Разработка информационных систем на базе мобильных интерфейсов

Министерство образования  и науки Российской Федерации

Федеральное государственное  автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования

 
«Уральский федеральный университет

имени первого Президента России Б.Н.Ельцина»  
 
Математико-механический факультет

Кафедра высокопроизводительных компьютерных технологий  
 
 
РАЗРАБОТКА ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

 НА БАЗЕ МОБИЛЬНЫХ  ИНТЕРФЕЙСОВ

 

 

«Допустить к защите»  Заведующий кафедрой ___________________     "__"____________2011 г.

Дипломная работа   студентки V курса  Баевой А.И.    Научный руководитель   кандидат физ.-мат. наук,   доцент кафедры информатики   и процессов управления Авербух В.Л.

Екатеринбург 
2011

                РЕФЕРАТ

 

Баева А.И. РАЗРАБОТКА ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ НА БАЗЕ МОБИЛЬНЫХ ИНТЕРФЕЙСОВ, дипломная работа: стр.107, рис. 20, прил. 1

Ключевые слова: ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА, ЭЛЕКТРОННАЯ КАРТА, ИНФОРМАЦИОННАЯ ПОДДЕРЖКА ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ, ANDROID, ГЕОКОДИРОВАНИЕ, ИНФОРМАЦИОННАЯ ВИЗУАЛИЗАЦИЯ.

Объект исследования – информационные системы для мобильных устройств.

Цель работы – разработка туристической карты для мобильных устройств на платформе Android.

В процессе работы были проведены исследования в области городских информационных систем на базе мобильных интерфейсов, изучены подходы к реализации подобных систем для платформы Android.

Результатом работы стала прототипная реализация приложения (Туристическая карта) для мобильных устройств на платформе Android.

 

 

 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Главное направление совершенствования мобильных телефонов можно определить одним понятием: конвергенция технологий. Мобильные телефоны объединили в себе едва ли не всё, что можно и разумно объединять под корпусом одного устройства.

 Глядя на сегодняшний мобильный телефон, на какую-нибудь до предела функциональную и модную модель, можно подумать, что это – предел совершенства, но вспомните, как мы смотрели, например, на «кирпич» от ericsson году так в 1999-м и думали то же самое. Наверное, глядя на телефон в 2020-м, мы с улыбкой будем вспоминать «совершенные» аппараты 2011-го.

Основные задачи телефона прошлого – совершать и принимать звонки, писать sms. Сегодня эти задачи дополнилась работой с интернет-ресурсами, прослушиванием музыки, фотосъемкой, использованием игр и приложений. Мобильный будущего, скорее всего, добавит к списку основных задач просмотр телепрограмм, управление различной техникой, функции контроля состояния здоровья своего владельца и возможно многое другое.

 Некоторые из перечисленных функций уже существуют в современных телефонах, но пока они относятся к разряду экзотических, а прогресс в области их создания, скорее всего, переведёт наиболее нужные из них в область обыденных. Скорее всего, у аппаратов будущего могут появиться такие возможности, о которых мы сегодня даже не подозреваем.

 В будущем поменяются технологии изготовления телефонов. Изменения технологий могут быть настолько существенными, что, увидев сотовый телефон 2016 года, не сразу поймешь, что это такое. Причём особая прелесть ожидания перемен заключается в том, что, благодаря научно-техническим революциям могут появиться такие устройства, которые сейчас не то что кажутся невозможными, а просто не рассматриваются нами, находясь «за горизонтом» нашего воображения.

Сегодня на территории нашей страны активно эксплуатируется больше 200 млн. номеров мобильных операторов, о чем еще десять лет назад отечественные провайдеры могли только мечтать. Рынок мобильных технологий развивается настолько быстро, что за его изменениями поспевают не все, даже очень крупные компании. Последние пять лет показали, что современный оператор связи должен быть максимально гибким, держать руку на пульсе мировых новинок и изобретений. Тот, кто исповедует консервативный подход к развитию, достаточно быстро начнет терять рыночные позиции, будучи вынужденным измениться или уступить место другим компаниям.

Эксперты обращают внимание потребителей на тот факт, что сейчас на рынке доступно несколько мобильных платформ, стремительную популярность среди которых в последнее время приобретает iOS и Android. На рынке США компания Apple уже давно заняла пальму первенства в сегменте дорогих и презентабельных мобильных устройств, постоянно удивляя клиента интересными новинками. На примере Apple, видно как кардинально может измениться тот или иной рынок с появлением новых «девайсов».

Перспективы развития рынка мобильных технологий весьма благоприятны, поскольку изменяется не столько сам рынок, сколько потребитель. Если вчера мечтой многих был безлимитный тариф, то сегодня с широким распространением мобильного интернета прерогативы существенно изменились. С появлением на отечественном рынке 3G решений, произошло заметное перераспределение клиентов в пользу тех компаний, которые были готовы к запуску данной услуги. Современному владельцу мобильного устройства уже недостаточно просто общаться, ему нужен круглосуточный доступ в глобальную сеть, посредством которой можно не только находить нужную информацию, но и общаться с друзьями, сообщать о своем местонахождении и многое другое.

Что бы ни говорили, а мобильность сегодня — явление глобальное, проникающее во многие сферы нашей жизни. Почти половина всех пользователей мобильных услуг проживают в пяти странах, среди которых и Россия. Ныне потребитель ищет не просто мобильный телефон, он внимательно изучает условия, соотнося их с требованиями современного рынка. Именно поэтому можно утверждать, что развитие мобильных технологий будет только ускоряться.

Ниже в дипломной работе проводится исследование в области городских информационных систем на базе мобильных интерфейсов. Будут изучены подходы к реализации подобных систем, основные методики геокодирования в информационных системах ориентированных на определенную группу пользователей. Результатом дипломной работы станет прототипная реализация приложения (туристическая карта) для мобильных устройств на платформе Android. В заключении рассматриваются перспективы данного исследования.

 

 

 

 

 

1. ГОРОДСКИЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ И МОБИЛЬНЫЕ ИНТЕРФЕЙСЫ

 

Материал для данного раздела основан на [1], [2], [3],[4].

1.1 Введение в ГИС

Географическая информационная система (ГИС, геоинформационная система) - программно-аппаратный комплекс, предназначенный для сбора, управления, анализа и отображения пространственно распределенной информации. ГИС - не только и не столько информационные системы для географии, сколько информационные системы с географически организованной информацией. В простейшем варианте географические информационные системы - сочетание обычных баз данных (атрибутивной информации) с электронными картами, то есть мощными графическими средствами.

Основная идея ГИС - связь данных на карте и в базе данных. ГИС - это и аналитические средства для работы с любой координатно-привязанной информацией. В принципе, ГИС можно рассматривать как некое расширение концепции баз данных. В этом смысле ГИС фактически представляет собой новый уровень и способ интеграции и структурирования информации. ГИС предлагает совершенно новый путь развития картографии. Преодолеваются основные недостатки обычных карт - их статичность и ограниченная емкость как носителя информации. В последние десятилетия бумажные карты из-за перегруженности информацией становятся нечитабельными. ГИС же обеспечивает управление визуализацией информации. Появляется возможность выводить (на экран, на твердую копию) только те объекты или их множества, которые интересуют нас в данный момент. Фактически осуществляется переход от сложных комплексных карт к серии взаимосвязанных частных карт. При этом улучшается структурированность информации, а, следовательно, повышается эффективность ее обработки и анализа. В ГИС карта оживает и становится действительно динамическим объектом в смысле:

• изменяемости масштаба;

• преобразования картографических проекций;

• варьирования объектным составом карты;

• возможности опрашивать через карту в режиме реального времени многочисленные базы данных;

• изменения способа отображения объектов (цвет, тип линии и т.п.), в том числе и определения символогии через значения атрибутов, то есть синхронизации визуализации с изменениями в базах данных;

• легкости внесения любых изменений.

ГИС являются классом информационных систем, имеющим свои особенности. Они построены с учетом закономерностей геоинформатики и методов, применяемых в этой науке. ГИС как интегрированные информационные системы предназначены для решения различных задач науки и производства на основе использования пространственно - локализованных данных об объектах и явлениях природы и общества. Неразрывно с ГИС связаны геоинформационные технологии. Геоинформационные технологии можно определить как совокупность программно-технологических средств получения новых видов информации об окружающем мире. Геоинформационные технологии предназначены для повышения эффективности: процессов управления, хранения и представления информации, обработки и поддержки принятия решений.

ГИС имеет ряд особенностей, которые необходимо учитывать при изучении этих систем. Одна из особенностей ГИС и геоинформационных технологий состоит в том, что они являются элементами информатизации общества. Это заключается во внедрении ГИС и геоинформационных технологий в науку, производство, образование и применение в практической деятельности получаемой информации об окружающей реальности. Геоинформационные технологии являются новыми информационными технологиями, направленными на достижение различных целей, включая информатизацию производственно-управленческих процессов. Другой особенностью ГИС является то, что как информационные системы они являются результатом эволюции этих систем и поэтому включают в себя основы построения и функционирования информационных систем. ГИС как система включает множество взаимосвязанных элементов, каждый из которых связан прямо или косвенно с каждым другим элементом, а два любые подмножества этого множества не могут быть независимыми не нарушая целостность, единство системы.

Автоматизированной информационной системой (АИС) называют организационно-техническую систему, использующую автоматизированные информационные технологии в целях обучения, информационно-аналитического обеспечения научно-инженерных работ и процессов управления. В соответствии с данным определением ГИС попадает в класс автоматизированных информационных систем.

Также особенностью ГИС является то, что она является интегрированной информационной системой. Интегрированные системы построены на принципах интеграции технологий различных систем. Они зачастую применяются настолько в разных областях, что их название часто не определяет все их возможности и функции. По этой причине не следует связывать ГИС с решением задач только геодезии или географии. "ГЕО" в названии геоинформационных систем и технологий определяет объект исследований, а не предметную область использования этих систем. Необходимо рассмотреть место ГИС среди других автоматизированных систем, что требует дать краткую классификацию этих систем. Выбирая различные аспекты рассмотрения автоматизированных информационных систем можно дать различные их различные классификации.

По принадлежности к конкретной предметной области можно подразделить информационные системы на три класса: технические, экономические, информационно-аналитические. К техническим относят автоматизированные системы научных исследований (АСНИ), системы автоматизированного проектирования (САПР), гибкие производственные системы (ГПС), робототехнические комплексы (РТК) и др. Информационно-аналитические автоматизированные системы включают: автоматизированные справочно-информационные системы (АСИС), базы данных (БД), экспертные системы (ЭС), статистические информационные системы (СТИС) и т.п. Примером экономических систем могут служить автоматизированные системы управления (АСУ), бухгалтерские информационные системы (БУ-ИС), банковские информационные системы (БИС), биржевые информационные системы (БИС), маркетинговые информационные системы (МИС) и др.

Особенностью ГИС как интегрированной системы является то, что она интегрирует технологии трех перечисленных выше классов систем: технических, информационно-аналитических и экономических. Следовательно, ГИС могут быть использованы как любая из этих систем.

1.2 Организация данных в ГИС

Тематические данные хранятся в  ГИС в виде таблиц, поэтому проблем с их хранением и организацией в базах данных не возникает. Наибольшие проблемы представляет хранение и визуализация графических данных. Основой визуального представления данных при помощи ГИС-технологий служат специальные графические модели. Они подразделяются на векторные и растровые модели. В общем случае модели пространственных (координатных) данных могут иметь векторное или растровое (ячеистое) представление, содержать или не содержать топологические характеристики. Этот подход позволяет классифицировать модели по трем типам: растровая модель; векторная нетопологическая модель; векторная топологическая модель. Все эти модели взаимно преобразуемы. Тем не менее, при получении каждой из них необходимо учитывать их особенности. В ГИС форме представления координатных данных соответствуют два основных подкласса моделей - векторные и растровые (ячеистые или мозаичные). Возможен класс моделей, которые содержат характеристики, как векторов, так и мозаик. Они называются гибридными моделями. Между векторными и растровыми изображениями имеется различие, характерное именно для ГИС. Растровые изображения отображают поля данных, т.е. носят полевой характер. Векторные изображения в ГИС, как правило, отображают геоинформационные объекты, т.е. носят объектный характер.

Если векторная модель дает информацию о том, где расположен тот или иной объект, то растровая - информацию о том, что расположено в той или иной точке территории. Это определяет основное назначение растровых моделей - непрерывное отображение поверхности.