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ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA
INFORMÁTICA
GRADO EN INGENIERÍA DEL SOFTWARE
Aplicación mó il pa a la moni o ización del
eje cicio ísico
A Mobile-App o Physical exe cise moni o ing
Realizado po
Ad ián Cá denas Jiménez
Tu o izado po
Edua do Guzmán de los Riscos
Me cedes Amo Pinilla
Depa amen o
Lenguajes y Ciencias de la Compu ación
UNIVERSIDAD DE MÁLAGA
MÁLAGA, JUNIO DE 2018
Fecha de ensa:
El Sec e a io del T ibunal
Resumen
Es e abajo aba ca el desa ollo de una aplicación pa a el en o no And oid que,
usando disposi i os de blue oo h de bajo consumo pe mi e a los usua ios
moni o iza su ac i idad ísica pa a analiza su p og eso. La aplicación cuyo
nomb e es “BeFi ” iene como obje i o acili a a las pe sonas el uso de una
aplicación común pa a muchos disposi i os de blue oo h de bajo consumo.
La in o mación que ecogen los disposi i os se almacena en el sma phone pa a
se mos ada y analizada. Si el ipo de da os es más complejo la aplicación
decidi á de almacena los en una base de da os empo ada. Incluso, alguna
in o mación pe sonal puede añadi se sin que sea sinc onizada de ningún
disposi i o. Es o acili a á a las pe sonas la pe sonalización y la in eg ación en
“BeFi ”, añadiendo da os como el peso o la al u a.
La aplicación And oid pe mi i á escanea los disposi i os ce canos y
sinc oniza los pa a que se mues e la in o mación co espondien e de és os.
Además, con a á con el apoyo de g á icas que ayuden isualmen e al usua io
mos ando un his ó ico de los da os que se almacenan den o de la aplicación.
Lis a de palab as cla e
And oid, aplicación mó il, sma phone, Blue oo h Low Ene gy, Xiaomi MiBand2
Abs ac
This p ojec co e s he de elopmen o an applica ion o he And oid
en i onmen ha , using Blue oo h Low Ene gy de ices, allows use s o moni o
hei physical ac i i y and analyze hei p og ess. The pu pose o he applica ion
whose name is “BeFi ” is o acili a e he use o a common applica ion o many
Blue oo h Low ene gy de ices.
The in o ma ion collec ed by he de ices is s o ed in he sma phone o be
displayed and analyzed. I he da a ype is complex, he applica ion will decide o
s o e hem in o an embedded da abase. In addi ion, some pe sonal in o ma ion
can be added wi hou being synch onized om any blue oo h de ice. This will
make i easie o people o pe sonalize and in eg a e in “BeFi ” adding da a such
as weigh o heigh .
The And oid applica ion will scan nea by de ices and synch onize hem so ha
he co esponding in o ma ion is displayed. Also, i will be suppo ed by g aphics
ha isually help he use by displaying a his o y o he da a ha a e s o ed wi hin
he applica ion.
Keywo ds
And oid, mobile applica ion, sma phone, Blue oo h Low Ene gy, Xiaomi
MiBand2
Índice
1. In oducción_________________________________________1
1.1. In oducción y mo i aciones_________________________1
1.2. Obje i os________________________________________2
1.3. Aplicaciones en el me cado__________________________2
1.4. Me odología_____________________________________3
1.5. Es uc u a de la memo ia___________________________4
2. El en o no And oid____________________________________7
2.1. In oducción a And oid_____________________________7
2.2. Un sis ema ope a i o muy pa icionado________________8
2.3. La a qui ec u a del sis ema ope a i o_________________12
2.3.1. Ke nel de Linux______________________________12
2.3.2. Capa de Abs acción de ha dwa e (HAL)__________12
2.3.3. And oid Run ime (ART)________________________13
2.3.4. Biblio ecas C/C++ na i as______________________14
2.3.5. Ja a API F amewo k__________________________14
2.3.6. Aplicaciones del sis ema_______________________15
2.4. Ciclo de ida de una aplicación And oid_______________17
3. Blue oo h Low Ene gy________________________________19
3.1. ¿Qué es el Blue oo h? ____________________________19
3.2. ¿Qué es el Blue oo h Low Ene gy? __________________19
3.3. GAP (Gene ic Access P o ile) ______________________20
3.4. Fo mas de comunicación__________________________20
3.5. ¿Qué es el GATT? _______________________________21
3.6. La opología de la ed con GATT____________________23
3.6.1. Se icios ___________________________________25
3.6.2. Ca ac e ís icas ______________________________26
4. Recu sos y he amien as u ilizadas______________________27
4.1. Xiaomi mi band 2________________________________27
4.2. Beas Senso ___________________________________27
4.3. HTC U Ul a ____________________________________28
4.4. HTC Desi e 820_________________________________29
4.5. And oid S udio___________________________________29
4.6. Gi Hub ________________________________________30
4.7. Magicd aw______________________________________30
5. Análisis de equisi os_________________________________31
5.1. Iden i icación de ac o es___________________________31
5.2. Casos de usos __________________________________31
5.3. Requisi os uncionales ____________________________33
5.4. Requisi os no uncionales _________________________35
6. Diseño e implemen ación _____________________________37
6.1. P o o ipado de la aplicación________________________ 37
6.2. Diag ama de ac i idad ____________________________39
6.3. Aplicación ______________________________________39
6.3.1. Diseño de la in e az__________________________39
6.3.2. Desa ollo de la aplicación _____________________43
6.4. Diag amas de secuencia __________________________47
7. Man enimien o y p uebas _____________________________51
7.1. Man enimien o __________________________________51
7.2. P uebas de la aplicación___________________________52
8. Conclusiones y líneas u u as__________________________55
8.1. Di icul ades encon adas___________________________55
8.2. Obje i os supe ados______________________________56
8.3. Líneas u u as___________________________________56
9. Bibliog a ía_________________________________________59
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Capí ulo 2
El en o no And oid
2.1. In oducción a And oid
And oid es un sis ema ope a i o pa a disposi i os mó iles que ocupa ce ca del
80% de cuo a de me cado. Su i al di ec o es iOS con una cuo a de menos de
un 20% del me cado. En e ambos se epa en casi odo el me cado de los
sma phones. En la siguien e igu a podemos e la gigan esca e olución de
And oid en los úl imos años.
Ilus ación 1. E olución del me cado mó il. Fuen e: S a Coun e
Lo desa olló And oid Inc., emp esa que comp ó Google. Se desa olló bajo el
ke nel de Linux. Una g an en aja que iene es que se dis ibuye un sis ema
ope a i o ac ualizable y muy lexible.
Después del éxi o que u ie on los disposi i os con BlackBe y, Google
desa olló un p o o ipo pa ecido a es os. Pe o después del lanzamien o al
me cado de iPhone, Google u o que ediseña su disposi i o. Todo es o ocu ió
en e 2006 y 2007. A inales de 2008 se p esen ó el p ime disposi i o And oid
HTC D eam. A pa i de en onces es de sob a conocido lo sucedido con
BlackBe y y con los disposi i os con iOS.
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2.2. Un sis ema ope a i o muy pa icionado
Una de las des en ajas muy g andes que iene And oid es la can idad de
e siones con las que cuen a. Nació con la p omesa de se un sis ema ope a i o
ácilmen e ac ualizable, pe o los ab ican es han ap o echado el sis ema
ope a i o como una en aja más a la ho a de come cializa los sma phones. Es
po es o po lo que con amos en el me cado con muchas e siones de And oid.
Pasa emos en onces a habla de las di e en es e siones de And oid
cen ándonos en las que usa emos en el desa ollo de la aplicación. Como
emos en la siguien e imagen más del 80% de los disposi i os pe enecen a
Lollipop (And oid 5.0), Ma shmallow (And oid 6.0), Nouga (And oid 7.0) y O eo
(8.0). Debido a ello usa emos es as e siones pa a el desa ollo.
Ilus ación 2. Pa icionamien o de e siones de And oid. Fuen e: De elope And oid
- And oid 1.x se in odujo en las p ime as aplicaciones. Den o de ellas ya
se empezó a usa el ha dwa e con a qui ec u a ARM. A pa i de la e sión
de And oid 1.5 (Cupcake) nació la adición de pone le nomb e de dulces
a las e siones del sis ema ope a i o. Todas las e siones se cen a on
en co egi e o es y mejo a algunos p oblemas.
- And oid 2.x, a pa i de es as e siones supuso el c ecimien o gigan esco
de And oid. Incluían mejo as como el sopo e de HTML5, NFC o inco po ó
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el amoso Google Maps. Además, Google lanzó su amosa se ie de
elé onos Nexus (Nexus One).
- And oid 3.x, mejo llama la la desconocida debido a que ue lanzada pa a
able s con un ediseño de la in e az g á ica. Se incluye on no edades
como el sopo e de p ocesado es mul inúcleo o la amosa ba a con los
bo ones de na egación en la pa e in e io , en ez de los bo ones ísicos.
- And oid 4.x, el nacimien o de la e a mode na de And oid. Después de
And oid 2.3 (Ginge b ead) ue la p ime a ac ualización pa a los
disposi i os mó iles.
• Supuso el lanzamien o de los p ime os disposi i os con esolución
720p (HD), a pa i de ahí ue c eciendo la esolución a un i mo
e iginoso.
• Fue la úl ima e sión en da sopo e a Adobe Flash.
• Conlle o g andísimas mejo as de endimien o. And oid an e io men e
es aba comple o de animaciones, los ingenie os de Google se
es o za on po que uesen a 30 ps ( o og amas po segundo) odas
ellas.
• Además, se in odujo Google Now, pe o algo aún básico compa ado a
lo que hoy en día puede llega a engloba . Se lanzó como la g an
mejo a del sis ema ya que in oducía la búsqueda p edic i a.
• Fue el inal del diseño T on que acompañaba a And oid desde sus
p ime as e siones.
• Se in odujo ART como sus i u o de Dal ik. ART inco po aba
compilación an icipada y mejo aba el endimien o que o ecía Dal ik.
- And oid 5.x, el lanzamien o más ompedo e impo an e de la his o ia de
And oid.
• Lo más impo an e de es e lanzamien o ue el desa ollo de “Ma e ial
Design”. Es a con emplaba una se ie de pau as pa a el desa ollo de
in e aces g á icas. Se e isó po comple o la IU po comple o del
sis ema ope a i o.
• In oduje on el sis ema “de elope p e iew” que pe mi ía dispone de
la nue a e sión del sis ema ope a i o en o ma de be a meses an es
de su lanzamien o.
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• Se sus i uyo o icialmen e Dal ik po ART.
• Se in oduce además el sopo e pa a p ocesado es de 64 bi s.
• Se e isa on muchas de las aplicaciones p ede e minadas que aía
el sis ema ope a i o.
• Se in odujo el econocimien o de oz pe manen e. Los usua ios
podían accede a la aplicación de Google con simplemen e deci “Ok
Google”
Ilus ación 3. Compa ación de in e aces g á icas And oid 4.4 y And oid 5.0. (1) Fuen e:
A sTechnica
Ilus ación 4. Compa ación de in e aces g á icas And oid 4.4 y And oid 5.0. (2) Fuen e:
A sTechnica
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- And oid 6.x, una e isión y mejo ía de odas las no edades incluidas en
la an e io e sión.
• Mejo as en el endimien o del sis ema ope a i o.
• Se incluye on g andes mejo as en la segu idad. Con es a e sión las
aplicaciones no deben pedi odos los pe misos al ins ala se, sólo
se án eque idos an es de usa se. Se podían echaza o acep a
dichos pe misos.
• Se in oduje on mejo as de Google Now, como el acceso ápido a és a
dejando pulsado el bo ón de inicio del sma phone.
• In oducción de la “Finge p in API”. Con ella las aplicaciones podían
inclui el uso de la huella dac ila pa a cie as acciones.
• Mejo as de consumo con espec o a Lollipop. In oducción de “Doze”
cómo sis ema de aho o de ene gía.
• Sopo e pa a el USB de ipo C.
- And oid 7.x, pequeñas mejo as (como el amplio de unciones de “Doze”)
y algunos ediseños de las e siones an e io es (como el de las
no i icaciones).
• Se in oduce el modo de isualización de pan alla di idida. Es o hace
que puedas ene dos aplicaciones a la ez con la pan alla di idida.
• In oducción de ulkan, la nue a API de OpenGL pa a la ejecución de
g á icos 3d con un mayo endimien o.
• Cambió del Ja a Run ime En i onmen (De Apache Ha mony se
cambia a Open JDK)
• Mejo as de segu idad (in oducción de mecanismos pa a e i a
ejecu a código malicioso en el ke nel de linux)
• In oducción de Google Dayd eam, que conlle a al desa ollo del
mundo de la ealidad i ual en disposi i os mó iles.
- And oid 8.x, mejo as en las no i icaciones, op imización de aplicaciones
en segundo plano y algunos cambios de diseño. Se in oduce una e sión
del sis ema ope a i o pa a mó iles de gama baja llamada And oid Go. La
mejo a más impo an e es la llamada P ojec T eble. Consis e en c ea
una capa de abs acción pa a que los ab ican es de mó iles eciban
ac ualizaciones del sis ema sin ene que adap a su in e az g á ica.
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- And oid 9.x, es a se á la u u a e sión de And oid que inclui á algunas
mejo as en el sis ema ope a i o. Pe o aún queda iempo pa a su lanzamien o
y pa a que conozcamos odas sus mejo as. Aun así, debemos menciona la
po que es pa e del u u o de la compañía.
Además de odas las e siones aquí ci adas, cabe des aca que cada ab ican e
suele ae su capa de pe sonalización. Aunque cada ez menos común, los
ab ican es en las p ime as e siones de And oid solían u iliza su p opia capa
de pe sonalización. Es as capas de pe sonalización pueden se a eces
pa ecidas a And oid na i o, pe o o as eces, son muy dis in as, como el caso de
Huawei o Xiaomi. Hay que ene ambién en cuen a es o a la ho a de desa olla
una aplicación po que se mezclan muchas combinaciones de disposi i os con
dis in as e siones de And oid y dis in as capas de pe sonalización
2.3. La a qui ec u a del sis ema ope a i o
And oid ealmen e es una pila de p o ocolos que usa un ke nel de Linux
modi icado. Es una pla a o ma de código abie o y cub e una g an can idad de
disposi i os (con dis in o ha dwa e, en e ese ha dwa e se encuen a mul i ud de
p ocesado es o pan allas de dis in as esoluciones).
2.3.1 Ke nel de Linux
La base sob e la que se ejecu a And oid es Linux. ART, una capa supe io usa
uncionalidades del ke nel, como la c eación de subp ocesos o el adminis o del
uso de memo ia de bajo ni el. O a de las en ajas es que puede ap o echa el
uso de unciones de segu idad que p opo ciona.
2.3.2 Capa de Abs acción de ha dwa e (HAL)
O o ga al sis ema una se ie de in e aces que ag upan las uncionalidades del
ha dwa e del disposi i o. Las capas de ni eles más al os puedes accede a es as
biblio ecas de uncionalidades. En onces, po ejemplo, una biblio eca
implemen a la in e az de un componen e ha dwa e como pod ían se la cáma a,
o el audio. Su uncionamien o es ácil, cuando una capa supe io , desea accede
a las uncionalidades de la cáma a ca ga el módulo co espondien e.
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Ilus ación 5. Capas del sis ema ope a i o And oid. Fuen e: And oid De elope
2.3.3 And oid Run ime (ART)
Como ya imos en la his o ia de And oid, ART ue lanzado o icialmen e en
And oid 5.0 (Lollipop). Las aplicaciones se ejecu an en su p opio p oceso y con
su p opia ins ancia del ART. And oid Run ime es á esc i o pa a lanza múl iples
máquinas i uales en disposi i os de poca memo ia ejecu ando a chi os DEX.
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Es o es un o ma o diseñado especialmen e pa a And oid, y que ocupa un
espacio de memo ia muy educido.
Las p incipales ca ac e ís icas de ART son:
• Compilación an icipada (AOT – Ahead o ime) y jus o a iempo (JIT – Jus
in ime). G acias a ello, pe mi e aho a ene gías y aho a iempo a la
ho a de ejecu a cualquie p og ama.
• Al igual que ja a usa un ecolec o de ecu sos no u ilizados, solo que es á
op imizado pa a And oid.
• Es ablece muchas acilidades a la ho a de depu a el código. Algo que
acili a a los desa ollado es ayudándoles a ob ene más in o mación
sob e posibles e o es.
2.3.4 Biblio ecas C/C++ na i as
Va ios componen es de And oid como el ART y la capa del HAL usan biblio ecas
na i as esc i as en C y C++. And oid p opo ciona el Ja a API F amewo k que
iene algunas de es as uncionalidades. Pe o ambién podemos accede a
algunas lib e ías na i as en C/C++ pa a desa olla una aplicación g acias al
NDK. Es o es el Ki de desa ollo na i o que pe mi e eu iliza código C/C++, es e
código se ejecu a di ec amen e en el p ocesado , en cie o modo hace que
uncione más ápido la aplicación, pe o añade mucha complejidad en el
desa ollo.
2.3.5 Ja a API F amewo k
Todas las uncionalidades de And oid es án disponibles median e la API esc i a
en Ja a. Si en como capa de abs acción pa a simpli ica el uso de los
componen es del sis ema.
• Con iene un sis ema de is as que acili a el desa ollo de in e aces
ag egando componen es como lis as, cuad os de ex o, e cé e a
• Un adminis ado de ecu sos que p opo ciona un acceso ápido a
imágenes, cadenas de ex o o a chi os de diseño.
• Un adminis ado de no i icaciones que nos pe mi e pe sonaliza ale as
en la ba a de es ado.
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• Un adminis ado de las ac i idades, que maneja el ciclo de ida de una
pan alla y una pila en la que se almacenan las ac i idades.
• Un p o eedo de con enido que pe mi e que unas aplicaciones accedan a
o as pa a ob ene da os de ellas.
2.3.6 Aplicaciones del sis ema
Hay aplicaciones na i as como el calenda io o los con ac os que es án siemp e
disponibles pa a pode usa las, son comple amen e iguales que las aplicaciones
desa olladas ex e namen e. Además, las aplicaciones que se desa ollen pod á
se usadas pa a eu iliza uncionalidades ya implemen adas en es as. Po
ejemplo, en la aplicación de las llamadas, podemos eu iliza la desde o a pa a
ma ca un elé ono desde és a.
También amos a e las pa es de una aplicación And oid. Se di ide en
di e en es componen es. El más impo an e es el componen e llamado Ac i idad.
• Ac i idad: Rep esen a una pan alla con in e az de usua io. Pongamos un
ejemplo. La aplicación de con ac os iene una pan alla con la lis a de odos
los con ac os que enemos. Eso se ía una ac i idad. Aplicaciones pueden
ene una o muchas ac i idades. Todo es o depende de la complejidad de
nues a aplicación.
• Se icios: Es e componen e se ejecu a en segundo plano ealizando
ope aciones de la ga du ación o a eas de p ocesos ex e nos. En onces
un se icio no p opo ciona una in e az como si la p opo ciona la ac i idad.
Po ejemplo, un se icio puede se el que se enca gue de ejecu a música
en segundo plano mien as que es amos en o a aplicación.
• P o eedo es de con enido: Podemos almacena da os compa idos den o
del sis ema de a chi os, en una base de da os, en la web, e cé e a. Es o
es algo lógico debido a que es no mal compa i los da os y hoy en día
cada ez más se usa la nube.
• Recep o es de mensajes: Es un componen e que se enca ga de ecoge
los anuncios que en ía el sis ema. Es os pueden se en iados po él
mismo, pe o ambién po aplicaciones. No ienen una in e az g á ica, pe o
po ejemplo pueden c ea no i icaciones al ecibi e en os, po ejemplo,
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que se ha desca gado un a chi o. Gene almen e su abajo es mínimo y
si e pa a comunica unos componen es con o os.
• O as pa es de la aplicación
- F agmen s: ep esen a una pa e de la in e az de la ac i idad. A
eces se puede da el caso de que una ac i idad enga una in e az
que solo con enga un agmen que lo con enga odo.
- Views: Todos los elemen os que se incluyen en una is a son iews.
Así que den o de es e g upo podemos ene lis as, bo ones,
campos de ex o, e cé e a.
- Layou s: Son la es uc u a de las is as de la aplicación. Todos los
obje os que engamos se engloban en la es uc u a de un layou .
Cuando se pin a uno de ellos, se pin a con odos sus componen es.
- In en : Es una pa e de la aplicación que se enca ga de desc ibi la
acción a ealiza . Se usan los in en pa a inicializa o os
componen es como ac i idades o se icios.
- Recu sos: una aplicación ambién dispone de los ecu sos
independien es pa a usa en la aplicación como imágenes, ideos,
sonidos (A chi os .png, .mp4, .mp3, po ejemplo). También se
pueden de ini animaciones, es ilos, colo es, cadenas de ex o pa a
odo ello usando XML. La g an en aja de dispone de es os
a chi os independien es a la aplicación es que podemos ene
di e en es a chi os de idiomas pa a las cadenas de ex o y
dependiendo del idioma del disposi i o pod emos usa un a chi o
u o o. También podemos hace lo mismo pa a de ini los UI
dependiendo de las con igu aciones del disposi i o.
- A chi o de mani ies o: Pa a que el sis ema pueda inicia los
componen es de una aplicación debe lee el “Mani es ”. Aquí se
decla an odos los componen es que se incluyen den o de la
aplicación. Además, den o del mani ies o se decla an odos los
pe misos eque idos po la aplicación, las biblio ecas que se usan,
el ni el de API de And oid, odos los da os con espec o a la
aplicación en gene al.
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- El clien e GATT, se suele subsc ibi a un se ido GATT. Se enca ga de
consul a los da os y de en ia da os al se ido pa a que es e los
almacene.
- El se ido GATT, que es el enca gado de almacena los da os pa a que
un clien e pueda consul a los y que és e los es ablezca como disponibles
pa a su uso.
3.6. La opología de la ed con GATT
Como ya hemos is o an es es a opología iene luga cuando los disposi i os
es án conec ados que es además cuando se usa el GATT. Un pe i é ico solo
puede se conec ado con un disposi i o cen al. Eso sí, un disposi i o cen al,
como un sma phone, puede se conec ado con múl iples pe i é icos BLE.
Se plan ea un p oblema: ¿Y si que emos in e cambia in o mación en e dos
pe i é icos? Pues como es á de inido el GATT a simple is a no pod íamos. La
solución se ía implemen a un bu e o un sis ema de almacenamien o en el
disposi i o cen al y a a és de és e ambos disposi i os pod ían comunica se
en e sí.
Como emos en la siguien e imagen el GATT ansmi e da os de mane a
bidi eccional a di e encia de que el GAP lo hacía de mane a unidi eccional.
Ilus ación 9. Topología de ed pa a el en ío de in o mación en con los disposi i os conec ados
empa ejados. Fuen e: h p://lea n.ada ui .com
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La elación en e el se ido y el clien e es muy impo an e. El pe i é ico se
conoce como el “GATT Se e ” que con iene los da os de búsqueda del ATT y
las de iniciones de se icio y ca ac e ís icas. El clien e GATT, un elé ono o una
able a, es el que en ía las pe iciones al se ido . Todas las ansacciones es án
iniciadas po un disposi i o maes o, el clien e. És e ecibe la espues a del
disposi i o escla o, el se ido .
Al es ablece la conexión, el pe i é ico en ía al disposi i o cen al una suge encia
de “In e alo de conexión”. Es e iempo es el que usa á el maes o pa a consul a
si hay nue os da os disponibles. Hay que ene en cuen a que es e in e alo
pod ía no cumpli se si, po ejemplo, el iempo de conexión acaba y iene que
ol e a consul a da os, pod ía da se el caso de que el disposi i o cen al
es u iese consul ando da os de o o pe i é ico o usando los ecu sos del sis ema
eque idos, en onces no pod ía cumpli el in e alo de conexión. Es po es o po
lo que es e iempo es una suge encia, po que puede que no se pueda cumpli .
Aquí pod íamos obse a una aza en e un disposi i o maes o y un disposi i o
escla o:
Ilus ación 10. En ío de in o mación con disposi i o conec ados. Fuen e:
h p://lea n.ada ui .com
Es as ansacciones en e se ido y clien e se basan en obje os anidados de
al o ni el, llamados pe iles, se icios y ca ac e ís icas. El ni el supe io es el
pe il, que es el que engloba uno o más se icios necesa ios pa a cumpli el caso
de uso que cub e el obje i o de pe il. Po ejemplo, el pe il de ecuencia ca diaca
combina el se icio de ecuencia ca diaca con el de in o mación del disposi i o.
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Ilus ación 11. Je a quía del GATT. Fuen e: Blue oo h.com
3.6.1. Se icios
Los se icios se usan pa a di idi los da os en en idades lógicas. Con ienen
agmen os especí icos de da os. Po ejemplo, la in o mación básica del
disposi i o. Se iden i ican po UUID UUID, que puede se de 16-bi s (pa a
se icios BLE adop ados o icialmen e) o de 128-bi s (pa a se icios
pe sonalizados). Un UUID es un iden i icado único uni e sal, que si e en
común a odos los disposi i os sin ene usa un gene ado de códigos.
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3.6.2. Ca ac e ís icas
Es el ni el más bajo en las ansacciones del GATT. Las ca ac e ís icas es
el ni el base sob e el que se in e ac úa en BLE. Con iene sólo un ni el
lógico de da os. Po ejemplo, el se icio de ecuencia ca diaca iene has a
es ca ac e ís icas en e ellas la medición de la ecuencia ca díaca.
Se dis ingue de mane a simila a los se icios. Se usan UUID de 16-bi s o
128-bi s, usando las o iciales o las pe sonalizadas al igual que en los
se icios. La di e encia es á en que el UUID comienza con un alo de 8bi s
que desc ibe el o ma o de los da os (UINT8 o UINT16). Los demás da os
dependen del ipo de medición que se ealice.
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Capí ulo 4
Recu sos y he amien as u ilizadas
4.1. Xiaomi miband2
Ilus ación 12. Xiaomi mi band 2. Fuen e: h p://mi.com
Pulse a in eligen e pa a moni o ización de algunos de los pa áme os que se
usan en la aplicación. Da os como núme o de pasos dia ios o i mo ca diaco.
- Pan alla OLED 0,42"
- Blue oo h 4.2 BLE
- Ba e ía de 70 mAh
4.2. Beas Senso
Ilus ación 13. Senso Beas . Fuen e: h ps://www. hisisbeas .com
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Es un disposi i o que con iene a ios ipos de senso es den o, como un
acele óme o. Se enca ga de medi la ue za y el núme o de epe iciones que
ealizamos.
Ca ac e ís icas:
- Como ya hemos dicho con iene a ios ipos de senso es. Pa a se más
exac os con iene es acele óme os, es gi oscopios y es b újulas.
- Tiene una ba e ía de al a du ación con has a 8 ho as
- Blue oo h 4.0
4.3. HTC U Ul a
Ilus ación 14. Sma phone HTC U Ul a. Fuen e: h ps://h c.com
Un disposi i o de úl ima gene ación. Pe mi i á la p ueba y la mayo ía del
desa ollo de la aplicación mó il.
Ca ac e ís icas:
- Pan alla Quad HD (5.7 pulgadas)
- P ocesado Snapd agon 820 (4x2.15Ghz)
- Blue oo h 4.2
- Memo ia RAM de 4 GB
- And oid 8.0
- Almacenamien o de 64 GB
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4.4. HTC Desi e 820
Ilus ación 15. Sma phone HTC Desi e 820. Fuen e: h ps://h c.com
Es e disposi i o pe mi e la p ueba de la aplicación con un disposi i o con
ca ac e ís icas in e io es al an e io . Es un an iguo disposi i o de gama media
que se enma ca ía aho a mismo en los elé onos in eligen es de gama in e io .
Sus ca ac e ís icas p incipales son:
- Pan alla HD (5.5 pulgadas)
- P ocesado Snapd agon 615 (4x1.5Ghz y 4x1.0Ghz)
- Blue oo h 4.0
- Memo ia RAM de 2 GB
- And oid 6.0
- Almacenamien o de 16 GB
4.5. And oid S udio
Es el en o no de desa ollo desa ollado po Je B ains a pa i de In elliJ IDEA.
Es a diseñado exp esamen e pa a el desa ollo de And oid y disponible pa a
Linux, macOS y Windows. Sus i uyó a Eclipse como en o no p incipal de
desa ollo And oid.
Se anunció en la con e encia Google I/O de 2013 y se lanzó la e sión de ini i a
(1.0) a inales de 2014. Aho a mismo la e sión es able ac ual es la 3.1.3.
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Pe mi e una depu ación sencilla de aplicaciones en iempo eal, en un disposi i o
i ual o en un disposi i o eal. Además, iene la in eg ación de G adle, que es
un sis ema de au oma ización de la cons ucción del p oyec o (simila a Ma en).
4.6. Gi Hub
Pa a el desa ollo se ha u ilizado un ges o de e siones pa a pode ene un
his ó ico de e siones y pode obse a cómo a e olucionando el p oyec o. Es
una pla a o ma de desa ollo so wa e colabo a i a, que pe mi e ene el código
en un eposi o io en la web, abie o pa a odo el mundo.
4.7. Magicd aw
Es una he amien a de modelado isual UML acili a el diseño de sis emas
o ien ados a obje os y con nume osos lenguajes compa ibles, así como
compa ibilidad con el diseño de esquemas de bases de da os.
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Capí ulo 5
Análisis de equisi os
5.1. Iden i icación de ac o es
Simplemen e el único ac o es la pe sona que use la aplicación pa a la
sinc onización de los disposi i os con el sma phone. Es el que ecoge á odos
los casos de uso que se puedan da en la aplicación. Pa a simpli ica la
in o mación den o de los casos de uso no ha emos e e encia a es e debido a
que siemp e es el mismo y no iene sen ido inclui lo.
5.2. Casos de usos
Analiza emos los casos de uso gene ales del sis ema y pos e io men e se lle a á
a cabo una especi icación más a ondo del sis ema.
Caso de uso
Busca disposi i os
Desc ipción
El sis ema se enca ga á de escanea odos los
disposi i os Blue oo h LE y los mos a á po pan alla
P econdición
• El Blue oo h del disposi i o debe es a encendido
• El usua io debe pulsa el bo ón de escaneo y
acep a los pe misos del disposi i o
Pos condición
El sis ema mos a á una lis a con odos los disposi i os
encon ados y p epa a á el disposi i o pa a la conexión
Caso de uso
Pe sonaliza Da os
Desc ipción
El sis ema pe mi i á al usua io modi ica oda la
in o mación pe sonal que se ecoge den o de la aplicación
pa a acili a la mayo p ecisión de la in o mación y
sa is ace una mayo pe sonalización de és a.
P econdición
-
Pos condición
El sis ema ac ualiza á los da os del usua io den o de la
aplicación. Además, pe mi i á modi ica los una ez den o,
mos ando los da os ac uales.
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Caso de uso
Visualización de da os
Desc ipción
El sis ema mos a á los da os ecopilados po el senso
seleccionado, así como un esumen de su in o mación
almacenada en la aplicación. Algunos de los da os los
analiza la aplicación y los almacena en ella pa a su uso.
P econdiciones
• Na ega po las pes añas de la aplicación
• Sinc oniza los da os
• El Blue oo h del disposi i o debe es a encendido
Pos condición
El sis ema mues a la in o mación ac ualizada y modi ica
los an iguos da os ac ualizándolos con los nue os.
Caso de uso
Sinc onización de los da os
Desc ipción
El sis ema sinc oniza los da os del disposi i o pa a que
pueda ac ualiza los.
P econdiciones
• El Blue oo h del disposi i o debe es a encendido
• Habe pulsado en uno de los disposi i os que se
encuen en en la lis a de disposi i os escaneados
Pos condición
El sis ema ac ualiza á los da os del disposi i o
Caso de uso
Compa i los da os
Desc ipción
El sis ema pe mi e compa i los da os dia ios con o as
aplicaciones
P econdiciones
• Habe se conec ado a un disposi i o
• Pulsa en el bo ón de compa i
Pos condición
Se compa en los da os en la aplicación co espondien e y
ol emos a nues a a aplicación
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6.2. Diag amas de ac i idad
Aquí e emos una aza comple a de la aplicación, mos ando odas las posibles
in e acciones den o de ella. És a pos e io men e nos se i á pa a su desa ollo.
Ilus ación 23. Diag ama de Ac i idad de la aplicación
6.3. Aplicación
6.3.1. Diseño de la in e az
Pa a empeza , se ha ealizado una pan alla de bien enida que do a a la
aplicación de un aspec o más ag adable. Pa a ello, una ez en ada la p ime a
ez a la aplicación y con igu ados sus da os pe sonales, se mos a á un mensaje
pe sonalizado con su nomb e.
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Como ya imos en el p o o ipo, end emos una pan alla de con igu ación pa a
pe sonaliza los da os del usua io. En él se pedi án los da os que pos e io men e
se usa án pa a, po ejemplo, calcula el índice de masa muscula . O os da os
simplemen e se i án pa a ija una me a de pasos dia ios o como el caso del
nomb e pa a el mensaje de bien enida. También se puede añadi una o o con
el hecho de pode pe sonaliza más la aplicación.
Una ez con igu ados los da os con el bo ón que encon amos en la pa e
supe io , se gua da án los da os en el elé ono y la aplicación p ocede á a
edi igi nos a la pan alla enca gada de busca odos los disposi i os ce canos.
Una ez en es a en ana pod emos escanea los disposi i os o pa a la
búsqueda de disposi i os si que emos de ene la. Además, ambién pod emos
ol e a con igu a los da os desde es a pan alla, ya que es la pan alla p incipal
de nues a aplicación y se enca ga á de encon a los disposi i os y una ez
pulsado en el disposi i o que nos in e ese se enca ga á de ecopila oda la
in o mación.
Ilus ación 25. Pan alla de
con igu ación
Ilus ación 24. Pan alla de bien enida
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Como emos en las ilus aciones, se ecoge la in o mación co espondien e al
disposi i o. Además, una ez sinc onizados los da os ob end emos unas g á icas
como la mos ada a con inuación de la dis ancia eco ida en me os. Todas las
pes añas ha án e e encia a una g á ica mos ando un his ó ico o denado po
echa de la in o mación co espondien e. Además de la g á ica pa a ob ene la
in o mación de mane a más p ecisa se á apoyada po una abla de da os.
Además, una ez conec ado al disposi i o se pod á ol e a con igu a la
in o mación pe sonal ( o o, me a de pasos dia ia, e cé e a). También pod emos
desca ga la in o mación de nues as g á icas en a chi os cs independien es
que encon a emos en la ca pe a de desca gas del disposi i o. Y po úl imo
ambién pod emos compa i nues os da os dia ios con nues as o as
aplicaciones, como emos en las siguien es imágenes.
Ilus ación 27. Pan alla de in o mación
gene al
Ilus ación 26. Pan alla de g á icas de
da os
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Ilus ación 29. CSV Impo ados en la
ca pe a desca gas
Ilus ación 28. CSV en expo ado en
o ma o es ánda
Ilus ación 31. Ejemplo de compa i
in o mación con alguna aplicación
Ilus ación 30.
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6.3.2. Desa ollo de la aplicación
6.3.2.1. Lib e ías
Empeza emos hablando de lib e ías ex e nas a And oid que hemos usado
en el p oyec o. Todas ellas nos acili an alguna de las uncionalidades que
se inco po an en la aplicación.
• Glide. Es una lib e ía que pe mi e la ca ga de imágenes an o
median e un enlace web como una di ección de almacenamien o
en el elé ono. Es de código abie o y adminis a la cache de los
ecu sos del sis ema pa a las o os. Es simple y ácil de usa y
e i amos ene que usa un bi map pa a ep esen a una imagen
e i ando así complejidad y ganando legibilidad en el código.
P opo ciona, además, ambién la posibilidad de mos a gi s.
• Bu e kni e. Es una lib e ía que pe mi e ápidamen e el
asociamien o en e a chi os g á icos y a chi os de p og amación
(binding) como un Image iew. Un ejemplo sencillo:
Pa a elaciona un a chi o en And oid debemos usa lo siguien e:
Sin emba go, g acias a es a lib e ía podemos e e encia lo de es a
mane a.
Es o simpli ica el código además de como pasaba en el caso
an e io a o ece a la legibilidad, haciendo un código más ácil de
en ende . Se pueden ambién e e encia , ecu sos como ex o, o
imágenes.
• MPAnd oidCha . Nos pe mi e de una o ma y sencilla añadi a
nues a in e az g á icas que son áciles de usa y de pe sonaliza .
Hay g an can idad de g á icas, como g á icos de ba as o
ci cula es, pe o en nues o caso hemos usado solo g á icas lineales
ya que an aco de con la aplicación.
Bu on myBu on = indViewById(R.id.my_bu on)
@BindView(R.id. id.my_bu on) Bu on myBu on;
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• Fas CSV es una biblio eca CSV compa ible con RFC 4180 ul a
ápida y simple pa a ja a, en es e caso And oid. RFC 4180 es el
o ma o de sepa ación po comas que se ajus a a los a chi os CSV.
• Lib e ías na i as. And oid p opo ciona una se ie de lib e ías na i as
como las de diseño que acili an el desa ollo de las aplicaciones
con los úl imos componen es disponibles o la de es ing (Esp esso)
que pe mi e la ealización de p uebas con es basándose en Juni .
6.3.2.2. Vis as
An es de en a a más de alle amos a e cómo uncionan las is as en
And oid. Pa a empeza las is as se decla an en una pa e de los ecu sos
de la aplicación llamada layou s (así como puede habe o as como
d awable pa a imágenes). Es os a chi os como la g an mayo ía usan el
o ma o XML pa a su decla ación, y se gene a así un á bol en e pad es
( is as o layou s) e hijos que son obje os como bo ones, campos de ex o
u o as is as.
Ilus ación 32. Ejemplo de XML de una is a
An iguamen e And oid disponía de Rela i eLayou , Linea Layou o
G idLayou s. El p oblema de es as is as e a que cuan a más complejidad
enía una is a más g ande se hacía el á bol. And oid a la ho a de pin a
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una in e az lo ealiza po pa es pequeñas del á bol, pin ando de is a en
is a, en onces es o supone una sob eca ga de endimien o. Si anidamos
en una is a ein e den o de ella el endimien o a la ho a de pin a se la
is a se á meno .
Ilus ación 33. Á bol de is as en And oid. Fuen e: Tu o ialspoin
La solución a es o se llama Cons ain Layou . Busca la u ilización de la
meno can idad de layou s anidados den o de una is a. Usa las
es icciones pa a es ablece en qué luga es a á cada elemen o. La
en aja de es o es, como ya hemos hablado, la eliminación de sob eca ga
de una is a.
O a pa e que se ha usado g acias a simplicidad y mejo a de endimien o
se llama Recycle View. An es de es o las lis as de elemen os se hacían
con un Lis View, pe o es o enía un g an p oblema: Ca gaba odos los
elemen os de la lis a, aunque no es u iesen en pan alla. Es o conlle a a
una sob eca ga innecesa ia po que a eces no nos hace al a e oda la
lis a. En nues o caso las lis as de elemen os se án pequeñas
p obablemen e no engamos que hace desplaza la is a pa a busca los
disposi i os. Pe o, g acias a es e elemen o, se enca ga de solo ca ga
aquellos elemen os que es én en pan alla. Una ez se desplace la is a
hacia abajo ecicla á el elemen o y pin a á el nue o.
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6.3.2.3. Almacenamien o
El almacenamien o de la in o mación se lle a a cabo en dos luga es den o
de la aplicación. La in o mación pequeña y sencilla se lle a a cabo en lo
que en And oid se denomina “Sha ed P e e ences”. Es o pe mi e
almacena in o mación cla e- alo . Po ejemplo, en nues o caso
almacenamos el nomb e con una cla e que se llama “name” y el alo que
in oduzca el usua io en la con igu ación.
Po o o lado, ya un poco más complejo se encuen a una base de da os
SQLi e que se enca ga de almacena oda la in o mación con espec o a
las lec u as de da os, de los pasos, i mo ca diaco o peso. SQLi e es
sis ema de ges ión de bases de da os elaciones que pe mi e el
almacenamien o de da os en disposi i os empo ados. Es de código
abie os y u iliza el lenguaje de SQL lo que acili a su uso.
Pa a el caso del peso, y de los pasos son da os dia ios y en la base de
da os se almacena án de mane a que solo se pueda inse a un da o po
día. Una pe sona solo iene un núme o de pasos dia io y el peso ampoco
a ía demasiado dia iamen e. Sin emba go, pa a el caso del i mo
ca diaco, se puede inse a un da o po echa comple a (con ho as,
minu os y segundos), no como en el caso an e io . Es o es debido po que
el pulso es á en cons an e cambio y nos pe mi i á moni o iza lo de una
mane a más p ecisa.
Ilus ación 34. Ejemplos de ablas que in eg a la base de da os de la aplicación
6.3.2.4. Conexión con disposi i os
Pa a lle a a cabo una conexión p ime o se lle a a cabo la búsqueda de
los disposi i os que haya ce canos. Pa a ealiza la búsqueda de los
disposi i os de bajo consumo se usa un escáne que p opo ciona el
adap ado de blue oo h del disposi i o.
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Con es e pod emos empeza y pa a el escaneo de disposi i os. Nos
pe mi i á es ablece una unción pa a cada ez que un disposi i o sea
de ec ado. En ese momen o noso os añadi emos dicho disposi i o a la
lis a de disposi i os que enemos a nues o al ededo .
Una ez se enga el disposi i o ce cano se usa á el GATT pa a conec a se
con el disposi i o. Una ez conec ado pedi emos a los se icios que
dispone el disposi i o que nos acili e la in o mación. Una ez ecibida la
in o mación se enca ga á de mos a la po pan alla y ac ualiza los da os
en la base de da os.
6.3.2.5. Pe misos
Algo esencial hoy en día es la segu idad. Pa a ello den o de And oid nos
encon amos los pe misos del sis ema. És os son los enca gados de
acili a el acceso a los ecu sos den o del sis ema como la cáma a o el
blue oo h en nues o caso.
En And oid Lollipop los pe misos se pedían odos al p incipio al ins ala
las aplicaciones. A pa i de And oid Ma shmallow los pe misos se deben
pedi en iempo eal y sólo y exclusi amen e cuando sean necesa ios. Po
ejemplo, den o de nues a aplicación se equie en ambién los pe misos
de almacenamien o pa a gua da la imagen de pe il del usua io. Pa a ello
pedi emos pe miso cuando engamos la o o y solo engamos que
almacena la en el disposi i o. Mien as an o no se á necesa io pedi los
pe misos.
6.4. Diag amas de secuencia
Pa a la documen ación co ec a del uncionamien o de la aplicación ambién se
apo an diag amas de secuencia con las p incipales uncionalidades de la
aplicación. Con el pod emos e la in e acción en e las dis in as pa es de la
aplicación del sis ema y como se comunican en e ellas a al o ni el. Los p ime os
diag amas son los que no es necesa io es ablece la conexión en e los
disposi i os. El más impo an e es el de sinc onización de los da os que incluye
el escaneo de disposi i os.
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Ilus ación 35. Diag ama de secuencia pa a la cap u a de imágenes de pe il en la aplicación
Ilus ación 36. Diag ama de secuencia del almacenamien o de los da os pe sonales den o de
la aplicación
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Capí ulo 8
Conclusiones y líneas u u as
Aquí encon a emos un esumen con los p oblemas que se han encon ado en
el desa ollo de la aplicación, así como obje i os que se han cumplido. Además,
encon a emos ambién apa ados de posibles mejo as u u as.
8.1. Di icul ades encon adas
Se han encon ado nume osas di icul ades a la ho a de conoce la in o mación
que se compa e en los disposi i os, debido a que no hay muchos ab ican es
que quie an acili a dicha in o mación. En onces no es posible consegui la
máxima in o mación posible de los disposi i os.
Nos encon ábamos po una pa e el p oblema de en ende el uncionamien o
del p o ocolo de Blue oo h Low Ene gy y, pos e io men e, e su uncionamien o
den o de un disposi i o no mal in eligen e como son los mó iles ac uales.
Po o o lado, la di icul ad de sinc onización en e los disposi i os no es ideal y,
po an o, no es inmedia a. En onces se ha enido que diseña un sis ema capaz
de consegui oda la in o mación de mane a que sea capaz de eacciona a allos
y casos en los que se pie da la conexión o no sea posible ex ae la de los
disposi i os.
Se han quedado además a ás algunos disposi i os que debían in eg a se, pe o
cada disposi i o equie e un conocimien o exhaus i o de la ansmisión de
in o mación en cada caso. Has a el pun o de conoce by e a by e como es la
ansmisión de es a in o mación y como se ha dicho an e io men e los ab ican es
no suelen da es as acilidades. Pa a supe a es a des en aja se end á que
abaja en un u u o con las dis in as emp esas ab ican es de los disposi i os y
log a ob ene la mayo can idad de in o mación sob e és os. Aunque pod ía se
una a ea di icul osa log a ob ene la in o mación sob e el uncionamien o de los
se icios de cada disposi i o. Es o en gene al es debido a que las emp esas
ab ican su p opio so wa e que acili an con el mismo ha dwa e.
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8.2. Obje i os supe ados
Se ha log ado in eg a una aplicación sencilla, y bas an e li iana que se pueda
usa en cualquie disposi i o que hoy en día haya en el me cado (cabe des aca
que el me cado en And oid ya sólo dis ibuye al me cado e siones de And oid
7.0 hacia adelan e).
Además, se ha log ado el uso de una base de da os embebida pa a el
a amien o de los da os. Pa a su pos e io análisis se han usado g á icas pa a
en ende y e isualmen e la e olución de és os.
También se ha lle ado a cabo una in es igación del uncionamien o y la his o ia
de sis ema ope a i o And oid y del p o ocolo de Blue oo h Low Ene gy.
Se han ealizado p uebas de in e aces de usua io pa a co obo a el
uncionamien o co ec o de la aplicación.
8.3. Líneas u u as
Po úl imo, se han elabo ado una se ie de líneas u u as que pueden se ac ibles
de aplica y que son po encialmen e aplicables den o del p oyec o.
• Como ya se ha mencionado an e io men e la inclusión de más
disposi i os. El obje i o p incipal es ecopila la in o mación de muchos
disposi i os mó iles pa a acili a el uso de las pe sonas y que no engan
que usa a ias aplicaciones, ap o echando así el aho o de
almacenamien o de memo ia den o del disposi i o.
• Mejo a en las in e aces de usua io, hab ía que p es a a ención a lo que
demande el me cado y ac ualiza se con las nue as opciones que nos
pe mi a el sis ema. Así como ac ualiza la in o mación de las pan allas o
su es uc u ación pa a aumen a la legibilidad de la in o mación.
• Ampliación de la uncionalidad. Aho a mismo la uncionalidad se limi a a
los disposi i os que disponemos, pe o si log ásemos ene más
disposi i os pod íamos ob ene in o mación combinada en e ellos
consiguiendo oda ía más p ecisión en los da os. Ob ene da os como po
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ejemplo el núme o de pasos en una sesión cuando ayamos a co e o el
núme o de kilóme os eco idos.
• Uso de una API como Google Fi pa a sinc oniza los da os, en ez de
usa una base de da os local pa a ello. Es o pe mi i ía ene lo en múl iples
disposi i os.
• In eg ación con edes sociales. Hoy en día odos es amos conec ados con
nues os disposi i os. Una opción se ía el pode compa i los da os con
dis in as pe sonas pa a i iendo su e olución.
En de ini i a, con es os aspec os mos amos que el p oyec o iene po encial
de c ecimien o en un u u o, e i ando las ac uales es icciones empo ales.
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Capí ulo 9
Bibliog a ía:
Todos los enlaces han sido ecupe ados de páginas webs en el año 2018, que
ha sido el año de ealización de es e p oyec o:
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