Разработка картографических приложений для мобильных устройств Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

УДК 528.926:004

РАЗРАБОТКА КАРТОГРАФИЧЕСКИХ ПРИЛОЖЕНИЙ ДЛЯ МОБИЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ

Елена Леонидовна Касьянова

Сибирский государственный университет геосистем и технологий, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, кандидат технических наук, доцент кафедры картографии и геоинформатики, тел. (913)774-09-34, e-mail: helenkass@mail.ru

Павел Михайловчич Кикин

Сибирский государственный университет геосистем и технологий, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, кандидат технических наук, ст. преподаватель кафедры прикладной информатики и информационных систем, тел. (913)774-09-34, e-mail: it-technologies@yandex.ru

Денис Викторович Грищенко

Сибирский государственный университет геосистем и технологий, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, студент группы БК-11, тел. (913)399-36-62, e-mail: mr_divis@mail.ru

Рассмотрены основные способы разработки приложений для мобильных устройств, описаны преимущества и недостатки каждого. Проведен обзор отличительных особенностей разработки картографических мобильных приложений и выявлены проблемы, возникающие в процессе их создания.

Ключевые слова: веб-картография, мобильные приложения, мобильные устройства, разработка.

DEVELOPMENT OF MAPPING APPLICATIONS FOR MOBILE DEVICES

Elena L. Kasjanova

Siberian State University of Geosystems and Technologies, 630108, Russia, Novosibirsk, 10 Plakhotnogo St., Ph. D., Prof. of Department of Geoinformatic and Cartography, tel. (913)774-09-34, e-mail: helenkass@mail.ru

Pavel M. Kikin

Siberian State University of Geosystems and Technologies, 630108, Russia, Novosibirsk, 10 Plakhotnogo St., Ph. D., Prof. of Department of Applied Informatics and Information Systems, tel. (913)774-09-34, e-mail: it-technologies@yandex.ru

Denis V. Grishenko

Siberian State University of Geosystems and Technologies, 630108, Russia, Novosibirsk, 10 Plakhotnogo St., Student, BK-11, tel. (913)399-36-62, e-mail: mr_divis@mail.ru

The article shows main methods of mobile application development, describes advantages and disadvantages of each, presents distinctive features of mobile mapping application development.

Key words: web mapping, web technology, web map, web-mapping service.

Глобальные изменения сущности картографии, вызванные развитием информационных технологий, привели к появлению новых направлений практического использования картографических произведений [1, 2]. Наиболее популярными в массах, перспективными и динамично развивающимися направлениями сегодня являются мобильная и веб-картография [3,4,5,6]. Обусловлено это современными возможностями веб-технологий, мобильных устройств и средств беспроводной передачи данных.

Значимость мобильных устройств в современном мире значительно возросла, и теперь, зачастую, они используются не только как информационно-развлекательное средство, но и как один из инструментов для выполнения производственных работ, и существенную роль в этом направлении их использования положили именно картографические разработки. Возможности современных мобильных устройств привели к их огромной популярности и как следствие к появлению активно развивающегося рынка мобильных приложений, значительную долю которого занимают именно картографические программные продукты. Почти на каждом современном смартфоне имеются картографические приложения и приложения, использующие функции геопозиционирования.

В связи с этим, было решено рассмотреть особенности разработки и сложности, возникающие в процессе создания картографических мобильных приложений, а также возможные варианты их реализации.

В настоящее время для мобильных платформ не существует универсальных языков подобных java и интерфейсов подобных Qt, однако каждый разработчик стремится сделать свое приложение доступным для максимально возможного количества пользователей и ему необходимо создавать приложение, которое может работать на всех самых популярных мобильных операционных системах (Android, IOS и WP8) [7]. Следовательно, начать обзор стоит с возможных вариантов реализации, так как они являются общими для большинства мобильных приложений. Существует три основных варианта разработки [9]:

- веб-сайт, адаптированный под мобильные устройства;

- нативное (англ. native) приложение на основе среды разработки, предложенной создателями устройства и операционной системы;

- гибридное приложение, то есть сочетание мобильного сайта и оболочки для него, которая интегрирует в себя программный интерфейс (API) устройства.

Рассмотрим особенности, преимущества и недостатки каждого из вариантов как с точки зрения разработчика, так и пользователя.

Адаптированный под мобильный интерфейс веб-сайт подразумевает создание сайта, реализующего все необходимые функции при помощи стандартных средств веб-разработки: html, css, javascript, серверный язык веб-программирования. Интерфейс сайта строится по принципам адаптивного дизайна, либо за счет создания двух версий сайта - обычной и мобильной, в этом случае определение устройства и браузера пользователя реализуется с помощью JavaScript. Плюсами данного варианта являются кроссплатформен-ность и, как следствие, скорость и относительная простота процесса разработки. Минусы - отсутствие, либо ограниченность доступа к функциям устройства,

необходимость подключения к интернету во время работы с сайтом, пониженная производительность.

Разработка нативного приложения на языке программирования, предложенном разработчиком устройства и операционной системы является менее универсальным способом. В данном случае приходится переделывать приложение под каждую мобильную операционную систему используя «родной» для неё язык программирования и учитывая индивидуальные особенности. Это сильно отличается от простой адаптации приложения под разные платформы и, зачастую, означает что разработчику приходится делать разные, с технологической точки зрения, приложения для каждой платформы увеличивая, тем самым, трудозатраты и время необходимое для получения результата. Однако, такой подход не лишен своих плюсов. Нативное приложение имеет полный доступ к функциям мобильного устройства при помощи стандартных средств, предусмотренных разработчиками операционной системы и, как правило к набору предоставляемых стандартных элементов интерфейса. Как следствие, это приводит к высокой производительности таких приложений и к единообразию интерфейса приложения с интерфейсом системы [8].

Гибридное приложение является результатом совместного использования веб-технологий, веб-браузера и программной оболочки, реализующей доступ к функциям операционной системы и устройства. В результате такое приложение работает как обычная веб-страница внутри веб-браузера, но при этом программный интерфейс среды разработки дает возможность использовать все устройства в приложении: камера, звук, GPS, файловая система, контакты, уведомления и т.д. К плюсам данного подхода являются: универсальность, высокая скорость разработки, доступ к программному интерфейсу устройства. Однако, как и в случае с веб-сайтом могут возникать проблемы с производительностью и возможные программные ограничения на использование функций мобильного устройства [9].

Использование картографических функций в мобильном приложении имеет ряд особенностей, часть из которых также связана с вариантом реализации приложения.

Интерфейс картографического мобильного приложения должен быть достаточно удобным при использовании на экране небольшого размера и в условиях сенсорного ввода, что требует значительных затрат времени и определенных навыков от разработчика на адаптацию. Эти факторы должны учитываться и при генерализации карты.

Мобильные устройства имеют меньшую производительность и объем постоянной памяти, чем стационарные компьютеры и ноутбуки, что так же должно учитываться при выборе форматов и способов хранения или передачи картографической информации. Растровые данные занимают много памяти, векторные же (GeoJSON к примеру) зачастую приводят к серьезным проблемам с производительностью. Одним из вариантов решения проблемы больших объемов является хранение картографических данных на удаленном и сервере и их постепенная подгрузка через интернет при просмотре. Однако, необходимость

соединения с интернетом является существенным недостатком приложения, ведь картографическая информация зачастую необходима именно в местах с отсутствием покрытия GSM сети.

При разработке нативного картографического приложения появляются сложности при выборе картографического «движка» для каждой платформы. Кроме того, что реализация карты для каждого «движка» требует отдельных навыков у разработчика и затрат времени, не для всех операционных систем имеются качественные и бесплатные варианты.

При разработке картографического приложения стоит проблема интерактивного взаимодействия пользователя с объектами карты при использовании формата WMS. Дело в том, что при передачи данных в формате WMS пользователю передаются только геопривязанные растры, что приводит разработчика к необходимости создания дополнительных механизмов, позволяющих приложению выполнять запросы к исходной векторной карте, хранящейся на сервере, что в свою очередь приводит к дополнительным затратам времени на разработку, усложнению клиентской и серверной частей.

Таким образом, в процессе разработки картографических мобильных приложений возникают определенные сложности, связанные со спецификой отображения и обработки пространственной информации, часть из которых не имеют однозначного решения, которое было бы полностью устраивало всех. В частности, не решена до конца проблема локального хранения и визуализации пространственных данных на мобильном устройстве и требует проведения исследований.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Лисицкий Д. В. Перспективы развития картографии: от системы «Цифровая земля» к системе виртуальной геореальности // Вестник СГГА. - 2013. - Вып. 2 (22). - С. 8-16.

2. Мультимедийное направление в картографии / Д. В. Лисицкий, А. А. Колесников, Е. В. Комиссарова и др. // Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. - 2014. - № 3. - С. 40-44.

3. Kraak, Menno-Jan and Allan Brown (2001): Web Cartography - Developments and prospects,, Taylor & Francis, New York, ISBN 0-7484-0869-X.

4. Mitchel, Tyler (2005): WebMapping Illustrated, O'Reilly, Sebastopol, 350 pages, ISBN 0569-00865-1.

5. Peterson, Michael P. (ed.) (2003): Maps and the Internet, Elsevier, ISBN 0-08-044201-3.

6. Кикин П. М. Разработка методики создания тематических карт средствами веб-технологий: Дис. ...канд. техн. наук: 25.00.33 / Кикин Павел Михайлович; Сибирская государственная геодезическая академия. - М., 2014. - 105 с.

7. Habrahabr, статья «Мобильные операционные системы в 2014 году» [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://geeksmagazine.org/post/80/mobilnye-operatsionnye-sistemy-v-2014-godu

8. Habrahabr, статья «Обзор 7 самых популярных кроссплатформенных мобильных фреймворков» [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://habrahabr.ru/post/118169

9. Habrahabr, статья «Как сэкономить на разработке мобильного приложения, получив готовый продукт, бесценный опыт и отличное решение для бизнеса» [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://habrahabr.ru/post/188830/

© Е. Л. Касьянова, П. М. Кикин, Д. В. Грищенко, 2015