6.1


V´ yhody V´ yhodou tohoto systému je jeho relativnˇe vysoká pˇresnost pˇri urˇcen´ı polohy uvnitˇr budovy. Dalˇs´ı v´ yhodou je API a vzorové aplikace, které ByteLight nab´ız´ı, takˇze lze tuto technologii vyuˇz´ıt témˇeˇr jak´ ymkoliv zam´ yˇslen´ ym zp˚ usobem.

Nev´ yhody Znaˇcnou nev´ yhodou je cena LED ˇzárovek, kde jedna ˇza´rovka se pohybuje okolo 2500,- Kˇc za kus. Stávaj´ıc´ı ˇzárovky se nedaj´ı vylepˇsit o ByteLight technologii, ale mus´ı se poˇr´ıdit nové. Pro spoleˇcnost, která jiˇz investovala do u ´sporného LED osv´ıcen´ı, m˚ uˇze b´ yt zaveden´ı ByteLight systému velmi ˇ nákladná záleˇzitost. Zárovky jsou nav´ıc v souˇcasné dobˇe vyrábˇeny pouze pro napˇet´ı 120 V, tud´ıˇz pro státy, kde je napˇet´ı v s´ıti vˇetˇs´ı je systém nepouˇziteln´ y. [byt()] 7

domovsk´ a str´ anka http://www.bytelight.com/

11


2.7

Systémy pro konkrétn´ı instituce

Syst´ emy pro konkr´ etn´ı instituce

Pˇredchoz´ı prob´ırané systémy byly do jisté m´ıry univerzáln´ı. Odliˇsné byly nejˇcastˇeji zp˚ usobem, jak´ ym zjiˇst’ovaly polohu uˇzivatele a co vˇse na základˇe jeho polohy bylo moˇzné uˇzivateli poskytnout. Mezi dalˇs´ı pˇr´ıklady patˇr´ı systémy, které jsou vytvoˇreny pˇr´ımo pro konkrétn´ı instituci. Nejˇcastˇeji se jedná o muzea, zoologické a botanické zahrady, v´ ystaviˇstˇe nebo mˇestskou hromadnou dopravu konkrétn´ıho mˇesta. Jejich spoleˇcn´ ym jmenovatelem je zjiˇst’ován´ı polohy uˇzivatele, které se dˇeje vesmˇes vˇzdy vyuˇzit´ım signálu GPS nebo je uˇzivatelova poloha urˇcena pˇribliˇznˇe v ˇra´dech des´ıtek metr˚ u pomoc´ı GSM signálu. Velmi zˇr´ıdka je vyuˇzita i jiná technologie, jako je napˇr´ıklad NFC (v´ıce o NFC v ˇca´sti 3.6) ˇci QR kódy. Aplikace uˇzivatel˚ um nab´ız´ı v´ıce ˇci ménˇe interaktivn´ı obsah. Zpravidla obsahuj´ı mapu v´ yznamn´ ych bod˚ u dané instituce nebo pouze statickou mapu s vyznaˇcenou cestou, kudy by se mˇel návˇstˇevn´ık vydat. Zˇr´ıdka tyto aplikace umoˇzn ˇuj´ı zaslat instituci zpˇetnou vazbu v podobˇe emailové zprávy nebo pˇridat hodnocen´ı celé instituce, popˇr. jednotliv´ ych exponát˚ u. Dalˇs´ı pˇridanou hodnotou pro návˇstˇevn´ıka jsou doprovodná multimédia (fotografie, videa atd.), které má aplikace uloˇzená v sobˇe.

2.7.1


V´ yhodou takov´ ychto systém˚ u je skuteˇcnost, ˇze jsou dˇelané na m´ıru konkrétn´ı instituci ˇci situaci a je tedy pˇredpoklad, ˇze pro ni budou fungovat spolehlivˇe. Avˇsak z toho plyne v podstatˇe jejich nev´ yhoda a to, ˇze nejsou obecné a nijak dále pouˇzitelné.

2.7.2

iTAG.cz

Takov´ ym systémem, kter´ y je tvoˇren na m´ıru je napˇr´ıklad iTAG.cz, coˇz je systém informaˇcn´ıch maják˚ u pro Plzeˇ nské mˇestské dopravn´ı podniky. Na kaˇzdé zastávce je pod klasick´ ym pap´ırov´ ym j´ızdn´ım ˇra´dem um´ıstˇen v malé pr˚ uhledné krabiˇcce QR kód spoleˇcnˇe s NFC tagem. Po pˇreˇcten´ı at’

12


Systémy pro konkrétn´ı instituce

uˇz QR kódu nebo NFC tagu, je mobiln´ı zaˇr´ızen´ı pˇresmˇerováno na webovou stránku s aktuáln´ım j´ızdn´ım ˇra´dem pro konkrétn´ı zastávku a smˇer. Pro tento systém nen´ı tˇreba m´ıt v zaˇr´ızen´ı nainstalovaného klienta, staˇc´ı m´ıt nainstalovanou libovolnou QR ˇcteˇcku. To se m˚ uˇze jevit jako v´ yhoda, avˇsak v pˇr´ıpadˇe, ˇze zaˇr´ızen´ı nemá pˇripojen´ı k Internetu, neexistuje moˇznost jak obsah majáku“ z´ıskat. ”

(a) Zoologick´ a zahrada Brno

(b) Muzeum v Brooklynu

(c) British Museum

Obrázek 2.4: Ukázka klient˚ u systému informaˇcn´ıch maják˚ u pro konkrétn´ı instituce realizované na platformˇe Android

13

3 Moˇznosti identifikace informaˇcn´ıch maj´ ak˚ u V této kapitole budou rozebrány vybrané technologie, které by se daly vyuˇz´ıt pro identifikaci informaˇcn´ıch maják˚ u jak uvnitˇr tak mimo budovy a které by bylo vhodné pouˇz´ıt pˇri realizaci mobiln´ıho klienta informaˇcn´ıch maják˚ u na platformˇe Android.

3.1

Pojem Indoor positioning

V pˇredchoz´ıch kapitolách byl problém urˇcován´ı polohy uvnitˇr budovy - tzv. Indoor positioning - nˇekolikrát zm´ınˇen. V souˇcasné dobˇe je urˇcen´ı polohy mobiln´ıch zaˇr´ızen´ı aˇz na jednotky metr˚ u mimo budovy (pomoc´ı GPS) bˇeˇznou a samozˇrejmou záleˇzitost´ı, nicménˇe urˇcen´ı polohy uvnitˇr budov je nov´ y a rozv´ıjej´ıc´ı se obor, kter´ y pˇredstavuje velkou v´ yzvu. K urˇcen´ı polohy uvnitˇr budov se dá vyuˇz´ıt jiˇz hotová infrastruktura (funguj´ıc´ı WiFi pˇr´ıstupové body apod.) nebo je nutné pro konkrétn´ı technologii vytvoˇrit infrastrukturu novou (rozm´ıstit NFC tagy - viz 3.6, QR kódy - viz 3.3, atd.)

3.2

GPS

GPS - Global Positioning System je p˚ uvodnˇe vojensk´ y druˇzicov´ y polohov´ y systém, kter´ y provozuje Ministerstvo obrany Spojen´ ych stát˚ u americk´ ych. Pro urˇcen´ı polohy a ˇcasu se vyuˇz´ıvá tzv. kódov´ y pˇr´ıstup. Druˇzice vys´ılaj´ı na Zem signály, které obsahuj´ı polohu druˇzice v prostoru a ˇcasovou znaˇcku, kdy byl signál odeslán. Zaˇr´ızen´ı, které signály pˇrijme, si vypoˇcte, jaká je jeho poloha. K urˇcen´ı polohy lze teoreticky vyuˇz´ıt signál pouze ze 2 druˇzic, nicménˇe vypoˇctená poloha je velmi nepˇresná. Ze signál˚ u ze 3 druˇzic lze urˇcit polohu mnohem pˇresnˇeji, nicménˇe se jedná o 2D urˇcen´ı polohy nerespektuj´ıc´ı nadmoˇrskou v´ yˇsku. Ze 4 a v´ıce druˇzic lze pomoc´ı metody triangulace z´ıskat

14

Moˇznosti identifikace informaˇcn´ıch maják˚ u

QR kód

stabiln´ı a pˇresnou polohu na jakémkoliv m´ıstˇe na planetˇe.[Cooksey()] Nev´ yhodou GPS je skuteˇcnost, ˇze jeho signál nen´ı dostateˇcn´ y, aby pronikl skrze stˇeny budov. Pr˚ unik signálu skrze stˇeny ˇreˇs´ı projekt Locata, v ˇca´sti 3.7. GPS nen´ı jedin´ ym globáln´ım druˇzicov´ ym systémem pro urˇcován´ı polohy. ˇ Rusko má sv˚ uj GLONASS, C´ına Compass a Evropa pˇripravuje sv˚ uj v projektu Galileo. Vˇsechny zm´ınˇené systémy pouˇz´ıvaj´ı kódov´ y pˇr´ıstup pro urˇcen´ı polohy. [Cooksey()] Jelikoˇz je GPS pˇrij´ımaˇc témˇeˇr v kaˇzdém zaˇr´ızen´ı postaveném na platformˇe Android, je vhodné tuto technologii zahrnout do v´ yˇctu technologi´ı pro budouc´ıho klienta systému informaˇcn´ıch maják˚ u.

3.3

QR k´ od

QR kód byl navrˇzen v roce 1994 pro automobilku Toyota jako jak´ ysi rodokmen automobilu, jenˇz lze z´ıskat velmi rychle. Z toho plyne i v´ yznam p´ısmen QR - Quick Response, nebo-li rychlá odpovˇed’. Jedná se dvourozmˇern´ y systém ˇcárov´ ych kód˚ u, kter´ y narozd´ıl od klasick´ ych jednorozmˇern´ ych ˇcárov´ ych kód˚ u, dokáˇze udrˇzovat pˇribliˇznˇe stokrát v´ıce dat. Specifikace QR kód˚ u obsahuje dnes jiˇz 40 verz´ı, pˇriˇcemˇz s kaˇzdou verz´ı roste mnoˇzstv´ı dat, které lze do QR kód uloˇzit. Do nejvˇetˇs´ıho z nich - verze 40 - je moˇzné uloˇzit aˇz 4296 alfanumerick´ ych znak˚ u nebo 2953 znak˚ u z osmibitové znakové sady ISO 8859-1 (nˇekdy naz´ yvané Latin 1).[qr-(2000)]

3.3.1

Jak pˇ reˇ c´ıst QR k´ od

Na obrázku 3.1 jsou vysvˇetleny jednotlivé ˇca´st QR kódu a jejich v´ yznam pˇri jeho ˇcten´ı. [qr-(2000)] 1. je tzv. zóna ticha. Je to m´ısto, kde by se nemˇely vyskytovat ˇzádné znaky. Zpravidla b´ yvá bud’ 4x, 2x nebo 1x ˇsiroká jako je nejmenˇs´ı prvek na QR kódu - tzv. modul (viz n´ıˇze) 2. jsou polohovac´ı vzory, podle kter´ ych ˇcteˇcka dokáˇze urˇcit hranice kódu. 15


QR kód

Obrázek 3.1: Zp˚ usob rozloˇzen´ı a v´ yznam informac´ı uvnitˇr QR kódu. [qr-(2000)] Detekovat se daj´ı jak horizontálnˇe tak vertikálnˇe podle následuj´ıc´ıho ˇ = ˇcerná, B = b´ılá] ˇ ˇ Cˇ C-Bˇ ˇ [C vzoru: C-BCC 3. jsou b´ılé oddˇelovaˇce pro polohovac´ı vzory. 4. je velmi d˚ uleˇzitá ˇca´st. Skládá se z nejmenˇs´ıch ˇcást´ı QR kódu - modul˚ u, které se pravidelnˇe stˇr´ıdaj´ı. Jejich hlavn´ım u ´kolem je urˇcit mˇr´ıˇzku ostatn´ıch modul˚ u v celém QR kódu. 5. jsou vyrovnávac´ı vzory. Pomáhaj´ı narovnat“ QR kódy, které jsou na” ˇ ım vˇetˇs´ı QR kód bude, t´ım kreslené / nalepené na zakˇrivené ploˇse. C´ v´ıce tˇechto vyrovnávac´ıch vzor˚ u bude m´ıt. 6. znaˇc´ı informace o formátu dat. Skládá se z 15 bit˚ u (modul˚ u), pˇriˇcemˇz tˇechto 15 bit˚ u je v kódu um´ıstˇeno dvakrát (jednou v celku vlevo nahoˇre, podruhé rozdˇelené nap˚ ul u zb´ yvaj´ıc´ıch polohovac´ıch vzor˚ u). Tato informace je zámˇernˇe redundantn´ı, protoˇze dekódován´ı celého kódu závis´ı na korektn´ım pˇreˇcten´ı této informace. Z 15 bit˚ u je pouze 5 datov´ ych, zbyl´ ych 10 je pro korekci chyb.

16


QR kód

7. obsahuje informace o verzi, jeˇz urˇcuje verzi QR obrazce, tzn. mnoˇzstv´ı informac´ı, které jsou v obrazci uloˇzeny. Tento blok je 18 bit˚ u (3x6 bit˚ u) velk´ y a stejnˇe jako pˇredchoz´ı informace o formátu dat je v obrazci uloˇzen redundantnˇe. I tato informace je kritická pro správné dekódován´ı QR kódu. Informace o verzi se vyskytuj´ı v QR kódech verze 7 a vyˇsˇs´ı. 8. jsou datová a opravná kódová slova, která jsou 8 bit˚ u dlouhá. Opravná kódová slova pouˇz´ıvaj´ı opravn´ y algoritmus se 4 u ´rovnˇemi oprav. Nejniˇzˇs´ı u ´roveˇ n zaruˇcuje 7% obnoven´ı kódov´ ych slov a ta nejvyˇsˇs´ı zaruˇcuje ˇ 30% obnoven´ı. C´ım vyˇsˇs´ı u ´roveˇ n algoritmu je pouˇzita, t´ım je samozˇrejmˇe menˇs´ı prostor pro data. D´ıky tˇemto opravn´ ym blok˚ um lze vytváˇret i umˇelecké“ QR obrazce, kdy je uvnitˇr um´ıstˇen napˇr´ıklad mal´ y obrázek, ” ˇci logo. Na základˇe dˇr´ıve zjiˇstˇeného kódován´ı QR obrazce z bodu 6. jsou jednotlivé rozpoznané bity dekódovány a je z nich sloˇzena v´ ysledná uloˇzená informace. Pokud bychom shrnuli v´ yˇse vysvˇetlené body, daj´ı se jednoduˇse rozdˇelit. A (body 2 - 5) jsou funkˇcn´ı vzory a B (body 6 - 7) jsou datové ˇca´sti.

3.3.2

Dostupn´ e knihovny

Na Internetu je k dispozici hned nˇekolik volnˇe dostupn´ ych knihoven pro dekódován´ı QR obrazc˚ u.

ZXing1 ZXing je open-source knihovna pro ˇcten´ı jedno i dvourozmˇern´ ych ˇca´rov´ ych kód˚ u (tedy i QR kód˚ u) napsaná v programovac´ım jazyce Java s porty do ostatn´ıch jazyk˚ u. Dá se vyuˇz´ıt jak pro ˇcten´ı QR kód˚ u na zaˇr´ızen´ıch Android ˇci iOS, tak i pro generován´ı QR kód˚ u.

1

dostupn´ a na https://code.google.com/p/zxing/

17


(a) Jednoduch´ y QR k´ od se zak´ odovanou textovou zpr´ avou.

WiFi

(b) QR kód verze 40 - v souˇcasnosti nejvˇetˇs´ı QR kód. Je sloˇzen z 177 x 177 modul˚ u.

Obrázek 3.2: Ukázka QR kód˚ u Zbar2 Stejnˇe jako v pˇredchoz´ım pˇr´ıkladu, se i zde jedná o open-source knihovnu, která um´ı také ˇc´ıst v´ıcero druh˚ u ˇca´rov´ ych kód˚ u. Nav´ıc dokáˇze provádˇet skenován´ı kód˚ u v reálném ˇcase napˇr´ıklad z video stream˚ u. Knihovna je multiplatformn´ı. QR kód je urˇcitˇe dalˇs´ı z technologi´ı, která by se mˇela uplatnit pˇri realizaci systému a klienta pro informaˇcn´ı majáky. Ke správnému pˇreˇcten´ı QR kódu staˇc´ı pouze kamera, kterou má dnes naprostá vˇetˇsina mobiln´ıch zaˇr´ızen´ı.

3.4

WiFi

WiFi (nebo Wifi, Wi-Fi) je v souˇcasné dobˇe velmi rozˇs´ıˇrená technologie umoˇzn ˇuj´ıc´ı zaˇr´ızen´ım vymˇen ˇovat si data bezdrátovˇe. WiFi vyuˇz´ıvá rádiové vlny, které vys´ılá na frekvenci 2,4 GHz nebo 5 GHz. WiFi je standardizovaná technologie Institutem pro elektrotechnické a elektronické inˇzen´ yrstv´ı (IEEE) pod oznaˇcen´ım 802.11x, kde x zastupuje p´ısmeno znaˇc´ıc´ı konkrétn´ı standard. 2

dostupn´ a na http://zbar.sourceforge.net/

18


WiFi

Vzhledem k dneˇsn´ı rozˇs´ıˇrenosti WiFi, kdy vys´ılaj´ıc´ıch zaˇr´ızen´ı je v obydlen´ ych oblastech a nákupn´ıch centrech apod. velká hustota, je WiFi dalˇs´ım ideáln´ım adeptem pro navrhovan´ y systém informaˇcn´ıch maják˚ u - zamˇeˇreno na navigaci uvnitˇr budovy, kam nedosáhne GPS signál. D´ıky jiˇz zm´ınˇené rozˇs´ıˇrenosti WiFi nen´ı zpravidla ani nutné budovat dodateˇcnou infrastrukturu a v pˇr´ıpadˇe nutnosti vybudován´ı WiFi infrastruktury nejsou dedikované vys´ılaj´ıc´ı zaˇr´ızen´ı nijak nákladnou záleˇzitost´ı. WiFi signál má uvnitˇr budovy pˇribliˇzn´ y dosah od 20 do 50 metr˚ u (tento u ´daj je samozˇrejmˇe závisl´ y na konkrétnˇe pouˇzité specifikaci 802.11, s´ıle pouˇzitého vys´ılaˇce a charakteru pˇrekáˇzek v okol´ı). Obecnˇe plat´ı, ˇze s´ıla signálu se zvyˇsuj´ıc´ı se vzdálenost´ı od majáku klesá a naopak. Veˇskeré WiFi pˇr´ıstupové body podle specifikace 802.11 vys´ılaj´ı v urˇcitém intervalu tzv. Beacon frame, coˇz je jeden z ˇr´ıd´ıc´ıch rámc˚ u, ve kterém jsou obsaˇzeny vˇsechny informace o dané s´ıti, jako je napˇr. BSSID, SSID3 , moˇznosti s´ıtˇe atd. To v praxi znamená, ˇze jakékoliv (nejen) mobiln´ı zaˇr´ızen´ı je schopné prozkoumat okol´ı a zjistit dostupné s´ıtˇe v okol´ı identifikovatelné podle jedineˇcného identifikátoru v podobˇe BSSID a to i vˇcetnˇe s´ıly signálu. S´ıla signálu se udává v jednotce dBm 4 . Podle v´ ysledk˚ u pr˚ uzkumu okol´ı lze zjistit polohu uˇzivatele následuj´ıc´ımi zp˚ usoby.

3.4.1

WiFi otisky

Tato metoda spoˇc´ıvá v pr˚ uzkumu okol´ı v pravideln´ ych intervalech. V samotném zaˇr´ızen´ı nebo systému, ke kterému se zaˇr´ızen´ı bude pˇripojovat, mus´ı existovat databáze WiFi pˇr´ıstupov´ ych bod˚ u, jejichˇz kombinace (nejlépe seˇrazená podle s´ıly signálu) je pˇriˇrazena ke konkrétn´ımu m´ıstu uvnitˇr budovy. Po prvn´ım pr˚ uzkumu okol´ı a porovnán´ı dat s databáz´ı je moˇzné urˇcit pˇribliˇznou uˇzivatelovu polohu uvnitˇr budovy a podle toho nechat systém dál reagovat. Na obrázku 3.3 je rámcovˇe znázornˇeno pouˇzit´ı WiFi otisk˚ u. Na obrázku jsou 3 vys´ılaˇce A, B, C, dva informaˇcn´ı majáky 1 a 2, kde WiFi otisk na jejich pozici je uveden v hranat´ ych závorkách podle s´ıly namˇeˇreného signálu sestupnˇe. Posledn´ı je na schématu návˇstˇevn´ık. Pokud by na své souˇcasné pozici provedl pr˚ uzkum okol´ı, z´ıská WiFi otisk [C,B,A], coˇz podle uloˇzen´ ych otisk˚ u systém vyhodnot´ı jako skuteˇcnost, ˇze se návˇstˇevn´ık s nejvˇetˇs´ı pravdˇepodob3 4

neplat´ı v pˇr´ıpadˇe, ˇze je vys´ıl´ an´ı názvu s´ıtˇe zakázáno u 802.11 s´ıt´ı se pohybuje od -90dBm do -10dBm

19


WiFi

Obrázek 3.3: Pˇr´ıklad pouˇzit´ı WiFi otisk˚ u. nost´ı vyskytuje v okol´ı informaˇcn´ıho majáku 2.

3.4.2

WiFi triangulace

Metoda WiFi triangulace vycház´ı z pˇredchoz´ı metody. I zde se provád´ı periodick´ y pr˚ uzkum okol´ı, ale mˇeˇr´ı se zde pokles ˇci zv´ yˇsen´ı s´ıly signálu jednotliv´ ych WiFi pˇr´ıstupov´ ych bod˚ u v okol´ı vzhledem k pˇredchoz´ım mˇeˇren´ı. Zahrnut´ım dat z pohybov´ ych senzor˚ u, které má vˇetˇsina mobiln´ıch zaˇr´ızen´ı (at’ uˇz postavené na platformˇe Android, iOS ˇci Windows Phone), lze pˇresnˇeji zjistit polohu návˇstˇevn´ıka i pˇr´ıpadnˇe monitorovat jeho pohyb.

3.4.3

Omezen´ı mobiln´ıch platforem

Vyuˇzit´ı WiFi pro zjiˇstˇen´ı lokace je omezené pouze na platformu Android. Jak jiˇz bylo zm´ınˇeno v´ yˇse, WiFi pˇr´ıstupové body lze jedineˇcnˇe identifikovat pouze pomoc´ı BSSID. K tomuto u ´daji se pouˇzit´ım API lze dostat pouze na platformˇe Android. WiFi, at’ uˇz triangulace ˇci otisky, je dalˇs´ı technologie, která má smysl pˇri realizaci klienta informaˇcn´ıch maják˚ u. 20


Bluetooth

Na platformˇe iOS nen´ı moˇzné zjistit BSSID okoln´ıch zaˇr´ızen´ı aniˇz by aplikace nevyuˇz´ıvala privátn´ı API, které pokud programátor v aplikaci pouˇzije, tak vytvoˇrenou aplikaci nebude moci vystavit na portálu AppStore. BSSID lze zjistit pouze v pˇr´ıpadˇe, ˇze je zaˇr´ızen´ı k WiFi s´ıti pˇripojeno, coˇz nen´ı pro automatické zjiˇst’ován´ı polohy podle okoln´ıch WiFi pˇr´ıstupov´ ych bod˚ u pouˇzitelné. SDK platformy Windows Phone je v tomto ohledu jeˇstˇe omezenˇejˇs´ı, jelikoˇz nenab´ız´ı ˇza´dnou moˇznost, jak zjistit BSSID5 .

3.4.4

WiMax

WiMax je také bezdrátovou technologi´ı (IEEE 802.16), která je ovˇsem zamˇeˇrená sp´ıˇse na venkovn´ı s´ıtˇe. I pˇresto ji nˇekteˇr´ı v´ yrobci mobiln´ıch zaˇr´ızen´ı zaˇradili do své v´ ybavy. WiMax s´ıtˇe zaˇcaly b´ yt budovány v Americe v roce 2008, nicménˇe nezaznamenaly vˇetˇs´ı u ´spˇech a brzy je nahradily LTE s´ıtˇe. V´ yznamnˇejˇs´ıho u ´spˇechu dosáhl WiMax pouze v Rusku, Mongolsku a Pákistánu.[wim()] D´ıky tomu lze konstatovat, ˇze WiMax nen´ı pro potˇreby informaˇcn´ıch maják˚ u ideáln´ı technologi´ı jako je napˇr. WiFi, ale pˇri jej´ım pˇr´ıpadném vˇetˇs´ım rozˇs´ıˇren´ı by se dala vyuˇz´ıt alespoˇ n jako doplˇ nková.

3.5

Bluetooth

Bluetooth je bezdrátová technologie, která se vyuˇz´ıvá nejˇcastˇeji k v´ ymˇenˇe dat na kratˇs´ı vzdálenosti. Bluetooth vys´ılaˇce jsou podle specifikace SIG6 rozdˇeleny do 3 tˇr´ıd: tˇ r´ıda 1 2 3

dosah aˇz 100 metr˚ u aˇz 10 metr˚ u okolo 1 metru

maxim´ aln´ı pˇ r´ıkon 100mW 2,5mW 1mW

Tabulka 3.1: Maximáln´ı dosah a pˇr´ıkon Bluetooth zaˇr´ızen´ı dle tˇr´ıdy.[bt()] Kaˇzdé zaˇr´ızen´ı - stejnˇe jako tomu bylo v pˇr´ıpadˇe WiFi - má jedineˇcnou adresu, podle které je moˇzné ho identifikovat. 5 6

plat´ı pro WP7 SDK i pro WP8 SDK SIG je organizace, kter´ a dohl´ıˇz´ı nad specifikac´ı Bluetooth

21


Bluetooth

Maximáln´ı teoretická rychlost, kterou m˚ uˇze Bluetooth dosáhnout, je pro systém informaˇcn´ıch maják˚ u nerelevantn´ım u ´dajem, jelikoˇz stejnˇe jako u WiFi má smysl pouˇz´ıvat Bluetooth pouze jako vys´ılaˇce - nen´ı tˇreba zaˇr´ızen´ı párovat a vymˇen ˇovat data. V´ yhodou Bluetooth je v pˇr´ıpadˇe tˇr´ıdy 2 a 3 jeho n´ızká energetická nároˇcnost, pˇriˇcemˇz mal´ y dosah signálu nen´ı pˇrekáˇzkou (m˚ uˇze b´ yt naopak v´ yhodou). Samotn´ y vys´ılaˇc bez jakékoliv dalˇs´ı funkˇcnosti lze napájet pouze bateri´ı a jeho poˇr´ızen´ı nen´ı finanˇcnˇe nijak nároˇcné.

3.5.1

Vyuˇ zit´ı

Oproti WiFi, která je natolik rozˇs´ıˇrená, ˇze ve valné vˇetˇsinˇe pˇr´ıpad˚ u nen´ı potˇreba dotváˇret infrastrukturu vys´ılaˇc˚ u, je Bluetooth v nev´ yhodˇe. V pˇr´ıpadˇe, ˇze by systém vyuˇz´ıval pouze Bluetooth vys´ılaˇce, musela by b´ yt s nejvˇetˇs´ı pravdˇepodobnost´ı vytvoˇrena nová s´ıt’ vys´ılaˇc˚ u. Se s´ıt´ı vys´ılaˇc˚ u, které maj´ı pevné a známé um´ıstˇen´ı, m˚ uˇze b´ yt urˇcen´ı polohy návˇstˇevn´ıka o to pˇresnˇejˇs´ı. M´ırnˇe upravené n´ızkoenergetické Bluetooth 4.0 majáky pouˇzila spoleˇcnost Nokia a vyvinula systém HAIP7 , kter´ y se má vyznaˇcovat velmi velkou pˇresnost´ı (urˇcen´ı polohy aˇz na 20cm). [bt-()] Pro Bluetooth lze vyuˇz´ıt obdobné metody, tj. metoda otisk˚ u a metoda triangulace, jako u WiFi.

3.5.2

Omezen´ı mobiln´ıch platforem

I zde je omezen´ı obdobné jako u pˇr´ıpadu WiFi. Pouze platforma Android je schopná programovˇe zjistit jméno a unikátn´ı adresu vys´ılaj´ıc´ıch Bluetooth zaˇr´ızen´ı v okol´ı. Nedovede ovˇsem uˇz zjistit s´ılu pˇrijatého signálu, ˇc´ımˇz se vyluˇcuje pouˇzit´ı zm´ınˇené metody triangulace a zb´ yvá pouze metoda otisk˚ u. Metoda Bluetooth otisk˚ u v pˇr´ıpadˇe realizace Android klienta informaˇcn´ıch maják˚ u má urˇcitˇe smysl. Na platformˇe iOS je omezen´ı také obdobné jaké bylo u WiFi. Jméno a unikátn´ı adresu sice lze zjistit, ale pouze s pouˇzit´ım privátn´ıho API, coˇz opˇet 7

High Accuracy Indoor Positioning

22


Near Field Communication

znemoˇzn ˇuje vystavit aplikaci na portálu AppStore. Pro Windows Phone 7 SDK nen´ı ˇza´dná moˇznost, jak pracovat s Bluetooth rozhran´ım. WP8 SDK jiˇz nab´ız´ı základn´ı moˇznost, jak s Bluetooth rozhran´ım pracovat, bohuˇzel ale nenab´ız´ı moˇznost zobrazit okoln´ı viditelná zaˇr´ızen´ı.

3.6


Near Field Communication, dnes známá sp´ıˇse pod zkratkou NFC je masovˇe rozv´ıjej´ıc´ı se bezkontaktn´ı mobiln´ı technologi´ı“. V rámci NFC je sada stan” dard˚ u, jak´ ym zp˚ usobem maj´ı zaˇr´ızen´ı navázat komunikaci mezi sebou. Jedná se o bezdrátovou technologii, která umoˇzn ˇuje bezkontaktn´ı platby, ˇcten´ı / zápis dat pouze na velmi malé vzdálenosti (zpravidla8 nesm´ı vzdálenost b´ yt vˇetˇs´ı neˇz dvacet centimetr˚ u) apod. NFC je navrˇzeno tak, aby bylo kompatibiln´ı s existuj´ıc´ımi standardy bezkontaktn´ıch karet a jiˇz vytvoˇrenou infrastrukturou. [nfc(a)] Maximáln´ı rychlost pˇrenosu dat mezi dvˇema aktivn´ımi zaˇr´ızen´ımi m˚ uˇze dosáhnout aˇz 1Mbit/s. V pˇr´ıpadˇe komunikace aktivn´ıho zaˇr´ızen´ı s pasivn´ım je rychlost aˇz 424 kbit/s, coˇz nen´ı nijak velká rychlost, ale vzhledem k vlastnostem pasivn´ıch zaˇr´ızen´ı (v´ıce v 3.6.1) a filosofie NFC je dostaˇcuj´ıc´ı.[nfc(a)]

komunikace aktivn´ı-aktivn´ı zaˇ r´ızen´ı Pˇri tomto druhu komunikace jsou obˇe zaˇr´ızen´ı nezávisle na sobˇe napájena a jsou tedy aktivn´ı. Takov´ ym pˇr´ıkladem komunikace jsou dvˇe zaˇr´ızen´ı smartphone vymˇen ˇuj´ıc´ı si data. NFC se v tomto pˇr´ıpadˇe vyplat´ı pouze na pˇrenos malého objemu dat, jako je URL webové stránky, vizitky atd. Pˇri vˇetˇs´ım objemu se dat, jako napˇr´ıklad multimediáln´ı soubory, se NFC pouˇzije pouze jako prostˇredek k vytvoˇren´ı napˇr´ıklad Bluetooth nebo WiFi Direct spojen´ı, pˇres které jsou pak data poslána v´ yznamnˇe vˇetˇs´ı rychlost´ı. 8

jiˇz existuj´ı NFC proxy projekty, které pˇres Internet zv´ yˇsit“ dosah na libovolnou ” vzd´ alenost

23



Obrázek 3.4: Jak vypadá NFC tag uvnitˇr. [nfc(b)] komunikace aktivn´ı-pasivn´ı zaˇ r´ızen´ı V pasivn´ım módu prob´ıhá komunikace mezi aktivn´ım zaˇr´ızen´ım, které komunikaci inicializuje, a nenapájeném zaˇr´ızen´ım - tzv. tag. Jeho nejvˇetˇs´ı v´ yhoda je, ˇze nepotˇrebuje ˇza´dné baterie, aby udrˇzel uloˇzená data. Anténa pasivn´ıho zaˇr´ızen´ı (sloˇzen´ı je ilustrováno na obrázku 3.4) je navrˇzená tak, aby mˇenila okoln´ı magnetické pole v energii vyuˇzitelnou pro své napájen´ı. Anténa reaguje pouze na magnetické pole o frekvenci 13,56MHz, které vytváˇr´ı aktivn´ı zaˇr´ızen´ı, chce-li komunikovat. ˇ ım je anténa vˇetˇs´ı, Velikost antény tagu se odráˇz´ı na kvalitˇe komunikace. C´ t´ım lépe dokáˇze napájet tag a pˇrenosová rychlost je rychlejˇs´ı.

3.6.1

Typy tag˚ u, komunikace

Podle souˇcasné specifikace organizace NFC Forum jsou 4 typy NFC tag˚ u, kde kaˇzd´ y typ má jiné parametry. Základn´ı vlastnosti: • Type 1: pˇrepisovateln´ y, lze uzamknout pamˇet’ proti pˇrepsán´ı, velikost mezi 96B - 2kB. • Type 2: pˇrepisovateln´ y, lze uzamknout pamˇet’ proti pˇrepsán´ı, velikost mezi 48B - 2kB. • Type 3: pˇrepisovateln´ y, lze trvale uzamknout pamˇet’ proti pˇrepsán´ı, velikost aˇz 1MB.

24



• Type 4: pˇrepisovateln´ y, lze trvale uzamknout pamˇet’ proti pˇrepsán´ı, velikost aˇz 32kB. [nfc(d)] Velmi rozˇs´ıˇren´ ym zástupcem je ˇcip typu 2 Mifare Classic 9 , kter´ y vycház´ı ze specifikace organizace NXP a nen´ı tedy vyhovuj´ıc´ım NFC tagem. ˇ ı / zápis na tento ˇcip je nicménˇe podporováno vˇetˇsinou aktivn´ıch NFC Cten´ zaˇr´ızen´ı, jelikoˇz jsou vybaveni NFC ˇcipem právˇe od NXP. Ceny NFC tag˚ u se samozˇrejmˇe liˇs´ı podle druhu. Jiˇz zm´ınˇen´ y tag Mifare Classic 1k se ve formˇe nálepek ˇci plastov´ ych pˇr´ıvˇesk˚ u dá poˇr´ıdit od 30,-Kˇc za jeden kus. NFC Forum specifikovalo také strukturu dat pro komunikaci s NFC tagy. Formát dat se naz´ yvá NDEF. Na tagy lze zapisovat i po jednotliv´ ych bitech na základˇe svého vlastn´ıho protokolu. Takov´ y tag je ovˇsem ˇciteln´ y pouze ˇcteˇckou, která vlastn´ımu protokolu rozum´ı.

3.6.2

Vyuˇ zit´ı

NFC je technologie, která bude urˇcitˇe zahrnuta pˇri realizaci Android klienta systému informaˇcn´ıch maják˚ u. D´ıky komunikaci pouze na pár centimetr˚ u lze návˇstˇevn´ıkovu polohu urˇcit velmi pˇresnˇe (samozˇrejmˇe za pˇredpokladu, ˇze NFC tag bude nepohybliv´ y a jeho poloha bude pˇresnˇe známa). V tagu mohou nav´ıc b´ yt uloˇzena libovolná data, které mohou vyvolat libovolnou akci. Platforma Android je plnˇe vybavena pro komunikaci s NFC ˇcipy. Platforma iOS nemá pro komunikaci jakoukoliv podporu, coˇz logicky vycház´ı ze skuteˇcnosti, ˇze spoleˇcnost Apple nemá ve svém portfoliu ˇza´dné zaˇr´ızen´ı podporuj´ıc´ı tuto technologii. Windows Phone podporuje NFC aˇz od SDK verze 8. Tagy nemus´ı b´ yt omezeny pouze pro ˇcten´ı. Návˇstˇevn´ık na nˇej m˚ uˇze i zapisovat data, ˇc´ımˇz se otev´ırá velké mnoˇzstv´ı scénáˇr˚ u pouˇzit´ı. Pˇri kaˇzdém ˇcten´ı se m˚ uˇze napˇr´ıklad automaticky inkrementovat poˇcet pˇreˇcten´ı. Dalˇs´ım pˇr´ıkladem m˚ uˇze b´ yt spojen´ı se sociáln´ı s´ıt´ı - pˇri ˇcten´ı se pˇreˇcte pˇredchoz´ı uloˇzená adresa profilu na sociáln´ı s´ıti a do tagu se uloˇz´ı nová adresa profilu uloˇzená v zaˇr´ızen´ı návˇstˇevn´ıka. Profil posledn´ıho“ návˇstˇevn´ıka bude nab´ıdnut souˇcas” nému návˇstˇevn´ıkovi k dalˇs´ı akci (pˇridán´ı mezi pˇra´telé, napsat zprávu apod.). 9

napˇr. Plzeˇ nsk´ a karta nebo JIS karta jsou typu Mifare Classic 1k

25


3.6.3

Locata

Zabezpeˇ cen´ı vs. interaktivita

Pˇri interaktivn´ım vyuˇz´ıván´ı tag˚ u je tˇreba myslet i na zabezpeˇcen´ı. Napˇr´ıklad pokud NFC tag pouze obsahuje URL profilu na sociáln´ı s´ıti, kter´ y telefon poté pouze otevˇre, m˚ uˇze u ´toˇcn´ık podvrhnout URL za svoji stránku se ˇskodliv´ ym ˇ kódem. Reˇsen´ım je trvalé zamknut´ı ˇcipu proti pˇrepsán´ı, ˇc´ımˇz ovˇsem ztrác´ıme interaktivitu. Dalˇs´ım ˇreˇsen´ım je NFC tag zaˇsifrovat. Tuto moˇznost ovˇsem nemá kaˇzd´ y NFC ˇcip. Pˇr´ıkladem je napˇr´ıklad bloková ˇsifra 3DES nebo Crypto-1. Crypto-1 byla vyvinuta pˇr´ımo pro NFC tafy, vyuˇz´ıvaj´ıc´ı 48 bitové kl´ıˇce. D´ıky této slabinˇe v podobˇe 48 bitov´ ych kl´ıˇc˚ u jiˇz byla pˇrekonána a metodou hrubé s´ıly lze ˇsifru prolomit do 50 minut.[nfc(c)]

3.7

Locata

Locata je projekt ˇreˇs´ıc´ı nˇekteré nedostatky GPS, jako je napˇr´ıklad slab´ y signál uvnitˇr budov. Projekt by nemˇel slouˇzit jako náhrada GPS, n´ ybrˇz jako rozˇs´ıˇren´ı a doplnˇen´ı GPS. Locata pokr´ yvá vˇzdy urˇcitou oblast - nen´ı celosvˇetová. Vybraná oblast se mus´ı pokr´ yt pozemn´ımi vys´ılaˇci. Vˇsechny vys´ılaˇce v dané oblasti jsou propojeny a neustále je jim synchronizován vnitˇrn´ı ˇcas. Stejnˇe jako GPS i Locata vys´ılá signály se svoji polohou a ˇcasovou znaˇckou, které koncové zaˇr´ızen´ı zachytává a urˇcuje tak svoji polohu. Hlavn´ım rozd´ılem je frekvence, na které vys´ılaˇce vys´ılaj´ı (2,4 GHz), a v´ ykon vys´ılaného signálu, kter´ y je oproti GPS podstatnˇe vˇetˇs´ı. To této technologii umoˇzn ˇuje, aby byl jej´ı signál zachytiteln´ y i uvnitˇr budov.[loc()]

3.7.1

Vyuˇ zit´ı

Pro systém informaˇcn´ıch maják˚ u, kde klienti jsou pouze mobiln´ı zaˇr´ızen´ı, je bohuˇzel tato technologie nepouˇzitelná. V souˇcasné dobˇe neexistuje ˇzádné mobiln´ı zaˇr´ızen´ı, které by dokázalo tento signál zachytit, jelikoˇz pˇrij´ımaˇce nedosáhly takového stupnˇe miniaturizace, aby se daly um´ıstit pˇr´ımo do mobiln´ıho zaˇr´ızen´ı. 26


3.8

Rozpoznán´ı obrazu scény

Rozpozn´ an´ı obrazu sc´ eny

Dalˇs´ı moˇznost´ı jak urˇcit, ˇze návˇstˇevn´ık je na konkrétn´ım m´ıstˇe v instituci, je porovnán´ı okoln´ı scenérie s nasn´ımanou scenéri´ı. Metoda se zdá b´ yt vyuˇzitelná, jelikoˇz návˇstˇevn´ık potˇrebuje pouze zaˇr´ızen´ı s fotoaparátem, kter´ y je dnes standardn´ı v´ ybavou, a v´ ypoˇcetn´ı v´ ykon, kter´ y dneˇsn´ı zaˇr´ızen´ı dovedou bez problém˚ u poskytnout.

Sn´ım´ an´ı konkr´ etn´ıho m´ısta V tomto pˇr´ıpadˇe by návˇstˇevn´ık musel dopˇredu vˇedˇet, jakou scénu má na mobiln´ım zaˇr´ızen´ı zachytit. Ta by se porovnala se uloˇzen´ ymi scénami v systému a podle podobnosti by se dalo rozhodnout, kde návˇstˇevn´ık stoj´ı. Jednotlivé scény by samozˇrejmˇe v systému musely b´ yt uloˇzeny spoleˇcnˇe s polohou odkud byly poˇr´ızeny.

Pr˚ ubˇ eˇ zn´ e sn´ım´ an´ı Oproti pˇredchoz´ımu pˇr´ıkladu by zde prob´ıhalo pr˚ ubˇeˇzné sn´ımán´ı scény a neustálé porovnáván´ı dat se systémem. Tento pˇr´ıstup se jev´ı jako nev´ yhodn´ y, protoˇze neustálé porovnáván´ı by vyˇzadovalo vyˇsˇs´ı v´ ypoˇcetn´ı v´ ykon, coˇz by se nepˇr´ıznivˇe projevilo na v´ ydrˇzi baterie mobiln´ıho zaˇr´ızen´ı. Porovnán´ı by bylo moˇzné pˇresunout do systému (na serverovou ˇcást). To by ovˇsem znamenalo kaˇzdou zachycenou scénu odeslat na server, coˇz by mohlo generovat velk´ y datov´ y tok. At’ uˇz se jedná o sn´ımán´ı konkrétn´ıho m´ısta nebo o pr˚ ubˇeˇzné sn´ımán´ı, m˚ uˇze b´ yt tato metoda nepˇresná. Hlavnˇe u sn´ımán´ı venkovn´ıch scén, kdy nemus´ı b´ yt svˇetelné podm´ınky konstantn´ı, m˚ uˇze systém vyhodnotit podobnosti chybnˇe. Urˇcitou pomoc´ı v tomto problému by mohlo b´ yt vybudován´ı s´ıtˇe statick´ ych kamer, které by v urˇcitém intervalu sn´ımaly konkrétn´ı scénu a aktuáln´ı sn´ımek poslaly do systému jako pˇredlohu pro porovnáván´ı. Dalˇs´ım negativn´ım vlivem na správnost porovnán´ı scén m˚ uˇze b´ yt kvalita fotoaparát˚ u v mobiln´ıch zaˇr´ızen´ı, kde se rozliˇsen´ı sn´ımaˇce fotoaparátu m˚ uˇze pohybovat od 0,3 Mpx do 15 Mpx.

27


LED diody

Obrazy by ˇsly napˇr´ıklad porovnávat podle jejich histogram˚ u, coˇz pˇri v´ yˇse uveden´ ych ˇskodliv´ ych vlivech nemus´ı b´ yt dostateˇcnˇe pˇresné. Dalˇs´ı metody a algoritmy porovnáván´ı obraz˚ u zde nebudou uvedeny, jelikoˇz to nen´ı nápln´ı této práce. Závˇerem pro tuto metodu lze konstatovat, ˇze je pro informaˇcn´ı systémy sp´ıˇse nepouˇzitelná.

3.9

LED diody

LED diody jsou dalˇs´ım nástrojem, jak lze zjistit polohu návˇstˇevn´ıka. Lze totiˇz vyuˇz´ıt toho, ˇze jej´ı sv´ıt´ıc´ı P-N pˇrechod diody nemá ˇza´dnou setrvaˇcnost, jako je tomu u klasické ˇzárovky, tud´ıˇz rozsv´ıcen´ı a zhas´ınán´ı je prakticky okamˇzité. LED dioda potom m˚ uˇze blikat urˇcitou unikátn´ı frekvenc´ı nebo podle pˇredepsaného unikátn´ıho vzoru tak, ˇze pro lidské oko bude toto blikán´ı nepostˇrehnutelné a bude se jevit jako konstantn´ı svit. Tuto frekvenci ˇci vzor je schopn´ y zachytit fotoaparát, kter´ y blikán´ı dokáˇze detekovat a zpracovat. Na základˇe zpracované informace je moˇzné zjistit, kterou diodu zaˇr´ızen´ı zachytilo a se znalost´ı rozm´ıstˇen´ı kaˇzdé diody je moˇzné relativnˇe pˇresnˇe urˇcit aktuáln´ı polohu uˇzivatele.

3.9.1

Vyuˇ zit´ı

Vyuˇzit´ı LED diod je omezeno v´ yhradnˇe na vnitˇrn´ı pouˇzit´ı, jelikoˇz pouˇzit´ı ve venkovn´ıch prostorách by bylo znaˇcnˇe ovlivnˇeno okoln´ım svˇetlem. Nav´ıc samotné pouˇzit´ı LED diod / ˇza´rovek nemá pˇres den venku opodstatnˇen´ı (pro venkovn´ı prostory je ideáln´ı technologi´ı GPS). Pˇri pouˇzit´ı ve vnitˇrn´ıch prostorách by se musela vybudovat s´ıt’ blikaj´ıc´ıch diod. Nav´ıc jejich rozm´ıstˇen´ı by muselo b´ yt vhodnˇe uspoˇra´dáno, aby nedocházelo k jejich vzájemnému ruˇsen´ı. I ve vnitˇrn´ıch prostorách by mohlo doj´ıt pˇres den k ruˇsen´ı venkovn´ım svˇetlem, pokud by byly diody nevhodnˇe um´ıstˇeny - napˇr´ıklad bl´ızko u oken. Pro realizovan´ y systém informaˇcn´ıch maják˚ u bylo rozhodnuto tuto technologii nevyuˇz´ıt, kv˚ uli nároˇcnosti vybudován´ı infrastruktury.

28


Zvuk

Dalˇs´ı vˇec´ı, na kterou je tˇreba dát pozor pˇri urˇcován´ı frekvence blikán´ı jednotliv´ ych diod je, aby blikán´ı nebylo postˇrehnutelné lidsk´ ym okem. Nevhodné blikán´ı by mohlo b´ yt zdrojem problém˚ u pro návˇstˇevn´ıky, kteˇr´ı trp´ı epileptick´ ymi záchvaty. Tuto technologii vzal za svou systém ByteLight, kter´ y vytvoˇril vlastn´ı LED ˇza´rovky pouˇzitelné jako pro osvˇetlen´ı tak zároveˇ n i pro identifikaci. V´ıce je o systému uvedeno v sekci 2.6 na stranˇe 11.

3.10

Zvuk

Dalˇs´ım vyuˇziteln´ ym zdrojem, kter´ y je vˇsude kolem nás, je zvuk. Stejnˇe jako v pˇredchoz´ım pˇr´ıkladu s LED diodami, kde se vyuˇz´ıvalo jedineˇcné frekvence blikán´ı, které bylo nav´ıc lidsk´ ym okem nepostˇrehnutelné, by se dal obdobnˇe vyuˇz´ıt zvuk. Zvuk by bud’ musel b´ yt za hranic´ı slyˇsitelnosti lidsk´ ym uchem, nebo by musel slouˇzit jako kulisa k urˇcité situaci v instituci (napˇr´ıklad v zoologické zahradˇe by se mohlo jednat o zvuky zv´ıˇrat nebo prostˇred´ı, ve kterém ˇzij´ı). Zvuky, at’ uˇz lidsk´ ym uchem slyˇsitelné ˇci neslyˇsitelné, by zachytávalo mobiln´ı zaˇr´ızen´ı, které by okamˇzitˇe provádˇelo jeho anal´ yzu. Anal´ yza zvuku by se na mobiln´ıch zaˇr´ızen´ıch dala provádˇet technikou zvanou Rychlá Fourierova transformace (FFT). V´ yhodou je, ˇze FFT se dá upravit, aby nebyla v´ ypoˇcetnˇe tak nároˇcná a dala se provádˇet v reálném ˇcase i na mobiln´ıch zaˇr´ızen´ı.

3.10.1

Vyuˇ zit´ı

Jak jiˇz bylo zm´ınˇeno, v´ ypoˇcetn´ı nároˇcnost anal´ yzy signálu by nebyla na mobiln´ıch zaˇr´ızen´ıch pˇrekáˇzkou. Vˇsechny mobiln´ı platformy maj´ı dostupné API, pro práci s mikrofonem. Problémem by mohlo b´ yt okoln´ı ruˇsen´ı. Napˇr´ıklad v uzavˇrené m´ıstnosti plné lid´ı, by mohl b´ yt zachycen´ y zvukov´ y signál natolik zkreslen, ˇze nebude rozpoznán. Z v´ yˇse uveden´ ych d˚ uvod˚ u nebude tato technologie zahrnuta do pˇripravovaného klienta informaˇcn´ıch maják˚ u.

29


3.11

Dalˇs´ı metody

Dalˇ s´ı metody

Následuj´ıc´ı metody jsou zaloˇzeny ˇcistˇe na znalostech ˇci aktuáln´ıch vjemech uˇzivatele. Nevyuˇz´ıvá se zde jakéhokoliv elektromagnetického záˇren´ı, ˇci programového zpracován´ı obrazu ˇci zvuku, jako tomu bylo ve v´ yˇse uveden´ ych moˇznostech identifikace.

3.11.1

Metody z´ avisl´ e na znalostech

U této metody by se dalo vyuˇz´ıt znalost´ı návˇstˇevn´ıka. M˚ uˇze se jednat napˇr´ıklad o metodu hádanek. Pokud bude znˇen´ı hádanky um´ıstˇeno pouze na jednom konkrétn´ım m´ıstˇe, po jej´ım správném zodpovˇezen´ı je jasné, kde se návˇstˇevn´ık pohybuje. Metoda bude bl´ıˇze vysvˇetlena na konkrétn´ı modelové situace. Pˇredstavme si návˇstˇevn´ıka zoologické zahrady, kter´ y pˇrijde k v´ ybˇehu slon˚ u. Na malé informaˇcn´ı tabulce, kde b´ yvaj´ı základn´ı informace o daném zv´ıˇreti, bude text hádanky (napˇr. Kolik je slon˚ u v naˇs´ı zoologické zahradˇe?“). ” Pokud ji návˇstˇevn´ık uhádne a do klienta nap´ıˇse správnou odpovˇed’, bude mu zobrazen dalˇs´ı, napˇr´ıklad i multimediáln´ı obsah o daném zv´ıˇreti. Odpovˇed’ m˚ uˇze b´ yt validována pˇr´ımo na mobiln´ım klientovi, ˇci pˇres Internet v serverové ˇcásti systému. Problém u této metody m˚ uˇze b´ yt v jazykové bariéˇre. Nemus´ı se tedy hodit pro instituce, kde je pˇredpoklad, ˇze ji budou navˇstˇevovat i návˇstˇevn´ıci ze zahraniˇc´ı. Dalˇs´ı pˇrekáˇzkou by mohla b´ yt nevhodnˇe zvolená hádanka, na kterou lze odpovˇedˇet i v´ıce zp˚ usoby, pˇr´ıpadnˇe je hádanka natolik sloˇzitá, ˇze ji uhodne pouze malé procento návˇstˇevn´ık˚ u a t´ım budou ostatn´ı zbyteˇcnˇe ochuzeni o bonusov´ y materiál. Moˇznost´ı rozˇs´ıˇren´ı této metody je velké mnoˇzstv´ı. Metoda by se napˇr´ıklad dala rozˇs´ıˇrit o bonusové body za kaˇzdou správnˇe uhodnutou hádanku. Pˇredem definovan´ y poˇcet z´ıskan´ ych bod˚ u by mohl návˇstˇevn´ık vymˇenit za správnou odpovˇed’ na hádanku, kterou nem˚ uˇze vyˇreˇsit. Návˇstˇeva instituce se poté stává jakousi hrou.

30


3.11.2

Odhalen´ı podvod˚ u

Metoda zaloˇ zen´ a na vˇ s´ımavosti

Tato metoda je velmi podobná pˇredchoz´ı metodˇe. Zde se ovˇsem nevyuˇz´ıvá návˇstˇevn´ık˚ uv intelekt, n´ ybrˇz jeho vˇs´ımavost. Metoda bude opˇet vysvˇetlena na pˇr´ıkladu. Pˇri vstupu do instituce bude návˇstˇevn´ıkovi dáno na vˇedom´ı, ˇze jsou u jednotliv´ ych exponát˚ u skryty napˇr´ıklad ˇc´ıselné kódy, které má hledat. Po nalezen´ı konkrétn´ıho ˇc´ıselného kódu, ho návˇstˇevn´ık zadá do klientské aplikace a ta mu v pˇr´ıpadˇe správnosti m˚ uˇze zobrazit dalˇs´ı obsah spojen´ y s t´ımto ˇc´ıseln´ ym kódem podobnˇe, jako tomu bylo u pˇredchoz´ı metody hádanek. Tato metoda ˇreˇs´ı problém pˇredchoz´ı metody s jazykovou bariérou, pˇriˇcemˇz ˇ ıseln´ je do jisté m´ıry zachován model hry. C´ y kód zapsan´ y arabsk´ ymi ˇc´ıslicemi je ˇciteln´ y pro vˇetˇsinu populace, jelikoˇz se jedná o dnes nejrozˇs´ıˇrenˇejˇs´ı systém zápisu ˇc´ısel. D´ıky své obecnosti a jednoduchosti bude tato metoda zahrnuta do realizovaného klienta systému informaˇcn´ıch maják˚ u.

3.12

Odhalen´ı podvod˚ u

Zaveden´ı systému informaˇcn´ıch maják˚ u m˚ uˇze b´ yt pro libovolnou instituci ˇcasovˇe pˇr´ıpadnˇe i finanˇcnˇe nákladné. Pokud by identifikace informaˇcn´ıch maják˚ u návˇstˇevn´ıkem byla odmˇenˇena bonusov´ ym multimediáln´ım obsahem, m˚ uˇze se stát, ˇze provozovatel instituce nebude cht´ıt, aby se k bonusovému obsahu dostali i lidé, kteˇr´ı jeho instituci nenavˇst´ıvili. V pˇr´ıpadˇe, ˇze pˇri identifikaci maják˚ u bude uˇzivateli zobrazeno napˇr. pouze reklamn´ı sdˇeln´ı, nen´ı tˇreba tento problém ˇreˇsit. Pˇredstavme si ovˇsem situaci, kdy bonusov´ y materiál v podobˇe vide´ı, jejichˇz vytvoˇren´ı bylo nákladné, je dostupn´ y po zadán´ı ˇc´ıselné kombinace. Tyto kombinace se daj´ı po celé instituci vyhledat a libovolnˇe nasd´ılet na Internetu. Pak tyto ˇc´ıselné kódy m˚ uˇze zadat do klientské aplikace uˇzivatel, kter´ y instituci nikdy nenavˇst´ıvil, a pˇresto dostane bonusov´ y materiál. Tento problém se net´ yká technologi´ı WiFi, Bluetooth, LED diody a zvuk. Uˇzivatel, kter´ y by se chtˇel neoprávnˇenˇe dostat k bonusovému obsahu, by musel nasimulovat stejné podm´ınky, jako jsou u konkrétn´ıho majáku. U pˇr´ı31


Pˇr´ınos pro instituci

padu WiFi by musel vytvoˇrit identickou infrastrukturu vys´ılaˇc˚ u (tzn. stejné BSSID s pˇr´ısluˇsn´ ym v´ ykonem), pro metodu LED diod by musel zjistit ´ ı spojené se zjiˇstˇen´ım nutn´ frekvenci a vzor blikán´ı diody apod. Usil´ ych informac´ı bude zpravidla vˇetˇs´ı, neˇz klasická návˇstˇeva instituce.

3.12.1

Spojen´ı s GPS polohou

Mnohem menˇs´ı u ´sil´ı vyˇzaduje zjiˇstˇen´ı bonusov´ ych kód˚ u (viz 3.11.2), okop´ırován´ı QR kód˚ u (viz 3.3) ˇci pˇreˇcten´ı obsahu NFC tagu a jeho znovu vytvoˇren´ı (pokud nen´ı tag zaˇsifrován, viz 3.6) Jedn´ım z moˇzn´ ych ˇreˇsen´ı je kontrola aktuáln´ı polohy uˇzivatele. Pˇred zobrazen´ım bonusového obsahu je moˇzné kontrolovat polohu uˇzivatele a v pˇr´ıpadˇe, ˇze se od instituce nacház´ı dál, neˇz je pˇredem definovan´ y poˇcet metr˚ u (kilometr˚ u), nebude mu obsah zobrazen. I aktuáln´ı polohu uˇzivatele, lze na mobiln´ıch zaˇr´ızen´ı oklamat pomoc´ı tzv. mock locations, nicménˇe existuj´ı metody, jak tomu zabránit.

3.13

Pˇ r´ınos pro instituci

Implementace systému informaˇcn´ıch maják˚ u m˚ uˇze b´ yt sice nákladná, nicménˇe zvedá u ´roveˇ n interaktivity a atraktivity dané instituce. Informaˇcn´ı majáky nemus´ı plnit pouze funkci nositel˚ u obsahu, ale mohou b´ yt souˇcást´ı soutˇeˇze. Lze si pˇredstavit soutˇeˇz, kde návˇstˇevn´ıci soutˇeˇz´ı v poˇctu nalezen´ ych maják˚ u. Za urˇcit´ y poˇcet nalezen´ ych maják˚ u m˚ uˇze b´ yt návˇstˇevn´ık napˇr´ıklad odmˇenˇen reklamn´ımi pˇredmˇety, slevou na dalˇs´ı vstupné atd. Vyhláˇsen´ı nov´ ych soutˇeˇz´ı m˚ uˇze pˇrilákat potencionáln´ı návˇstˇevn´ıky k opˇetovné návˇstˇevˇe, pro kterou by jinak nemˇeli d˚ uvod apod. V navrhovaném systému budou k identifikaci maják˚ u pouˇzity technologie GPS, QR kód, WiFi, Bluetooth, NFC a metoda zaloˇzená na vˇs´ımavosti (v podobˇe ˇc´ıseln´ ych kód˚ u). Realizovan´ y mobiln´ı klient na platformˇe Android bude schopen vyuˇz´ıvat vˇsechny vyjmenované technologie a metody. Ostatn´ı platformy (iOS, Windows Phone) budou vyuˇz´ıvat pouze podmnoˇzinu technologi´ı, kterou daná platforma umoˇzn ˇuje.

32

4 Platforma Android Platformu Android nen´ı nutné v dneˇsn´ı dobˇe nijak zvláˇst’ pˇredstavovat. Jedná se o mobiln´ı platformu, na které jsou dnes postaveny stovky milión˚ u nejen mobiln´ıch zaˇr´ızen´ı po celém svˇetˇe, a jejich poˇcet kaˇzd´ ym dnem roste. Kaˇzd´ y 1 den je po svˇetˇe aktivováno v´ıce neˇz 1 milion zaˇr´ızen´ı. . Detailn´ı popis celé platformy je uveden v mé bakaláˇrské práci s názvem Knihovna pro tvorbu s´ıt’ových aplikac´ı v OS Android v kapitole 2 a 3. V´ yˇse odkazovaná bakaláˇrská práce popisuje platformu do verze 3 vyjma. V dneˇsn´ı dobˇe je tato platforma ve verzi 4.0 (kódové oznaˇcen´ı Ice Cream Sandwich), 4.1, 4.2 (Jelly Bean). Verze 4 mˇela hlavnˇe za u ´kol sjednotit verze a pouˇzit´ı API mezi mobiln´ımi zaˇr´ızen´ımi a tablety a celkovˇe v´ıce sjednotit doted’ roztˇr´ıˇstˇenou platformu (co se verz´ı t´ yˇce). 5. verze s kódov´ ym oznaˇcen´ım Key Lime Pie se pˇripravuje k vydán´ı. Pˇredstavena by mˇela b´ yt na festivalu Google I/O v p˚ ulce kvˇetna letoˇsn´ıho roku.

4.1

Novinky

V této sekci budou uvedeny pouze nˇekteré novinky2 od verze 3, které jsou bud’ velmi v´ yznamné nebo byly pouˇzity pˇri tvorbˇe klienta informaˇcn´ıch maják˚ u.

4.1.1

Project Butter

Od verze 4.1 pˇridal Google do v´ ybavy platformy tzv. Project Butter, kter´ y odstraˇ nuje jeden z velk´ ych problém˚ u platformy, a t´ım je pomalá reakce systému a nepˇr´ıliˇs plynulé grafické efekty. V pˇrekladu se Projekt Máslo“ jmenuje velmi pˇr´ıznaˇcnˇe, jelikoˇz s jeho ” implementac´ı bˇeˇz´ı grafické efekty a odezva jak po másle“. Vyuˇzit´ım metody ” tripple buffering se zvedl poˇcet sn´ımk˚ u za vteˇrinu (fps) aˇz na hodnotu 60. 1

u ´daj z dubna 2013 [and(e)] v´ ypis vˇsech novinek je dostupn´ y na adrese http://developer.android.com /about/versions/index.html 2

33

Platforma Android

Novinky

Obrázek 4.1: Ukázka UI prvku Action Bar[and(a)]

Obrázek 4.2: Ukázka UI prvku Title Bar

4.1.2

Vloˇ zen´ e fragmenty

Od verze 4.2 (API 17) je moˇzné nejen vkládat fragmenty do aktivit, ale fragmenty do jiˇz vloˇzen´ ych fragment˚ u. T´ım se daj´ı vytváˇret znovupouˇzitelné komponenty (fragmenty), které lze vyuˇz´ıt pro tvorbu dynamického UI. V´ıce o fragmentech je k nalezen´ı v následuj´ıc´ı sekci 4.3.

4.1.3

Action Bar

Action Bar je prvek UI, kter´ y od verze 3 kompletnˇe nahrazuje dosavadn´ı title bar um´ıstˇen´ y vˇzdy na vrchu aplikace. Jedná o jeden z nejd˚ uleˇzitˇejˇs´ıch UI prvk˚ u, kter´ y lze v aplikaci implementovat. Obsahuje logo aplikace3 a navigaˇcn´ı prvky, at’ uˇz se jedná o tlaˇc´ıtko up, které procház´ı zpˇetnˇe aplikaci dle stavu zásobn´ıku, ˇci záloˇzkové menu nebo roletovou navigaci. Na obrázku 4.1 jsou vidˇet v´ yˇse zm´ınˇené komponenty. Pod ˇc´ıslem 1 je logo aplikace a navigaˇcn´ı tlaˇc´ıtko up, pod ˇc´ıslem 2 je navigaˇcn´ı komponenta. Pod ˇc´ıslem 3 a 4 jsou jednotlivé prvky Action Menu. Ty jsou bud’ vidˇet jako samostatné ikony, pokud to tak programátor zam´ yˇslel a je na Action Baru dostatek m´ısta a nebo jsou skryté a zobraz´ı se aˇz po kliknut´ı na symbol zde oznaˇcen´ y ˇc´ıslem 4. Cel´ y Action Bar je upraviteln´ y, tud´ıˇz nen´ı problém do nˇej vloˇzit napˇr´ıklad vyhledávac´ı pole, pouˇz´ıt na nˇej styly, aby vyhovoval grafickému designu aplikace nebo ho lze u ´plnˇe skr´ yt. Oproti Title Bar u nab´ız´ı mnohem vˇetˇs´ı prostor a funkˇcnost, coˇz je zˇrejmé pˇri porovnán´ı obrázk˚ u 4.1 a 4.2 3

z´ akladn´ı nastaven´ı, lze samozˇrejmˇe skr´ yt ˇci nahradit za jak´ ykoliv libovoln´ y obrázek

34

Platforma Android

4.1.4

Pˇrehled verz´ı

API podpory r˚ uzn´ ych obrazovek

Od verze 3.2 nab´ız´ı platforma nové pˇrepracované API pro podporu r˚ uzn´ ych velikost´ı a rozliˇsen´ı obrazovek. OS Android nebˇeˇz´ı totiˇz v´ yhradnˇe na mobiln´ıch zaˇr´ızen´ıch, ale i napˇr´ıklad na televiz´ıch. Na v´ yvojáˇre je ze strany spoleˇcnosti Google vyv´ıjen tlak, aby svou aplikaci vytvoˇrili pouze v jedné verzi, která si sama porad´ı s r˚ uzn´ ym rozliˇsen´ı a velikost´ı obrazovek. Toto nové API tento u ´kol v´ yvojáˇr˚ um usnadˇ nuje. V´ yvojáˇri tedy staˇc´ı naprogramovat logickou ˇcást aplikace pouze jednou a poté jen“ vytvoˇrit r˚ uzné rozloˇzen´ı prvk˚ u na základˇe typu a rozliˇsen´ı obra” zovky, na které daná aplikace zrovna bˇeˇz´ı. Nové API pˇridává nové konfiguraˇcn´ı kvalifikátory, u kter´ ych lze pˇresnˇe specifikovat ˇs´ıˇrku / v´ yˇsku v jednotkách dp: swXXXdp wXXXdp hXXXdp

Urˇcuje minimáln´ı ˇs´ıˇrku v dp, pro kterou se maj´ı zdroje pouˇz´ıt. Tato hodnota je nezávislá na konkrétn´ı orientaci zaˇr´ızen´ı. Minimáln´ı ˇs´ıˇrka v dp, pro kterou se maj´ı pˇr´ısluˇsné zdroje pouˇz´ıt. Tato hodnota je závislá na konkrétn´ı orientaci zaˇr´ızen´ı. Analogicky v pˇredchoz´ımu ˇra´dku pro v´ yˇsku. Tabulka 4.1: Nové kvalifikátory.[and(b)]

Kvalifikátory se daj´ı samozˇrejmˇe i kombinovat, ˇc´ımˇz lze dosáhnout kvalitn´ıho UI pro témˇeˇr jakékoliv zaˇr´ızen´ı. Pˇr´ıklady jsou uvedeny v tabulce 4.2. kvalifik´ ator sw600dp sw720dp w600dp sw600dp-w720dp

pˇ r´ıklad pouˇ zit´ı nejˇcastˇeji 7” tablety nejˇcastˇeji 10” tablety minimáln´ı ˇs´ıˇrka pro pouˇzit´ı v´ıce panelového UI zaˇr´ızen´ı s velkou ˇs´ıˇrkou

Tabulka 4.2: Pˇr´ıklad pouˇzit´ı kvalifikátor˚ u.[and(b)]

4.2

Pˇ rehled verz´ı

Jak je vidˇet na obrázku 4.3, celá platforma procház´ı neustál´ ym a docela ˇziv´ ym v´ yvojem. Za necelé dva roky se dˇr´ıve majoritn´ı zastoupen´ı verze 2.2 (Froyo) zmˇenilo na na minoritn´ı zastoupen´ı s 4% pod´ılem. Tuto verzi v pr˚ ubˇehu 35

Platforma Android

Fragmenty

(a) Pod´ıl verz´ı v kvˇetnu 2011

(b) Pod´ıl verz´ı v dubnu 2013

Obrázek 4.3: Porovnán´ı pod´ılu jednotliv´ ych verz´ı OS Android v´ yznamnˇe nahradila verze 2.3.x, která je ovˇsem za sv´ ym vrcholem a kaˇzd´ y mˇes´ıc ztrác´ı pˇribliˇznˇe 5% pod´ılu na u ´kor nové verze 4+. I verze 3.x je postupnˇe utlumována, jelikoˇz se ukázalo, ˇze ˇslo pouze o pˇrechodnou verzi pro tablety a od verze 4 obsahuje Android SDK nástroje, aby mohly aplikace fungovat korektnˇe jak na tabletech, tak telefonech.

4.2.1

Support Library

Aˇckoliv zastoupen´ı verze 2.3.x na trhu stále klesá, je poˇcet zaˇr´ızen´ı stále v´ yznamn´ y. Jelikoˇz se platforma Android snaˇz´ı zm´ırnit svou roztˇr´ıˇstˇenost, pˇripravila tzv. support library, která umoˇzn ˇuje pouˇz´ıvat vˇetˇsinu nov´ ych funkc´ı API i na starˇs´ıch zaˇr´ızen´ı s niˇzˇs´ı verz´ı OS Android. Jej´ım c´ılem je zjednoduˇsit v´ yvoj a umoˇznit v´ yvojáˇri ménˇe se starat o verze, na kter´ ych jeho aplikace pobˇeˇz´ı. Tato knihovna umoˇzn ˇuje pouˇz´ıvat nové API na zaˇr´ızen´ıch uˇ z od verze 1.6, kter´ ych je ménˇe neˇz 0.1%. Je tedy napˇr. moˇzné vyuˇz´ıvat fragmenty, ve verzi, která na nˇe nikdy nebyla pˇripravena. V pˇr´ıpadˇe vyuˇzit´ı knihovny, mus´ı b´ yt samozˇrejmˇe tato knihovna souˇcást´ı aplikace.

4.3

Fragmenty

Prvek fragment je sám o sobˇe novinkou, která v´ıceménˇe zmˇenila cel´ y návrh aplikac´ı, a proto je mu vˇenována celá sekce. Fragmenty se v platformˇe objevily 36

Platforma Android

Fragmenty

ˇ Obrázek 4.4: Zivotn´ ı cyklus fragmentu.[and(c)] od verze 3.0. Fragment se nejˇcastˇeji pouˇz´ıvá jako ˇca´st uˇzivatelského rozhran´ı. Lze o nˇem ˇ sm´ yˇslet jako o podaktivitˇe“, která má sv˚ uj vlastn´ı ˇzivotn´ı cyklus. Zivotn´ ı ” cyklus fragmentu se liˇs´ı pouze v pár detailech od ˇzivotn´ıho cyklu aktivity, je ovˇsem ovlivnˇen ˇzivotn´ım cyklem aktivity, ve které je um´ıstˇen. Fragment m˚ uˇze existovat i bez uˇzivatelského rozhran´ı, je tedy pro uˇzivatele neviditeln´ y a provád´ı pouze práci na pozad´ı. Pˇri tvorbˇe fragmentu by mˇel programátor implementovat minimálnˇe metody onCreate(), onPause() a v pˇr´ıpadˇe, ˇze je fragment souˇcást´ı uˇzivatelského rozhran´ı, tak i metodu onCreateView(), která vrac´ı vykreslené uˇzivatelské rozhran´ı.

37

Platforma Android

Fragmenty

Obrázek 4.5: Ukázka v´ıcenásobného pouˇzit´ı fragmentu.[and(c)] Vloˇ zen´ı fragmentu Fragment sám o sobˇe nem˚ uˇze existovat, vˇzdy mus´ı b´ yt vloˇzen v nˇejaké aktivitˇe. Pokud se fragment pouˇz´ıvá jako ˇcást uˇzivatelského rozhran´ı, mˇel by b´ yt navrˇzen jako znovupouˇzitelná komponenta aktivity. Filosofie fragmentu totiˇz ˇr´ıká, ˇze by fragment mˇel b´ yt pouˇziteln´ y ve v´ıce aktivitách. Ukázka pouˇzit´ı je vidˇet na obrázku 4.5. V levé ˇca´sti je vidˇet tablet, kter´ y si m˚ uˇze d´ıky velké obrazovce dovolit um´ıstit jak fragment se seznamem, tak fragment s detailem do jedné aktivity. Naproti tomu v pravé ˇca´sti je vidˇet klasick´ y telefon s nedostateˇcnou ˇs´ıˇrkou displeje. Detail je proto zobrazen samostatnˇe v dalˇs´ı aktivitˇe. Fragment lze do aktivity vloˇzit bud’ staticky v rámci pˇredem definovaného uˇzivatelského rozhran´ı aktivity v XML souboru nebo dynamicky za bˇehu aplikace. Prvn´ı pˇr´ıpad je vidˇet na následuj´ıc´ım v´ ypisu kódu. V druhém pˇr´ıpadˇe se vyuˇz´ıvá tzv. transakc´ı fragment˚ u. Kaˇzdá aktivita má sv˚ uj FragmentManager, kter´ y umoˇzn ˇuje vkládat fragmenty do aktivity za bˇehu. Pˇr´ıklad pouˇzit´ı je uveden za následuj´ıc´ım v´ ypisem kódu. Po zavolán´ı metody commit() je transakce dokonˇcena a fragment je uˇzivateli zobrazen. Volán´ım metody addToBackStack(), se fragment pˇridá do zásobn´ıku aplikace, tud´ıˇz pˇri stisku tlaˇc´ıtka zpˇet“, se provede odstranˇen´ı fragmentu, nikoliv celé ak” tivity. 1 2 3

< LinearLayout xmlns:android = " http: // schemas . android . com / apk / res / android " an dr oid :l ayo ut_ wi dth = " match_parent "

38

Platforma Android

4 5 6 7 8 9 10 11

1 2 3 4 5 6

Fragmenty

a nd ro i d: l ay ou t _h ei g ht = " match_parent " andr oid:orie ntation = " vertical " > < fragment android:id = " @ + id / supportMapFragment " an dr oid :l ayo ut_ wi dth = " match_parent " a nd ro i d: l ay ou t _h ei g ht = " match_parent " class = " com . google . android . gms . maps . SupportMapFragment " />

// ukazka pouziti transakci Fragment fragment = new ReviewsFragment () ; FragmentTran saction ft = getFragmentManager () . beginTransaction () ; ft . replace ( android . R . id . content , fragment ) ; ft . addToBackStack ( null ) ; ft . commit () ;

4.3.1

Komunikace s aktivitou

Aˇckoliv je fragment komponenta, která má b´ yt pouˇzita nezávisle na aktivitˇe, je obˇcas nutné, aby s aktivitou komunikoval. K tomu je tˇreba vytvoˇrit si callback rozhran´ı, které bude fragment po aktivitˇe poˇzadovat, aby ho implementovala. Pˇri vytváˇren´ı fragmentu, si v metodˇe onAttach() fragment otestuje, zda je jeho poˇzadavek splnˇen. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

private Get Content DataIfac e mActivityRef ; // callback rozhrani public interface GetCon tentData Iface { public Beacon getBeaconData () ; public List < Resources > getAllResources () ; } @Override public void onAttach ( Activity activity ) { super . onAttach ( activity ) ; try { // test zda je splnen pozadavek fragmentu mActivityRef = ( G etConten tDataIf ace ) activity ; } catch ( ClassCastException e ) { throw new ClassCastException ( activity . toString () + " must implement GetContentData interface " ) ; } }

39

Platforma Android

4.4

Vhodnost pro realizaci klienta

Vhodnost pro realizaci klienta

Platforma Android je pro realizaci klienta systému informaˇcn´ıch maják˚ u v´ıce neˇz vhodná. Je to pˇredevˇs´ım zásluhou jej´ı rozˇs´ıˇrenosti po celém svˇetˇe, ale také d´ıky otevˇrenosti této platformy. V kapitole 3 bylo uvedeno mnoˇzstv´ı zp˚ usob˚ u, jak lze informaˇcn´ı majáky identifikovat s vyuˇzit´ım mobiln´ıho zaˇr´ızen´ı. V pˇr´ıpadech 3.4 a 3.5, kdy se jedná o pomˇernˇe kl´ıˇcové technologie4 pro identifikaci maják˚ u, se vyskytl u platforem iOS a Windows Phone problém. Nen´ı totiˇz moˇzné programovˇe z´ıskat potˇrebné informace. U platformy Android k ˇza´dnému takovému omezen´ı nedocház´ı. Lze tedy konstatovat, ˇze má smysl realizovat klienta pro systém informaˇcn´ıch maják˚ u na platformˇe Android.

4

WiFi a Bluetooth

40

5 Mobiln´ı klient pro platformu Android V této kapitole bude podrobnˇe popsán proces tvorby mobiln´ıho klienta pro platformu Android. Nejprve vˇsak bude popsán systém, ke kterému klient pˇristupuje.

5.1

Popis vytvoˇ ren´ eho syst´ emu Tagiee

Systém, jako serverová ˇcást pro mobiln´ı klienty, byl vytvoˇren v rámci diplomové práce Systém pro správu a realizaci informaˇcn´ıch majáku, kterou vypracoval Bc. Ludˇek Vlk v roce 2013. Vytvoˇren´ y systém dostal název Tagiee a slouˇz´ı jako katalog instituc´ı a informaˇcn´ıch maják˚ u pro mobiln´ı klienty. Systém disponuje webov´ ym rozhran´ım pro administraci, skrze které m˚ uˇze správce své instituce spravovat - m˚ uˇze pˇridávat / mazat / upravovat informaˇcn´ı majáky, m˚ uˇze upravovat informace o instituci samotné, at’ uˇz se jedná o popis, cenu vstupného ˇci otev´ırac´ı hodiny. Pro kaˇzd´ y informaˇcn´ı maják lze definovat vlastn´ı obsah, vˇcetnˇe multimédi´ı. Kaˇzd´ y informaˇcn´ı maják má pˇriˇrazenou svou polohu“. Polohou se ne” mysl´ı pouze geografické souˇradnice - m˚ uˇze b´ yt nav´ıc doplnˇena o WiFi ˇci Bluetooth otisk (viz 3.4.1, 3.5) nebo nemus´ı v˚ ubec geografick´ yu ´daj obsahovat a m˚ uˇze b´ yt urˇcena pouze tˇemito otisky a to nejˇcastˇeji v pˇr´ıpadˇe identifikace uvnitˇr budov. Polohy jsou do systému zadávány vyuˇzit´ım administraˇcn´ı aplikace Tagiee Admin, viz 5.8. Systém je navrˇzen dostateˇcnˇe obecnˇe, aby bylo moˇzné co nejˇsirˇs´ı vyuˇzit´ı a zároveˇ n, aby bylo moˇzné vytvoˇrit pouˇzitelné mobiln´ı klienty jak na platformˇe Android, tak i na platformách iOS a Windows Phone, jejichˇz nˇekterá omezen´ı pˇri identifikaci informaˇcn´ıch maják˚ u jsou uvedeny v kapitole 3. Podrobn´ y popis systému je k dispozici v diplomové práci Bc. Lud’ka Vlka - Systém pro správu a realizaci informaˇcn´ıch majáku, v kapitolách 3 a 4.

41

Mobiln´ı klient pro platformu Android

5.2

Návrh aplikace

N´ avrh aplikace

V této ˇca´sti bude popsán návrh realizované klientské aplikace - jej´ı funkce a uˇzivatelské rozhran´ı.

5.2.1

Funkce aplikace

Klientská aplikace Tagiee byla navrˇzena tak, aby mˇela následuj´ıc´ı funkˇcnost:

Zobrazen´ı instituc´ı Po startu bude aplikace zjiˇst’ovat aktuáln´ı polohu zaˇr´ızen´ı prostˇrednictv´ım lokalizaˇcn´ıch sluˇzeb. Na základˇe zjiˇstˇené lokace poˇza´dá Tagiee systém o vrácen´ı seznamu instituc´ı, které systém Tagiee vyuˇz´ıvaj´ı a které jsou vzdáleny maximálnˇe N kilometr˚ u. Tato konstanta je definována v systému Tagiee. Po vybrán´ı instituce bude zobrazen jej´ı detail a uˇzivatel bude moci pokraˇcovat s vyuˇz´ıván´ım aplikace. V pˇr´ıpadˇe, ˇze by uˇzivatel nechtˇel nebo nemohl m´ıt zapnuté lokalizaˇcn´ı sluˇzby, bude mu nab´ıdnuta moˇznost pˇrihlásit1 se do instituce zadán´ım jej´ıho unikátn´ıho identifikátoru nazvaného uiid. Tento identifikátor si mus´ı uˇzivatel zjistit sám. Aplikace dále nab´ıdne seznam jiˇz navˇst´ıven´ ych instituc´ı, ke kter´ ym se bude moci uˇzivatel znovu pˇrihlásit. Pˇrihláˇsen´ı k instituc´ım bude moˇzné i bez dostupného internetového pˇripojen´ı - viz dále.

Komunikace s Tagiee API Aplikace bude schopná komunikovat pˇres Internet s Tagiee systémem skrze API. Komunikace mus´ı prob´ıhat i na pomalém mobiln´ım pˇripojen´ı k Internetu. Pˇr´ıkazy a odpovˇedi jsou podrobnˇeji popsány v ˇcásti 5.2.3. 1

nejedn´ a se o pˇrihl´ aˇsen´ı ve smyslu zadán´ı jména a hesla - pˇrihláˇsen´ı prob´ıhá automaticky na pozad´ı, viz 5.2.4

42


Návrh aplikace

Zobrazen´ı z´ akladn´ıch informac´ı o instituci Po zvolen´ı a pˇrihláˇsen´ı se ke konkrétn´ı instituci aplikace uˇzivateli zobraz´ı základn´ı informace o instituci, jako je jej´ı struˇcn´ y popis, kontaktn´ı u ´daje, otev´ırac´ı hodiny, cena vstupného, poloha na mapˇe a hodnocen´ı. Dále bude uˇzivateli zobrazen v´ yˇcet technologi´ı (WiFi, Bluetooth, lokalizaˇcn´ı sluˇzby), které by mˇel m´ıt povolené, aby byl schopn´ y aplikaci pro konkrétn´ı instituci plnˇe vyuˇz´ıt. V pˇr´ıpadˇe dostupného pˇripojen´ı k Internetu se provede kontrola, zda jsou data uloˇzená v zaˇr´ızen´ı o dané instituci aktuáln´ı a pˇr´ıpadnˇe se provede jejich aktualizace.

Identifikace maj´ ak˚ u Aplikace bude schopná provádˇet identifikaci maják˚ u vyuˇzit´ım následuj´ıc´ıch metod. Po u ´spˇeˇsné identifikaci zobraz´ı obsah identifikovaného informaˇcn´ıho majáku. • poloha: Aplikace bude zjiˇst’ovat co nejpˇresnˇejˇs´ı aktuáln´ı polohu uˇzivatele vyuˇzit´ım lokalizaˇcn´ıch sluˇzeb, dále bude zjiˇst’ovat okoln´ı WiFi a Bluetooth vys´ılán´ı. Na základˇe zjiˇstˇen´ ych informac´ı se bude aplikace snaˇzit urˇcit a zobrazit nejbliˇzˇs´ı informaˇcn´ı majáky v okol´ı uˇzivatele. Algoritmus identifikace vyuˇzit´ım tˇechto technologi´ı je popsán v sekci 5.2.5. • k´ od: Aplikace bude umoˇzn ˇovat uˇzivateli zadat tˇr´ım´ıstn´ y ˇc´ıseln´ y kód coby podruˇzn´ y jedineˇcn´ y identifikátor informaˇcn´ıho majáku. • QR k´ od: Aplikace bude umoˇzn ˇovat uˇzivateli naskenovat a vyhodnotit QR kód. K tomuto u ´ˇcelu nebude pouˇzita extern´ı ˇcteˇcka (ve smyslu jiné aplikace), ale skenován´ı QR kódu bude prob´ıhat pˇr´ımo v klientské aplikaci. • NFC: Aplikace bude umoˇzn ˇovat ˇc´ıst NFC tagy. NFC tag bude typu 2 (viz 3.6.1) a zpráva v nˇem bude naformátována ve formátu NDEF. • Historie: Aplikace bude umoˇzn ˇovat uˇzivateli nechat si zobrazit seznam jiˇz nalezen´ ych informaˇcn´ıch maják˚ u.

43


Návrh aplikace

Zobrazen´ı obsahu maj´ aku Aplikace bude umˇet zobrazit obsah informaˇcn´ıho majáku. Bude se jednat o textové informace a odkazy doplnˇené o galerii obrázk˚ u a streamované video.

Hodnocen´ı instituce Klient bude umoˇzn ˇovat zobrazit dostupné hodnocen´ı instituce, ke které je uˇzivatel aktuálnˇe pˇrihláˇsen, a dále mu dovol´ı danou instituci ohodnotit 1 - 5 hvˇezdami vˇcetnˇe krátkého slovn´ıho hodnocen´ı.

Offline prohl´ıˇ zen´ı Aplikace dovol´ı uˇzivateli po pˇrihláˇsen´ı k instituci stáhnout veˇsker´ y jej´ı multimediáln´ı obsah do vnitˇrn´ıho u ´loˇziˇstˇe zaˇr´ızen´ı. To umoˇzn´ı uˇzivateli aplikaci aktivnˇe vyuˇz´ıvat i v pˇr´ıpadˇe nedostupnosti internetového pˇripojen´ı a zároveˇ n tato funkˇcnost ˇsetˇr´ı mobiln´ı datov´ y tarif, pokud bude v instituci volnˇe pˇr´ıstupná WiFi pro u ´ˇcely staˇzen´ı offline obsahu. Dále aplikace uˇzivateli dovol´ı jiˇz staˇzen´ y obsah dané instituce z vnitˇrn´ı pamˇeti zaˇr´ızen´ı vymazat.

Odes´ıl´ an´ı statistik Klient bude odes´ılat statistiky vyuˇz´ıván´ı celého systému. Bude odes´ılat statistiky typu • uˇzivatel se pˇrihlásil do instituce • uˇzivatel naˇsel informaˇcn´ı maják a zobrazil si jeho obsah. V tomto pˇr´ıpadˇe bude odes´ılat i zp˚ usob, jak maják naˇsel - tzn. podle polohy, pˇreˇcten´ım QR kódu, vloˇzen´ım ˇc´ıselného kódu, pˇreˇcten´ım NFC tagu. Odes´ılán´ı statistik se mus´ı v pˇr´ıpadˇe nedostupnosti internetového pˇripojen´ı pozdrˇzet a provést aˇz pˇri dostupnosti pˇripojen´ı k Internetu.

44


Návrh aplikace

Best Practices Aplikace bude dodrˇzovat best practices jak pro v´ ydrˇz baterie, tak pro pamˇet’ovou nároˇcnost. Aplikace bude vyuˇz´ıvat lokalizaˇcn´ı sluˇzby pouze v pˇr´ıpadˇe, ˇze je opravdu potˇrebuje. T´ım se v´ yraznˇe ˇsetˇr´ı baterie zaˇr´ızen´ı. Dále bude aplikace vyuˇz´ıvat holder pattern pro správnou recyklaci View a t´ım se sn´ıˇz´ı pamˇet’ová nároˇcnost aplikace.

Jedineˇ cn´ a identifikace Uˇzivatel a jeho zaˇr´ızen´ı se bude v˚ uˇci systému Tagiee ovˇeˇrovat automaticky na základˇe jedineˇcného identifikátoru zaˇr´ızen´ı, viz ˇca´st 5.2.4.

5.2.2

N´ avrh UI

Návrh jednotliv´ ych komponent UI a jejich propojen´ı je znázornˇeno na obrázku 5.1. Silné ˇca´ry znázorˇ nuj´ı pˇrechody v aplikaci. Slabé ˇca´ry jsou znakem vloˇzen´ı prvku UI do stávaj´ıc´ıho stavu aplikace. V (v poˇrad´ı) druhé aktivitˇe, která v sobˇe drˇz´ı prvek ViewPager, jsou vloˇzeny 4 Fragmenty horizontálnˇe za sebou. K pˇrepnut´ı mezi nimi docház´ı pˇri gestu zvaném swipe. Obecnˇe k pˇrechodu na obrázku 5.1 docház´ı pˇri uˇzivatelském vstupu (pˇr. dotek, stisk klávesy) nebo na základˇe události (pˇr. pˇribl´ıˇzen´ı zaˇr´ızen´ı k NFC tagu, rozpoznán´ı QR kódu apod.)

5.2.3

Komunikace se syst´ emem Tagiee

V pˇr´ıpadˇe dostupnosti internetového pˇripojen´ı bude aplikace komunikovat se serverovou ˇca´st´ı systému Tagiee, aby z´ıskala aktuáln´ı data. Poˇzadavky i odpovˇedi budou ve formátu JSON. Komunikaˇcn´ı rozhran´ı je na adrese http:// api.tagiee.com. API systému Tagiee nab´ız´ı následuj´ıc´ı pˇr´ıkazy: • add_review - tento pˇr´ıkaz se napln´ı jedineˇcn´ ym identifikátorem za45


Návrh aplikace

Obrázek 5.1: Návrh komponent UI a jejich provázán´ı 46


Návrh aplikace

ˇr´ızen´ı, poˇctem hvˇezd, kter´ y uˇzivatel instituci dal, a krátk´ ym slovn´ım ohodnocen´ım. • beacon_found - tento pˇr´ıkaz slouˇz´ı k odes´ılán´ı informace, ˇze zaˇr´ızen´ı objevilo a zobrazilo konkrétn´ı maják. Souˇca´st´ı je jedineˇcn´ y identifikátor zaˇr´ızen´ı, identifikátor majáku, kter´ y byl nalezen, a zp˚ usob jak´ ym byl nalezen. • device_visit_institution - tento pˇr´ıkaz slouˇz´ı k odeslán´ı informace ou ´spˇeˇsném pˇrihláˇsen´ı uˇzivatele k instituci. Pˇr´ıkaz obsahuje identifikátor zaˇr´ızen´ı uˇzivatele a identifikátor instituce. • get_institution_by_uiid - odeslán´ım tohoto poˇzadavku chce klient z´ıskat kompletn´ı informace o dané instituci urˇcené jej´ım identifikátorem. Odpovˇed’ v pˇr´ıpadˇe u ´spˇechu obsahuje kompletn´ı informace o instituci, metadata o vˇsech informaˇcn´ıch majác´ıch a popis veˇskerého multimediáln´ıho obsahu. • get_institution_list - tento poˇzadavek vrac´ı jako odpovˇed’ seznam instituc´ı vyuˇz´ıvaj´ıc´ı systém Tagiee v pˇredem definované maximáln´ı vzdálenosti. Jako parametry poˇzadavku jsou odes´ılány souˇradnice aktuáln´ı polohy. • get_institution_revision - jednoduch´ y poˇzadavek na zjiˇstˇen´ı hodnoty ˇc´ısla revize dat konkrétn´ı instituce. • get_review - odpovˇed´ı na tento poˇzadavek klient z´ıská seznam hodnocen´ı dané instituce. Seznam m˚ uˇze b´ yt kompletn´ı ˇci omezen shora nebo zdola. Kompletn´ı ukázka jednotliv´ ych poˇzadavk˚ u a odpovˇed´ı sloˇzen´ ych ve formátu JSON je uveden v pˇr´ıloze A.3.

5.2.4

Jedineˇ cn´ a identifikace zaˇ r´ızen´ı

Pro systém Tagiee je kritické, aby bylo moˇzné jednoznaˇcnˇe a unikátnˇe identifikovat kaˇzdé mobiln´ı zaˇr´ızen´ı, které bude k systému pˇristupovat. Jelikoˇz je systém navrˇzen tak, aby k nˇemu mohlo pˇristupovat v´ıce platforem (Android, iOS, Windows Phone) bylo nutné tuto identifikaci zobecnit.

47


Návrh aplikace

K tomu lze vyuˇz´ıt knihovnu openUDID, která dokáˇze generovat jedineˇcn´ y identifikátor pro kaˇzdé zaˇr´ızen´ı i napˇr´ıˇc platformami. Na platformˇe Android vytváˇr´ı knihovna 32 znak˚ u dlouh´ y hash, kter´ y je sloˇzen z MAC adresy WiFi rozhran´ı, MAC adresy Bluetooth rozhran´ı, IMEI a Android ID, coˇz je 64bitové ˇc´ıslo, které je náhodnˇe vygenerované pˇri prvn´ım startu zaˇr´ızen´ı a z˚ ustává stejné aˇz do proveden´ı obnovy do továrn´ıho nastaven´ı.

Uk´ azka pouˇ zit´ı Knihovna je pro platformu Android dostupná na adrese https://github.com /jasonlamkk/OpenUDID. Staˇc´ı stáhnout a do projektu vloˇzit jedinou Java tˇr´ıdu openUDID.java. Pro co nejlepˇs´ı vyuˇzit´ı s minimáln´ı ˇsanc´ı duplicitn´ıch identifikátor˚ u je vhodné do manifestu aplikace vloˇzit následuj´ıc´ı oprávnˇen´ı, jeˇz dovol´ı zjistit MAC adresy WiFi a Bluetooth a IMEI telefonu: 1 2 3

< uses - permission android:name = " android . permission . ACCESS_WIFI_STATE " / > < uses - permission android:name = " android . permission . BLUETOOTH " / > < uses - permission android:name = " android . permission . READ_PHONE_STATE " / >

V samotné aplikaci se zjiˇstˇen´ı provád´ı následuj´ıc´ı sekvenc´ı pˇr´ıkaz˚ u. 1 2 3 4 5

// staci provest pouze jednou za beh aplikace OpenUDID . syncContext ( ge tA p pl ic a ti o nC on t ex t () ) ; // takto se ziska presistentni jedninecny identifikator pro dane zarizeni v ramci domeny - com . tagiee String mUdid = OpenUDID . getCorpUDID ( " com . tagiee " ) ;

5.2.5

Algoritmus hled´ an´ı polohy

V této sekci bude popsán algoritmus urˇcen´ı polohy uˇzivatele a nejbliˇzˇs´ıch maják˚ u na základˇe okoln´ıho WiFi a Bluetooth vys´ılán´ı a geografick´ ych souˇradnic. Algoritmus vycház´ı ze stavu, kdy má aplikace pˇrehled o vˇsech informaˇcn´ıch majác´ıch instituce - tzn. zná bud’ jejich geografickou polohu nebo WiFi otisk ˇci Bluetooth otisk, popˇr´ıpadˇe jejich kombinaci. 48


Návrh aplikace

V´ ybˇ er metody Jak pro WiFi, tak pro Bluetooth byla vybrána metoda otisk˚ u. U technologie Bluetooth nebyla kv˚ uli omezen´ ym moˇznostem Android SDK jiná volba, avˇsak u WiFi byla na v´ ybˇer bud’ metoda otisk˚ u ˇci metoda triangulace (viz sekce 3.4). Z tˇechto dvou metod byla zvolena obecnˇejˇs´ı metoda otisk˚ u. Zvolena byla právˇe z d˚ uvodu jej´ı obecnosti, jelikoˇz i cel´ y systém Tagiee je navrhován co nejv´ıce obecnˇe. Dalˇs´ım d˚ uvodem byla skuteˇcnost, ˇze metoda triangulace se vyuˇz´ıvá mnohem v´ıce ve spojen´ı s mapov´ ymi podklady, coˇz by vyˇzadovalo povinnost pro kaˇzdou instituci dodat do systému plány jednotliv´ ych pater (v pˇr´ıpadˇe, ˇze bude m´ıt informaˇcn´ı majáky uvnitˇr budov).

Skenov´ an´ı okol´ı Na zaˇca´tku zjiˇst’ován´ı polohy se spust´ı vlákno, které provád´ı pr˚ ubˇeˇzné skenován´ı okol´ı a hledá viditelné WiFi a Bluetooth vys´ılaˇce2 . Zároveˇ n se aplikace zaregistruje pro odbˇer aktualizac´ı polohy. Proces skenován´ı WiFi a Bluetooth zaˇr´ızen´ı je zcela odliˇsn´ y. U WiFi je po zavolán´ı funkce getScanResults() k dispozici cel´ y seznam vˇsech okoln´ıch WiFi s´ıt´ı. Pˇri zjiˇst’ován´ı okoln´ıch Bluetooth zaˇr´ızen´ı se aplikace mus´ı pˇrihlásit k odbˇeru broadcast zpráv, kdy pˇri kaˇzdém novˇe objeveném zaˇr´ızen´ı pˇricház´ı jedna zpráva obsahuj´ıc´ı informaci o nˇem. Ukázky jsou v následuj´ıc´ıch dvou v´ ypisech kódu. 1 2 3 4 5 6 7

1 2 3 4

// ziskani spravce WiFi WifiManager mWifiManager = ( WifiManager ) context . getSystemService ( Activity . WIFI_SERVICE ) ; if ( mWifiManager . isWifiEnabled () ) { if ( mWifiManager . startScan () ) { // ziskani vysledku skenovani WiFi siti List < ScanResult > scanResultList = mWifiManager . getScanResults () ;

// ziskani rozhrani pro praci s Bluetooth BluetoothAdapter mBtAdapter = BluetoothAdapter . getDefaultAdapter () ; if ( mBtAdapter != null ) { 2

pouze v pˇr´ıpadˇe, ˇze m´ a uˇzivatel tyto technologie v zaˇr´ızen´ı dostupné a aktivn´ı

49


5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Návrh aplikace

// registrace odberu broadcast zprav IntentFilter filter = new IntentFilter ( BluetoothDevice . ACTION_FOUND ) ; context . registerReceiver ( mReceiver , filter ) ; if ( mBtAdapter . isEnabled () ) { if (! mBtAdapter . isDiscovering () ) mBtAdapter . startDiscovery () ; // sken trva 12 a vice vterin } } ... // definice prijimace bcast zprav s novym BT zarizenim mReceiver = new BroadcastReceiver () { public void onReceive ( Context context , Intent intent ) { // zpracovani dat v intentu , v pripade ukonceni skenovani spustit znovu } }

P´ arov´ an´ı Jakmile pˇrijde informace o nové lokaci nebo nov´ y seznam dostupn´ ych WiFi vys´ılaˇc˚ u ˇci novˇe objevené Bluetooth zaˇr´ızen´ı, spust´ı se nové párovac´ı“ vlák” no, pokud jiˇz nebˇeˇz´ı. Toto vlákno se snaˇz´ı postupnˇe porovnat pozice a otisky vˇsech maják˚ u v instituci s aktuáln´ım stavem. Pro kaˇzd´ y pr˚ ubˇeh párován´ı dostane kaˇzd´ y maják hodnotu pár˚ u = 0. V pˇr´ıpadˇe, ˇze má maják uloˇzen u ´daj o jeho geografické poloze a aktuáln´ı vzdálenost uˇzivatele od majáku je menˇs´ı neˇz 20 metr˚ u, pˇriˇcte se mu jeden bod k hodnotˇe pár˚ u. V pˇr´ıpadˇe, ˇze je maják definován WiFi otiskem, zjist´ı se nejprve relativn´ı hodnota shody. To v praxi znamená, ˇze se vezme velikost WiFi otisku - seznam BSSID seˇrazen´ y sestupnˇe dle s´ıly signálu - a délkou tohoto seznamu se vydˇel´ı ˇc´ıslo 100. T´ım z´ıskáme hodnotu, kterou naz´ yváme relativn´ı hodnota shody. Po zjiˇstˇen´ı relativn´ı hodnoty shody se provád´ı porovnáván´ı s aktuáln´ım stavem WiFi okol´ı. Za kaˇzdou shodu prvk˚ u ve WiFi otisku majáku a v aktuáln´ım seznamu WiFi vys´ılaˇc˚ u se pˇriˇcte k celkové m´ıˇre shody relativn´ı hodnota shody. Pokud nav´ıc souhlas´ı i poˇrad´ı v seznamu, pˇriˇc´ıtá se jeˇstˇe mal´ y bonus v podobˇe 5 bod˚ u. Pro Bluetooth otisk je situace analogická, zde se ovˇsem hledá pouze shoda 50


Návrh aplikace

v Bluetooth otisku majáku a aktuáln´ı seznamu vys´ılaj´ıc´ıch Bluetooth zaˇr´ızen´ı. Jelikoˇz Android programovˇe neumoˇzn ˇuje zjistit s´ılu signálu, poˇrad´ı Bluetooth zaˇr´ızen´ı v otisku nehraje ˇza´dnou roli. Jak pro WiFi, tak pro Bluetooth se na závˇer provede vyhodnocen´ı. Pokud celková m´ıra shody pˇresáhne 49%, pˇriˇc´ıtá se k aktuáln´ı hodnotˇe pár˚ u daného majáku 1 bod. Vˇsechny majáky instituce, které maj´ı hodnotu pár˚ u vˇetˇs´ı neˇz ˇ ım vˇetˇs´ı je 0, jsou povaˇzovány za majáky vyskytuj´ıc´ı se v okol´ı uˇzivatele. C´ hodnota pár˚ u, t´ım je vˇetˇs´ı pravdˇepodobnost, ˇze je maják v bl´ızkosti uˇzivatele. Aplikace vrac´ı seznam okoln´ıch maják˚ u seˇrazen´ y právˇe podle této hodnoty pár˚ u. Tento postup je postupnˇe provádˇen pro kaˇzd´ y maják instituce. Graficky je znázornˇen na obrázku 5.2.

5.2.6

Od˚ uvodnˇ en´ı opr´ avnˇ en´ı aplikace

Aplikace pro správné fungován´ı vyˇzaduje pˇri instalaci 14 oprávnˇen´ı. Následuj´ı jednotlivé od˚ uvodnˇen´ı, proˇc je dané oprávnˇen´ı vyˇzadováno. • com.tagiee.permission.MAPS_RECEIVE • com.google.android.providers.gsf.permission.READ_GSERVICES toto oprávnˇen´ı vˇcetnˇe pˇredchoz´ıho je tˇreba, aby aplikace mohla komunikovat s Google Maps Android API v2 a naopak. • android.permission.INTERNET - umoˇzn ˇuje aplikaci pˇripojit se k Internetu. To je tˇreba pro komunikaci s Tagiee serverem. • android.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE - povoluje aplikaci zapisovat na extern´ı u ´loˇziˇstˇe (nejˇcastˇeji SD karta). To je potˇreba pro ukládán´ı offline obsahu. • android.permission.ACCESS_COARSE_LOCATION • android.permission.ACCESS_FINE_LOCATION - toto i pˇredchoz´ı oprávnˇen´ı je zapotˇreb´ı pro zjiˇstˇen´ı lokalizace zaˇr´ızen´ı. • android.permission.ACCESS_WIFI_STATE - umoˇzn ˇuje pracovat s WiFi rozhran´ım, napˇr. zjiˇst’ovat informace o okoln´ıch WiFi s´ıt´ıch. • android.permission.NFC - je potˇreba pro ˇcten´ı NFC tag˚ u. 51


Návrh aplikace

Obrázek 5.2: Algoritmus hledán´ı maják˚ u • android.permission.ACCESS_NETWORK_STATE - toto povolen´ı je potˇreba pro zjiˇst’ován´ı dostupnosti pˇripojen´ı k Internetu pˇred zahájen´ım komunikace s Tagiee serverem. • android.permission.BLUETOOTH • android.permission.BLUETOOTH_ADMIN - toto i pˇredchoz´ı oprávnˇen´ı je vyuˇz´ıváno pˇri zjiˇst’ován´ı okoln´ıch Bluetooth zaˇr´ızen´ı.

52


Google apis

• android.permission.READ_PHONE_STATE - je zapotˇreb´ı, aby aplikace mohla zobrazit v´ ychoz´ı dialer s telefonn´ım ˇc´ıslem instituce. • android.permission.CAMERA - umoˇzn´ı aplikaci pouˇz´ıvat fotoaparát pˇri ˇcten´ı QR kódu. • android.permission.WAKE_LOCK - je vyuˇzito, aby se zaˇr´ızen´ı neuspalo pˇri vyhledáván´ı okoln´ıch maják˚ u.

5.3

Google apis

Spoleˇcnost Google nab´ız´ı pˇres 50 sv´ ych sluˇzeb, které nab´ız´ı volnˇe nebo za u ´platu v´ yvojáˇr˚ um celého svˇeta. V klientské aplikaci Tagiee budou vyuˇzity 2 z nab´ızen´ ych sluˇzeb a to Google Maps Android API v2 pro zobrazován´ı map a YouTube Data API v3 pro zobrazen´ı streamovaného videa jako ˇca´st obsahu informaˇcn´ıho majáku. Pro vyuˇz´ıván´ı v´ yˇse uveden´ ych sluˇzeb je potˇreba se v˚ uˇci Google apis ovˇeˇrovat. K tomu je potˇreba si bud’ vytvoˇrit OAuth token nebo API kl´ıˇc. Pokud nechceme pˇristupovat pˇres Google apis k uˇzivatelsk´ ym dat˚ um, staˇc´ı vyuˇz´ıvat API kl´ıˇc, kter´ y slouˇz´ı pouze jako identifikace projektu v˚ uˇci Google apis.

Vytvoˇ ren´ı API kl´ıˇ ce Kritické pro vyuˇz´ıván´ı Google apis je nutnost m´ıt Google u ´ˇcet. Po pˇrihláˇsen´ı do Google u ´ˇctu je na stránce https://code.google.com/apis/console/ v´ yvojáˇrská konzole. V levém roletovém menu je nutné si vytvoˇrit projekt. Po vytvoˇren´ı projektu je v levém menu poloˇzka Services, pod kterou se skr´ yvaj´ı vˇsechny sluˇzby, které Google nab´ız´ı. Jejich zap´ınán´ı / vyp´ınán´ı je vidˇet na obrázku 5.3.

Obrázek 5.3: Ukázka zapnut´ı / vypnut´ı sluˇzeb Google.

53


Google apis

Posledn´ım krokem ve v´ yvojáˇrské konzoli je tˇreba vytvoˇrit jiˇz zmiˇ novan´ y API kl´ıˇc. Vyuˇz´ıván´ı API kl´ıˇce pro Android je moˇzné omezit pouze na název bal´ıku aplikace a SHA-1 otisk certifikátu v´ yvojáˇre. V menu API Access na obrázku 5.4 je vidˇet API kl´ıˇc pro pˇr´ıstup Android aplikace k Google apis. Z pochopiteln´ ych d˚ uvod˚ u jsou d˚ uvˇerné informace neˇcitelné. V prvn´ım ˇra´dku je 39-ti m´ıstn´ y API kl´ıˇc. Jeho pouˇzit´ı bude ukázáno v následuj´ıc´ıch sekc´ıch 5.3.1 a 5.3.2. V druhém ˇrádku je omezen´ı API kl´ıˇce - je zde SHA-1 otisk certifikátu v´ yvojáˇre a jméno bal´ıku aplikace, která sm´ı tento kl´ıˇc vyuˇz´ıvat pro pˇr´ıstup k Google sluˇzbám.

Obrázek 5.4: API kl´ıˇce pro Android aplikaci.

5.3.1

Google Maps Android API v2

Pro vyuˇz´ıván´ı této sluˇzby v Android aplikaci je tˇreba upravit manifest aplikace a vloˇzit do nˇej v´ yˇse vytvoˇren´ y API kl´ıˇc. Ten se vkládá pˇridán´ım následuj´ıc´ıho kódu do sekce : 1

< meta - data android:name = " com . google . android . maps . v2 . API_KEY " android:value = " <-- api_klic - - > " / >

Dále je jeˇstˇe tˇreba aplikaci pˇridat pˇr´ısluˇsná oprávnˇen´ı, aby mohla mapy od spoleˇcnosti Google vyuˇz´ıvat: 1 2 3 4 5 6 7 8 9

< permission android:name = " com . tagiee . permission . MAPS_RECEIVE " a n d r o i d : p r o t e c t i o n L e v e l = " signature " / > < uses - permission android:name = " com . tagiee . permission . MAPS_RECEIVE " / > < uses - permission android:name = " com . google . android . providers . gsf . permission . READ_GSERVICES " / > < uses - permission android:name = " android . permission . INTERNET " / > < uses - permission android:name = " android . permission . W R IT E _ E X TE R N A L _S T O R AG E " / > < uses - permission android:name = " android . permission . A C CE S S _ C OA R S E _ LO C A T IO N " / >

54


10

Google apis

< uses - permission android:name = " android . permission . AC CE SS_ FIN E_ LOC AT ION " / >

Google mapy pro Android od verze 2 vyˇzaduj´ı OpenGL ES 2, které se povol´ı pˇridán´ım následuj´ıc´ıho kódu do manifestu aplikace. 1

< uses - feature android :glEsVe rsion = " 0 x00020000 " android:required = " true " / >

Samotné mapy se do aplikace daj´ı vloˇzit do View jako samostatné MapView ˇci jako fragment vloˇzen´ım tˇr´ıdy com.google.android.gms.maps.MapFragment nebo com.google.android.gms.maps.SupportMapFragment v pˇr´ıpadˇe, ˇze je vyuˇzita Support Library. Jak pˇridávat fragmenty do aplikace je vysvˇetleno v ˇcásti 4.3 Jak jiˇz bylo zm´ınˇeno v´ yˇse, vˇsechny Google sluˇzby jsou bud’ zdarma nebo je jejich pouˇzit´ı omezeno urˇcit´ ymi limity, které lze za u ´platu zvˇetˇsit. U Google map pro Android je pouˇzit´ı zcela zdarma a bez jak´ ychkoliv limit˚ u.

5.3.2

YouTube Data API v3

YouTube Data API v3 je experimentáln´ı verze, která je stále ve v´ yvoji3 , nicménˇe se pˇredpokládá jej´ı brzké dokonˇcen´ı a minimáln´ı zmˇeny v API. Souˇca´st´ı je také YouTube Android Player API, kter´ y nab´ız´ı v´ıce moˇznost´ı, jak vloˇzit pˇrehrávaˇc YouTube vide´ı do aplikace. Ovˇeˇren´ı opˇet prob´ıhá v´ yˇse vytvoˇren´ ym API kl´ıˇcem. Zde se ovˇsem API kl´ıˇc nepˇridává do manifestu aplikace ale pˇr´ımo do programového kódu. Pˇrehrávaˇc se do aplikace dá opˇet pˇridat v´ıce zp˚ usoby - jako View, Fragment nebo se dá vyvolat zabudovaná samostatná aplikace pro YouTube videa pomoc´ı Intentu. V klientské aplikaci Tagiee je pˇrehrávaˇc vloˇzen jako view. Nev´ yhodou je, ˇze aktivita, která v sobˇe zobrazuje pˇrehrávaˇc (nebo má v sobˇe fragment, kter´ y zobrazuje pˇrehrávaˇc) mus´ı dˇedit od tˇr´ıdy YouTubeBaseActivity, coˇz nemus´ı b´ yt vˇzdy vyhovuj´ıc´ı. Dalˇs´ım poˇzadavkem, kter´ y uˇz nen´ı problémov´ y, je nutnost implementovat rozhran´ı YouTubePlayer.OnInitializedListener. Pouˇzit´ı je naznaˇceno na následuj´ıc´ı ukázce. 3

u ´daj z dubna 2013

55


1 2 3 4 5 6

Pouˇzit´ı NFC

public static final String DEVELOPER_KEY = api_klic ; // vytvoreni view , vyhledani a vlozeni com . google . android . youtube . player . YouTubePlayerView ... // druhy parametr je trida implementujici O nI ni t ia l iz ed L is te n er rozhrani youTubeView . initialize ( DEVELOPER_KEY , this ) ;

Rozhran´ı OnInitializedListener vyˇzaduje implementaci následuj´ıc´ıch dvou metod. Kaˇzdé YouTube video je urˇceno sv´ ym jedineˇcn´ ym identifikátorem, kter´ y se vyuˇz´ıvá právˇe pˇri inicializaci. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

@Override public void o n I n i t i a l i z a t i o n F a i l u r e ( Provider arg0 , Y o u T u b e I n i t i a l i z a t i o n R e s u l t arg1 ) { // vyresit neuspesnou inicializaci } @Override public void o n I n i t i a l i z a t i o n S u c c e s s ( YouTubePlayer . Provider provider , YouTubePlayer player , boolean wasRestored ) { if (! wasRestored ) { player . cueVideo ( id_videa ) ; } }

Oproti Google mapám pro Android nen´ı pouˇzit´ı YouTube Data API v3 zcela neomezené. V´ yvojáˇr má v základu k dispozici 5 000 000 jednotek na den, kde si m˚ uˇze nastavit jak velikou ˇcást pˇriˇrad´ı jednomu uˇzivateli. V základu jsou jednotky rozdˇeleny po 30 000 jednotek / uˇzivatel, kde 1 jednotka odpov´ıdá 1 vteˇrinˇe videa.

5.4

Pouˇ zit´ı NFC

Prvn´ım pˇredpokladem pro vyuˇzit´ı NFC je zaˇr´ızen´ı, které tuto technologii podporuje. Druh´ ym pˇredpokladem je pˇr´ısluˇsné oprávnˇen´ı, aby zaˇr´ızen´ı mohlo NFC vyuˇz´ıvat. 1

< uses - permission android : name = " android . permission . NFC " / >

56


Pouˇzit´ı NFC

Obrázek 5.5: Rozhodován´ı Tag Dispatch Systemu. [and(d)]

5.4.1

The Tag Dispatch System

V návrhu aplikace je dáno, ˇze aplikace bude pouze data ˇc´ıst a to konkrétnˇe ve formátu NDEF. Jak na NFC tagy zapisovat je ukázáno v sekci 5.8. Komunikaci s ostatn´ımi NFC zaˇr´ızen´ımi (at’ uˇz pasivn´ımi nebo aktivn´ımi) má na starosti tzv. The Tag Dispatch System, dále jen Dispatch System. Ten postupnˇe hledá zaregistrované aktivity od nejspecifiˇctˇejˇs´ıho“ filtru aˇz po ten ” nejv´ıc obecn´ y. Celé jeho rozhodovac´ı schéma je znázornˇeno na obrázku 5.5. V pˇr´ıpadˇe, ˇze je zaˇr´ızen´ı v bl´ızkosti NFC tagu, kter´ y obsahuje NDEF obsah, hledá Dispatch System aktivity, které jsou v systému zaregistrovány na filtr NDEF_DISCOVERED. V pˇr´ıpadˇe ne´ uspˇechu zkouˇs´ı vyhledat aktivity, které registruj´ı filtr TECH_DISCOVERED a jim Intent doruˇcit. Pokud ani zde nen´ı nalezena aktivita, která by dokázala Intent pˇrijmout a obslouˇzit, vyhledává vˇsechny aktivity, které pˇrij´ımaj´ı Intenty s filtrem TAG_DISCOVERED. Pˇri jakémkoliv u ´spˇechu bˇehem hledán´ı aktivity schopné obslouˇzit Intent, je dalˇs´ı hledán´ı zastaveno a je j´ı doruˇcen. V pˇr´ıpadˇe, ˇze takov´ ych aktivit je v systému v´ıce, je zvolena bud’ v´ ychoz´ı nebo je uˇzivateli dáno na v´ ybˇer, aby zvolil ji on. V opaˇcném pˇr´ıpadˇe, kdy v systému neexistuje jediná aktivita schopná obslouˇzit pˇr´ıchoz´ı Intent, se neprovede ˇzádná akce a Intent bude ignorován. Obecnˇe lze aplikaci pro komunikaci s NFC zaregistrovat v systému dvˇema zp˚ usoby. Ten prvn´ı je definic´ı intent-filter u pro danou aktivitu v manifestu aplikace a je vidˇet na následuj´ıc´ım v´ ypisu kódu. Jedná se nejjednoduˇsˇs´ı 57


Pouˇzit´ı NFC

definici. Filtru lze samozˇrejmˇe nastavit technologie tag˚ u, na které má reagovat apod. 1 2 3 4

< intent - filter > < action android : name = " android . nfc . action . NDEF_DISCOVERED " / > < data android : mimeType = " text / plain " / >

5.4.2

Foreground Dispatch System

Druh´ ym zp˚ usobem je tzv. Foreground Dispatch System. Jedná se v podstatˇe o dynamickou registraci aktivity pro komunikaci s NFC tagem, která má zároveˇ n nejvyˇsˇs´ı prioritu. Tento systém m˚ uˇze pouˇz´ıvat pouze aktivita, která je v danou chv´ıli aktivn´ı, tud´ıˇz jej´ı pˇrednost pˇred ostatn´ımi aktivitami je opravdu absolutn´ı. Pouˇzit´ı je rámcovˇe znázornˇeno v n´ıˇze uvedeném v´ ypisu kódu. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

// ziskani objektu pro praci s nfc NfcAdapter mAdapter = NfcAdapter . getDefaultAdapter ( this ) ; // pripaveny intent k naplneni PendingIntent mPendingIntent = PendingIntent . getActivity ( this , 0 , new Intent ( this , getClass () ) . addFlags ( Intent . F L A G _ A C T I V I T Y _ S I N G L E _ T O P ) , 0) ; // datovy filtr urcujici na co vse ma aktivita reagovat IntentFilter ndef = new IntentFilter ( NfcAdapter . A C TI O N _ N DE F _ D I SC O V E RE D ) ; try { ndef . addDataType ( " */* " ) ; } catch ( M a l f o r m e d M i m e T y p e E x c e p t i o n e ) { Log . e ( Consts . LOG_TAG , e . getMessage () ) ; } mFilters = new IntentFilter [] { ndef }; // filtr technologii na NfcA ( odpovida Mifare Classic 1 k ) mTechLists = new String [][] { new String [] { NfcA . class . getName () } };

Registrace resp. odregistrace by se mˇela provádˇet v pˇr´ısluˇsn´ ych metodách ˇzivotn´ıho cyklu aktivity - tedy napˇr. onResume() resp. onPause(). Prvn´ı parametr metody je odkaz na aktivitu, která má zájem o NFC komunikaci. 1 2

// registrace mAdapter . e n a b l e F o r e g r o u n d D i s p a t c h ( this , mPendingIntent , mFilters , mTechLists ) ;

58


3 4

Implementace QR ˇcteˇcky

// odregistrace mAdapter . d i s a b l e F o r e g r o u n d D i s p a t c h ( this ) ;

Pokud je aktivita u ´spˇeˇsnˇe zaregistrovaná v Foreground Dispatch Systemu a správn´ y NFC tag je k zaˇr´ızen´ı pˇribl´ıˇzen, napln´ı se definovan´ y mPendingIntent a vyvolá se metoda OnNewIntent, kterou je tˇreba v aktivitˇe pˇrekr´ yt. 1 2 3 4 5 6 7 8 9

@Override protected void onNewIntent ( Intent intent ) { super . onNewIntent ( intent ) ; // takto lze z intentu dostat data z NFC tagu Tag tag = intent . getParcelableExtra ( NfcAdapter . EXTRA_TAG ) ; // libovolne zpracovani dat ... return ; }

5.4.3

NDEF form´ at

Pokud je v NFC tagu uloˇzena zpráva ve formátu NDEF, lze jej´ı obsah definovat 3 bity oznaˇcen´ ymi jako TNF. Ze vˇsech podporovan´ ych TNF je pro klientskou aplikaci nejzaj´ımavˇejˇs´ı hodnota TNF_WELL_KNOWN, která ˇr´ıká, ˇze obsah NFC tagu je bud’ URI nebo MIME typ, kter´ y je jeˇstˇe dále urˇcen tzv. RTD. V tabulce 5.1 jsou uvedeny vybrané RTD typy, z nichˇz nˇekteré jsou pouˇzity v klientské aplikaci. Kompletn´ı pˇrehled TNF a RTD hodnot je dostupn´ y na stránce http://developer.android.com/guide/topics/ connectivity/nfc/nfc.html. RTD RTD_SMART_POSTER RTD_TEXT RTD_URI

mapov´ an´ı URI podle parsován´ı obsahu tagu MIME typ text/plain URI podle obsahu tagu

Tabulka 5.1: Pˇrehled nˇekter´ ych podporovan´ ych RTD

5.5

Implementace QR ˇ cteˇ cky

Jelikoˇz je mezi zvolen´ ymi technologiemi QR kód, bylo tˇreba do klientské aplikace implementovat ˇcteˇcku, která dokáˇze QR kódy dekódovat. V sekci 3.3 59


Databáze

jsou popsány vybrané knihovny, které maj´ı poˇzadovanou funkˇcnost. Pro implementaci byla vybrána knihovna Zbar z d˚ uvodu jej´ı snadné implementace a velmi rychlému dekódován´ı QR kód˚ u. Knihovnu je tˇreba zahrnout do projektu aplikace a dekódován´ı QR obrazce lze vyvolat pouh´ ym Intentem. Nen´ı tˇreba, aby mˇel uˇzivatel v zaˇr´ızen´ı nainstalovanou ˇza´dnou aplikaci 3. strany na skenován´ı QR kód˚ u. 1 2 3 4 5

if ( isCameraAvailable () ) { // pokud je kamera dostupna , lze skenovat QR kod Intent intent = new Intent ( getActivity () , ZBar Scanner Activity . class ) ; s t ar t A c t iv i t y F or R e s ul t ( intent , Z BAR _SC AN NER _R EQU ES T ) ; }

Jelikoˇz byla aktivita vyvolána metodou startActivityForResult(...), tak po u ´spˇeˇsném skenován´ı QR kódu se vrát´ı zpˇet do volaj´ıc´ı aktivity s v´ ysledkem obsaˇzen´ ym v Intentu. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

@Override public void onActivityResult ( int requestCode , int resultCode , Intent data ) { switch ( requestCode ) { case ZB AR _SC AN NER _R EQU EST : case Z B A R _ Q R _ S C A N N E R _ R E Q U E S T : // vysledek QR ctecky if ( resultCode == Activity . RESULT_OK ) { // dekodovany obsah QR kodu String qrMessage = data . getStringExtra ( ZBarConstants . SCAN_RESULT ) ; // libovolne zpracovani ... }

5.6

Datab´ aze

V aplikaci byla pouˇzita databáze pro persistenci dat. Na obrázku 5.6 je vidˇet datov´ y model databáze. Model nen´ı nijak zvláˇst’ komplexn´ı, nicménˇe je pro klientskou aplikaci vyhovuj´ıc´ı. Sloupce _id jsou vnitˇrn´ı identifikátory SQLite databáze na platformˇe Android. Pˇr´ıpadné sloupce id jsou identifikátory ze systému Tagiee. Tabulky found_beacon a resource jsou propojeny s tabulkou institu60


Verze pro tablety

tion prostˇrednictv´ım ciz´ıho kl´ıˇce. Tabulka resource udrˇzuje vˇsechny informace o multimediáln´ıch souborech dané instituce. Tabulka found_beacon v sobˇe udrˇzuje jiˇz navˇst´ıvené majáky v rámci dané instituce. Tabulka stats_to_be_send je vyuˇzita pouze pro ukládán´ı statistick´ ych dat pro server, která nemohla b´ yt odeslána z d˚ uvodu nedostupnosti internetového pˇripojen´ı.

Obrázek 5.6: Datov´ y model databáze

5.7

Verze pro tablety

V rámci Oborového projektu byla vytvoˇrena verze klientské aplikace Tagiee pro zaˇr´ızen´ı s vˇetˇs´ım displejem tzn. tablety apod. Stavebn´ı prvky aplikace - jiˇz zm´ınˇené Fragmenty - jsou pro tyto u ´ˇcely ideáln´ım prostˇredkem. V pˇr´ıpadˇe, ˇze jsou navrˇzené a vytvoˇrené jako znovupouˇzitelné, lze je poskládat do nového rozloˇzen´ı, které v´ıce vyhovuje vˇetˇs´ım zaˇr´ızen´ım pˇri zachován´ı stejné funkˇcnosti. Dalˇs´ım prostˇredkem jsou konfiguraˇcn´ı kvalifikátory, o kter´ ych je uvedeno v´ıce informac´ı v následuj´ıc´ı ˇcásti.

61


5.7.1

Verze pro tablety

Podpora r˚ uzn´ ych obrazovek

Aˇckoliv platforma Android nab´ız´ı nˇekteré prvky UI, které se um´ı automaticky pˇrizp˚ usobit zmˇenám obrazovky, neposkytuj´ı tyto ˇcasto nejlepˇs´ı rozhran´ı pro kaˇzdou velikost obrazovky. Z tohoto d˚ uvodu se vyuˇz´ıvaj´ı jiˇz zm´ınˇené konfiguraˇcn´ı kvalifikátory, které umoˇzn ˇuj´ı automaticky pˇri bˇehu aplikace zvolit pˇr´ısluˇsné zdroje pro aktuáln´ı konfiguraci. Pro definici rozloˇzen´ı prvk˚ u UI se pouˇz´ıvaj´ı XML soubory - tzn. layout. Standardn´ı um´ıstˇen´ı soubor˚ u je v adresáˇri /res/layout/, kde jsou uloˇzeny vˇsechny obecné XML konfiguraˇcn´ı soubory. Konfiguraˇcn´ı soubory pro konkrétn´ı konfiguraci se umist’uj´ı do adresáˇr˚ u, které maj´ı ve svém názvu konfiguraˇcn´ı kvalifikátory oddˇelené pomlˇckou - tzn. pro zaˇr´ızen´ı s vˇetˇs´ı obrazovkou4 systém hledá konfiguraˇcn´ı XML soubory napˇr´ıklad na cestˇe /res/layoutlarge/. Tento kvalifikátor pro velkou obrazovku je nicménˇe pˇr´ıliˇs obecn´ y a nedostaˇcuj´ıc´ı. Proto od verze 3.2 nab´ız´ı Android mnohem jemnˇejˇs´ı kvalifikátory (viz ˇca´st 4.1.4), nicménˇe pro zaˇr´ızen´ı s verz´ı systému niˇzˇs´ı neˇz 3.2 jsou tyto kvalifikátory neznámé a tak pro zpˇetnou kompatibilitu by se musely udrˇzovat XML soubory s rozloˇzen´ım UI prvk˚ u jak pro obecné, tak pro jemné kvalifikátory. Z toho d˚ uvodu byly zavedeny aliasy.

Pˇ r´ıklad pouˇ zit´ı Klientská aplikace pouˇz´ıvá standardnˇe jedno-panelové rozhran´ı, pˇriˇcemˇz pro tablety je dostatek prostoru pro pouˇzit´ı dvou-panelového rozhran´ı. S vyuˇzit´ım alias˚ u staˇc´ı vytvoˇrit nov´ y XML soubor definuj´ıc´ı rozloˇzen´ı UI prvk˚ u pro vˇetˇs´ı zaˇr´ızen´ı, kter´ y se uloˇz´ı na standardn´ı um´ıstˇen´ı (/res/layout/). Situace je tedy následuj´ıc´ı: • fragment_found_beacons.xml pro jedno-panelové rozloˇzen´ı • fragment_found_beacons_tablet.xml pro dvou-panelové rozloˇzen´ı Dalˇs´ım krokem je vytvoˇren´ı alias˚ u. Ty mohou b´ yt v libovolnˇe pojmenovaném XML souboru, kter´ y mus´ı b´ yt uloˇzen ve správném adresáˇri dle konfiguraˇcn´ıch kvalifikátor˚ u. Je tedy poˇrád nutné vytvoˇrit dva XML soubory, 4

7”a v´ıce

62


Verze pro tablety

jak pro obecn´ y kvalifikátor (large), tak pro nov´ y jemnˇejˇs´ı (napˇr. sw600dp), avˇsak staˇc´ı udrˇzovat pouze jeden layout XML soubor pro vˇetˇs´ı zaˇr´ızen´ı, coˇz je pro dalˇs´ı v´ yvoj v´ yhodnˇejˇs´ı. Následuj´ıc´ı ukázka kódu je z XML souboru uloˇzeného v adresáˇri /res/layout-large/ resp. /res/layout-sw600dp. Je zde vidˇet mapován´ı souboru fragment_found_beacons_tablet na fragment_found_beacons, pˇriˇcemˇz obsah obou soubor˚ u je odliˇsn´ y. 1 2 3 4

< resources > < item name = " f r a g m en t _ f o un d _ b ea c o n s " type = " layout " > @layout / f r a g m e n t _ f o u n d _ b e a c o n s _ t a b l e t

V kódu aplikace poté staˇc´ı pˇri vytváˇren´ı UI otestovat, které UI prvky jsou dostupné a zjistit tak aktuáln´ı konfiguraci zaˇr´ızen´ı. V následuj´ıc´ı ukázce kódu je vidˇet vytvoˇren´ı uˇzivatelského rozhran´ı ze zdroje pojmenovaného fragment_found_beacons, coˇz bude systém d´ıky vytvoˇren´ ym alias˚ um naˇc´ıtat z odliˇsn´ ych XML soubor˚ u dle aktuáln´ı konfigurace. 1 2 3 4

@Override public View onCreateView ( LayoutInflater inflater , ViewGroup container , Bundle savedInstanceState ) { // vytvoreni View ze zdroje , ktery je definovan aliasem View root = inflater . inflate ( R . layout . fragment_found_beacons , container , false ) ;

5 6 7

// obsahuje layout pro telefony mListView = ( ListView ) root . findViewById ( R . id . fo un dBe ac ons Lis tV iew ) ; // obsahuje layout pro tablety mGridView = ( GridView ) root . findViewById ( R . id . fo un dBe ac ons Gri dV iew ) ;

8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

if ( mListView != null ) { // jedno - panelovy layout } if ( mGridView != null ) { // dvou - panelovy layout } return root ; }

Na obrázku 5.7 je zobrazen pˇr´ıklad r˚ uzného rozloˇzen´ı UI v závislosti, na konfiguraci zaˇr´ızen´ı. Je patrné, ˇze pro tablety je pouˇzito dvou-panelové rozhran´ı, kde jsou nav´ıc jednotlivá hodnocen´ı zobrazena ve 3 sloupc´ıch. Pro menˇs´ı zaˇr´ızen´ı jsou jednotlivá hodnocen´ı zobrazena pˇres celou ˇs´ıˇrku displeje v jednom sloupci a celá navigace se zmˇenila z vertikáln´ı na horizontáln´ı. Je zde 63


(a) Zobrazen´ı hodnocen´ı dané instituce na tabletu.

Tagiee Admin

(b) Zobrazen´ı hodnocen´ı dané instituce na telefonu.

Obrázek 5.7: Ukázka aplikace pro r˚ uzné konfigurace zaˇr´ızen´ı také vidˇet, ˇze si aplikace porad´ı s r˚ uznˇe nastaven´ ym jazykov´ ym prostˇredn´ım v zaˇr´ızen´ı. Na tabletu je nastaveno kompletnˇe ˇceské prostˇred´ı a na telefonu je anglické prostˇred´ı ovˇsem s ˇcesk´ ym formátem ˇcasu a data.

5.8

Tagiee Admin

V rámci pˇredmˇetu KIV/MKZ byla vytvoˇrena administraˇcn´ı aplikace pro ´ celem aplikace je dát správci instituc´ı moserverovou ˇcást systému Tagiee. Uˇ biln´ı nástroj pro zobrazen´ı rychlého pˇrehledu statistik, hodnocen´ı, pˇridáván´ı nov´ ych lokac´ı a pˇr´ıpravu NFC tag˚ u pro jednotlivé majáky.

5.8.1

Funkce aplikace

Administrátorská aplikace byla navrˇzena, aby poskytovala následuj´ıc´ı funkˇcnost:

Pˇ rihl´ aˇ sen´ı Kaˇzd´ y administrátor má v systému Tagiee svoje uˇzivatelské jméno a heslo, pod kter´ ym m˚ uˇze spravovat j´ım vytvoˇrené instituce. Zadán´ım svého jména 64


Tagiee Admin

a hesla, které je shodné s u ´daji ve webové administraci, se administrátor pˇrihlás´ı a jsou mu k dispozici následuj´ıc´ı funkce pro jeho instituce. Následuj´ıc´ı funkce jsou k dispozici pouze po u ´spˇeˇsném pˇrihláˇsen´ı administrátora

Pˇ rehled instituc´ı Aplikace nab´ıdne administrátorovi pˇrehled vˇsech jeho instituc´ı, jejich hodnocen´ı a struˇcné statistiky. Jedná se o statistiky typu celkov´ y poˇcet návˇstˇevn´ık˚ u, poˇcet návˇstˇevn´ık˚ u za mˇes´ıc. Dalˇs´ım statistick´ ym u ´dajem bude pomˇer platforem zaˇr´ızen´ı, které danou instituci navˇst´ıvila.

Pˇ rehled hodnocen´ı Aplikace umoˇzn´ı administrátorovi zobrazit vˇsechna uloˇzená hodnocen´ı pro konkrétn´ı instituci seˇrazená sestupnˇe podle ˇcasu pˇridán´ı.

Zobrazen´ı maj´ ak˚ u a statistik Administraˇcn´ı klient umoˇzn´ı uˇzivateli zobrazit seznam vˇsech aktivn´ıch i neaktivn´ıch maják˚ u v dané instituci. U kaˇzdého majáku budou statistické u ´daje o tom, kolikrát byl maják objeven a jakou metodou / technologi´ı byl objeven. Posledn´ı u ´daj bude zobrazen v podobˇe koláˇcového grafu.

Pˇ r´ıprava NFC tagu Aplikace dále umoˇzn´ı pro vybran´ y maják vytvoˇrit NFC tag - resp. zapsat na nˇej potˇrebné u ´daje. Uˇzivatel bude m´ıt na v´ ybˇer, zda chce NFC tag trvale zamknout proti pˇrepsán´ı a zda chce pˇridat do tagu voliteln´ yu ´daj - struˇcn´ y popis majáku - pro univerzáln´ı NFC ˇcteˇcky.

Uloˇ zen´ı lokace Klient umoˇzn´ı uˇzivateli pˇridávat k instituci nové lokace, které jdou pˇridávat jednotliv´ ym maják˚ um. Lokace je urˇcena jménem a libovolnou kombinac´ı 65


Tagiee Admin

aktuáln´ı polohy, seznamem okoln´ıch vys´ılaj´ıc´ıch WiFi zaˇr´ızen´ı seˇrazen´ ych sestupnˇe dle s´ıly signálu a seznamem okoln´ıch vys´ılaj´ıc´ıch Bluetooth zaˇr´ızen´ı.

5.8.2

Pˇ r´ıprava NFC tagu

Pˇredpoklady a základy pro komunikaci s ostatn´ımi NFC zaˇr´ızen´ımi jsou uvedeny v ˇca´sti 5.4. V této ˇcásti bude pouze struˇcnˇe popsán zp˚ usob zápisu NDEF zpráv na NFC tagy. V praxi mohou pˇri zápisu NDEF zprávy nastat 2 situace. Prvn´ı situace je bezproblémová a na NFC tag lze zprávu zapsat. V následuj´ıc´ım kódu je vidˇet zápis krátkého identifikátoru ve formátu SMART POSTER a obyˇcejného textu. U obyˇcejného textu je tˇreba urˇcit, jak´ ym jazykem je napsán. Kódy jazyk˚ u jsou urˇceny podle organizace IANA. Podle specifikace NFC fóra je kaˇzd´ y NDEF Well Known Type textov´ y záznam formátován následovnˇe. Po prvn´ım bajtu, jehoˇz sloˇzen´ı je vidˇet v tabulce 5.2, následuje IANA kód jazyka záznamu. Poˇcet byt˚ u kódu jazyka je urˇcen právˇe v prvn´ım bajtu záznamu. Zbytek je zpráva samotná. bity 7 6 0..5

v´ yznam 0: UTF-8, 1: UTF-16 mus´ı b´ yt nula délka IANA jazykového kódu

Tabulka 5.2: Ukázka sloˇzen´ı prvn´ıho bajtu textového NFC RTD záznamu.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

// nejdriv je treba dostat byty z promennych ubid a desc byte [] payload = ubid . getBytes ( Charset . forName ( " UTF -8 " ) ) ; byte [] payloadDescPrep = desc . getBytes ( Charset . forName ( " UTF -8 ")); byte [] finalPayload = new byte [ payloadDescPrep . length + 3]; // LSB 0100000 znamena ze IANA kod je 2 byty dlouhy a zprava je v UTF -8 finalPayload [0] = 0 x02 ; // zprava bude v ceskem jazyce , kteremu odpovida kod cs finalPayload [1] = 0 x63 ; // c finalPayload [2] = 0 x73 ; // s System . arraycopy ( payloadDescPrep , 0 , finalPayload , 3 , payloadDescPrep . length ) ; // pripraveni NDEF zaznamu na zapis

66


14 15

Ukázky aplikac´ı

NdefRecord record = new NdefRecord ( NdefRecord . TNF_WELL_KNOWN , NdefRecord . RTD_SMART_POSTER , null , payload ) ; NdefRecord recordDesc = new NdefRecord ( NdefRecord . TNF_WELL_KNOWN , NdefRecord . RTD_TEXT , null , finalPayload ) ;

V druhém pˇr´ıpadˇe se m˚ uˇze stát, ˇze na tag nep˚ ujde zapsat. Jednou z pˇr´ıˇcin m˚ uˇze b´ yt skuteˇcnost, ˇze tag nen´ı na zápis NDEF zpráv pˇripraven. To tag dává na vˇedom´ı t´ım, ˇze podporuje technologii NDEFFormatable. Pak lze takov´ y tag naformátovat a NDEF zprávu zapsat. Pokud na tag nelze NDEF zprávu zapsat ani nen´ı NDEFFormatable, je pro tyto u ´ˇcely tag zpravidla nepouˇziteln´ y.

5.9

Uk´ azky aplikac´ı

V této kapitole jsou nasn´ımané obrazovky pˇri pouˇz´ıván´ı jak klientské aplikace Tagiee, tak administrátorské aplikace Tagiee Admin. Ukázka aplikace na tabletu je na obrázku 5.7. Pro ukázku aplikace byla pouˇzita zaˇr´ızen´ı Samsung Galaxy Nexus a Asus Transformer TF101.

67


5.9.1


Tagiee

(a) Seznam vˇsech instituc´ı v okol´ı

(b) Pˇrihláˇsen´ı k instituci z historie

(c) Základn´ı informace o instituci

(d) Moˇznost vyhled´ av´ an´ı maj´ ak˚ u

(e) Seznam navˇst´ıven´ ych maják˚ u

(f) Zobrazen´ı obsahu konkrétn´ıho majáku

68

jiˇz


5.9.2


Tagiee Admin

(a) Pˇrihlaˇsovac´ı obrazovka

(b) Seznam instituc´ı pˇrihl´ aˇseného správce vˇcetnˇe z´ akladn´ıch statistik

(d) Pˇr´ıprava obsahu, kter´ y bude zaps´ an na NFC tag

(c) Seznam vˇsech majáku konkrétn´ı instituce vˇcetnˇe statistik

(e) Rozhran´ı pro uloˇzen´ı lokace do systému. Ta m˚ uˇze b´ yt poté pˇriˇrazena k majáku v administraci.

69

6 Ovˇeˇren´ı funkˇcnosti 6.1

ˇ Bory Modelov´ a situace - DOD are´ al ZCU

ˇ Bory pˇri Dni otevˇren´ Systém Tagiee by se ideálnˇe dal pouˇz´ıt v areálu ZCU ych dveˇr´ı. ˇ pˇricház´ı zejména velké Den otevˇren´ ych dveˇr´ı je akce, pˇri n´ıˇz do areálu ZCU mnoˇzstv´ı zájemc˚ u o budouc´ı studium na Západoˇceské univerzitˇe v Plzni. Ti si procházej´ı vˇsechny budovy, ve kter´ ych jsou pro nˇe pˇripraveny r˚ uzné ukázky a soutˇeˇze, zjiˇst’uj´ı informace o pr˚ ubˇehu studia apod. K tomu je tˇreba, aby byly na vˇsech stanoviˇst´ıch“ informaˇcn´ı letáky a personál, kter´ y by podal ” dodateˇcné informace. S vyuˇzit´ım systému Tagiee bude kaˇzdá budova v areálu zavedená v systému, tud´ıˇz návˇstˇevn´ıci budou na mapˇe vidˇet popis a polohu jednotliv´ ych budov. Kaˇzdé patro v kaˇzdé budovˇe bude m´ıt u vstupu nalepen´ y QR kód identifikuj´ıc´ı jednotlivé katedry s´ıdl´ıc´ı na patˇre. U vˇsech v´ yznamnˇejˇs´ıch m´ıstnost´ı (laboratoˇre atd.) budou také u dveˇr´ı QR kódy pˇr´ıpadnˇe doplnˇené o NFC tagy. Dále lze vyuˇz´ıt stávaj´ıc´ı infrastrukturu WiFi s´ıtˇe pro urˇcen´ı pˇribliˇzné polohy uvnitˇr budovy a nab´ıdnout návˇstˇevn´ıkovi nejbliˇzˇs´ı informaˇcn´ı majáky.

6.2

ˇ Bory Ovˇ eˇ ren´ı funkˇ cnosti - Are´ al ZCU

Pro ovˇeˇren´ı funkˇcnosti klientské aplikace a celého systému byla vytvoˇrena instituce Západoˇceská univerzita, pro kterou byla vytvoˇrena sada informaˇcn´ıch maják˚ u. Majáky jsou vytvoˇreny pro jednotlivé budovy, jak je vidˇet na obrázku 6.2. Dále jsou vytvoˇreny informaˇcn´ı majáky pro Katedru informatiky a v´ ypoˇcetn´ı techniky ve 4. patˇre budovy FAV, které jsou znázornˇeny na zjednoduˇseném plánku na obrázku 6.1.

Seznam venkovn´ıch maj´ ak˚ u • Fakulta aplikovan´ ych vˇed • Fakulta elektrotechnická 70

Ovˇeˇren´ı funkˇcnosti

ˇ Bory Ovˇeˇren´ı funkˇcnosti - Areál ZCU

Obrázek 6.1: Mapa 4. patra budovy FAV.

ˇ Bory. Obrázek 6.2: Venkovn´ı mapa areálu ZCU 71



• Knihovna Bory • Katedra tˇelesné v´ ychovy a sportu ˇ Bory • Menza ZCU

Seznam vnitˇ rn´ıch maj´ ak˚ u 1. Uˇcebna poˇc´ıtaˇcové grafiky 2. Uˇcebna poˇc´ıtaˇcov´ ych s´ıt´ı 3. Kanceláˇr Doc. Ing. Pˇremysl Brada, MSc. PhD. 4. EEG ERP uˇcebna 5. Katedra informatiky a v´ ypoˇcetn´ı techniky Speciáln´ım majákem, kter´ y nen´ı na mapách znázornˇen, je Laboratoˇr digitáln´ı fabriky, která je um´ıstˇena na stejné pozici jako maják ˇc´ıslo 1, ovˇsem o patro n´ıˇze. Vˇsechny vnitˇrn´ı majáky jsou definovány WiFi signály s´ıtˇe eduroam a zcumobile. Jedin´ y maják ˇc´ıslo 3 je urˇcen i Bluetooth signálem. Venkovn´ı majáky jsou urˇceny pouze svou geografickou polohou, kromˇe majáku budovy, kde s´ıdl´ı Katedra tˇelesné výchovy a sportu 1 . Ten obsahuje krom geografické polohy i seznam signál˚ u WiFi.

6.2.1

V´ ysledky ovˇ eˇ ren´ı

Pro ovˇeˇren´ı správné funkˇcnosti klientské aplikace byla pouˇzita následuj´ıc´ı zaˇr´ızen´ı: • Samsung Galaxy Nexus - smartphone, 4,65”, Android 4.2.2, 1,2 GHz dual-core Cortex-A9, 1 GB RAM • Sony Ericsson Xperia Neo V - smartphone, 3,7”, Android 4.0.3, 1 GHz Snapdragon MSM8255, 512 MB RAM 1

na obr´ azku 6.2 se jedn´ a o maj´ ak vpravo dole

72



• Samsung Google Nexus S - smartphone, 4”, Android 4.1.2, 1 GHz Cortex-A8, 512 MB RAM • ASUS Eee Pad Transformer TF101 - tablet, 10,1”, Android 4.0.3, R Tegra2TM , 1 GB RAM NVIDIA Na obrázc´ıch 6.1 a 6.2 jsou kromˇe maják˚ u vyznaˇceny jeˇstˇe pozice, kde prob´ıhalo zjiˇst’ován´ı polohy a dostupn´ ych maják˚ u v okol´ı. Tyto m´ısta jsou oznaˇceny p´ısmeny A - D. Na obrázku 6.3 jsou ukázány v´ ysledky nalezen´ ych maják˚ u pˇri pr˚ uzkumu jak uvnitˇr budovy, tak venku v areálu univerzity. V ˇca´sti (c) a (d) jsou v´ ysledky z téhoˇz m´ısta, avˇsak v´ ysledky nejsou zcela shodné. V ˇca´sti (c) je nav´ıc Laboratoˇr digitáln´ı fabriky, která je ovˇsem o patro n´ıˇze. D´ıky tomu, ˇze WiFi signál projde skrz podlahu, mohou b´ yt WiFi otisky dvou maják˚ u, které spolu soused´ı (ve smyslu pater), velmi podobné a m˚ uˇze tak doj´ıt k takovéto chybné identifikaci. Pro tento pˇr´ıpad je vhodnˇejˇs´ı vyuˇz´ıt technologii Bluetooth pro identifikaci maják˚ u, ˇci vhodnˇe omezit s´ılu vys´ılaného WiFi signálu, aby neproˇsel skrz podlahu. Dalˇs´ı nepˇresn´ y v´ ysledek je vidˇet na obrázku v ˇcásti (e), kde je venku detekován maják Katedry tˇelesné výchovy a sportu, aˇckoliv je od nˇej uˇzivatel dostateˇcnˇe vzdálen2 . Jedná se o hraniˇcn´ı pozici, pokud se vzdálenost zvˇetˇs´ı o dalˇs´ıch pár metr˚ u, maják jiˇz nen´ı identifikován. Tato nepˇresnost je zp˚ usobena jiˇz zm´ınˇen´ ym faktem, ˇze tento jedin´ y maják je moˇzné identifikovat i podle WiFi otisku. Ve venkovn´ıch prostorách, kde ˇs´ıˇren´ı WiFi signálu nebrán´ı ˇzádné pˇrekáˇzky jako napˇr. zdi, je dosah majáku natolik v´ yznamn´ y, ˇze m˚ uˇze zp˚ usobovat tyto chybné identifikace. Ostatn´ı majáky - tzn. venkovn´ı budovy urˇcené pouze geografickou polohou, patra a uˇcebny urˇcené QR kódem, NFC tagem, Bluetooth signálem, WiFi signálem ˇci jejich kombinacemi - byly identifikovány korektnˇe. V´ yˇse uvedené chybné identifikace byly zp˚ usobeny vlastnostmi technologi´ı, které nelze nijak zmˇenit. Pˇri dodrˇzován´ı následuj´ıc´ıch zásad, lze tyto chybné identifikace eliminovat. • Venkovn´ı majáky definovat pouze pomoc´ı geografické polohy. • Pˇri velké hustotˇe WiFi vys´ılaˇc˚ u je vhodné doplnit definici maják˚ u o Bluetooth otisk. 2

poloha uˇzivatele je zn´ azornˇena modrou ˇsipkou

73



• Pokud spolu majáky soused´ı ve smyslu pater, je vhodné bud’ omezit v´ ykon WiFi vys´ılaˇc˚ u ˇci definovat majáky pouze Bluetooth otiskem.

(a) Dostupné maj´ aky na pozici A.

(b) Dostupné majáky na pozici B.

(d) Dostupné majáky na pozici C, situace 2.

(c) Dostupné majáky na pozici C.

(e) Dostupné majáky na pozici D.

Obrázek 6.3: Ukázka v´ ysledk˚ u pr˚ uzkumu okoln´ıch maják˚ u.

74

7 Závˇer C´ılem této diplomové práce bylo prozkoumat trh existuj´ıc´ıch systém˚ u informaˇcn´ıch maják˚ u, zjistit jaké technologie a zp˚ usoby vyuˇz´ıvaj´ı pro identifikaci maják˚ u a dále navrhnout dalˇs´ı moˇznosti, jak lze informaˇcn´ı majáky identifikovat vyuˇzit´ım mobiln´ıho zaˇr´ızen´ı. Na základˇe zjiˇstˇen´ ych informac´ıch byla navrˇzena a realizována mobiln´ı aplikace pro systém informaˇcn´ıch maják˚ u na platformˇe Android. Bˇehem anal´ yzy bylo nalezeno a prozkoumáno celkem ˇsest existuj´ıc´ıch systém˚ u. U kaˇzdého z nich byla popsána základn´ı moˇznost pouˇzit´ı systému vˇcetnˇe technologi´ı, které pouˇz´ıvá pro identifikaci maják˚ u. Dále bylo navrˇzeno celkem deset metod / technologi´ı, jeˇz se daj´ı vyuˇz´ıt pro identifikaci informaˇcn´ıch maják˚ u mobiln´ım zaˇr´ızen´ım, at’ se jedná o identifikaci maják˚ u uvnitˇr budovy, ˇci ve venkovn´ıch prostorech. Vzhledem k obecnosti navrˇzeného systému Tagiee a velké otevˇrenosti Android SDK (oproti ostatn´ım majoritn´ım mobiln´ım platformám) bylo vybráno celkem ˇsest metod / technologi´ı pro identifikaci maják˚ u, které budou implementovány v klientské aplikaci systému Tagiee. Klientská aplikace byla vytvoˇrena tak, aby se dala pohodlnˇe pouˇz´ıvat jak na telefonech, tak na tabletech. Správná funkˇcnost aplikace vˇcetnˇe algoritm˚ u pro identifikaci informaˇcn´ıch maják˚ u byla ovˇeˇrena na modelové situaci v areálu Západoˇceské univerzity v Plzni. Instituce ˇc´ıtá 5 venkovn´ıch a 6 vnitˇrn´ıch maják˚ u, jeˇz byly zámˇernˇe navrˇzeny tak, aby se otestovaly vˇsechny moˇznosti identifikace maják˚ u. Aplikace identifikovala vˇetˇsinu maják˚ u korektnˇe, chybné identifikace byly zp˚ usobeny nevhodn´ ym pouˇzit´ım technologi´ı. Detailn´ı v´ ysledky ovˇeˇren´ı jsou uvedeny v kapitole 6. Systémy informaˇcn´ıch maják˚ u jsou v souˇcasné dobˇe rozv´ıjej´ıc´ım se oborem a lze oˇcekávat jejich ˇcastˇejˇs´ı vyuˇzit´ı ve veˇrejné, vzdˇelávac´ı i komerˇcn´ı sféˇre. Cel´ y systém Tagiee vˇcetnˇe mobiln´ı klientské aplikace se ukázal jako pouˇziteln´ y a urˇcitˇe má potenciál k dalˇs´ımu rozvoji. Mezi jedno z moˇzn´ ych rozˇs´ıˇren´ı klientské aplikace patˇr´ı implementace sluˇzby Google Cloud Messaging, d´ıky které by pak správci instituc´ı byli schopni zas´ılat krátké zprávy na zaˇr´ızen´ı uˇzivatel˚ u, kteˇr´ı jejich instituci navˇst´ıvili, a mohli je tak napˇr´ıklad informovat o nov´ ych exponátech ˇci prob´ıhaj´ıc´ıch akc´ıch.

75

Seznam obr´ azk˚ u 2.1 2.2 2.3 2.4

Zobrazen´ı plán˚ u jednotliv´ ych pater nákupn´ıho stˇrediska Arcaden, Hamburg, Nˇemecko . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 Ukázka natrénovaného systému. Zelené body urˇcuj´ı polohu uloˇzen´ ych otisk˚ u“.[Bolliger()] . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 ” Ukázka aplikace TripAdvisor pro hlavn´ı mˇesto Praha - seznam turistick´ ych atrakc´ı. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Ukázka klient˚ u systému informaˇcn´ıch maják˚ u pro konkrétn´ı instituce realizované na platformˇe Android . . . . . . . . . . . 13

3.1 3.2 3.3 3.4

Zp˚ usob rozloˇzen´ı a v´ yznam informac´ı uvnitˇr QR kódu. [qr-(2000)] Ukázka QR kód˚ u . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Pˇr´ıklad pouˇzit´ı WiFi otisk˚ u. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Jak vypadá NFC tag uvnitˇr. [nfc(b)] . . . . . . . . . . . . . .

16 18 20 24

4.1 4.2 4.3 4.4 4.5

Ukázka UI prvku Action Bar[and(a)] . . . . . . . Ukázka UI prvku Title Bar . . . . . . . . . . . . . Porovnán´ı pod´ılu jednotliv´ ych verz´ı OS Android . ˇ Zivotn´ı cyklus fragmentu.[and(c)] . . . . . . . . . Ukázka v´ıcenásobného pouˇzit´ı fragmentu.[and(c)]

. . . . .

. . . . .

. . . . .

. . . . .

. . . . .

. . . . .

. . . . .

34 34 36 37 38

5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7

Návrh komponent UI a jejich provázán´ı . . . . Algoritmus hledán´ı maják˚ u. . . . . . . . . . . Ukázka zapnut´ı / vypnut´ı sluˇzeb Google. . . . API kl´ıˇce pro Android aplikaci. . . . . . . . . Rozhodován´ı Tag Dispatch Systemu. [and(d)] Datov´ y model databáze . . . . . . . . . . . . . Ukázka aplikace pro r˚ uzné konfigurace zaˇr´ızen´ı

. . . . . . .

. . . . . . .

. . . . . . .

. . . . . . .

. . . . . . .

. . . . . . .

. . . . . . .

46 52 53 54 57 61 64

6.1 6.2 6.3

Mapa 4. patra budovy FAV. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 ˇ Bory. . . . . . . . . . . . . . . . . 71 Venkovn´ı mapa areálu ZCU Ukázka v´ ysledk˚ u pr˚ uzkumu okoln´ıch maják˚ u. . . . . . . . . . 74

. . . . . . .

. . . . . . .

Seznam tabulek 3.1

Maximáln´ı dosah a pˇr´ıkon Bluetooth zaˇr´ızen´ı dle tˇr´ıdy.[bt()] . 21

4.1 4.2

Nové kvalifikátory.[and(b)] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 Pˇr´ıklad pouˇzit´ı kvalifikátor˚ u.[and(b)] . . . . . . . . . . . . . . 35

5.1 5.2

Pˇrehled nˇekter´ ych podporovan´ ych RTD . . . . . . . . . . . . . 59 Ukázka sloˇzen´ı prvn´ıho bajtu textového NFC RTD záznamu. . 66

Pˇ rehled pouˇ zit´ ych zkratek a znaˇ cen´ı Zkratka API BSSID BTS DOD dp

dpi Hz IMEI LED MAC NFC

QR RSSI SDK UI ˇ ZCU

Vysvˇ etlen´ı Application Programming Interface - jedná se o sadu tˇr´ıd, funkc´ı ˇci protokol˚ u nˇejaké knihovny. Basic Service Set Identification - unikátn´ı identifikace bezdrátového pˇr´ıstupového bodu. Base Transceiver Station - zaˇr´ızen´ı usnadˇ nuj´ıc´ı bezdrátovou komunikaci mezi s´ıt´ı operátora a mobiln´ım zaˇr´ızen´ım. Den otevˇren´ ych dveˇr´ı. Density-independent Pixel - virtuáln´ı jednotka pixelu, která je ekvivalentem jednoho fyzického obrazového bodu na obrazovce s 160 dpi. Pˇri dots per inch - poˇcet obrazov´ ych bod˚ u, které se vejdou do délky jednoho palce. Hertz - jednotka frekvence v soustavˇe SI. International Mobile Equipment Identity - unikátn´ı patnáctim´ıstné ˇc´ıslo pˇriˇrazené v´ yrobcem telefonu. Light-Emitting Diode - polovodiˇcov´ y svˇeteln´ y zdroj. Media Access Control - jedineˇcn´ y identifikátor s´ıt’ového zaˇr´ızen´ı. Near Filed Communication - sada standard˚ u definuj´ıc´ı architekturu bezdrátové technologie pro komunikaci na krátké vzdálenosti. Quick Response - nejˇcastˇeji pouˇzitá ve spojen´ı s QR kódy. Received Signal Strength Indication - oznaˇcen´ı pro jednotku oznaˇcuj´ıc´ı kvalitu signálu pro bezdrátová zaˇr´ızen´ı. Software Development Kit - v´ yvojová sada umoˇzn ˇuj´ıc´ı v´ yvoj aplikac´ı pro OS Android. User Interface - uˇzivatelské rozhran´ı. Západoˇceská univerzita v Plzni.

Literatura [and(a)] Action Bar [online]. a. [cit. 20.4.2013]. Dostupné z: http://developer.android.com/design/patterns/actionbar.html. [and(b)] Android 3.2 APIs [online]. b. [cit. 20.4.2013]. Dostupné z: http://developer.android.com/about/versions/android3.2.html. [and(c)] Fragments [online]. c. [cit. 20.4.2013]. Dostupné z: http://developer.android.com/guide/components/fragments.html. [and(d)] NFC Basics [online]. d. [cit. 23.4.2013]. Dostupné z: http://developer.android.com/guide/topics/connectivity/nfc/ nfc.html. [and(e)] Eric Schmidt: Google now at 1.5 million Android activations per day [online]. e. [cit. 19.4.2013]. Dostupné z: http://www.engadget.com/2013/04/16/eric-schmidt-googlenow-at-1-5-million-android-activations-per/. [bt()] A Look at the Basics of Bluetooth nology [online]. [cit. 16.4.2013]. http://www.bluetooth.com/Pages/Basics.aspx.

Wireless TechDostupné z:

[bt-()] New Alliance helps you find ‘needle in haystack’ [online]. [cit. 19.4.2013]. Dostupné http://conversations.nokia.com/2012/08/23/new-alliancehelps-you-find-needle-in-a-haystack/.

a z:

[byt()] ByteLight [online]. [cit. 13.4.2013]. http://www.bytelight.com/faqs.

z:

Dostupné

[ind()] Indoor Maps availability Google Maps for Mobile Help [online]. [cit. 10.4.2013]. Dostupné z: http://support.google.com/gmm/bin/answer.py?hl=en&answer= 1685827&topic=1685871&ctx=topic. 79

[loc()] Technology [online]. [cit. 17.4.2013]. http://locata.com/technology/.

Dostupné

[nfc(a)] NFC Forum [online]. a. [cit. 16.4.2013]. Dostupné http://www.nfc-forum.org/aboutnfc/nfc_andy_contactless. [nfc(b)] NFC Tag Antennas [online]. b. [cit. 16.4.2013]. http://rapidnfc.com/nfc_tag_antennas.

z: z:

Dostupné z:

[nfc(c)] Reverse-Engineering a Cryptographic RFID Tag [online]. c. [cit. 17.4.2013]. Dostupné z: http://www.cs.virginia.edu/ evans/pubs/usenix08/usenix08.pdf. [nfc(d)] NFC Tag Types [online]. d. [cit. 16.4.2013]. http://www.nfc.cc/technology/nfc-tag-types/.

Dostupné z:

[qr-(2000)] Information technology — Automatic identification and data capture techniques — Bar code symbology — QR Code [online]. 2000. [cit. 14.4.2013]. Dostupné z: http://raidenii.net/files/datasheets/misc/qr_code.pdf. [wim()] WiMAX vs. LTE: Should You Switch? [online]. [cit. 18.4.2013]. Dostupné z: http://www.pcmag.com/article2/0,2817,2403490,00.asp. [Bolliger()] BOLLIGER, P. RedPin - Adaptive. Zero-Configuration Indoor Localization through User Collaboration [online]. [cit. 13.4.2013]. Dostupné z: http://www.vs.inf.ethz.ch/publ/papers/bolligphredpin2008.pdf. [Cooksey()] COOKSEY, D. Understanding sitioning System [online]. [cit. 14.4.2013]. http://www.montana.edu/gps/understd.html.

the

Global PoDostupné z:

A Pˇr´ılohy A.1

Struktura CD

Pˇriloˇzené CD obsahuje následuj´ıc´ı adresáˇre: • diplomova-prace: V tomto adresáˇri jsou vˇsechny soubory potˇrebné k u ´spˇeˇsnému pˇreloˇzen´ı textu diplomové práce. – img - obsahuje vˇsechny obrázky pouˇzité v diplomové práci • javadoc-dokumentace: Obsahuje vˇsechny soubory vygenerované JavaDoc dokumentace. • knihovny: Tento adresáˇr obsahuje knihovny pouˇzité pˇri v´ yvoji klientské aplikace. – Commons-lang3 - z této knihovny je pouˇzita funkce na escapován´ı národn´ıch znak˚ u – Gson - knihovna pro parsován´ı JSON zpráv – JakeWharton-Android-ViewPagerIndicator-8cd549f - knihovna pro zobrazen´ı identifikátor˚ u prvku UI ViewPager – YouTubeAndroidPlayerApi-1.0.0 - knihovna pro pˇrehráván´ı streamovaného videa z YouTube • ZBarScannerLibrary - knihovna ˇcteˇcky QR kód˚ u jako Android projekt • zdrojove-kody – Tagiee - tento adresáˇr obsahuje projekt celé klientské aplikace. V pˇr´ıpadˇe importován´ı projektu (lze pouze do Eclipse IDE) je tˇreba m´ıt nainstalované Android SDK a naimportovanou knihovnu google-play-services lib. Po importován´ı projektu je tˇreba v jeho nastaven´ı nastavit správné cesty ke vˇsem v´ yˇse uveden´ ym knihovnám.

i

Pˇr´ılohy

A.2 A.2.1

Uˇzivatelská pˇr´ıruˇcka

Uˇ zivatelsk´ a pˇ r´ıruˇ cka Instalace aplikace

Klientskou aplikaci si lze stáhnout na adrese http://dev.tagiee.com v sekci Android. Aplikace (.apk soubor) je zde ke staˇzen´ı v nˇekolika verz´ıch, avˇsak doporuˇceno je stáhnout nejnovˇejˇs´ı verzi 1.0.0. Aplikace nen´ı v souˇcasné dobˇe um´ıstˇena v oficiáln´ım portálu aplikac´ı Google Play, tud´ıˇz je nutné, aby mˇel uˇzivatel povoleno instalovat aplikace z jin´ ych zdroj˚ u, neˇz je Google Play. Povolen´ı se v zaˇr´ızen´ı nastavuje následovnˇe1 : Nastaven´ı -> Zabezpeˇcen´ı -> Správa zaˇr´ızen´ı -> Povolit neznámé zdroje. Pro u ´spˇeˇsnou instalaci je tˇreba m´ıt mobiln´ı zaˇr´ızen´ı s OS Android ve verzi 3.0+ a alespoˇ n 10 MB volného m´ısta. Pokud si uˇzivatel stáhne instalaˇcn´ı soubor do vnitˇrn´ı pamˇeti telefonu, lze ho pomoc´ı libovolného správce soubor˚ u spustit a aplikace se nainstaluje. V pˇr´ıpadˇe, ˇze si uˇzivatel stáhne instalaˇcn´ı soubor do poˇc´ıtaˇce, je tˇreba ho bud’ pˇrekop´ırovat do mobiln´ıho zaˇr´ızen´ı, kde se spust´ı dˇr´ıve uveden´ ym zp˚ usobem, nebo ho nainstalovat vyuˇzit´ım programu adb pˇr´ıkazem uveden´ ym n´ıˇze. Tento postup pˇredpokládá, ˇze má uˇzivatel na svém poˇc´ıtaˇci nainstalován Android SDK, konkrétnˇe bal´ık Android SDK Platform-tools. adb install Tagiee_1_0_0 . apk

Analogick´ ym zp˚ usobem lze nainstalovat i administrátorskou aplikaci TagieeAdmin, která je dostupná na stejné adrese v sekci Android.

A.2.2

Pouˇ z´ıv´ an´ı aplikace

Po u ´spˇeˇsné instalaci a spuˇstˇen´ı aplikace jsou okamˇzitˇe vyhledávány instituce v okol´ı. V pˇr´ıpadˇe, ˇze zaˇr´ızen´ı nemá povoleny sluˇzby pro zjiˇst’ován´ı polohy, je nutné se k instituci pˇrihlásit ruˇcnˇe. Vytvoˇrená instituce Západoˇceské univerzity v Plzni má sv˚ uj unikátn´ı identifikátor zcu. Po pˇrihláˇsen´ı m˚ uˇze uˇzivatel s aplikac´ı dále pracovat. Rozm´ıstˇen´ı maják˚ u v areálu je znázornˇeno v kapitole 6 na obrázc´ıch 6.1 a 6.2. Uˇzivatel si také m˚ uˇze vytvoˇrit svou vlastn´ı instituci s vlastn´ımi majáky 1

Postup se m˚ uˇze m´ırnˇe liˇsit v z´ avislosti na verzi OS Android a v´ yrobci zaˇr´ızen´ı.

ii

Pˇr´ılohy

Uˇzivatelská pˇr´ıruˇcka

vyuˇzit´ım webového rozhran´ı vytvoˇreného v rámci diplomové práce Bc. Lud’ka Vlka na adrese http://www.tagiee.com. K tomu je ovˇsem nutné si vytvoˇrit vlastn´ı uˇzivatelsk´ yu ´ˇcet. Aby mohl správce vyuˇz´ıt veˇskerou funkˇcnost administrátorské aplikace (prohl´ıˇzen´ı hodnocen´ı a statistik instituce a maják˚ u, pˇr´ıprava NFC tag˚ u), mus´ı se nejprve pˇrihlásit sv´ ym uˇzivatelsk´ ym jménem a heslem, které zadal pˇri registraci v systému Tagiee (na adrese http://www.tagiee.com). Pro otestován´ı klientské aplikace následuje nˇekolik QR kód˚ u vˇcetnˇe unikátn´ıch ˇc´ıseln´ ych kód˚ u s popisem, co znaˇc´ı.

(a) Fakulta aplikovan´ ych vˇed, #391

(b) Katedra informatiky a v´ ypoˇcetn´ı techniky, #169

(c) Uˇcebna poˇc´ıtaˇcov´ ych s´ıt´ı, #805

(d) EEG ERP uˇcebna, #850

iii

Pˇr´ılohy

A.3

Seznam JSON poˇzadavk˚ u a odpovˇed´ı

Seznam JSON poˇ zadavk˚ u a odpovˇ ed´ı

V této ˇcásti budou popsány jednotlivé poˇzadavky na server, tzn. co vˇse je potˇreba vyplnit do poˇzadavku a následnˇe bude popsána odpovˇed’ serveru.

A.3.1

add_review

Tento poˇzadavek je na server odeslán vˇzdy, kdyˇz uˇzivatel pˇridá hodnocen´ı instituce, ke které je pˇrihláˇsen. [ type ] = > add_review [ udid ] = > string - unikatni identifikator zarizeni [ uiid ] = > string - instituce , ke ktere se hodnoceni pridava [ review ] = > string - kratke slovni hodnoceni [ rating ] = > int [ platform ] = > string { ios | android | win } [ version ] = > string - ve formatu x . x . x ODPOVED [ status ] = > boolean

A.3.2

beacon_found

Tento poˇzadavek odes´ılá zaˇr´ızen´ı automatiky pˇri kaˇzdém zobrazen´ı detailu informaˇcn´ıho maják˚ u. Na základˇe takto z´ıskan´ ych dat server vypoˇc´ıtává r˚ uzné statistiky. [ type ] = > device_f ound_be acon [ udid ] = > string - unikatni identifikator zarizeni [ uiid ] = > string - instituce , ke ktere se pozadavek tyka [ tech ] = > string { gps | qr | nfc | key } - pouzita technologie , neni povinna [ disco vered_da tetime ] = > datetime [ platform ] = > string { ios | android | win } [ version ] = > string - ve formatu x . x . x ODPOVED [ status ] = > boolean

iv

Pˇr´ılohy

A.3.3


device_visit_institution

Stejnˇe jako pˇredchoz´ı poˇzadavek je i tento pouze pro statistické u ´daje. Je odeslán pˇri kaˇzdém pˇrihláˇsen´ı uˇzivatele k instituci. [ type ] = > d e v i c e _ v i s i t _ i n s t i t u t i o n [ udid ] = > string - unikatni identifikator zarizeni [ uiid ] = > string - instituce , ke ktere se pozadavek tyka [ disco vered_da tetime ] = > datetime [ platform ] = > string { ios | android | win } [ version ] = > string - ve formatu x . x . x ODPOVED [ status ] = > boolean

A.3.4

get_institution_by_uiid

Jedná se o nejd˚ uleˇzitˇejˇs´ı poˇzadavek, kter´ y vrac´ı kompletn´ı informace o dané instituci. Odpovˇed’ je personalisovaná podle uˇzivatele, co se t´ yˇce pˇr´ıznak˚ u, zda-li uˇzivatel instituci hodnotil a které majáky jiˇz navˇst´ıvil. [ type ] = > g e t _ i n s t i t u t i o n _ b y _ u i i d [ udid ] = > string - unikatni identifikator zarizeni [ uiid ] = > string - instituce , ke ktere se pozadavek tyka [ platform ] = > string { ios | android | win } [ version ] = > string - ve formatu x . x . x ODPOVED [ status ] = > boolean [ response ]= > ( [ revision ] = int [ logo ] = > string - url obrazku [ uiid ] = > string [ name ] = > string [ description ] = > string [ address ] = > string [ lat ] = > double [ lon ] = > double [ tel ] = > string [ support_email ] = > string [ prices ] = > ( [1.. N array ] [ type ] = > string [ price ] = > string [ currency ] = > string

v

Pˇr´ılohy


) [ opening_hours ] = > ( [1.. N array ] [ days ] = > string [ time ] = > string ) [ allow_offline ] = > boolean [ allow_uploads ] = > boolean [ allow_reviews ] = > boolean [ number_reviews ] = > int [ rating ] = > float [ user_posted_review ] = > boolean [ beacons ] = > ( [1.. N array ] = > ( [ ubid ] = > string [ name ] = > string [ description ] = > string [ lat ] = > double [ lon ] = > double [ key ] = > int [ additional ] = > ( [1.. N array ] = > - sila signalu urcena poradim ( [ tech ] = > string [ data ] = > string ) ) [ content ] = > ( [1.. N array ] = > ( [ type ] = > string { image | text | audio | video | youtube | href } [ heading ] = > string [ content ] = > string [ resource_id ] = > ( [0.. N array ] = > int ) ) ) [ discovered ] = > boolean ) ) [ resources ] = > ( [1.. N array ] = > ( [ id ] = > int [ type ] = > string [ size ] = > double

vi

Pˇr´ılohy


[ path ] = > string [ metadata ] = > ( [ width ] = > int [ height ] = > int [ caption ] = > string ) ) ) ) )

A.3.5

get_institution_list

Odpovˇed´ı na tento poˇzadavek je seznam instituc´ı (vˇc. základn´ıch u ´daj˚ u) vyuˇz´ıvaj´ıc´ıch systém Tagiee v urˇcité vzdálenosti od uˇzivatele. Maximáln´ı vzdálenost od uˇzivatele je definovaná na serveru. [ type ] = > ge t_i nst it uti on _li st [ udid ] = > string - unikatni identifikator zarizeni [ platform ] = > string { ios | android | win } [ version ] = > string - ve formatu x . x . x [ lat ] = > double [ lon ] = > double ODPOVED [ status ] = > boolean [ response ]= > ( [1.. N array ] [ revision ] = int [ logo ] = > string - url obrazku [ uiid ] = > string [ name ] = > string [ address ] = > string [ lat ] = > double [ lon ] = > double [ rating ] = > double [ number_reviews ] = > int )

A.3.6

get_institution_revision

Reakce na poˇzadavek je pouhé vrácen´ı ˇc´ısla revize dat v systému. Na základˇe této hodnoty se aplikace dále rozhoduje, zda-li má smysl naˇc´ıtat data ze sysvii

Pˇr´ılohy


tému znova nebo zda-li staˇc´ı pouˇz´ıt lokáln´ı uloˇzená data. [ type ] = > g e t _ i n s t i t u t i o n _ r e v i s i o n [ udid ] = > string - unikatni identifikator zarizeni [ uiid ] = > string - instituce , ke ktere se pozadavek tyka [ platform ] = > string { ios | android | win } [ version ] = > string - ve formatu x . x . x ODPOVED [ status ] = > boolean [ response ]= > ( [ revision ] = int )

A.3.7

get_reviews

T´ımto poˇzadavkem aplikace ˇzádá server o vrácen´ı seznamu hodnocen´ı dané instituce. [ type ] = > get_reviews [ udid ] = > string - unikatni identifikator zarizeni [ uiid ] = > string - instituce , ke ktere se pozadavek tyka [ platform ] = > string { ios | android | win } [ version ] = > string - ve formatu x . x . x [ from ] = > int - spodni limit [ to ] = > int - horni limit ODPOVED [ status ] = > boolean [ response ]= > ( [1.. N array ] [ added ] = > string [ rating ] = > double [ review ] = > string )

viii

Západočeská univerzita v Plzni Fakulta aplikovaných věd Katedra informatiky a výpočetní techniky. Komunikace a identifikace

Recommend Documents