Mobile Applications

(1)

Mobile Applications

Stefano Sanna 15-19 Settembre 2008

Parco Scientifico e Tecnologico della Sardegna

(2)

Obiettivi del seminario

•

Esplorare lo stato dell’arte della Human-Computer Interaction sui terminali commerciali

•

Fornire le linee guida per la progettazione di applicazioni efficaci

•

Presentare il futuro dell’interazione basata su sensori e sistemi embedded

(3)

Programma

•

Introduzione al Mobile Computing

•

Mobile Platform e Mobile Device

•

HCI su dispositivi mobili

•

Mobile sensor: l’evoluzione della HCI

•

Ambient interaction e Capillary Computing

•

Conclusioni

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Relatore

•

Stefano Sanna

-

^Present:

•

Senior Engineer & Java ME Tech Lead @ beeweeb technologies

•

Developer, technical writer & Java community supporter

-

^Past:

•

Author of “Java Micro Edition”, Hoepli Informatica 2007

•

Software Engineer @ CRS4 [1999-2006]

-

^Other:

•

Tech & food blogger @ http://www.gerdavax.it

•

Co-developer of first italian iPhone e-book

(5)

Programma

•

Introduzione al Mobile Computing

•

Conclusioni

(6)

Mobile Computing

(7)

Mobile Computing

Progettazione e sviluppo di applicazioni per

oggetti personali programmabili e connessi di

supporto alla mobilità delle persone

(8)

Si parla di...

•

Telefoni cellulari, palmari, tablet PC

•

In-car computer

•

Wireless Networks, Cellular Networks, Satellite Communication

(9)

Non si parla di...

•

Notebooks, sub-notebooks

•

^{Web Kiosk}

•

Media Center

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Non si parla di...

•

Notebooks, sub-notebooks

•

^{Web Kiosk}

•

Media Center

(11)

Un mercato immenso

Telefoni cellulari venduti (milioni)

Source: GARTNER

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Un mercato immenso

Telefoni cellulari venduti (milioni)

Source: GARTNER

(13)

Internet + Mobile

•

L’uso massivo e sistematico della Rete e dei terminali mobili di nuova generazione costituisce la base per la realizzazione di

scenari applicativi always-on e pervasivi

-

Internet sempre accessibile, da postazione fissa e da terminale mobile

-

Informazioni in tempo reale, eventualmente georeferenziate

-

Possibilità di comunicare con diversi mezzi: SMS, email, voce, instant messaging, video conferenza

-

Controllo e automazione di procedure senza necessità di presenza: acquisti, prenotazioni, verifica intrusioni

(14)

Tanti servizi

Slide by Rudy De Waele

http://www.slideshare.net/rudydw/mobile-20-over-the-air

(15)

Un’isola...

SMS

MMS email

camera games

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Un’isola...

browsing VoIP GPS Mobile TV

SMS

MMS email

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Un’isola...

SMS

MMS email

(18)

Un’isola...

Iceberg image by StarStore

http://www.starstore.com

RFID/NFC

sensors ambient

intelligence

local processing

& storage visual tags

SMS

MMS email

(19)

Molti, troppi ostacoli

•

Malgrado le aspettative e i numeri in gioco, il Mobile Computing stenta a decollare in pienezza e con lo stesso vigore di Internet

•

Gli “utenti comuni” trovano ostacoli che generano diffidenza:

-

accedere ai servizi è complesso (configurazione, installazione, uso)

-

i costi dei servizi non sono facilmente determinabili a priori

-

non esiste una tariffazione flat “senza sorprese” in ambito UMTS

-

le applicazioni sono di scarsa qualità

-

manca interoperabilità tra i dispositivi

(20)

Anche chi sviluppa...

•

Software house e sviluppatori indipendenti trovano a loro volta numerosi ostacoli e “trappole” che comportano un enorme

spreco di energie:

-

la molteplicità di dispositivi, sistemi operativi e piattaforme richiede uno sforzo considerevole di porting

-

l’obsolescenza dei dispositivi rende obsolete le applicazioni

-

c’è frammentazione anche nei sistemi di distribuzione e acquisto di prodotti e servizi

-

gli utenti che vanno oltre telefonate e SMS sono ancora pochi...

(21)

Programma

•

Mobile Platform e Mobile Device

•

HMI su dispositivi mobili

•

Mobile sensor: l’evoluzione della HMI

•

Conclusioni

(22)

Miti da sfatare

•

Telefoni cellulari e PDA sono “computer sfortunati” con poca memoria, CPU lenta e display ridicolo

•

Progettare le interfacce grafiche per applicazioni ad essi destinate è banale, perché i componenti sono pochi e le possibilità di

personalizzazione limitate

•

Date le modeste dimensioni delle librerie di programmazione,

sviluppare applicazioni per dispositivi mobili è piuttosto semplice e i tempi di realizzazione molto brevi

(23)

Non è il mercato desktop

•

Il mercato desktop è ben consolidato e poco frammentato

•

Tre sistemi operativi:

-

Microsoft Windows (ormai solo XP e Vista)

-

Varie distribuzioni Linux (principalmente Ubuntu e Fedora)

-

Apple Mac OS X (principalmente 10.4 e 10.5)

•

Un’unica piattaforma hardware: Intel (o compatibili)

(24)

Un mercato frammentato

•

Piattaforme hardware diverse e tra loro incompatibili

•

Sistemi operativi aperti, licenziati e proprietari, spesso specializzati per una piccola famiglia di dispositivi

•

Linguaggi di programmazione distribuiti a macchia di leopardo

•

L’aggiornamento di uno o più strati (hardware, sistema operativo, ambiente di programmazione) può rendere le applicazioni

esistenti incompatibili con i nuovi prodotti

(25)

Sistemi operativi

•

Con API aperte:

-

Symbian OS (Nokia)

-

Windows Mobile (Microsoft)

-

Linux (Google Android, Motorola MOTOMAGX, Access, OpenMoko...)

-

iPhone OS (Apple)

•

Sistemi chiusi

-

^{Nokia OS}

-

Motorola OS

-

^...

(26)

Linguaggi/Piattaforme

•

Symbian C++

•

.NET Compact Framework

•

Java Micro Edition

•

Android (subset Java SE + librerie specializzate)

•

iPhone OS (Objective-C)

•

^{Linux C++}

•

^{Flash Lite}

•

^Python

(27)

Chi supporta cosa

•

Symbian OS: C++, Python, Java ME, Flash Lite

•

Windows Mobile: .NET Compact Framework, Java ME, Flash Lite

•

Linux: C++, Python, Android (?)

•

Sistemi proprietari: Java ME, Flash Lite

•

Ovviamente ogni sistema operativo porta le proprie librerie, rendendo praticamente improponibile il porting: l’applicazione deve essere riscritta ex-novo per girare su un nuovo dispositivo

(28)

Quale piattaforma?

•

Non esiste la piattaforma software o l’ambiente di

programmazione universale: ogni progetto di Mobile Computing implica uno o più compromessi sul tipo di dispositivo, sul sistema operativo, sul linguaggio di programmazione, sulla diffusione

•

Numerosi progetti falliscono inesorabilmente perché non tengono conto di questa specificità, ostinandosi a pensare che

basti un po’ di abilità a superare le limitazioni imposte dal sistema operativo o dall’ambiente di programmazione

•

I requisiti di progetto ed eventuali vincoli sull’hardware

determinano la piattaforma da usarsi e i compromessi a cui occorre sottostare

(29)

Programma

•

HCI su dispositivi mobili

•

Conclusioni

(30)

Mobile HCI

(31)

Mobile HCI

Graphical User

Interface Hardware &

Controllers

Applications

Users’ Mobility

Navigation

Entertainment

Enterprise Mobility Usability &

Accessibility

Networking Multimodality

Pervasive

Computing

(32)

Mobile HCI

Graphical User

Interface Hardware &

Controllers

Applications

Users’ Mobility

Navigation

Entertainment

Enterprise Mobility Usability &

Accessibility

Networking Multimodality

Pervasive

Computing

(33)

I canoni “classici”

•

La caratterizzazione dei dispositivi mobili e la progettazione delle applicazioni è stata finora guidata dai seguenti parametri:

-

piccolo display: bassa risoluzione (QCIF/QVGA), area ridotta (diagonale inferiore ai 2”)

-

modesta potenza di elaborazione e ridotta quantità di memoria

-

digitazione difficoltosa, input semplificato

-

ampiezza di banda per connettività ridotta (poche decine di Kbps)

-

autonomia limitata

-

capacità multimediali limitate

(34)

I canoni attuali

•

Quanto descritto nella slide precedente non è vero per i dispositivi moderni:

-

display: sino a 320x480 (iPhone) o 800x480 (Nokia N810)

-

CPU: oltre i 400MHz, con storage fino a 16GB

-

sistemi di digitazione assistita molto efficienti, tastiere QWERTY a video

-

connettività ad alta velocità (HSDPA fino a 7.2Mbps)

-

autonomia di parecchi giorni

-

supporto per audio e video on-demand e in streaming

(35)

Una anomalia temporale

•

Lo studio della Mobile HCI è tutt’altro che concluso: vecchi

approcci sono stati abbandonati, nuovi paradigmi cercano di dare risposte ai problemi ancora aperti (usabilità in primis)

•

Tra mondo desktop e mondo mobile c’è una curiosa anomalia temporale:

-

Internet “è arrivata nelle case” quando tutti i concetti delle UI erano già assodati e consolidati nei sistemi operativi

-

I risultati migliori della ricerca e della sperimentazione sulle UI per dispositivi mobili stanno arrivando ora, ma “la gente ha già in tasca” i cellulari stupidi da tempo

(36)

Due miliardi su sei miliardi

•

Alcune stime parlano di circa due miliardi di telefoni cellulari

programmabili in funzione nel mondo: un terzo della popolazione mondiale può accedere a servizi di Mobile Computing

•

Non esiste una interfaccia per tutti gli utenti:

-

Nazionalità, lingua, cultura, estrazione sociale, lavoro, hobby sono fattori che modificano notevolmente i “gusti” in fatto di interfacce utente

-

Design, sistemi operativi e applicazioni devono tenere conto di queste differenze, assecondando la sensibilità e il gusto degli utenti

(37)

Tre più quattro

•

Physical Layout

-

^Brick

-

^Flip

-

^Slide

•

^UI

-

Display portrait + tastierino numerico

-

Display landscape + tastiera estesa

-

Touchscreen pointer-based (con o senza tastiera)

-

Touchscreen gesture-based

(38)

Brick Layout

•

Il terminale ha una design monolitico a sviluppo verticale, tutti i componenti dell’interfaccia sono disponibili

contemporaneamente

•

Non ci sono parti in movimento

•

Accensione, volume audio e fotocamera sono accessibili attraverso tasti dedicati

Nokia 6120 Classic

(39)

Brick Layout

Apple iPhone

Nokia E71

Samsung i600

Sony-Ericsson K800i

(40)

Brick Layout: implicazioni

•

L’applicazione “sa” di poter disporre sempre di tutti i componenti dell’interfaccia utente: display e tastiera (di qualunque tipo) è

sempre pronta e attiva

•

Una applicazione in background può attirare l’attenzione

dell’utente ponendosi in primo piano per informarlo di un nuovo evento

•

La privacy è a rischio: in qualunque momento il display è

potenzialmente accessibile a sguardi indiscreti (es: gli SMS su iPhone!)

(41)

Flip Layout

•

Display principale e tastiera si chiudono uno sull’altro proteggendosi

•

In posizione chiusa la dimensione verticale è notevolmente ridotta

•

Per l’utilizzo di tutte le funzioni è necessario

“aprire” il terminale

•

Un display secondario ed alcuni controlli esterni consentono di attivare alcune

funzioni senza aprire il terminale

Nokia 6131

(42)

Flip Layout

(43)

Flip Layout: implicazioni

•

Se il telefono è “chiuso”, l’applicazione non può visualizzare alcuna informazione all’utente; vibrazione e/o suoni sono l’unico modo per attirare l’attenzione

•

Se il telefono è “aperto”, l’applicazione dispone di tutti i componenti dell’interfaccia utente

•

La privacy è garantita: il display è protetto finché il proprietario del telefono non decide di aprire il terminale e utilizzarlo

(44)

Slide Layout

•

Il display principale e i tasti principali sono sempre accessibili

•

Il tastierino numerico (o la tastiera estesa) appaiono e scompaiono attraverso scorrimento sotto il display

•

In posizione aperta, il “feeling” è pressoché identico ad un

telefono con layout brick

•

Molte funzionalità

possono essere utilizzate senza “aprire” il terminale

Sony-Ericsson W910i

(45)

Slide Layout

Nokia N96

Nokia N810 HTC P4350

(46)

Slide Layout: implicazioni

•

Il display e i comandi principali sono sempre visibili e accessibili

•

La tastiera a scomparsa non è sempre disponibile e molto spesso le applicazioni di terze parti non possono conoscerne lo stato;

per questo motivo, le viste proposte dall’applicazione devono

essere sempre gestibili con i comandi principali, mentre l’uso della tastiera estesa deve essere richiesto solo a seguito di un comando impartito dall’utente

•

Come nel Brick Layout, la privacy è compromessa: il display è sempre visibile, anche quando l’utente non sta usando il

dispositivo

(47)

Portrait + keypad numerico

•

Il display si sviluppa verticalmente

•

L’input avviene attraverso tastierino numerico, più alcuni pulsanti accessori

•

Un joypad a 5 vie è lo strumento principale di navigazione nell’interfacce attraverso

oggetti selezionabili (direzione) e attivabili (fire)

•

Alla base del display sono presenti due pulsanti (softbutton) la cui funzione

dipende dal contesto applicativo

Nokia 6120 Classic

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Landscape più tastiera estesa

•

Il display ha sviluppo orizzontale

•

L’input avviene attraverso una tastiera qwerty, più alcuni pulsanti accessori

•

La navigazione sui componenti grafici avviene attraverso joypad a 5 vie,

trackball o trackpad

•

Talvolta sono presenti dei softbutton alla base del display

Blackberry 8800

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Touchscreen pointer-based

•

L’interfaccia grafica, su display landscape o portait, è accesibile attraverso pennino

•

I componenti grafici riprendono i concetti classici delle interfacce PC: icone, menù,

barre di scorrimento, liste di selezione sono accessibili toccando le parti sensibili con il pennino

•

Le funzionalità più comuni (telefono, volume,

spegnimento) sono accessibili attraverso tasti dedicati

•

In assenza di pennino, la UI è difficile da utilizzare ^{HTC 4350}

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Touchscreen gesture-based

•

L’interfaccia grafica, in modalità portrait o landscape, è accessibile utilizzando le dita

•

Non sono previsti menù (occuperebbero

troppo spazio per essere attivabili con le dita):

le operazioni sui singoli oggetti sono compiute attraverso “gesti”, “tratti” mentre le funzioni di gestione delle viste sono minimali

•

Le funzioni principali sono accessibili attraverso tasti dedicati

Apple iPhone 2G

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Touchscreen gesture-based

•

Non essendo presenti menù contestuali, l’interfaccia grafica

dell’iPhone OS interpreta i gesti dell’utente in base al contesto corrente:

-

Tap: mostra informazioni sul contesto corrente, se non già visualizzate (esempi: Photos, iPod)

-

Double Tap: zoom-in e zoom-out

-

Drag: scorrimento o attivazione funzioni contestuali (esempi: Mail)

-

Double drag: ingrandimento e rotazione 2D/3D

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