Introducão à Tecnologia Móvel 1 UFU - BACALÁ

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Introducão à

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História do Celular

_{1921 (0G)}

_{O Departamento de}

polícia de Detroit instala rádios móveis operando em cerca de 2 MHz, nos carros. Problemas com o sistema devido a grande interferência

_{1934 (0G)}

O congresso norte americano cria a FCC (Federal

Communications Commission), órgão responsável por

regulamentar o espectro das frequências de rádio

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Historia do Celular

_{Decada de 1940 (0G)}

_{O uso de rádios móveis para comunicacão}

já é comum nos EUA. nas frequencias de 30 a 40 Mhz. Sao usados pela policia,

empresas e pessoas ricas.

_{1945 (0G)}

_{O primeiro servico que integra radio a}

telefonia é aberto ao público em St. Louis, Miss. O sistema é composto de 6 canais operando a 150 MHz. A qualidade do sistema é muito ruim.

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4

História do Celular

_{1956 (0G)}

O primeiro sistema de telefonia instalado em carros de passageiros é instalado atendendo o território norte americano (os chamados car-phones). O sistema baseado em radio requer que uma operadora complete as ligacoes, mas o sistema embora grande e pesado funciona. Um sistema similar é disponibilizado na Suécia.

_{1964 (0G)}

_{Uma evolucao do sistema usa um canal}

unico compartilhado em 150 Mhz e permite que usuario disquem numero direto do

aparelho no carro.

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Historia do Celular

_{1969 (0G)}

_{O sistema dde car-phone sofre um upgrade}

para 450 Mhz e se torna mais comum. O novo servico é conhecido como (IMTS) Improved mobile telephone service.

_{1971 (1G)}

_{AT&T propoe um novo sistema de}

comunicacao movel ao FCC baseado em dividira as cidades em “celulas”.

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6

Mobile Phone History

_{1973 (1G)}

Dr. Martin Cooper, pesquisador da

Motorola inventa o primeiro aparelho celular analogico funcional. O Motorola Dyna-Tac, é levado a cidade de New York e mostrado ao publico. A primeira estacao de telefonia

celular instalada em Nova York podia atender ate 30 pessoas.

_{1974 (1G)}

_{Problemas de regulamentacao do FCC}

atrasam o desenvolvimento de celulares. A Western Electric é impedida de fabricar

antenas e aparelhos ao mesmo tempo.

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Mobile Phone History

_{1977 (1G)}

_{Após vários problemas jurídicos, o FCC aprova o}

serviço celular analógico em Chicago, uma parceria da Bell Telephone Company e da AT&T

_{1988 (2G)}

_{São criados dois padrões digitais para substituir a}

telefonia celular analógica nos EUA o TDMA, e o CDMA

_{1990 (2G)}

_{Agência européia de telecomunicações funda o}

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TDMA

time division multiple access

_{Utiliza a multiplexação de tempo, vários}

transmissores compartilham um mesmo canal. Os principais padrões utilizados foram IS 54, IS 136 (DAMPS), utilizam frequência de 820-890 Mhz

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IS-95 CDMA

code division multiple access

_{Desenvolvida pela Qualcom permite que}

multiplas frequencias sejam utilizadas

para transmitir uma mensagem que possui um coidigo que a identifica. Frequencias: 800MHz band and 1.9GHz

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GSM

Global System for Mobile Communications

_{Opera nas bandas 800, 850, 1800 ou}

1900 Mhz

Introduziu os Subscriber Identity Module

(SIM) cartões digitais que guardam

informações do assinante e permitem a troca automática de aparelhos e

provedores de telefonia.

_{Primeira geração permitia transmissão}

de dados apenas 9.6 Kb/s e introduziu o conceito de SMS. Preço pago por KB

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GPRS -

General Packet Radio Service

_{2000 - Geração 2.5}

_{Serviço para transferência de dados}

disponível em GSM e TDMA (IS-136)

Permite transmissão de dados ate 115

Kb/s

Serviço utilizado para acesso a Internet,

navegação WAP, SMS e MM. Preço pago por MB transferência

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12

EDGE -

Enhanced Data Rates for GSM Evolution

_{2003 - Geração 2.75, oferecido no}

Brasil pela TIM e Claro em 2006

Serviço para transferência de dados

236.8 kbit/s

_{iPhone e vários outros celulares ja}

utilizam EDGE

Acesso cobrado por MB. Introdução de

planos que possuem conexão ilimitada de dados. Internet móvel disponível a todo momento UFU - BACALÁ

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Wi-Max

Worldwide Interoperability for Microwave Access

2007 - Geração 4

IEEE 802.16, 10-66 GHz

_{Permite transmissão de dados ate}

10Mb/s em um raio de 10 Km

Banda são vendidas para operadoras,

concorrentes celular

_{Competição com outros serviços de}

banda larga como ADSL e Cabo, como serviço de internet rápida

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14

Outras Tecnologias

_3G

_{UMTS and CDMA-2000}

_{UMTS Europa}

CDMA-2000 EUA

_{Taxas transferência até 2Mbps}

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Dispositivos Móveis

_Notebook _Palmtops _PDAs Mobile Phones Tablet PCs _...

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16

Sistemas Operacionais Móveis e

Linguagem de Programação

Sistema Operacional

Linguagem De Programacao

Windows Mobile

.net Mobile

Linux Mobile (EZX)

C++ c/ GTK

Independente

J2ME

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Arquitetura de Acesso a

Web

W eb S er ve rs Internet Wireless Network Base Station Requisicao : Respsosta :

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Linguagem Java

_{Divisão em 3 frentes:}

◦ J2SE – desktops ◦ J2EE – servidores

◦ J2ME – dispositivos com memória e

processamento restritos

 _{Tentativas anteriores: Embedded Java e}

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Java Visão Geral

_{J2SE - Java 2 Standard Edition}

◦ Conjunto de ferramentas e APIs usadas

para construir applets e aplicações Java. Usada para ambos aplicações Web e

standalone.

_{J2EE - Java 2 Enterprise Edition}

◦ Adiciona funcionalidades para suporte a

aplicações enterprise. Uma única

aplicação é distribuída na rede de uma empresa e acessada remotamente.

◦ Aplicações distribuídas requerem trabalho

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Java Visão Geral

_{J2ME - Java 2 Micro Edition}

◦ Como dispositivos móveis possuem menos

poder de processamento, memória e displays menores, J2ME é um subconjunto do J2SE.

◦ J2ME herda um subconjunto fixo do J2SE que

é aplicado para todos os dispositivos móveis e uma outra porção definida especificamente

para um certo tipo de dispositivo, como por exemplo, um celular ou uma PDA.

J2EE J2SE

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_{Portabilidade}

_{Linguagem de alto nível e fácil de}

dominar

_Segura

Por que J2ME?

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Mas o que é J2ME

_{Opção da SUN para desenvolvimento}

para dispositivos limitados em

processamento e memória (móveis ou não)

_{Parecida com J2SE}

_{Mesma linguagem, mesmo}

compilador, mesma estrutura da máquina virtual

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Qualidades

_{“Write once, run everywhere”} _{Linguagem de alto nível para}

dispositivos móveis

_{Portabilidade}

_{Delivery pela rede seguro}

◦ Anytime, anywhere secure deploying

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Foco de J2ME

_{Basicamente duas categorias:}

◦ Dispositivos fixos de informação

compartilhada

◦ Dispositivos móveis de informação

pessoal

_{Fronteira não muito bem definida}

◦ Mais memória e mais processamento

para ambas categorias

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J2ME e Outras Tecnologias

_{WAP - Wireless Application Protocol}

◦ Protocolo que habilita dispositivos móveis

a receberem dados da Internet e mostrá-los no display

◦ J2ME provê meios para acessar e

manipular dados via rede, tipicamente

Internet, mas também pode ser usado em conjunto com o protocolo WAP

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_{Não Possui Matemática de Ponto}

Flutuante

_{Tratamento de Exceções}

_{Verificação de Arquivos de Classe}

Diferenças Java X J2ME

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_{Realizado em duas partes} _{Verificação Prévia:}

◦ Insere atributos no arquivo da classe ◦ Arquivos 5% maiores

◦ Agiliza o segundo passo da verificação

_{Verificação no Dispositivo:}

◦ Várias verificações são feitas para validar o

Verificação de Arquivos de

Classe

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Máquinas virtuais

_KVM

◦ Otimizada para dispositivos com poucos

recursos

◦ Implementada em C ◦ 40 K – 80 K

◦ Processadores de 16 – 32 bits ◦ 160 K – 512 K de memória total

◦ Implementação de referência da SUN

 _{Especificação fornecida pela SUN}

Específica para CLDC

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Máquinas Virtuais

_CVM

◦ Quase igual a VM do J2SE. Diferenças:

 _{Dispositivos fazem computações específicas}

◦ Gerenciamento de memória mais

eficiente

 _{Separação VM – Sistema de memória}

◦ Mapear Threads Java em Threads

nativas do sistema

(32)

Novos Termos em J2ME

_{Configuração}

◦ Conjunto mínimo de APIs usados para

desenvolvimento de aplicações em um conjunto de dispositivos.

◦ Descrevem as funcionalidades básicas

requeridas pelo conjunto de dispositivos.

◦ Pode ser:

 _{CDC – Connected Device Configuration}  _{CLDC - Connected Limited Device}

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Profiles (perfil)

_{No topo das configurações estão os}

profiles.

_{Profiles são conjuntos de APIs mais}

específicos para um certo tipo de dispositivo.

_{Uma configuração descreve em}

termos gerais uma família de

dispositivos, enquanto um profile é mais específico e isola um certo tipo

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Configuração de Dispositivo Conectado Limitado

_{Conjunto de Classes do Java que rodam}

em dispositivos móveis, com baixo poder de processamento e recursos de entrada e saída limitados.

CLDC

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Perfil de Dispositivo de Informação Móvel

▸ _{Extensão de uma Configuração}

▸ _{Define APIs para tratar diferenças entre}

diferentes dispositivos

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MIDP

_{Descreve arquitetura específica dos}

dispositivos móveis que usam CLDC e podem usar MIDP, na maioria,

celulares e pagers.

_{Como MIDP é construído no topo de}

CLDC, a CLDC API pode ser usada para construir aplicações MIDP.

_Memória

◦ 128KB de memória não-volátil para as

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MIDP

_Entrada

◦ Um dispositivo MIDP deve possuir um

teclado ou/e touch screen _Display

◦ 96 x 54 pixels - 96 de altura e 54 de

comprimento

◦ 1-bit color - pelo menos preto e branco

_Rede

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J2ME – CDC e CLDC

Máquina Virtual Java CDC

KVM CLDC

MIDP

Java 2 Micro Edition (J2ME)

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Organização da plataforma

_Aplicação _{Building blocks:} ◦ Configurações ◦ Perfis _{Pacotes opcionais}

◦ Conjunto de API´s mas

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Mas voltando às divisões...

•_{Embbeded Java e PersonalJava no final de ciclo de vida} •Connected Device Configuration

• Perfis:

• FP, PBP, PP, GP

•_{Connected Limited Device Configuration} • _Perfis

• _{MIDP e IMP}

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Perfis CDC

_{Foundation Profile}

◦ Sem GUI

◦ Reuso de código J2SE com esforço

mínimo

◦ Ambientes com recursos limitados

◦ Exemplos de cenários:

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Perfis CDC

_{Personal Basis Profile}

◦ Um framework de GUI para objetos leves ◦ Suporte ao modelo de programação xlet ◦ Todas as APIs incluídas no Foundation

Profile

◦ Exemplos de cenários:

 _{Televisão interativa}  _Automóveis

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Perfis CDC

_{Personal Profile}

◦ Compatibilidade total com AWT

◦ Suporte ao modelo de programação de

applets

◦ Um caminho definido para tecnologias

legadas como PersonalJava

◦ Todas as APIs do Personal Basis Profile

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Perfis CDC

_{Game Profile}

◦ Sem previsão de lançamento

◦ Cobrirá 9 áreas fundamentais do

desenvolvimento de jogos

◦ Alvo também em J2SE

◦ Terá referências a Java Media Framework

API e Java 3D

44 UFU - BACALÁ

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Perfis CLDC

_MIDP

◦ Experiência rica em interface gráfica ◦ Conectividade extensiva

◦ Funcionalidades multimídia e para jogos ◦ OTA

◦ Segurança fim-a-fim

◦ Dispositivos-alvo:

 _{Para uma lista completa}

http://developers.sun.com/techtopics/mobility/device/device

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Perfis CLDC

_IMP

◦ Baseado em MIDP ◦ GUI limitada

◦ Recursos de memória ou processamento

escassos

◦ Persistência local

◦ Conectividade com a rede

◦ Gerenciamento do ciclo de vida

(48)

O que é quente hoje em J2ME?

_{Aplicativos com processamento do}

lado do servidor e apresentação no celular

_{Localização}

_{Utilização da câmera embutida}

◦ Cartão de visita

_{Nokia gems}

48 UFU - BACALÁ

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Considerações para projeto em

pequenos dispositivos

_{Faça simples:}

◦ Remova features desnecessárias;

_{Quanto menor, melhor:}

◦ Pequenas aplicações usam menos memória

e requerem menos tempo de instalação

_{Minimize o uso de memória em tempo}

de execução:

(50)

Considerações para projeto em

dispositivos móveis

_{Deixe o servidor trabalhar a maioria do}

tempo

◦ Mova a trabalho de cálculo para o servidor e

deixe que ele rode

◦ Deixe o dispositivo móvel manusear interface

e um conjunto mínimo de cálculos, deixando o trabalho intensivo para o servidor

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Considerações sobre

desempenho

_{Use variáveis locais:}

◦ É mais rápido acessar variáveis locais que

membros de classes

_{Evite concatenação de Strings:}

◦ Concatenação de Strings prejudica a

performance e pode aumentar o uso de memória da aplicação

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Estrutura Básica de um

Programa em J2ME

52 UFU - BACALÁ

(53)

MIDlets

_{Aplicativos J2ME baseados em MIDP}

são chamados de MIDlets.

_{Uma MIDlet utiliza somente classes}

definidas pelas APIs do CLDC e MIDP.

_{Uma MIDlet é um applet desenvolvido}

especificamente para dispositivos móveis.

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MIDlets

_{Pré-verificação acontece logo após a}

compilação.

_{Devem ser empacotadas em arquivos}

JAR para distribuição.

_{MIDlet JAR:}

◦ MIDlet classes

◦ Classes para suporte

◦ Recursos extras (imagens, som, etc)

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Processo MIDlets

_Edite _Compile _{Pré-verifique} _Emule _{Teste no dispositivo}

◦ Idealmente em vários dispositivos

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_{Para Compilar}

javac -bootclasspath C:\j2me\midp2.0fcs\classes <Arquivo .java>

_{Pré-Verificação:}

preverify -classpath C:\j2me\midp2.0fcs\classes;. -d . <Arquivo sem o .class>

_{Para Rodar:}

midp -classpath . <Arquivo sem o .class>

Compilação e Execução

56 UFU - BACALÁ

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Construindo o Primeiro MIDlet

_{Crie o projeto. Em seguida, deve-se criar}

a classe

_{Todo MIDlet deriva da classe}

javax.microedition.midlet

_{3 dos vários métodos são muito}

importantes:

◦ startApp() - inicia um MIDlet

(58)

import javax.microedition.midlet.*;

import javax.microedition.lcdui.*;

public class ProgramaInutil extends

MIDlet{

public ProgramaInutil(){

}

public void startApp(){

Esqueleto de um MIDlet

58 UFU - BACALÁ

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Construindo o Primeiro MIDlet

_Comandos

◦ São usados para controlar MIDlets e

iniciar ações

◦ commandAction() método de resposta a

eventos

◦ javax.microedition.lcdui.CommandListene

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Construtor:

▸Command(String label,

int commandType, int priority) Tipos: ▸Command.BACK ▸Command.CANCEL ▸Command.EXIT ▸Command.HELP ▸Command.ITEM

Comandos

60 UFU - BACALÁ

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import javax.microedition.midlet.*;

import javax.microedition.lcdui.*;

public class ProgramaInutil extends MIDlet

implements CommandListener{

public ProgramaInutil(){

}

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Construindo o Primeiro MIDlet

_Canvas

◦ javax.microedition.lcdui

◦ Tela abstrata para gráficos e desenhos

_{Classe Display}

◦ javax.microedition.lcdui

◦ Responsável por gerenciar o display e

entrada de dados do usuário

◦ Há exatamente uma instância do Display

(63)

MIDlet Desenvolvimento

1. Desenvolva o código 2. Compile 3. Pré-verifique 4. Emule o MIDlet 5. Empacote um JAR 6. Desenvolva um .jad 7. Teste em dispositivos

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Um MIDlet Simples

_{Mostra uma linha de texto na tela e}

executa um comando comum

import javax.microedition.midlet.*; import javax.microedition.lcdui.*;

_{Acertar a classe para implementar um}

comando

public class Primeiro extends MIDlet implements CommandListener

_{CommandListener espera por}

comandos. Neste MIDlet incluir um

64 UFU - BACALÁ

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Um MIDlet Simples

private Command comandoSaida; private Display display;

private Form telaInicial;

 _{Estas variáveis são inicializadas no construtor}

public Primeiro() {

display = Display.getDisplay(this); // Obtém o display

comandoSaida = new Command(“Saida”, Command.EXIT, 2); // nome, tipo, prioridade

telaInicial = new Form(“Primeiro MIDlet”); // Cria a tela inicial telaInicial.append(“Minicurso J2ME”);

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Um MIDlet Simples

_{Com o construtor pronto, faltam os}

métodos do ciclo de vida da MIDlet.

public void startApp() throws MIDletStateChangeException {

// Seta o display atual para a screen display.setCurrent(telaInicial);

}

public void pauseApp() { }

public void destroyApp(boolean unconditional)

66 UFU - BACALÁ

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Um MIDlet Simples

_{O último método necessário é o}

commandAction para responder ao evento exitCommand

public void commandAction(Command c, Displayable s) {

if(c == comandoSaida) {

try {

(68)

Um MIDlet Simples

_{destroyApp() = false - MIDlet pode gerar}

exceção e recusar o método destroyApp()

_{destroyApp() = true - será destruída} _{Pré-verificação e arquivos para}

distribuição são feitas pela IDE automaticamente

68 UFU - BACALÁ

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Empacotamento e Distribuição

_{MIDlets consistem em um arquivo JAR}

contendo o software, e um arquivo JAD contendo uma descrição da MIDlet

_{Para instalar um aplicativo MIDlet em um}

dispositivo deve-se então primeiro criar um JAR e um JAD, ou seja, empacotar para depois distribuir

_{Basta colocar os arquivos JAD e JAR no}

seu servidor Web para serem baixados por um celular ou baixar por meio de um