Android: da dove viene, dove è e dove va

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1 Android: da dove viene, dove è e dove va Ing. Vincenzo Manzoni, PhD vincenzomanzoni.com Commissione Informatica Ordine degli Ingegneri della Provincia di Bergamo

2 Presentazione Laurea in Ingegneria Informatica (UniBg, 2007) Fine tuning automatico di parametri di sistemi di controllo (Same Deutz-Fahr) PhD in Information Technologies (PoliMi, 2011) Vehicle-to-X interactions (Piaggio, Teleparking, RSE, Massachusetts Institute of Technology) Ricercatore in TenarisDalmine (2011 ora) Analisi, progetto e prototipazione di sistemi di controllo di processo. Analisi dati, data mining. 2

3 Market Share: stato Penetrazione di Smartphone tra gli iscritti al seminario Maggio

4 I due grandi competitor Android Sistema operativo per smartphone e tablet. Sviluppato dalla Open Handset Alliance (86 aziende), guidata da Google. Concesso in licenza a molti produttori (HTC, Samsung, Motorola). Approccio aperto. Market: Play Store Apple ios Sistema operativo per smartphone, lettori mp3 e tablet. Sviluppato da Apple. Utilizzato solo su dispositivi Apple (iphone, ipod e ipad). Approccio chiuso. Market: Apple Store 4

5 Timeline Android 1.x Android 2.x Android 3.x (tablet) Android 4.x iphone OS 1.0 (iphone) iphone OS 2.0 (iphone 3G) iphone OS 3.0 (iphone 3GS ) ios 4.0 (iphone 4) ios 5.0 (iphone 4S) 5

6 Frammentazione interna Android 1.x Android 2.x Android 3.x (tablet) Android 4.x Aggiornato al 1 maggio Source: 6

7 Android La storia Android Inc. viene fondata nel Google la acquista nel Serie 1.x: (Quasi) tutte le funzioni, ma implementate in modo povero. Maturazione con le versioni Dalla 1.5 si iniziano a chiamare le versioni con nomi di dolci. Serie 2.x (Eclair): 2009 UI rinnovata, riservata a smartphone con hardware potente. 2.2.x (Froyo): Adobe Flash, Javascript V8 nel browser, WIFi tethering 2.3.x (Gingerbread): nuovo redesign grafico, VoIP, NFC, supporto per nuovi sensori 3.x (Honeycomb): 2011 Solo per tablet (e.g. Motorola Xoom) 4.0 (Ice Cream Sandwich): 2011 Nuovo design UI Condivisione informazioni via NFC 7

8 Android Architettura del sistema operativo: 3 layer. 1. Kernel: Linux 2. Middleware (librerie e API): C 3. Applicazioni: Java, interpretate dalla Dalvik virtual machine 8

9 Dalvik virtual machine 9

10 Android Features Java e C/C++ (Native Development Kit) Multitasking Connettività GSM/GPRS/EDGE/UMTS, WiFi, Bluetooth, NFC Sensing GPS, accelerometri, magnetometri, sensori di luminosità, telecamera frontale e posteriore, microfono. Multitouch Storage File o SQLite Supporto per diverse risoluzioni di display Market 10

11 Android vs. iphone (1/2) Caratteristica Android iphone Ambiente di sviluppo Eclipse + Android SDK su Linux, Mac e Windows. iphone SDK su Mac (Mac Intel con Snow Leopard) Account per lo sviluppo Non necessario Necessario (privato: 79, aziende: 299 ) Curva di apprendimento Adeguata Ripida Linguaggio Java (semplice) C, ObjectiveC, stack Cocoa Librerie (Quasi) tutte quelle di Java Specifiche per ObjectiveC Gestione della memoria Garbage collector Automatico da ios 5.0. Manuale per le versioni precedenti. Debug Integrato, flessibile Macchinoso Bluetooth Libero Certificazione Apple 11

12 Android vs. iphone (2/2) Caratteristica Android iphone NFC Supporto su telefoni di fascia alta (Google Nexus S, Google Galaxy S, ) No Multitasking Sì Parziale Adobe Flash Sì No Accelerometri, magnetometri Sì Sì Storage Sì, interno e esterno Sì, solo interno Batteria rimovibile Sì No Dispositivi Molti, con differenti caratteristiche tecniche. iphone 3GS, iphone 4, iphone 4S Prezzo > 200 euro > 400 euro (3GS) 12

13 I tre sensi di Android 1. Udito, o il comunicare 2. Tatto, o il sentire 3. Vista, o interpretare per l olfatto e il gusto, ci si sta lavorando 13

14 Udito, o Comunicare Tradizionale Internet

15 Udito, o Comunicare I Social Network 15

16 Udito, o Comunicare Near Field Communication (NFC) RFID-like Scambio di dati tra smartphone e tag (o smartphone e smartphone) a pochi cm. Piccole transazioni finanziarie (biglietti trasporti) Setup più complessi (reti WiFi) Identificazione di oggetti Dispositivi Android (pochi!) 16

17 Tatto, o sentire Localizzazione Network-based GPS (Global Positioning System) A-GPS (Assisted GPS) Sensori 17

18 Localizzazione Consumo di batteria vs. qualità Network based Localization GPS based Localization 18

19 Sensori I dispositivi Android possono essere equipaggiati con diversi tipi di sensori: Fisici Accelerometro Giroscopio Sensori di illuminazione Prossimità Virtuali Orientamento Accelerazione lineare Gravità 19

20 Vista, o interpretare Uso di codici visuali per interagire con oggetti del mondo reale. Uso di localizzazione e orientamento (accelerometri + magnetometro) per la realtà aumentata. 20

21 Tag visuali Codici a barre tradizionali (uno dei tanti standard) ECC 200 Data Matrix Codice Aztec Microsoft Tag Codici QR 21

22 Codici QR Quick Response code Bidimensionale (o barcode a matrice) Progettato per essere decodificato velocemente Può contenere ogni tipo di dato binario, ASCII Testo semplice, indirizzi URL, contatti Standard ISO (brevetto Denso, non esercitato). Standard per codificare le informazioni: de facto NTTDoCoMo 22

23 Codici QR codifica delle informazioni Contenuto Formato de facto NTT DoCoMo URL (meno frequentemente, URLTO:smigroup.it) MEBKM Mail Numero di telefono (tuttavia, dovrebbe bastare tel: MATMSG Contatto vcard (verboso!) MECARD SMS, MMS Informazione geografica sms: SMSTO: geo: ,9.6667,340 (latitudine, longitudine, altitudine) Riferimento: NTT DoCoMo 11 maggio 2012 Seminario Android 23

24 Codici QR Versioni La versione viene (solitamente) scelta dal generatore, in funzione dei caratteri da codificare. Codice livello L 7% Errori corretti M 15% Q 25% H 30% Versione ragionevolmente decodificabile dai telefoni cellulari. Versione Righe/Colonne Livello corr. errori 1 21 L 25 M 20 Q 16 H L 47 M 38 Q 29 H L 114 M 90 Q 67 H 50 Caratteri alfanumerici 11 maggio 2012 Seminario Android 24

25 Android Sistema di controllo per dispositivi industriali Comunicazione a medio-lungo raggio (WiFi, GPRS/UMTS) Comunicazione a corto raggio (Bluetooth, NFC, WiFi) 25

26 Uso dei Android come controllo di dispositivi industriali Codice IP Standard IEC Classifica protezione di case meccanici contro oggetti solidi (polvere) e acqua. IPAB Solidi Liquidi Livello Solidi Liquidi 0 Nessuna protezione Nessuna protezione 1 > 50 mm Caduta di gocce d acqua 2 > 12.5 mm Caduta di gocce d acqua (max 15 ) 3 > 2.5 mm Pioggia 4 > 1 mm Spruzzi 5 Polvere, parzialmente Getti 6 Polvere, completamente Ondate 7 - Immersione 8 - Sommersione 26

27 Case e Smartphone Android IP67 Protezioni non IP Smartphone protetti IP by-design Motorola Defy: IP67! Protezioni IP 27

28 Android: dove va Smartphone vs. Feature Phone 28

29 Android: dove va Smartphone Android vs. competitor 29

30 Sviluppo di app Android Requisiti software e hardware Computer con Windows / Mac / Linux Sviluppo per iphone richiede un Mac. (Almeno) Un dispositivo Android Preferibilmente, definire un target uno per ogni fascia. Emulatore? 30

31 flessibilità Modalità di sviluppo Attualmente esistono tre modalità di sviluppo di applicazioni per Android: ambiente di sviluppo grafico ambienti write once, compile anywhere ambiente di sviluppo nativo nativo write once, run anywhere grafico complessità 31

32 Componenti Sviluppo grafico MIT App Inventor Sviluppata inizialmente da Google, è stata ora ceduta al Center for Mobile Learning del MIT ( Non permette l accesso a tutte le funzionalità del sistema. Progetto dell interfaccia Progetto della logica 11 maggio 2012 Preview dell applicazione Seminario Android 32

33 Sviluppo write once run anywhere PhoneGap, Appcelerator Sviluppo ad alto livello: HTML5, CSS3 e Javascript. Compilazione di codice nativo. Diverse piattaforme supportate, tra cui Android, ios, RIM, Windows Phone. Workflow di sviluppo di PhoneGap PhoneGap: Appcelerator:

34 Ambiente di sviluppo nativo Eclipse + Android SDK 34

35 Il market 35

36 # app Il market nov-07 giu-08 dic-08 lug-09 gen-10 ago-10 feb-11 set-11 apr-12 ott-12 Android ios 36

37 Esempi 1. CO2Go Solo telefono cellulare. Sampling e analisi dei segnali in tempo reale. 2. Copenhagen Wheel 1. Interazione con dispositivo embedded Bluetooth. 2. GPS, mappe. 3. SMy Reader 1. Applicazione industriale. 2. Interazione con QR code. 37

38 Applicazioni Android sviluppate CO2GO Logging di GPS e accelerometri. Analisi di segnali in tempo reale filtraggio; FFT. Data mining. Interazioni con API Google Maps. Riferimento: 38

39 Applicazioni Android sviluppate Copenhagen Wheel Applicazione smartphone per Copenhagen Wheel MIT, 2010 Joint project tra MIT, Ducati Energia e Ministero dell Ambiente italiano. Ruota elettrica che converte biciclette tradizionali in biciclette elettriche. Applicazione smartphone per il controllo remoto. Riferimento: 39

40 Dati da server REST Applicazioni Android sviluppate Copenhagen Wheel Collegamento Bluetooth verso hardware embedded. Localizzazione. Google Maps. Interazione REST con server web. Complessi layout grafici. Localizzazione e Google Maps Layout grafico Collegamenti Bluetooth 40

41 Applicazioni Android sviluppate SMy Reader Decodifica di codici QR. Chiamate REST ad API. Aggiornamento automatico a nuove versioni. 41

42 Riferimenti web e libri per iniziare Dev Guide, da Android Developers: Reference, da Android Developers: Libri: 42

43 Corso avanzato Sviluppo di applicazioni per smartphone Android ore di lezione frontale + esercizi. 1. Approfondimento dettagliato delle tecnologie mostrate in questo seminario. 2. Fondamenti di progetto e di programmazione di applicazioni per Android. Gestione del ciclo di vita di una applicazione. Applicazioni multi-thread. Interfacce grafiche. Storage su file e database relazionale. Internazionalizzazione. Localizzazione network-based e GPS based. Acquisizione ed elaborazione di segnali dai sensori (accelerometri, magnetometro, ). Interpretazione di codici visuali 1D, 2D, QR. Bluetooth. Pubblicare una applicazione sul market. 43

44 Ringraziamenti Tutti voi che siete qui! La Commissione Informatica, in particolare: Ing. Luca Armanni, presidente Ing. Umberto Noris Ing. Enzo Previtali Ing. Alberto Taiocchi Ing. Vincenzo Manzoni, PhD web: vincenzomanzoni.com 44