Aplicación Android para compartir coche basada en la tecnología Firebase

Trabajo Fin de Grado Grado en Ingeniería de las Tecnologías de Telecomunicación Aplicación Android para compartir coche basada en la tecnología Firebase Dpto. Ingeniería Telemática Escuela Técnica Superior de Ingeniería Universidad de Sevilla Sevilla, 2019 Autor: Sergio Sucino Barrena Tutor: Francisco José Fernández Jiménez ii Trabajo de Fin de Grado Ingeniería de Telecomunicación Aplicación Android para compartir coche basada en la tecnología Firebase Autor: Sergio Sucino Barrena Tutor: Francisco José Fernández Jiménez Dpto. de Ingeniería Telemática Escuela Técnica Superior de Ingeniería Universidad de Sevilla Sevilla, 2019 iv Trabajo de Fin de Grado: Aplicación Android para compartir coche basada en la tecnología Firebase Autor: Sergio Sucino Barrena Tutor: Francisco José Fernández Jiménez El tribunal nombrado para juzgar el Trabajo arriba indicado, compuesto por los siguientes miembros: Presidente: Vocales: Secretario: Acuerdan otorgarle la calificación de: Sevilla, 2019 El Secretario del Tribunal vi A mi familia A mis maestros y profesores A mis amigos xiv 3.5.1 Requisitos no funcionales de fiabilidad 33 3.5.2 Requisitos no funcionales de usabilidad 34 3.5.3 Requisitos no funcionales de eficiencia 35 3.5.4 Requisitos no funcionales de mantenibilidad 35 3.5.5 Requisitos no funcionales de seguridad 36 3.5.6 Requisitos no funcionales de portabilidad 37 3.6 Prototipos de la aplicación 37 4 Tecnologías 40 4.1 La plataforma Firebase 40 4.1.1 Firebase Realtime Database 41 4.1.2 Firebase Authentication 42 4.1.3 Cloud Storage 42 4.1.4 Firebase Cloud Messaging 43 4.1.5 Functions 43 4.2 Google Maps Platform 44 5 Aplicación Android 45 5.1 Modelo de datos 45 5.1.1 Diagramas de actividad 45 5.2 Interfaz gráfica 48 5.3 Implementación 57 5.3.1 Problemas encontrados 59 6 Plan de pruebas 62 6.1 Pruebas manuales 62 6.2 Pruebas de aceptación 67 7 Conclusiones 68 7.1 Conclusiones 68 7.2 Líneas de desarrollo futuro 68 7.3 Dedicación total temporal 69 7.3.1 Planificación temporal estimada 69 7.3.2 Planificación temporal real 69 Anexo 1: Guía de despliegue 72 1. Firebase 72 2. Firebase Realtime Database 74 Configuración en la plataforma 74 Implementación en el proyecto 77 3. Firebase Authentication 81 Configuración en la plataforma 81 Implementación en el proyecto 85 4. Firebase Cloud Storage 88 Configuración en la plataforma 88 Implementación en el proyecto 89 5. Firebase Cloud Messaging 90 Configuración en la plataforma 90 Implementación en el proyecto 93 6. Firebase Functions 95 Configuración en la plataforma 95 Implementación en el proyecto 98 7. Google Maps Platform 100 Configuración de la plataforma 100 Implementación en el proyecto 102 Anexo 2: Política de privacidad 105 Glosario 108 Referencias 109 xvi ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1: Actores del sistema 14 Tabla 2: Mostrar pantalla inicial de carga 14 Tabla 3: Acceso a datos de servidor en la nube 15 Tabla 4: Actualizar datos en tiempo real 15 Tabla 5: Mostrar visualmente los datos 15 Tabla 6: Permanecer autenticado 15 Tabla 7: Permitir múltiples formas de autenticación 16 Tabla 8: Mostrar animación de carga de datos 16 Tabla 9: Notificar de nuevos datos 16 Tabla 10: Obtener información de localización 16 Tabla 11: Calcular y dibujar rutas 17 Tabla 12: Ofrecer servicio de acceso a BBDD 18 Tabla 13: Ofrecer servicio de autenticación 19 Tabla 14: Ofrecer servicio de eventos FaaS 19 Tabla 15: Ofrecer servicio de gestión de notificaciones 19 Tabla 16: Registrar usuario 20 Tabla 17: Iniciar sesión 20 Tabla 18: Editar datos de usuario 21 Tabla 19: Consultar anuncios 22 Tabla 20: Crear anuncio 22 Tabla 21: Editar anuncio 22 Tabla 22: Filtrar anuncios 23 Tabla 23: Unirse a chat 23 Tabla 24: Salir de chat 24 Tabla 25: Intercambiar mensajes de chat 24 Tabla 26: Consultar información de chat 24 Tabla 27: Acceder a pantalla de servicio de localización 25 Tabla 28: Recibir notificaciones de nuevos mensajes 25 Tabla 29: Establecer configuración de retransmisión 26 Tabla 30: Retransmitir localización 27 Tabla 31: Consultar localización en directo 27 Tabla 32: Recibir notificación de retransmisión activa 27 Tabla 33: Estructura de base de datos en cloud 28 Tabla 34: Información de usuario 29 xviii Tabla 35: Información de anuncio 29 Tabla 36: Información de chat 29 Tabla 37: Información de localización 30 Tabla 38: Información de notificaciones 30 Tabla 39: Diferentes usuarios no podrán tener sesiones activas en el mismo dispositivo 31 Tabla 40: Múltiples sesiones de mismo usuario simultáneas 31 Tabla 41: El usuario no debe recargar los datos 31 Tabla 42: Anuncio único por usuario 31 Tabla 43: El servicio de localización permitirá retrasmitir localización al menos a creadores de anuncio 31 Tabla 44: Mostrar error de conexión 32 Tabla 45: Mostrar animaciones de carga de datos 32 Tabla 46: Mostrar lista de chats ordenada según las consultas más recientes 32 Tabla 47: Mostrar pantalla correspondiente al pulsar en la burbuja de notificación 33 Tabla 48: Mostrar imagen con iniciales de usuario cuando no existe avatar 33 Tabla 49: Seguimiento dinámico del autor de retransmisión 33 Tabla 50: Mostrar contador de mensajes de chat no leídos 33 Tabla 51: Tiempo máximo de recuperación del sistema de 10 minutos 34 Tabla 52: Mínimo de accesibilidad del 99.9% del tiempo 34 Tabla 53: Máximo de 5 clics para acceder a información en el 75% de las veces 34 Tabla 54: Interfaz que responda a toda interacción del usuario de forma visual 35 Tabla 55: La aplicación estará disponible al menos en español 35 Tabla 56: Tiempo de respuesta inferior a 5 segundos 35 Tabla 57: El código que se implemente deberá cumplir las recomendaciones de la IEEE 35 Tabla 58: Gestión de servicios independiente del cliente 36 Tabla 59: Los datos almacenados en BBDD no deben ser accesibles sin estar autenticado en el sistema 36 Tabla 60: Los servicios no deben ser accesibles sin estar autenticado en el sistema 36 Tabla 61: Un usuario no deberá acceder a datos que no le corresponde ver 37 Tabla 62: Evitar uso de software propietario 37 Tabla 63: Lanzamiento de aplicación sin sesión previa exitoso 62 Tabla 64: Lanzamiento de aplicación con sesión previa exitoso 62 Tabla 65: Inicio de sesión con cuenta de Google de forma correcta 62 Tabla 66: Registro de usuario de forma correcta 63 Tabla 67: Carga de imagen de usuario de forma correcta 63 Tabla 68: Inicio de sesión con correo de forma correcta 63 Tabla 69: Inicio de sesión con correo de forma errónea 63 Tabla 70: Cierre de sesión exitoso 64 Tabla 71: Edición de datos de usuario exitoso 64 Tabla 72: Edición de datos de usuario exitoso 64 Tabla 73: Entrar a un nuevo chat de anuncio correctamente 64 Tabla 74: Apertura de chat de anuncio desde chats recientes de forma exitosa 65 Tabla 75: Creación de anuncio exitoso 65 Tabla 76: Edición de anuncio exitoso 65 Tabla 77: Intercambio correcto de mensajes de chat 65 Tabla 78: Recepción correcta de notificaciones 66 Tabla 79: Apertura correcta de funcionalidad de seguimiento de localización 66 Tabla 80: Establecimiento correcto de seguimiento de localización con rol de administrador 66 Tabla 81: Recepción correcta de seguimiento de localización con rol de cliente 66 Tabla 82: Validación de la aplicación por parte del tutor 67 xx ÍNDICE DE ILUSTRACIONES Ilustración 1: Logo de BlaBlaCar 2 Ilustración 2: Logo de Amovens 2 Ilustración 3: Logo de Journify 3 Ilustración 4: Arquitectura simflificada del sistema 3 Ilustración 5: Arquitectura de servicios en la nube 4 Ilustración 6: Situación de la industria de cloud 5 Ilustración 7: Logo de Android Studio 9 Ilustración 8: Logo de git 10 Ilustración 9: Logo de GitHub 10 Ilustración 10: Control de versiones en GitHub 10 Ilustración 11: Logo de StarUML 11 Ilustración 12: Ejemplo de uso de StarUML 11 Ilustración 13: Muestra de AvatarImageView 12 Ilustración 14: Diagrama general de casos de uso 17 Ilustración 15: Diagrama de caso de uso de subsistema Servicios de Firebase 18 Ilustración 16: Diagrama de caso de uso de subsistema de Gestión de usuarios 20 Ilustración 17: Diagrama de caso de uso de subsistema Gestión de anuncios 21 Ilustración 18: Diagrama de casos de uso de subsistema de Gestión de chat 23 Ilustración 19: Diagrama de casos de uso de subsistema de Gestión de localización 26 Ilustración 20: Maqueta de pantalla de inicio de sesion 37 Ilustración 21: Maqueta de pantalla de registro 37 Ilustración 22: Maqueta de pantalla de anuncios 38 Ilustración 23: Prototipo de diseño de anuncio 38 Ilustración 24: Maqueta de pantalla de nuevo anuncio 39 Ilustración 25: Maqueta de pantalla de chat 39 Ilustración 26: Maqueta de pantalla de localización 39 Ilustración 27: Logo de Firebase 40 Ilustración 28: Ejemplo de arquitectura de Firebase en sincronización de datos 40 Ilustración 29: Productos disponibles en Firebase 41 Ilustración 30: Esquema de ejemplo de Realtime Database 42 Ilustración 31: Esquema de Firebase Storage 43 Ilustración 32: Ejemplo de uso de FCM 43 Ilustración 33: Ejemplo de uso de Functions 44 Ilustración 34: Modelo de datos de la aplicación 45 Ilustración 35: Leyenda de fin de flujos de actividad 46 Ilustración 36: Diagrama de actividad de subsistema Usuarios 46 xxii Ilustración 37: Diagrama de actividad de subsistema Anuncios 47 Ilustración 38: Diagrama de actividad de subsistema Chat 47 Ilustración 39: Diagrama de actividad de subsistema Localización 48 Ilustración 40: Flujo de navegación de pantallas 49 Ilustración 41: pantalla de carga inicial de la app 50 Ilustración 42: pantalla de inicio de sesión 51 Ilustración 43: pantalla de inicio de sesión con Google 51 Ilustración 44: pantalla de registro 51 Ilustración 45: pantalla de registro con datos 51 Ilustración 46: pantalla de anuncios 52 Ilustración 47: pantalla de anuncios con filtro 52 Ilustración 48: pantalla de nuevo anuncio 53 Ilustración 49: pantalla de nuevo anuncio con selector de hora 53 Ilustración 50: pantalla de chat 54 Ilustración 51: pantalla de chat con menú de información 54 Ilustración 52: pantalla de localización de administrador 55 Ilustración 53: pantalla de localización con establecimiento de ruta 55 Ilustración 54: pantalla de chat con establecimiento de tiempo 55 Ilustración 55: notificación de retransmisión desde dispositivo 56 Ilustración 56: pantalla localización de cliente 56 Ilustración 57: pantalla de localización de cliente finalizada 56 Ilustración 58: notificación de nuevo mensaje 57 Ilustración 59: notificación de nueva retransmisión 57 Ilustración 60: Estructura del proyecto de Android Studio 58 Ilustración 61: Configuración Firebase 72 Ilustración 62: Añadir aplicación a proyecto Firebase 73 Ilustración 63: Archivo configuración Firebase 73 Ilustración 64: Dependencias Firebase 74 Ilustración 65: Reglas en consola de Firebase Realtime Database 75 Ilustración 66: Uso en consola de Firebase Realtime Database 75 Ilustración 67: Aspecto de base de datos en Realtime Database 76 Ilustración 68: Opciones de base de datos en Realtime Database 76 Ilustración 69: Configuración de nueva base de datos 76 Ilustración 70: Captura de estado real de base de datos 81 Ilustración 71: Métodos de autenticación en consola de Firebase Auth 82 Ilustración 72: Habilitar autenticación con correo y contraseña 82 Ilustración 73: Habilitar autenticación con cuenta de Google 83 Ilustración 74: Configuración en Google Sign-In 83 Ilustración 75: Configuración de Google Sign-In finalizada 84 Ilustración 76: Consentimiento de OAuth 84 Ilustración 77: Credenciales de API OAUth generada 84 Ilustración 78: Plantilla de Firebase Auth 85 Ilustración 79: Reglas de seguridad de Storage 88 Ilustración 80: Datos en Storage 89 Ilustración 81: Carpeta en Storage 90 Ilustración 82: Sumario de FCM 91 Ilustración 83: Detalle de notificación de FCM 91 Ilustración 84: Creación de notificacion en FCM 92 Ilustración 85: Recepción de notificación de FCM 92 Ilustración 86: Generación de clave de Admin SDK Functions 95 Ilustración 87: Agregación de clave de servidor de Functions a FCM 96 Ilustración 88: Permisos de cuenta para Firebase CLI 97 Ilustración 89: Login correcto de Firebase CLI 97 Ilustración 90: Arranque de Firebase CLI 97 Ilustración 91: Descarga de dependencias de Firebase CLI 98 Ilustración 92: Despliegue de scripts en Functions 99 Ilustración 93: Funciones exportadas en Functions 100 Ilustración 94: Log de ejecución de Functions 100 Ilustración 95: Creación de cuenta de pago en Google Cloud 101 Ilustración 96: Menú bibliotecas en Google Cloud 101 Ilustración 97: Activación de las API necesarias para Maps 102 Ilustración 98: Creación de credencial de API para Maps 102 4 Aplicación Android para compartir coche basada en la tecnología Firebase 4 redes 2G o 3G traerán consigo pantallas de carga más largas. - Mayor consumo de datos: requiere de transferencias constantes de información. - Dependencia absoluta del proveedor: la aplicación queda atada por el estado de la red de la empresa propietaria, por lo que si hay caídas, no podemos hacer nada para impedir cortes en el servicio. - Menor control de la privacidad y la seguridad: la facilidad de desarrollo puede hacer que se preste menos antención a la securización de los productos a través de la plataforma. Además de persistir nuestros datos en servidores que pertenecen a terceros. 1.6 Conceptos a conocer para llevar a cabo el proyecto: cloud computing Ilustración 5: Arquitectura de servicios en la nube La computación en la nube o cloud computing es el paradigma conformado normalmente por servidores que cumplen funciones de almacenamiento, redes, análisis e inteligencia a través de Internet. El término también se utiliza para describir a los centros de datos que se suelen repartir por diferentes ubicaciones geográficas para ofrecer servicios distribuidos. En la ilustración anterior, se representa una posible arquitectura de computación en la nube con algunos de los servicios más destacados. La nube puede ser de dominio público en caso de permitir el acceso a muchas organizaciones, privado en el caso de pertenecer a una organización, o híbrido cuando tiene ambas partes. [1] La computación en la nube ha supuesto una de las mayores revoluciones de la informática en las últimas décadas, desarrollando un gran crecimiento a medida que la tecnología de consumo y de empresas avanza con requisitos de calidad cada vez más altos. 1.6.1 Ventajas frente a computación tradicional Según la página oficial de Microsoft Azure [2], las principales ventajas de la informática en la nube son: - “Costo: La informática en la nube elimina la inversión de capital que supone la adquisición de hardware y software, y la configuración y ejecución de centros de datos locales (bastidores de servidores, suministro eléctrico ininterrumpido para alimentación y refrigeración y expertos en TI para administrar la infraestructura).” - “Velocidad: La mayoría de los servicios en la nube se proporcionan como autoservicio y a petición, de forma que incluso cantidades enormes de recursos informáticos se pueden aprovisionar en cuestión de minutos.” Introducción 5 5 - “Escala global: Entre las ventajas de los servicios informáticos en la nube, se incluye la capacidad de escalar los recursos de forma elástica. En términos de nube, esto significa ofrecer la cantidad adecuada de recursos de TI (por ejemplo, mayor o menor capacidad de proceso, almacenamiento y ancho de banda) en el momento justo en el que se necesitan y desde la ubicación geográfica adecuada.” - “Productividad: la informática en la nube elimina la necesidad de muchas tareas, de forma que los equipos de TI pueden dedicar su tiempo a lograr objetivos más importantes para su negocio.” - “Rendimiento: Los mayores servicios informáticos en la nube se ejecutan en una red mundial de centros de datos seguros, que se actualizan periódicamente con el hardware más rápido y eficiente de última generación.” - “Confiabilidad: La informática en la nube facilita y abarata la creación de copias de seguridad de los datos, la recuperación ante desastres y la continuidad empresarial, ya que los datos se pueden reflejar en varios sitios redundantes en la red del proveedor de servicios en la nube.” - “Seguridad: Muchos proveedores de nube ofrecen un conjunto completo de directivas, tecnologías y controles que refuerzan la situación general de seguridad, ayudando a proteger los datos, las aplicaciones y la infraestructura frente a posibles amenazas.” 1.6.2 Situación actual del mercado El mercado está segmentado por gran cantidad de empresas potentes que ofrecen servicios en cloud. Sin embargo, Amazon Web Services (AWS) ha tomado la delantera desde hace unos años en el negocio. Según estimaciones de Canalys, en 2018 AWS contaba con una cuota del 31,5%, seguido de Microsoft Azure con un 13,3% y Google Cloud con un 6,4% [3]. Ilustración 6: Situación de la industria de cloud El sistema operativo dominante en la nube es Linux, incluso por la que pertenece a Microsoft, según reveló la empresa en 2019. 6 Aplicación Android para compartir coche basada en la tecnología Firebase 6 1.6.3 Servicios principales en la nube Los principales modelos de servicios que existen en el mercado son [4]:  IaaS: Infraestructura como servicio (Digital Ocean, OVH o AWS Lightsail). Basado en la provisión de máquinas virtuales donde, después de instalar y configurar el sistema operativo, podemos desplegar y ejecutar nuestras aplicaciones.  CaaS: Contenedores como servicio (Google Cloud Engine, AWS EC2 Container Service o Microsoft Azure Container Service). Nuestra unidad de trabajo mínima es el contenedor docker que desplegamos en el servicio del proveedor.  PaaS: Plataforma como servicio (Google App Engine, AWS Beanstalk o RedHat OpenShift). Su característica principal es la capacidad que ofrece de desplegar en el Cloud aplicaciones soportadas por el proveedor. El cliente no gestiona ni controla la infraestructura subyacente, incluyendo la red, los servidores, los sistemas operativos o el almacenamiento, sino que tiene control sobre las aplicaciones desplegadas y, posiblemente, sobre los ajustes de configuración del entorno de alojamiento de aplicaciones.  BaaS o MBaaS: Backend as a Service o Mobile Backend as a Service (Parse, Firebase, Auth0 o AWS Cognito). Modelo en el que podemos integrar nuestra aplicación con backends de distinto tipo disponibles en el Cloud y que nos ofrecen un servicio especializado que podemos consumir como si de un API tradicional se tratara. Algunas de las características que proporcionan pueden ser: Gestión de usuarios, notificaciones push, integración de servicios de redes sociales, etc.  FaaS: Function as a Service (AWS Lambda, Google Cloud Functions). Permite el despligue de métodos individuales que son invocados en respuesta a eventos. FaaS se engloba también dentro del término serverless. En el proyecto se ha utilizado el servicio de BaaS (Firebase) y de FaaS (Google Cloud Functions). 1.7 Descripción de la memoria - Capítulo 1: Introduccion. En este capítulo se encuentra la motivación para llevar a cabo el proyecto, así como el problema y la solución planteada. También se encuentran alternativas similares en el mercado y una introducción del concepto de cloud. - Capítulo 2: Entorno de trabajo y herramientas En este capítulo se recopilan los recursos hardware y software empleados para llevar a cabo el proyecto. - Capítulo 3: Requisitos En este capítulo se realiza el proceso conocido como Ingeniería de requisitos. - Capítulo 4: Tecnologías En este capítulo se desglosan todos los productos de las plataformas Firebase y Maps que se han utilizado en el proyecto. Introducción 7 7 - Capítulo 5: Aplicación Android En este capítulo se explicará con detalle el funcionamiento de la aplicación y todas sus pantallas, así como la estructura del proyecto y los problemas encontrados al implementarlo. - Capítulo 6: Plan de pruebas En este capítulo se enumeran las pruebas que debe pasar la aplicación para considerarse que funciona como se espera de ella. - Capítulo 7: Conclusión En este capítulo haremos un cierre del documento comentando la experiencia de llevar a cabo el proyecto, así como un resumen del tiempo dedicado. - Anexos En este capítulo se encuentran las guías de despliegue de las plataformas utilizadas y una muesra de política de privacidad válida para la aplicación. 8 2 ENTORNO DE TRABAJO Y HERRAMIENTAS En las últimas décadas, el desarrollo de software ha tenido una transformación muy importante. En gran medida por el avance en software, que permite avanzar más rápido y de forma más segura al llevar a cabo un proyecto. A continuación se exponen las herramientas utilizadas para llevar a cabo el proyecto. 2.1 Recursos humanos Las personas que han intervenido en la realización del proyecto han sido por un lado, el autor del mismo, y por otro, como apoyo fundamental, el tutor mencionado en las primeras páginas de este documento. 2.2 Herramientas hardware Los recursos hardware son aquellos dispositivos o equipos electrónicos que han sido empleados durante alguna fase del proyecto. 2.2.1 Ordenadores personales y pantallas de visualización El equipo informático principal consta de un PC de sobremesa tipo “torre” personalizado por piezas:  Procesador: Intel Core i7-8700K x @ 3.7Ghz (2x6 hilos / 12 MB caché)  Memoria RAM: Corsair Vengeance 2x8GB DDR4 @ 3000MHz  Tarjeta gráfica: Gigabyte GeForce GTX 970 G1 4GB GDDR5  Disco duro: SSD M.2 Samsung 870 EVO 500GB  Sistema Operativo: Windows 10 Pro 64bits Las pantallas de visualización son dos monitores en modo escritorio extendido:  Monitor principal: Dell U2417H (24”, 1080p, 60Hz)  Monitor secundario: Asus VX229H (21,5”, 1080p, 60Hz) Se ha utilidado un equipo portátil secundario que consta de la siguiente configuración:  Modelo: Asus A55A-SX465H  Procesador: Intel Core i7-3630QM @ 2,40GHz (4x2 hilos / 6 MB caché).  Memoria RAM: 2x4GB DDR3  Tarjeta gráfica: Intel HD Graphics 4000 (integrada).  Disco duro: SSD Samsung 850 EVO 250GB  Sistema Operativo: Windows 10 Home 64bits 2.2.2 Dispositivos moviles Los teléfonos móviles inteligentes utilizados en las tareas de pruebas fueron los siguientes: 2.2.2.1 Nokia 7 Plus  Android 9.0 Pie Entorno de trabajo y herramientas 9 9  Pantalla de 6” LCD IPS (18:9, 2160x1080 px)  Procesador Qualcomm Snapdragon 660 Octa-Core @ 2.2Ghz  Memoria RAM de 4GB  Memoria interna de 64GB eMMC  Batería de 3800 mAh  Wi-Fi 802.11n 5GHz, Bluetooth 5.0 2.2.2.2 Sony Xperia Z  Android 5.0 Pie  Pantalla de 5” LCD IPS (16:9, 1920x1080 px)  Procesador Qualcomm Snapdragon S4 Pro Quad-Core @ 1.5GHz  Memoria RAM de 2GB  Memoria interna de 16GB eMMC  Batería de 2400 mAh  Wi-Fi 802.11b/g/n, Bluetooth 4.0 2.2.2.3 Oneplus 7  Android 9.0 Pie  Pantalla de 6.41” Optic AMOLED (19.5:9, 2340x1080 px)  Procesador Qualcomm Snapdragon 855 Octa-Core @ 2.84Ghz  Memoria RAM de 8GB  Memoria interna de 256GB UFS 3.0  Batería de 3700 mAh  Wi-Fi 802.11n 5GHz, Bluetooth 5.0 2.3 Recursos software 2.3.1 IDE: Android Studio Ilustración 7: Logo de Android Studio Android Studio es el entorno de desarrollo integrado oficial para la plataforma Android. Fue anunciado el 16 de mayo de 2013 en la conferencia Google I/O, y reemplazó a Eclipse como el IDE oficial para el desarrollo de aplicaciones para Android. La primera versión estable fue publicada en diciembre de 2014. Está basado en el software IntelliJ IDEA de JetBrains y ha sido publicado de forma gratuita a través de la Licencia Apache 2.0. Está disponible para las plataformas Microsoft Windows, macOS y GNU/Linux. Ha sido diseñado específicamente para el desarrollo de Android [5]. La totalidad del código de la aplicación ha sido desarrollado en Android Studio 3.x, con el sistema de 10 Aplicación Android para compartir coche basada en la tecnología Firebase 10 construcción de dependencias Gradle. Las pruebas se han realizado en mayor medida en la máquina virtual de Android de la que dispone Android Studio. 2.3.2 Control de versiones: Git con GitHub Ilustración 8: Logo de git Git es un software de control de versiones diseñado por Linus Torvalds, pensando en la eficiencia y la confiabilidad del mantenimiento de versiones de aplicaciones cuando éstas tienen un gran número de archivos de código fuente. Su propósito es llevar registro de los cambios en archivos de computadora y coordinar el trabajo que varias personas realizan sobre archivos compartidos. En el proyecto que nos ocupa, hemos utilizado la integración de git en Android Studio para realizar el control de versiones de manera rápida y visual. Ilustración 9: Logo de GitHub GitHub es una plataforma de desarrollo colaborativo para alojar proyectos utilizando el sistema de control de versiones Git. Se ha empleado GitHub como repositorio remoto de código para las funciones de backup, interoperabilidad entre los equipos en los que se ha desarrollado y gestión de cambios. Ilustración 10: Control de versiones en GitHub Entorno de trabajo y herramientas 11 11 2.3.3 StarUML Ilustración 11: Logo de StarUML StarUML es una herramienta UML creada por MKLab. El software hizo uso de una licencia derivada de GNU GPL hasta 2014, cuando se lanzó una versión con licencia propietaria. En la ilustración siguiente se incluye una muestra del aspecto de StarUML. Ilustración 12: Ejemplo de uso de StarUML Tras un breve análisis de las principales opciones del mercado para la creación de diagramas UML, se optó por StarUML por su facilidad de uso, su interfaz gráfica cuidada y por poseer una versión de prueba que contiene todas las características necesarias para el diseño del sistema que nos ocupa. 2.3.4 Librerías externas Código 1: Dependencias de librerías externas en build.gradle En la captura anterior del archivo build.gradle puede verse el conjunto de librerías externas que serán descargadas y compiladas por Gradle. La lista de dependencias es la siguiente: implementation 'cn.carbs.android:AvatarImageView:1.0.4' //Imagen circular con letra incial implementation 'com.github.bumptech.glide:glide:4.6.1' //Recortar Imagen Descargar Imagen implementation 'org.parceler:parceler-api:1.1.12' //Serializar objetos entre actividades annotationProcessor 'org.parceler:parceler:1.1.12' //Anotaciones para Parceler 12 Aplicación Android para compartir coche basada en la tecnología Firebase 12  AvatarImageView (v1.0.4) [6] Librería que implementa una vista derivada de ImageView pero con una gran cantidad de añadidos enfocados en la representación avatares de perfil de usuario. Su principal función es la de mostrar imágenes con forma circular, así como representar texto en su interior en caso de no especificar un archivo de imagen. También incluye la posibilidad de establecer un color de fondo aleatorio tomando una cadena de texto como semilla. Código 2: Dependencias de librerías externas en build.gradle Se ha empleado AvatarImageView para el diseño de la interfaz gráfica en todos los casos en los que interviene una foto de perfil de usuario. Ilustración 13: Muestra de AvatarImageView  Glide (v4.6.1) [7] Desarrollada por Bump Technologies, una empresa adquirida por Google en 2014, es la librería más utilizada y recomendada para la gestión de carga de imágenes en Android. Entre sus funciones se encuentra la descarga de imágenes a través de URL, el cacheo personalizable o la decodificación y transformación de recursos de vídeo y GIF. Glide se centra en la facilidad de uso de cara a los desarrolladores y en el rendimiento, siendo la librería más indicada en el caso de, por ejemplo, largas listas de datos con imágenes. Se ha empleado Glide para la carga de imágenes de perfil de usuario sobre los AvatarImageView, puesto que estos archivos se encuentran en servidores remotos. AvatarImageView fotoPerfilView = findViewById(R.id.fotoPerfil); fotoPerfilView.setTextAndColorSeed( usuario.getNombre().substring(0, 1), //Iniciales usuario.getNombre()); //Semilla de color de fondo aleatorio Entorno de trabajo y herramientas 13 13 Código 3: Ejemplo de uso de Glide  Parceler (v1.1.12) [5] En Android, los objetos de tipo Parcelable son una buena manera de serializar objetos Java entre actividades. En comparación con la serialización tradicional, Parcelable toma del orden de 10 veces menos tiempo para serializar y deserializar. Sin embargo, hay un problema importante, los parcelables contienen gran cantidad de redundancia de código o boilerplate. Parceler es una librería que facilita la creación de Parcelables sin necesidad de implementarlo de la manera tradicional. A través de las anotaciones Java, es capaz de generar el código necesario para serializar objetos fácilmente. Código 4: Ejemplo de creación de objeto con Parceler Código 5: Ejemplo de serialización con Parceler Glide .with(myFragment) .load(url) .centerCrop() .placeholder(R.drawable.loading_spinner) .into(myImageView); @Parcel public class Example { String name; int age; public Example() {} public Example(int age, String name) { this.age = age; this.name = name; } public String getName() { return name; } public int getAge() { return age; } } Parcelable wrapped = Parcels.wrap(new Example("Andy", 42)); Example example = Parcels.unwrap(wrapped); example.getName(); // Andy example.getAge(); // 42 20 Aplicación Android para compartir coche basada en la tecnología Firebase 20 Ilustración 16: Diagrama de caso de uso de subsistema de Gestión de usuarios CU-05 Registrar usuario Precondición El dispositivo debe poseer conexión a internet activa. Descripción La aplicación deberá poder registrar un usuario que aún no tenga datos personales en base de datos. Tenemos dos casos según tipo de autenticación:  A través de pasarela de Google: los datos se obtienen de la propia cuenta Gmail del usuario.  A través de correo y contraseña: se muestra un formulario que debe ser rellenado para registrar los datos de interés del usuario. Postcondición Una vez registrado, el log-in debe completarse de forma exitosa para confirmar que el registro es correcto. Tabla 16: Registrar usuario CU-06 Iniciar sesión Precondición El dispositivo debe poseer conexión a internet activa, el usuario debe estar registrado en la aplicación. Dependencias  CU-05: Registrar usuario Descripción La aplicación deberá autenticar al usuario por cualquiera de los métodos disponibles, a través del servicio Firebase Auth. Postcondición Después de iniciar sesión, la aplicación debe descargar los datos del usuario. Tabla 17: Iniciar sesión Requisitos del sistema 21 21 CU-07 Editar datos de usuario Precondición El dispositivo debe poseer conexión a internet activa, el usuario debe estar logueado en la aplicación. Dependencias  CU-05: Registrar usuario  CU-06: Iniciar sesión Descripción La aplicación deberá permitir al usuario modificar los datos de la cuenta del usuario: nombre, foto de perfil. Postcondición Después de guardar los cambios, deben mostrarse actualizados en la pantalla principal de la aplicación. Tabla 18: Editar datos de usuario 3.3.3 Gestión de anuncios A continuación expondremos los casos de uso relacionados con creación y modificación de anuncios, representado por el siguiente diagrama: Ilustración 17: Diagrama de caso de uso de subsistema Gestión de anuncios CU-08 Consultar anuncios Precondición El dispositivo debe poseer conexión a internet activa, el usuario debe estar logueado en la aplicación. Dependencias  CU-05: Registrar usuario  CU-06: Iniciar sesión Descripción La aplicación deberá mostrar en pantalla una lista con todos los anuncios de coches que han sido publicados por los usuarios y que están guardados en base de datos. 22 Aplicación Android para compartir coche basada en la tecnología Firebase 22 Postcondición No procede. Tabla 19: Consultar anuncios CU-09 Crear anuncio Precondición El dispositivo debe poseer conexión a internet activa, el usuario debe estar logueado en la aplicación. Dependencias  CU-05: Registrar usuario  CU-06: Iniciar sesión Descripción La aplicación deberá permitir al usuario publicar un anuncio de coche mediante un formulario donde se indicarán los datos: grado, ciudad, zona, horario seminal. Postcondición Después de guardar los datos, la aplicación deberá mostrar la pantalla principal donde aparecerá el anuncio que acabamos de publicar. Tabla 20: Crear anuncio CU-10 Editar anuncio Precondición El dispositivo debe poseer conexión a internet activa, el usuario debe estar logueado en la aplicación y poseer un anuncio publicado. Dependencias  CU-05: Registrar usuario  CU-06: Iniciar sesión  CU-09: Crear anuncio Descripción La aplicación deberá permitir al usuario editar un anuncio de coche mediante el mismo formulario de registro donde se indicarán los datos: grado, ciudad, zona, horario seminal. Postcondición Después de guardar los datos, la aplicación deberá mostrar la pantalla principal donde aparecerá el anuncio que acabamos de editar. Tabla 21: Editar anuncio CU-11 Filtrar anuncios Precondición El usuario debe encontrar en la pantalla de anuncios con la lista ya cargada. Dependencias  CU-05: Registrar usuario  CU-06: Iniciar sesión  CU-08: Consultar anuncios Descripción La aplicación deberá permitir al usuario establecer un filtro en la lista de anuncios según los criterios: ciudad, grado. El filtrado se realizará de forma local y sin Requisitos del sistema 23 23 necesidad de conexión. Postcondición No procede. Tabla 22: Filtrar anuncios 3.3.4 Gestión de chat A continuación expondremos los casos de uso relacionados con un chat de anuncio, representado por el siguiente diagrama: CU-12 Unirse a chat Precondición El dispositivo debe poseer conexión a internet activa, el usuario debe estar logueado en la aplicación. Dependencias  CU-05: Registrar usuario  CU-06: Iniciar sesión  CU-08: Consultar anuncios Descripción La aplicación deberá permitir unirnos al chat de un anuncio pulsando sobre uno de la lista. Postcondición Al entrar en el chat el usuario no debe poder visualizar los mensajes anteriores al momento de la unión. Tabla 23: Unirse a chat Ilustración 18: Diagrama de casos de uso de subsistema de Gestión de chat 24 Aplicación Android para compartir coche basada en la tecnología Firebase 24 CU-13 Salir de chat Precondición El dispositivo debe poseer conexión a internet activa, el usuario debe estar logueado en la aplicación y formar parte de un chat de anuncio. Dependencias  CU-05: Registrar usuario  CU-06: Iniciar sesión  CU-12: Unirse a chat Descripción La aplicación deberá permitir desvincularnos de un chat de anuncio. Postcondición En la pantalla principal de anuncios no deberá mostrarse el chat del que salimos en la lista de chats recientes. Tabla 24: Salir de chat CU-14 Intercambiar mensajes de chat Precondición El dispositivo debe poseer conexión a internet activa, el usuario debe estar logueado en la aplicación y formar parte de un chat de anuncio. Dependencias  CU-05: Registrar usuario  CU-06: Iniciar sesión  CU-12: Unirse a chat Descripción La aplicación deberá permitir al usuario recibir mensajes de texto de otros usuarios miembros del chat, así como enviar los suyos propios; todo ello en tiempo real. Postcondición No procede. Tabla 25: Intercambiar mensajes de chat CU-15 Consultar información de chat Precondición El usuario debe estar logueado en la aplicación y formar parte de un chat de anuncio. Dependencias  CU-05: Registrar usuario  CU-06: Iniciar sesión  CU-12: Unirse a chat Descripción La aplicación deberá permitir al usuario consultar la información detallada del anuncio vinculado al chat. Postcondición No procede. Tabla 26: Consultar información de chat Requisitos del sistema 25 25 CU-16 Acceder a pantalla de servicio de localización Precondición El dispositivo debe poseer conexión a internet activa, el usuario debe estar logueado en la aplicación. Dependencias  CU-05: Registrar usuario  CU-06: Iniciar sesión  CU-08: Consultar anuncios  CU-12: Unirse a chat Descripción La aplicación deberá permitir el acceso al servicio de retransmisión de localización desde la pantalla de chat. Postcondición No procede. Tabla 27: Acceder a pantalla de servicio de localización CU-17 Recibir notificaciones de nuevos mensajes Precondición El dispositivo debe poseer conexión a internet activa, el usuario debe estar logueado en la aplicación. Dependencias  CU-05: Registrar usuario  CU-06: Iniciar sesión  CU-08: Consultar anuncios  CU-12: Unirse a chat  CU-14: Intercambiar mensajes de chat Descripción La aplicación deberá lanzar notificaciones nativas de Android para los nuevos mensajes de los grupos de chat donde el usuario es miembro. Postcondición No procede. Tabla 28: Recibir notificaciones de nuevos mensajes 3.3.5 Gestión de localización en directo A continuación expondremos los casos de uso relacionados con la funcionalidad de localización, representado por el siguiente diagrama: 26 Aplicación Android para compartir coche basada en la tecnología Firebase 26 Ilustración 19: Diagrama de casos de uso de subsistema de Gestión de localización CU-18 Establecer configuración de retransmisión Precondición El usuario debe estar logueado en la aplicación y poseer rol de administrador de un chat de anuncio. Dependencias  CU-05: Registrar usuario  CU-06: Iniciar sesión  CU-09: Crear anuncio Descripción La aplicación deberá permitir al usuario con rol de administrador de chat de anuncio establecer una serie de destinos de ruta, además de un tiempo máximo de retransmisión. Postcondición No procede. Tabla 29: Establecer configuración de retransmisión CU-19 Retransmitir localización Precondición El usuario debe estar logueado en la aplicación y poseer rol de administrador de un chat de anuncio. Dependencias  CU-05: Registrar usuario  CU-06: Iniciar sesión  CU-09: Crear anuncio  CU-18: Establecer configuración de retransmisión Descripción La aplicación deberá permitir al usuario con rol de administrador de chat de anuncio Requisitos del sistema 27 27 iniciar el servicio de localización como fuente de la información. Su localización será actualizada cada 6 segundos y enviada a la BBDD. Postcondición No procede. Tabla 30: Retransmitir localización CU-20 Consultar localización en directo Precondición El usuario debe estar logueado en la aplicación y poseer rol de cliente de un chat de anuncio. Dependencias  CU-05: Registrar usuario  CU-06: Iniciar sesión  CU-12: Unirse a chat Descripción La aplicación deberá permitir al usuario con rol de cliente de chat de anuncio iniciar el servicio de localización como receptor de la información. La localización del administrador será visualizada en un mapa dinámicamente, además de la ruta de destinos que ha establecido. Postcondición No procede. Tabla 31: Consultar localización en directo CU-21 Recibir notificación de retransmisión activa Precondición El usuario debe estar logueado en la aplicación y formar parte de un chat de anuncio. Dependencias  CU-05: Registrar usuario  CU-06: Iniciar sesión  CU-09: Crear anuncio  CU-12: Unirse a chat  CU-18: Establecer configuración de retransmisión Descripción La aplicación deberá lanzar notificaciones nativas de Android para indicar que existe una retransmisión activa en el caso de rol de cliente. Deberá lanzar una notificación fija en caso de ser administrador y estar retransmitiendo. Postcondición No procede. Tabla 32: Recibir notificación de retransmisión activa 28 Aplicación Android para compartir coche basada en la tecnología Firebase 28 3.4 Requisitos funcionales A continuación se encontrarán los requisitos funcionales y no funcionales que se han identificado a partir de los requisitos generales y de los casos de uso. 3.4.1 Requisitos funcionales de información Los requisitos de información describen la estructura de datos que debe almacenar el sistema para poder ofrecer la funcionalidad descrita en los apartados anteriores. RFI-01 Estructura de base de datos en cloud Versión 1.0 Descripción La base de datos de la que se extrae la información para el funcionamiento de la app. Podemos diferenciar entre las dos instancias de las que hacemos uso a través de Firebase:  BBDD de Realtime Database: fuente principal de donde se extrae la información de la que hará uso la aplicación.  BBDD de Storage: almacena los archivos de imagen que serán usados como avatar por los usuarios. Datos específicos La base de datos de Realtime Database poseen nodos a modo de tablas donde se recogerá información relativa a:  Usuarios  Anuncios  Chats de anuncios  Datos de localización en directo  Notificaciones Prioridad Esencial Tabla 33: Estructura de base de datos en cloud RFI-02 Información de usuario Versión 1.0 Descripción Contiene información sobre los usuarios registrados en la aplicación. Datos específicos  ID de usuario (cadena)  Nombre (cadena)  URL de avatar (cadena)  ID de anuncio (cadena)  Lista de chats (mapa de cadena-entero) Requisitos del sistema 29 29 Prioridad Esencial Tabla 34: Información de usuario RFI-03 Información de anuncio Versión 1.0 Descripción Contiene la información sobre los anuncios que han sido publicados por usuarios. Datos específicos  ID de usuario administrador (cadena)  Ciudad (cadena)  Zona (cadena)  Grado (cadena)  Horario (lista de objetos) Prioridad Esencial Tabla 35: Información de anuncio RFI-04 Información de chat Versión 1.0 Descripción Contiene la información sobre los anuncios que han sido publicados por usuarios. Datos específicos  ID de usuario administrador (cadena)  Clientes (mapa de cadena-entero)  Mensajes (lista de objetos)  Flag de existencia de clientes (booleano)  Flag de existencia de mensajes (booleano) Prioridad Esencial Tabla 36: Información de chat RFI-05 Información de localización Versión 1.0 Descripción Contiene la información sobre la retransmisión de posición y de ruta por parte de un usuario con rol de administrador. Datos específicos  ID de usuario administrador (cadena)  Latitud (entero con signo) 36 Aplicación Android para compartir coche basada en la tecnología Firebase 36 RNFM-02 Gestión de servicios independiente del cliente Versión 1.0 Descripción La gestión de los diferentes servicios de los que hace uso la aplicación serán totalmente independientes de esta, evitando así la necesidad de actualizaciones cuando se requieran cambios en el lado del servidor. Prioridad Esencial Tabla 58: Gestión de servicios independiente del cliente 3.5.5 Requisitos no funcionales de seguridad Los requisitos de seguridad aluden a cuestiones de privacidad, protección de datos de usuario o robustez frente a ataques. RNFS-01 Los datos almacenados en BBDD no deben ser accesibles sin estar autenticado en el sistema Versión 1.0 Descripción Los datos de los usuarios que se almacenan en la nube de Google por medio de Firebase no pueden ser accesibles ni en lectura ni en escritura sin un registro y posterior autenticación en la aplicación. Prioridad Esencial Tabla 59: Los datos almacenados en BBDD no deben ser accesibles sin estar autenticado en el sistema RNFS-02 Los servicios no deben ser accesibles sin estar autenticado en el sistema Versión 1.0 Descripción Los servicios que se utilizan en la aplicación por medio de la plataforma Firebase no deben ser utilizados por usuarios no autenticados en el sistema. Prioridad Esencial Tabla 60: Los servicios no deben ser accesibles sin estar autenticado en el sistema RNFS-03 Un usuario no deberá acceder a datos que no le corresponde ver Versión 1.0 Descripción Un usuario registrado y autenticado en la aplicación podrá acceder a sus datos personales y a los que le corresponda ver, pero nunca tendrá manera de acceder a los datos personales de otros usuarios o datos que no le corresponde ver. Requisitos del sistema 37 37 Prioridad Esencial Tabla 61: Un usuario no deberá acceder a datos que no le corresponde ver 3.5.6 Requisitos no funcionales de portabilidad Los requisitos de portabilidad establecen los niveles que debe cumplir el sistema a desarrollar en aspectos relacionados con la escalabilidad. RNFP-01 Evitar uso de software propietario Versión 1.0 Descripción En el caso de requerirse, el sistema deberá implementar librerías y código fuente de medios “open source” para evitar sobrecostes. Prioridad Esencial Tabla 62: Evitar uso de software propietario 3.6 Prototipos de la aplicación En este apartado se adjuntan las maquetas (mockups) o prototipos de diseño de la aplicación Android. Los diseños fueron realizados en la plataforma InVision previo al comienzo del desarrollo, por lo que han sufrido cambios, bien por mejorar la idea primigenia o por no adecuarse del todo al sistema en la etapa de implementación. Ilustración 20: Maqueta de pantalla de inicio de sesion Ilustración 21: Maqueta de pantalla de registro Si hablamos de la pantalla de inicio de sesión, en las primeras etapas del diseño se optó por variedad de 38 Aplicación Android para compartir coche basada en la tecnología Firebase 38 opciones de inicio de sesión: autenticación por correo y contraseña, por cuenta de Google o por cuenta de Facebook. Finalmente, se desechó la opción de autenticación con cuenta de Facebook porque el sistema ya se consideró suficientemente completo. La pantalla de registro también ha sufrido cambios. Uno de los más importantes es el selector de avatar, que en el diseño final muestra la imagen que se ha seleccionado. Ilustración 22: Maqueta de pantalla de anuncios El mockup de pantalla de anuncios (o pantalla principal) inicialmente se diseñó como en la ilustración anterior. El diseño final incluye una lista de chats reciente que se ubica en la parte superior, además de un botón inferior extra que permite filtrar anuncios. Adicionalmente, se planteó la siguiente vista diseñada en Adobe Photoshop para representar los anuncios: Ilustración 23: Prototipo de diseño de anuncio Requisitos del sistema 39 39 Ilustración 24: Maqueta de pantalla de nuevo anuncio Ilustración 25: Maqueta de pantalla de chat En el chat también se han realizado algunos cambios en el diseño de los mensajes y la parte inferior de introducción de mensajes. Ilustración 26: Maqueta de pantalla de localización La pantalla de localización ha sufrido un rediseño con líneas más modernas, pero el esquema sigue siendo el mismo. 40 Aplicación Android para compartir coche basada en la tecnología Firebase 40 4 TECNOLOGÍAS n este capítulo se describirá las tecnologías en la que se basa el proyecto. Además, se aportan diagramas de la arquitectura y fragmentos de código útiles para entender lo que supone trabajar con estas plataformas, además de para comprender mejor el funcionamiento del sistema. 4.1 La plataforma Firebase Ilustración 27: Logo de Firebase Firebase es una plataforma de de desarrollo de aplicaciones móviles y web creada por Firebase Inc. en 2011 y más tarde adquirida por Google en 2014. Su primer producto fue Firebase Real-time Database, aunque actualmente posee 18 productos que son usados por 1.5 millones de aplicaciones. La plataforma se encuentra integrada en la nube en Google Cloud Platform, lo que aporta una gran cantidad de ventajas a los desarrolladores que la utilizan:  Está integrada en la infraestuctura de Google, permitiendo escalar automáticamente cualquier tipo de tamaño de aplicación.  Sincronización sencilla de los datos de los proyectos sin necesidad de administrar conexiones o escribir lógica compleja para sincronización. Esto puede verse en la Ilustración 28.  Usa un conjunto de herramientas multiplataforma que se integran fácilmente tanto en web como en aplicaciones móviles. Es compatible con grandes plataformas como Android, iOS, aplicaciones web, Unity y C++.  Como servicio BaaS, permite crear proyectos sin necesidad de servidor, por lo que no es necesario un esfuerzo extra de administración de un backend tradicional. Las herramientas se incluyen en las librerías, que se comunican automáticamente con los servidores necesarios. Ilustración 28: Ejemplo de arquitectura de Firebase en sincronización de datos E Tecnologías 41 41 Firebase cuenta con una gran cantidad de documentación gratuita y disponible para los usuarios, gran actividad en GitHub y StackOverflow. También tienen su propia conferencia anual de desarrolladores, donde ahondan en los productos de la plataforma y suben el contenido a Youtube. Ilustración 29: Productos disponibles en Firebase Como se ve en la imagen anterior, la plataforma dispone de una gran cantidad de productos para diferentes plataformas, pero nosotros entraremos en profundidad solo en los que competen a nuestra aplicación. 4.1.1 Firebase Realtime Database A través de esta herramienta, Firebase nos proporciona acceso a una base de datos en tiempo real en la nube y a un backend as a service. Se trata de una base de datos NoSQL con formato de datos JSON. Realtime Database se sincroniza en tiempo real con cada cliente conectado que acceda por medio de la biblioteca proporcionada. También es accesible por medio de REST API y puede integrarse con gran cantidad de plataformas. La sincronización en tiempo real de esta base de datos permite que los usuarios accedan a la información de sus datos desde cualquier dispositivo en tiempo real, compartiendo una instancia de Realtime Database, y cada vez que un usuario realice una modificación en esta, se almacena dicha información en la nube y se notifica simultáneamente al resto de dispositivos. Esto está representado en la Ilustración siguiente. 42 Aplicación Android para compartir coche basada en la tecnología Firebase 42 Ilustración 30: Esquema de ejemplo de Realtime Database Una funcionalidad interesante de esta base de datos, es que si un usuario realiza cambios y pierde a la vez su conexión a Internet, la plataforma usa una caché local en el dispositivo donde guarda estos cambios. Una vez que vuelve a tener conexión, automáticamente se sincronizan los datos locales. 4.1.2 Firebase Authentication Firebase Authentication (también llamado Auth) es un servicio que puede autenticar los usuarios utilizando únicamente código del lado del cliente. Incluye la autenticación mediante proveedores de inicio de sesión como Facebook, GitHub, Twitter, Google, Yahoo y Microsoft; así como los métodos clásicos de inicio de sesión mediante correo electrónico y contraseña. Además, incluye un sistema de administración del usuario por el cual los desarrolladores pueden habilitar la autenticación de usuarios con email y contraseña que se almacenarán en Firebase. Este servicio busca facilitar la creación de sistemas de autenticación, a la vez que mejora la incorporación, acceso y seguridad para los usuarios. Gracias a esto, el cliente no tiene que preocuparse por desarrollar métodos de autenticación clásicos, ya que Firebase le aporta de manera sencilla, eficaz y segura métodos para gestionar sus usuarios. También aporta muchas funcionalidades extra, como la recuperación y verificación de cuentas, tanto por correo electrónico como por SMS, así como cuotas de registro para los usuarios. Todo esto gestionado mediante los servidores de la plataforma. 4.1.3 Cloud Storage Firebase Cloud Storage es una solución similar a Realtime Database pero enfocada en el almacenamiento de archivos y contenido generado por los usuarios, tales como imágenes o vídeo. Esto es representado en la siguiente imagen. Tecnologías 43 43 Ilustración 31: Esquema de Firebase Storage Proporciona cargas y descargas seguras de archivos para aplicaciones Firebase, sin importar la calidad de la red. Se basa en el almacenamiento de Google Cloud Storage, por lo que posee gran potencial de escalabilidad. Está diseñado para escalar a exabytes si se diera el caso de que una aplicación se vuelve viral o sufre un pico de transferencias por cualquier otro motivo. 4.1.4 Firebase Cloud Messaging Firebase Cloud Messaging (FCM), también conocida por Google Cloud Messaging (GCM) por su dependencia con la arquitectua de la que hace uso, es una solución multiplataforma en la nube para la gestión de notificaciones y mensajes. Está disponible para Android, iOS y aplicaciones web. FCM puede lanzar notificaciones push a una app cliente o un grupo de clientes en tiempo real tan solo implementando sus bibliotecas. También permite enviar notificaciones globales personalizables a grupos de usuarios desde la propia plataforma. Está enfocado, por ejemplo, a promociones y eventos donde se requiere una notificación del administrador de la aplicación hacia todos los usuarios. Ilustración 32: Ejemplo de uso de FCM Como representa la ilustración anterior, mediante la interacción entre diferentes productos de Firebase podemos lograr reacciones en cadena que finalicen en la notificación de clientes. Esto aporta gran valor al software de cara al usuario con un mínimo impacto en el desarrollo, comparado con la solución tradicional de construcción de un servidor de notificaciones que implemente XMPP. 4.1.5 Functions Firebase Functions es una solución serverless que permite activar eventos automáticamente desde el backend. Estos eventos son activados por otras funciones de Firebase o por peticiones HTTPS. 44 Aplicación Android para compartir coche basada en la tecnología Firebase 44 El código de los métodos publicados en Functions se almacena y ejecuta en un entorno seguro de la nube de Google. Firebase Functions realmente es una pasarela que permite el uso de Google Cloud Functions desde el backend de una aplicación. Como vimos en la ilustración que acompañaba al apartado de Cloud Messaging, se puede integrar una cadena de acciones de productos de Firebase activada por Functions. En la página de documentación oficial pueden encontrarse múltiples ejemplos útiles, como emplear Functions en tareas con un procesado intensivo y así aliviar al dispositivo [6]. Uno de ellos es la imagen que se adjunta a continuación. Ilustración 33: Ejemplo de uso de Functions 4.2 Google Maps Platform La plataforma de Google Maps es el conjunto de herramientas y soluciones enfocadas a dar a los desarrolladores servicios de mapas interactivos similares a la propia Google Maps. Su tecnología es fácilmente aplicable a cualquier aplicación o página web de sectores específicos. Gracias a ella se puede disponer de los datos que interesen siempre actualizados y en tiempo real. Tiene tres grandes grupos de API [7]:  Maps: contiene las librerías básicas necesarias para incorporar mapas a aplicaciones móviles o web y la función de Street View para navegación inmersiva en 360º. Es gratuito.  Routes: permite facilitar a los usuarios la información para poder ir de un sitio a otro, determinar la ruta que recorre un vehículo y crear itinerarios con indicaciones precisas y actualizaciones de tráfico en tiempo real. Es de pago.  Places: permite buscar lugares basados en datos de ubicación concretos como números de teléfono, coordenadas o direcciones en tiempo real, así como cualquier información disponible sobre esos lugares. Es de pago. En el sistema que tratamos, se han utilizado las funciones de Maps (grupo Maps) y de Directions (grupo Routes). Aplicación Android 45 45 5 APLICACIÓN ANDROID En este apartado explicaremos con mayor profundidad todas las funcionalidades de la aplicación. 5.1 Modelo de datos La base de datos en la nube a la que accedemos por medio de Firebase Realtime Database sigue un formato NoSQL en JSON. Los objetos se envían para escritura en base de datos y son serializados durante el proceso. Dicho esto, el modelo de datos es el siguiente: Ilustración 34: Modelo de datos de la aplicación Hay que hacer un apunte sobre los datos del modelo: los atributos usuarioId, adminId y chatId significan lo mismo. Es decir, un usuario con identificador usuarioId, crea un anuncio al que se le asocia un chat con identificador chatId igual al identificador de su creador. Este chat identifica a su usuario con rol de administrador con adminId, que a su vez es el mismo que el identificador de chat. Esto, que a priori resulta redundante, facilita las tareas de petición de datos a Realtime Database. 5.1.1 Diagramas de actividad En este apartado se adjuntarán los diagramas de actividad que reflejan todas las acciones que se pueden realizar por parte del usuario en la aplicación y el comportamiento a consecuencia de ello. 52 Aplicación Android para compartir coche basada en la tecnología Firebase 52 o Cuando hay algún error en los campos EditText, los cuales son todos obligatorios, lo muestra por pantalla como se ve en la Ilustracion 24. Ilustración 46: pantalla de anuncios Ilustración 47: pantalla de anuncios con filtro  Tras el inicio de sesión, pasamos a la pantalla de anuncios. Es la pantalla principal de la aplicación en cuanto a que es la fuente de las actividades principales de la misma. Como puede verse en la Ilustración 25, está compuesta por: o Toolbar superior, donde se encuentra el avatar y nombre del usuario. Al pulsar el avatar se mostratá un cuadro de diálogo para elegir si eliminarlo o cambiarlo por otra imagen. También tenemos a la derecha el botón para cerrar sesión, el cual nos llevará a la pantalla de login. o Lista de chats recientes. RecyclerView que contiene el avatar y nombre de los creadores de los chats a los que estamos suscritos. Cada uno tiene un indicador de mensajes no leídos si se diera el caso. Al pulsarlos se lanza una pantalla de chat que nos lleva al que hemos elegido. o Lista de anuncios. Todos los anuncios publicados por los usuarios se mostratán en este RecyclerView. Cada elemento tiene información resumida sobre el anuncio, y al pulsarlos nos suscribirá y mostrará el chat relacionado. o Botón de filtrado. FloatingActionButton que abre un cuadro de diálogo donde se filtran los anuncios a medida que escribimos según ciudad o grado. o Botón de creación de anuncio. FloatingActionButton que lleva a la pantalla de creación o edición de anuncio. Se explica a continuación Aplicación Android 53 53 Ilustración 48: pantalla de nuevo anuncio Ilustración 49: pantalla de nuevo anuncio con selector de hora  La pantalla de nuevo anuncio es la que nos permite publicar o modificar un anuncio. Tiene campos de texto y campos horarios TextInputLayout. Los campos horarios son opcionales y permiten confeccionar el horario del creador del anuncio. Al pulsar el botón de un día de la semana, se muestra un selector de hora nativo o TimePicker que nos permite elegir cómodamente el horario. Puede verse en la Ilustración 28. Si el campo obligatorio es correcto, al pulsar el botón Continuar nos devuelve a la pantalla de anuncios con nuestro anuncio ya creado. 54 Aplicación Android para compartir coche basada en la tecnología Firebase 54 Ilustración 50: pantalla de chat Ilustración 51: pantalla de chat con menú de información  En cuanto a la pantalla de chat, tiene varias partes de su interfaz a destacar: o Toolbar superior. Nos muestra el avatar y nombre del creador del anuncio asociado al chat. Además, los botones de acceso a la función de localización y de despliegue del menú de información. o Menú de información. Este Fragment representa los datos del anuncio de forma detallada, así como la lista de personas suscritas al chat (RecyclerView) y el botón para dejar de formar parte de este. Al pulsarlo nos lleva a la pantalla de anuncios y elimina el chat de chats recientes. o Lista de mensajes. RecyclerView donde se encuentra la principal fuente de datos de esta pantalla: los mensajes intercambiados entre los usuarios. Solo carga los mensajes a partir del momento en el que nos unimos al grupo. Su diseño se ha inspirado en las principales aplicaciones de mensajería del mercado. o Introducción de texto de mensaje. Permite escribir texto y pulsar el botón para enviarlo a base de datos. Aplicación Android 55 55  La pantalla de localización es la que realiza la función de retransmisión de localización. Está compuesta por una barra superior (ConstraitLayout) que nos permite ir a la posición del conductor o a la nuestra, un mapa interactivo de la librería de Maps y una serie de cuadros de diálogo informativos. Ilustración 52: pantalla de localización de administrador Ilustración 53: pantalla de localización con establecimiento de ruta Ilustración 54: pantalla de chat con establecimiento de tiempo Se puede dividir en dos ámbitos:  Cuando el usuario que pulsa el botón de localización del chat es el creador del chat (rol de administrador): - Se abre el mapa junto a un cuadro de diálogo ConstraitLayout que nos propone establecer una ruta a seguir, como se puede ver en la Ilustracion 29. Esta ruta será compartida también hacia los clientes. Con pulsaciones largas se establecen los lugares que se quieren marcar. - Tras guardar la ruta, se muestra otro cuadro AlertDialog donde especificar el tiempo que durará la retransmisión de la localización. Puede verse en la Ilustración 31. 56 Aplicación Android para compartir coche basada en la tecnología Firebase 56 Ilustración 55: notificación de retransmisión desde dispositivo - Cuando se acepta esto último, lleva al administrador de vuelta a su chat y comienza la retransmisión, a la vez que se genera una notificación permanente que avisa de que se está retransmitiendo. Si se pulsa la notificación, cancela el proceso. Ilustración 56: pantalla localización de cliente Ilustración 57: pantalla de localización de cliente finalizada Aplicación Android 57 57  Cuando el usuario que pulsa el botón de localización del chat es un miembro del grupo (rol de cliente): - Se cargan los datos de la retransmisión en el mapa. Se dibuja la ruta y se va actualizando la posición del Marker del administrador en tiempo real. El tiempo de actualización es aproximadamente 5 segundos. - En el cuadro informativo inferior (ConstraitLayout) se muestran la distancia a la que estamos del conductor y la hora a la que finalizará la retransmisión. - Cuando finaliza el tiempo o el creador de la retransmisión la cancela, se muestra una AlertDialog informativa que nos dice que está inactiva. Al confirmar, nos lleva de vuelta al chat asociado. Ilustración 58: notificación de nuevo mensaje Ilustración 59: notificación de nueva retransmisión Mención especial merecen las notificaciones proporcionadas por Firebase Cloud Messaging. Estas se producen cuando nos suscribimos a un chat, momento en el que a su vez nos suscribimos al topic correspondiente al chat. El aspecto de las notificaciones podemos verlo en las Ilustraciones 37 y 38. Al pulsar sobre ellas, se abre la aplicación lanzando un Intent con el chat correspondiente. 5.3 Implementación Vamos a tratar aspectos relacionados con el desarrollo y programación del proyecto de Android. La estructura del proyecto en Android Studio es la siguiente: 58 Aplicación Android para compartir coche basada en la tecnología Firebase 58 Ilustración 60: Estructura del proyecto de Android Studio Los paquetes de clases reunen las siguientes funciones de la aplicación:  activity: contiene las pantallas principales de la aplicación y todo lo que ocurre dentro de ellas.  directionhelpers: contiene las clases necesarias para el cálculo y dibujado de la ruta en la pantalla de localización.  entidades: contiene las clases que se corresponden con el modelo de base de datos.  fragment: contiene la lógica de los elementos Fragment que se utilizan en la aplicación. En este caso solo el menú de información de chat.  recycler: contiene las clases de tipo Adapter y Holder necesarias para implementar listas de items dinámicas.  servicios: contiene los servicios que se ejecutan en segundo plano en la aplicación.  utils: contiene clases con métodos comunes o útiles para el proyecto. Los permisos necesarios en el archivo Manifest.xml para el correcto fucionamiento de la aplicación son los siguientes: Código 6: Permisos de la aplicación en el manifiesto <uses-permission android:name="android.permission.INTERNET" /> <uses-permission android:name="android.permission.FOREGROUND_SERVICE" /> <uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_COARSE_LOCATION" /> <uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_FINE_LOCATION" /> Aplicación Android 59 59 5.3.1 Problemas encontrados A lo largo del desarrollo del proyecto, se han sucedido varios retos o implementaciones problemáticas. Estas son algunas de las más importantes:  Prototipos de módulos principales. Al comenzar el desarrollo, la primera dificultad fue habituarse a utilizar las herramientas de Firebase. Me ayudé de varios tutoriales donde planteaban prototipos de chat [11] [12] [13] [14], lo cual se adaptaba tanto a la pantalla de anuncios como a la pantalla de chat del proyecto. Tras un análisis de funcionamiento y muchas pruebas, alcancé un conocimiento suficiente para seguir adelante en el desarrollo.  Multiples llamadas al mismo listener de base de datos. A medida que el proyecto fue tomando complejidad, en la pantalla de anuncios se iban añadiendo llamadas con espera de base de datos. Esto provocó que los anuncios aparecieran duplicados o triplicados, así como el número de mensajes no leídos. Tras investigar y realizar pruebas, se determinó que las escuchas de tipo addChildEventListener y addValueEventListener no se eliminaban al parar la aplicación y se replicaban al abrirla de nuevo. La solución fue reformular la manera en la que se traían los datos para utilizar más veces addListenerForSingleValueEvent y menos las otra dos opciones. Además, en el ciclo de vida de la actividad, los listener llamados en onCreate se eliminan en onDestroy, al igual que pasa con onStart y onStop [8].  Condiciones de carrera de listeners de base de datos. Otro problema relacionado con la implementación de Realtime Database ha sido que el orden en el que se ejecutan las peticiones de consulta, no es el mismo que el que nosotros escribimos en el código. Esto quiere decir, por ejemplo, si esperábamos un dato de un addValueEventListener y en la siguiente línea queriamos rellenar un array con el dato dentro de un addChildEventListener, la orden no se ejecuta de esa manera necesariamente. Existe una prioridad interna en las peticiones a base de datos. Las excepciones de Java se lanzaban con frecuencia, debido a que se accedían a variables null o arrays vacíos, pues aún no habían llegado las respuestas de lectura de los listener con menos prioridad. La solución pasó por repensar el orden de carga de datos e intentar evitar que una variable dentro de un listener dependa de otra en otro listener paralelo. Además, por supuesto, de realizar comprobaciones de null.  Paso de datos precargados entre actividades. En la primera etapa del desarrollo, se pensó que una forma de agilizar el funcionamiento de la aplicación y evitar descargar datos varias veces, sería precargar todos los datos de los chats del usuario en la pantalla de anuncios y serializarlos [8] para enviarlos a la de chat. Conforme se iba haciendo más grande el proyecto esta idea se desechó. Primero porque aportaba mucha complejidad al tener que comprobar si los datos se habían descargado correctamente y el procesado de estos mismos para mostrarlos en el chat. En segundo lugar, y más importante, porque cuando se implementaron las notificaciones y la funcionalidad de localización, el flujo de navegación cambió. Ahora podiamos lanzar un chat desde una notificación [9], o volver desde la pantalla de localización al chat. En estos casos no se ha pasado por la pantalla de anuncios y no se han precargado los datos. La solución fue optar por cargar los datos del chat cada vez que entremos en uno, de forma que solo se necesita su identificador de una actividad a otra (o desde la notificación hasta la actividad). Otra solución es persistir los datos precargados, como se explica en el apartado de Conclusiones.  Integración de notificaciones con FCM y Functions. 60 Aplicación Android para compartir coche basada en la tecnología Firebase 60 Aparentemente, incluir notificaciones de nuevos mensajes en una aplicación es algo sencillo, pues todas las que usamos en el día a día tienen esa funcionalidad. Nada más lejos de la realidad. Desde el momento de documentarse sobre las opciones que existen para notificar a los usuarios, se divisaba que para nada sería algo trivial [17] [18]. A base de tutoriales y blogs sobre las posibilidades de Cloud Messaging, llegué a la conclusión de que lo mejor era automatizar nuevas entradas en base de datos y enviarlas a los usuarios a través de scripts publicados en Functions. Una vez planteada esa idea, llegaba la hora de implementarlo. Tampoco fue sencillo porque arrancar el SDK Admin de Firebase no es algo inmediato. Unido además a la dificultad de depuración del código que desplegamos en la nube. Tras muchas pruebas, se llegó a una soltura y comprendimiento suficiente para dar salida a nuestros requisitos.  Fallos en el funcionamiento de servicios de Firebase o Maps. Muchos de los errores bloqueantes del proyecto, fueron a causa de servicios de Firebase mal configurados, o falta de permisos de API en Google Cloud. Esto consumió mucho tiempo, ya que el desconocimiento de las posibilidades de error de la plataforma era total. Se solucionaron realizando tareas de depuración e investigación por internet [10].  Documentación escasa para la API Directions. Uno de los últimos problemas que se han encontrado fue que Directions, al tratarse de una API de pago, tiene una documentación muy escueta y centrada solamente en cómo construir peticiones. En el proyecto que tratamos se necesitaba calcular la ruta entre dos puntos del mapa y dibujar una línea que marque la ruta, por lo que sin indicaciones de como interpretar la respuesta de la petición a la API, no se podía hacer nada que no implicara un gran impacto en el desarrollo. La solución se encontró gracias a un vídeo de Youtube donde un desarrollador explicaba el proceso y aportaba el código de GitHub [11]. Gracias a este código, se consiguió recibir una petición de Directions y representarla en el mapa fácilmente. Aplicación Android 61 61 68 7 CONCLUSIONES 7.1 Conclusiones El proyecto que se ha acometido ha supuesto un hito importante a nivel de formación, ya que, como se ha comentado en el documento, las tecnologías utilizadas son de las más modernas y demandadas en la actualidad. Incluso puede dar pie a desarrollos personales por mi parte que utilicen estas herramientas. La realización del proyecto ha sido dura, porque se han encontrado muchos problemas en el desarrollo con soluciones dificilmente accesibles en documentación o en búsquedas en internet. Sin embargo, ver completada una aplicación que cumple los requisitos planteados y que en general tiene un buen nivel de calidad es enorgullecedor. Los conocimientos que se han adquirido en el grado, han ayudado en la parte de programación y de comprendimiento de la arquitectura, pero otra fracción de conocimientos puestos en práctica vienen del autoaprendizaje. Este aprendizaje no es más que el fruto de los dos últimos años, en los que me he dedicado a profundizar en el desarrollo de aplicaciones Android como afición personal. La tarea más complicada desde mi punto de vista, ha sido la configuración, puesta en marcha e implementación de todo lo relacionado con Firebase. La gran cantidad de servicios y funciones que posee, adaptado a la naturaleza de red social de la aplicación, ha supuesto un quebradero de cabeza en algunos apartados. Tras el estudio de código libre aportado por otros usuarios de internet, documentación oficial y pruebas de concepto, finalmente se ha conseguido siempre avanzar con éxito en cada tarea. En definitiva, creo que he realizado un proyecto final de carrera acorde a mis gustos y que me ha hecho esforzarme para completarlo con solvencia. 7.2 Líneas de desarrollo futuro El proyecto tiene muchas posibilidades de mejora y adición de funcionalidades. Al tratarse de una red social, tiene infinitas formas de tornarse más completa de cara a los usuarios. Varias de las mejoras pueden ser:  Opciones de autenticación. Aunque la oferta actual parece razonable, en un mercado real debería considerarse que los usuarios puedan iniciar sesión con otras pataformas como Facebook o Twitter.  Búsqueda de horarios compatibles. Actualmente en el sistema el usuario busca un conductor de forma que hasta que no entra en el chat no sabe si coincide del todo con su horario. Permitir que el usuario pueda configurar su propio horario y filtrar a partir de él, conseguiría resultados más personalizados y eficaces.  Grupos de chat con varios conductores. El sistema actualmente crea un chat por cada anuncio publicado. Sería interesante la opción de permitir chats en los que varios usuarios sean marcados como conductor y se pueda confeccionar un horario con la información todos ellos junta. Con esto se conseguiría que varios conductores de una misma ciudad tengan centralizados a sus pasajeros.  Funcionalidades de chat. El chat está enfocado para comunicar lo mínimo necesario en el proceso de compartir coche. Sin embargo, pueden añadirse funciones como expulsar miembros, adjuntar imágenes, o enviar audios, que pueden resultar útiles.  Persistencia de datos de usuario. Las funciones de la aplicación siempre dependen de la conexión a internet para descargar los datos y representarlos. Una buena opción para optimizar el consumo de datos y batería sería descargar y guardar los datos localmente. Una base de datos local como SQLite o Realm serían las mejores opciones. También existe la opción de generar un archivo JSON encriptado, aunque no es lo mejor porque es dificilmente escalable. La velocidad de carga de la aplicación sería mucho más rápida, pero la implementación no sería trivial, pues hay que tener muchas condiciones en cuenta a la hora de actualizar los datos locales. Conclusiones 69 69  Aplicación iOS. Para ofrecer un servicio completo, debería desarrollarse también una versión de la aplicación para la plataforma de Apple.  Traducción a inglés. Toda aplicación seria desarrollada desde España debería tener al menos disponible el inglés como idioma adicional.  Personalizar ámbito de funcionamiento. Aunque este proyecto está enfocado a la Escuela Superior de Ingenieros, sería interesante ofrecer la opción de elegir la facultad o Universidad en la que se estudia para solo mostrar resultados de conductores que se dirigen la misma a diario.  Explorar más posibilidades de Firebase. El catálogo de Firebase ofrece muchas funciones interesantes que no se han explorado. Por ejemplo, informes de Crashlytics para monitorizar errores. También se puede sacar más provecho de los productos ya utilizados, como por ejemplo emplear Functions para comprimir las imágenes que se suban a Storage y generar un tipo de archivo para cada resolución necesaria en la aplicación. 7.3 Dedicación total temporal Antes de comenzar el desarrollo, se llevó a cabo una tarea de análisis y estimación de los esfuerzos en el tiempo. Se dividió el desarrollo en dos partes: por un lado la fase de análisis de objetivos y requisitos junto con el desarrollo de los módulos básicos de la aplicación (anuncios, chat), y por otro lado, el desarrollo de módulos de funcionalidades extra (localización, notificaciones) y la finalización mediante la documentación del proyecto en el presente texto. Sin embargo, durante el desarrollo del proyecto, la estimación se desvió mucho por diversos motivos: cambios en el diseño y los requisitos, pausas en el proyecto por motivos externos o un aumento en la complejidad de la implementación de la aplicación final que no se tuvo en cuenta en un principio. A continuación se adjunta la estimación temporal estimada mediante un digrama de Gantt y a continuación desglosaremos el tiempo real en el que fue llevado a cabo el proyecto. 7.3.1 Planificación temporal estimada 7.3.2 Planificación temporal real FASE 1 248 horas 70 Aplicación Android para compartir coche basada en la tecnología Firebase 70 Recopilación de información 30 horas Recopilación de información sobre tecnologías a emplear 30 horas Análisis de objetivos y requisitos 8 horas Análisis del problema y objetivos 3 horas Obtención de requisitos 5 horas Desarrollo de prototipo 90 horas Diseño de módulos de la aplicación 10 horas Configuración de plataforma Firebase y puesta en marcha 10 horas Implementación de módulos de la aplicación 60 horas Pruebas y corrección de errores 10 horas Desarrollo 120 horas Configuración de plataforma Firebase y puesta en marcha 5 horas Integración de prototipos en aplicación 20 horas Implementación de la aplicación 75 horas Pruebas y corrección de errores 20 horas FASE 2 355 horas Recopilación de información 10 horas Recopilación de información sobre tecnologías a emplear 10 horas Desarrollo de propotipo 115 horas Diseño de módulos de la aplicación 10 horas Configuración de plataforma Firebase y Maps y puesta en marcha 20 horas Implementación de módulos de la aplicación 45 horas Pruebas y corrección de errores 15 horas Merge de módulos y desarrollo final 185 horas Configuración de plataforma Firebase y Maps y puesta en marcha 5 horas Integración de prototipos en aplicación 20 horas Implementación de la aplicación final 130 horas Pruebas y corrección de errores 30 horas Conclusiones 71 71 Documentación 65 horas Redacción de memoria de proyecto 65 horas TOTAL DEDICADO 603 HORAS 72 Aplicación Android para compartir coche basada en la tecnología Firebase 72 ANEXO 1: GUÍA DE DESPLIEGUE En este apartado, se explicará con detalle como configurar la plataforma Firebase y Maps, así como todos sus productos. 1. Firebase Para configurar desde cero un proyecto en la plataforma Firebase: 1. Crear un nuevo proyecto: desde la consola de Firebase, pulsamos en Nuevo proyecto. Luego escribimos un nombre, pulsamos siguiente, y elegimos si queremos los componentes opcionales de Firebase. Confirmamos y empezará a crear nuestro proyecto. 2. Configuración del proyecto: desde el icono de ajustes del menú lateral, pulsamos en configuración del proyecto. A continuación elegimos añadir una aplicación de Android, como se muestra en la captura siguiente. Ilustración 61: Configuración Firebase 3. Rellenamos la información de la aplicación que nos piden en la Ilustraciñon siguiente y pulsamos en Registrar: Anexo 1: Guía de despliegue 73 73 Ilustración 62: Añadir aplicación a proyecto Firebase 4. Descargamos el archivo JSON de servicios que nos facilitan y lo ubicamos dentro de la carpeta /app del proyecto, como nos indican en la siguiente Ilustración: Ilustración 63: Archivo configuración Firebase 74 Aplicación Android para compartir coche basada en la tecnología Firebase 74 5. Se añaden las dependencias que nos indican en la captura siguiente: Ilustración 64: Dependencias Firebase Tras estos pasos, debería poder conectarse al proyecto de la plataforma principal que hemos creado. 2. Firebase Realtime Database Configuración en la plataforma Para configurar Realtime Database desde la plataforma no es necesario realizar ninguna acción, aunque es siempre recomendable establecer reglas para que la información no sea accesible por terceros que no estén autenticados por medio de Firebase Auth. Esto se hace en la pestaña de “Reglas”: Anexo 1: Guía de despliegue 75 75 Ilustración 65: Reglas en consola de Firebase Realtime Database La opción de configuración de Copias de seguridad sólo está disponible para planes de pago de la plataforma. También podemos monitorizar desde este mismo menú el uso de la Realtime Database: Ilustración 66: Uso en consola de Firebase Realtime Database Cabe mencionar que dentro de la pestaña Datos podemos realizar varias operaciones de gestión de la base de datos: 76 Aplicación Android para compartir coche basada en la tecnología Firebase 76  Modificación de datos: podemos cambiar valores de los nodos almacenados (pero no el identificador del objeto). Ilustración 67: Aspecto de base de datos en Realtime Database  Exportar o importar datos: podemos descargar en un archivo de formato JSON toda la información contenida en base de datos. Del mismo modo podemos subir un archivo con texto formateado en JSON para sobreescribir los datos actuales. Esto es muy útil por ejemplo en tareas de refactorización o migración de bases de datos, pudiendo procesar la información en texto plano con herramientas externas. Ilustración 68: Opciones de base de datos en Realtime Database  Crear base de datos: también se puede proceder a crear una nueva instancia de Realtime Database. Solo está permitido en planes de pago de la plataforma Firebase. Ilustración 69: Configuración de nueva base de datos Anexo 1: Guía de despliegue 77 77 Implementación en el proyecto En primer lugar, es necesario añadir las dependencias en el archivo build.gradle: Código 7: Adición de dependencias de Firebase Realtime Database A continuación solo hay que empezar a desarrollar creando instancias de Database mediante referencias a las jerarquías JSON de la base de datos que se pretenda crear. Código 8: Ejemplo de escritura en Realtime Database Este es un ejemplo simple de escritura en base de datos, pero pueden realizarse peticiones más complejas, como por ejemplo estas que se extraen del proyecto: Código 9: Ejemplo de escritura en Realtime Database En estos ejemplos podemos destacar dos formas de escritura en base de datos:  Mediante referencia-push-valor: se crea un nuevo elemento con ID padre autogenerado.  Mediante referencia-valor: se crea un nuevo elemento con ID igual al nombre de la referencia. implementation 'com.google.firebase:firebase-database:19.0.0' // Write a message to the database FirebaseDatabase database = FirebaseDatabase.getInstance(); DatabaseReference myRef = database.getReference("message"); myRef.setValue("Hello, World!"); private void enviaMensaje(String txt) { String autor = usuario.getNombre(); String uid = usuario.getUsuarioId(); if (!txt.trim().isEmpty()) { // Envía un objeto Mensaje a la lista de mensajes de chat dbChat.child("mensajes").push().setValue( new MensajeEnviar(uid, txt, ServerValue.TIMESTAMP)); // Activa el flag que indica que el chat no está vacío dbChat.child("hayMensajes").setValue(true); // Envía un objeto Notificacion a la lista de notificaciones dbNotif.child("Mensajes").push().setValue( new Notificacion(chatId, autor, txt)); inputMensajes.setText(""); } } 84 Aplicación Android para compartir coche basada en la tecnología Firebase 84 Ilustración 75: Configuración de Google Sign-In finalizada 4. Una vez añadido, vamos a la consola de Google APIs para activar el acceso a la API de autenticación de Google seleccionando nuestro proyecto. Pulsamos en un botón Guardar situado al final de la página. Ilustración 76: Consentimiento de OAuth Y finalmente, ya tendremos acceso a la autenticacón de Google. Ilustración 77: Credenciales de API OAUth generada Firebase Auth tambien ofrece opciones de recuperación de cuentas de usuario y verificación de registro mediante correos electrónicos o SMS. En el proyecto que nos ocupa no haremos uso de ellas. Anexo 1: Guía de despliegue 85 85 Ilustración 78: Plantilla de Firebase Auth Implementación en el proyecto En primer lugar, añadimos las dependencias: Código 15: Adición de dependencias de Firebase Authentication Seguimos con la implementación del código para cada uno de los tipos de autenticación:  El código necesario para crear una cuenta de usuario con correo y contraseña se requiere pasar los dos datos como parámetro de un método proporcionado por la librería: implementation 'com.google.firebase:firebase-auth:19.0.0' implementation 'com.firebaseui:firebase-ui-auth:4.3.1' implementation 'com.google.android.gms:play-services-auth:17.0.0' 86 Aplicación Android para compartir coche basada en la tecnología Firebase 86 Código 16: Registro de usuario con correo y contraseña en Firebase Auth  Para inciar sesión con correo y contraseña simplemente llamamos al método del objeto FirebaseAuth que realiza la autenticación: Código 17: Autenticación de usuario con correo y contraseña en Firebase Auth  Para inicar sesión con cuenta de Google se requieren más pasos: o Primero se inicializa el cliente con un objeto de opciones. Código 18: Inicialización de cliente de Google SignIn o En segundo lugar se lanza un Intent con la pantalla de inicio de sesión de Google nativa de Android. // Se validan los datos y se procede a registrar if (validar(correo, pass, passRep, nombre)) { loadDialog.show(); mAuth.createUserWithEmailAndPassword(correo, pass) .addOnCompleteListener(RegistroActivity.this, new OnCompleteListener<AuthResult>() { @Override public void onComplete(@NonNull Task<AuthResult> task) { if (task.isSuccessful()) { // Registro correcto, se sube la foto y crea objeto en BBDD Usuario usuario = new Usuario(mAuth.getCurrentUser().getUid(), nombre); completaRegistro(usuario); } else muestraMensaje("No ha sido posible realizar el registro"); } }); } mAuth.signInWithEmailAndPassword(correo, pass) .addOnCompleteListener(LoginActivity.this, new OnCompleteListener<AuthResult>() { @Override public void onComplete(@NonNull Task<AuthResult> task) { if (task.isSuccessful()) { loadDialog.hide(); nextActivity(); } else { Toast.makeText(this, "Credenciales incorrectas.", Toast.LENGTH_SHORT).show(); } } }); GoogleSignInOptions gso = new GoogleSignInOptions.Builder(GoogleSignInOptions.DEFAULT_SIGN_IN) .requestEmail() .build(); mGoogleSignInClient = GoogleSignIn.getClient(this, gso); Anexo 1: Guía de despliegue 87 87 Código 19: Lanzamiento de pantalla de inicio de sesión con cuenta de Google o Por último, tras seleccionar la cuenta deseada, se recupera la respuesta del Intent y se extrae la información de usuario que nos interesa. Código 20: Procesado de respuesta de inicio de sesión con cuenta de Google  Para cerrar sesión, tanto el objeto FirebaseAuth como GoogleSignInClient poseen un método para ello: Código 21: Cierre de sesión con los dos métodos de autenticación disponibles Como hemos comprobado, implementar métodos de autenticación seguros y respaldados por los sistemas de Google Cloud es harto sencillo comparado con el desarrollo desde cero de una solución similar. public void signIn(LoginActivity act) { Intent signInIntent = mGoogleSignInClient.getSignInIntent(); act.startActivityForResult(signInIntent, REQUEST_GOOGLE_SIGN); } @Override public void onActivityResult(int requestCode, int resultCode, Intent data) { super.onActivityResult(requestCode, resultCode, data); try { if (requestCode == REQUEST_GOOGLE_SIGN) { if (resultCode != RESULT_CANCELED) { loadDialog.show(); Task<GoogleSignInAccount> task = GoogleSignIn.getSignedInAccountFromIntent(data); GoogleSignInAccount account = task.getResult(ApiException.class); handleSignInResult( account.getId(), account.getDisplayName(), account.getPhotoUrl())); } } } catch (ApiException | NullPointerException e) { Toast.makeText(this, "Ha ocurrido un error.", Toast.LENGTH_LONG).show(); } } FirebaseAuth mAuth = FirebaseAuth.getInstance(); mAuth.signOut(); GoogleSignInClient mGoogleSignInClient = GoogleSignIn.getClient(this, gso); mGoogleSignInClient.signOut(); 88 Aplicación Android para compartir coche basada en la tecnología Firebase 88 4. Firebase Cloud Storage Configuración en la plataforma Como ya sucedió con Realtime Database, desde la plataforma no es necesario realizar ninguna acción para configurar Firebase Storage, aunque es siempre recomendable establecer reglas para que la información no sea accesible por terceros. Esto se hace en la pestaña “Reglas”: Ilustración 79: Reglas de seguridad de Storage También, como en el caso de Database, podemos monitorizar el uso de la herramienta. Cabe mencionar que una vez existe contenido Storage, podemos realizar acciones como eliminar archivos, ver las direcciones URL donde se encuentran alojadas y subir nuevos archivos desde la web. Anexo 1: Guía de despliegue 89 89 Ilustración 80: Datos en Storage Implementación en el proyecto En primer lugar, añadimos dependencias en build.gradle: Código 22: Adición de dependencias de Firebase Storage Para la implementación de código, en nuestro caso tan solo hemos desarrollado la subida de archivos a Cloud Storage y hemos almacenado la URL resultante en BBDD para que tan solo haya que descargar desde ahí de forma tradicional: implementation 'com.google.firebase:firebase-storage:19.0.0' 90 Aplicación Android para compartir coche basada en la tecnología Firebase 90 Código 23: Ejemplo de subida de archivo a Firebase Storage Una vez subido el archivo, podemos comprobar como la carpeta padre que se ha usado como referencia de Storage se ha creado correctamente: Ilustración 81: Carpeta en Storage 5. Firebase Cloud Messaging Configuración en la plataforma Desde la plataforma, no es necesario configurar Firebase Cloud Messaging si nuestro uso se limita a notificar desde dispositivos que implementen su biblioteca. Sin embargo, la consola de Cloud Messaging ofrece posibilidades de creación de notificaciones interesantes. // Ruta de Storage donde se subirá final StorageReference fotoReferencia = storage.child(picture.getLastPathSegment()); // Listener que espera la subida de archivo fotoReferencia.putFile(picture).addOnSuccessListener(this, new OnSuccessListener<UploadTask.TaskSnapshot>() { @Override public void onSuccess(UploadTask.TaskSnapshot taskSnapshot) { // Listener que espera recibir la URL del archivo en Storage taskSnapshot.getMetadata().getReference().getDownloadUrl().addOnSuccessListener( new OnSuccessListener<Uri>() { @Override public void onSuccess(Uri uri) { fotoPerfilCadena = uri.toString(); nuevoUsuario.setAvatar(fotoPerfilCadena); } }); } }); Anexo 1: Guía de despliegue 91 91 Ilustración 82: Sumario de FCM En el menú principal, (ilustración anterior) pueden verse las notificaciones ya creadas con anterioridad y el impacto que han causado en los usuarios (ilustración siguiente). Ilustración 83: Detalle de notificación de FCM Aunque no nos interesa para el proyecto, es bienvenido conocer que existe la posibilidad de monitorización de notificaciones globales, útil como modo de sondeo de campañas publicitarias o alertas de cualquier tipo. 92 Aplicación Android para compartir coche basada en la tecnología Firebase 92 Ilustración 84: Creación de notificacion en FCM En la imagen anteiror podemos ver como se configura una notificación global. Escribimos el contenido de la notificación y pulsamos Siguiente. Tras rellenar los datos de segmentación y monitorización de la notificación, pulsamos en revisar y Enviar. Al instante llegará a los dispositivos afectados: Ilustración 85: Recepción de notificación de FCM Anexo 1: Guía de despliegue 93 93 Implementación en el proyecto En primer lugar, añadimos dependencias en build.gradle: Código 24: Adición de dependencias de Firebase Cloud Messaging A continuación, hay que configurar el archivo de manifiesto de la aplicación para añadir el servicio: Código 25: Adición de servicio en Manifest.xml Si desearamos lanzar notificaciones a usuarios o dispositivos concretos, tendrías que generar un token en la primera ejecutción del servicio y luego reutilizarlo. No es este el caso en nuestra aplicación. Ya solo nos quedaría implementar la clase del servicio de FCM: Código 26: Implementación del servicio de Firebase Cloud Messaging Esta implementación solo comprende la parte del cliente de Cloud Messaging, es decir, el receptor de la notificacion. También es necesario configurar el tipo de notificación que se va a lanzar desde el servidor. En nuestro caso el servidor será Firebase Functions con los métodos serverless que implementaremos. Adelantamos ya el formato JSON que deben tener los mensajes de notificacion desde el servidor [8]:  Mensaje de notificación: es la que se muestra automáticamente al llegar al servicio del dispositivo cliente final. La notificación se muestra con los datos de pares clave-valor predefinidos. No pasa por el servicio implementado, se muestra de forma nativa. implementation 'com.google.firebase:firebase-messaging:20.0.0 <service android:name=".servicios.MyFirebaseMessagingService"> <intent-filter> <action android:name="com.google.firebase.MESSAGING_EVENT" /> </intent-filter> </service> public class MyFirebaseMessagingService extends FirebaseMessagingService { Preferences prefs; @Override public void onCreate() { super.onCreate(); prefs = new Preferences(this); } @Override public void onMessageReceived(RemoteMessage msg) { // Comprueba si hay datos en el mensaje if (msg.getData().size() > 0) { // Código de procesado de mensaje } } } 100 Aplicación Android para compartir coche basada en la tecnología Firebase 100 Ilustración 93: Funciones exportadas en Functions Así como un log de ejecución de las funciones exportadas: Ilustración 94: Log de ejecución de Functions 7. Google Maps Platform Configuración de la plataforma Para comenzar a utilizar la plataforma de Google Maps, son necesarios una serie de pasos: 1. Crear una cuenta de pago de Google Cloud: es necesaria porque se utilizará la API Directions, que no es gratuita. Pese a esto, tenemos un periodo de prueba de 12 meses con un crédito gratis de 300 USD. Prueba de ello es la imagen siguiente. Anexo 1: Guía de despliegue 101 101 Ilustración 95: Creación de cuenta de pago en Google Cloud 2. Activar el acceso a Maps SDK for Android y Directions API desde el menú APIs y servicios > Biblioteca de la consola de Google Cloud Platform. Puede verse en las imágenes tras el texto: Ilustración 96: Menú bibliotecas en Google Cloud 102 Aplicación Android para compartir coche basada en la tecnología Firebase 102 Ilustración 97: Activación de las API necesarias para Maps 3. Crear dos credenciales de API. Las necesitaremos para vincular cada API de Maps con la clave de API (también llamada API Key) que será generada. En la misma consola del punto anterior, vamos a la sección de APIs y servicios > Credenciales. A continuación generamos dos credenciales, como se ve en la imagen a continuación. Ilustración 98: Creación de credencial de API para Maps Tras estos pasos, ya se pueden implementar las funciones de Maps Platform en nuestra aplicación. Implementación en el proyecto Para implementar las API que hemos utilizado, en primer lugar hay incluir las claves de API de las credenciales: Código 33: Almacenamiento de las claves de API en google_maps_api.xml en el proyecto <string name="google_maps_key">AIzaSyCRqHePTYS65WEyFTG3RJQKHAhCcoJt31U</string> <string name="google_directions_key"AIzaSyCQwmqHGcoKG7aSlnz8irhdn_TGFXVHZaY</string> Anexo 1: Guía de despliegue 103 103 Importamos las dependencias en build.gradle: Código 34: Adición de dependencias de Firebase Cloud Messaging Para implementar una vista de mapa con la biblioteca de Maps solo habría que:  Añadir el fragment correspondiente en el layout que utilicemos: Código 35: Adición de vista de mapa en archivo layout  Implementar en nuestra actividad las clases que requiramos para el control de flujo en el uso del mapa. Por ejemplo, OnMapReadyCallback contiene el método onMapReady, que se ejecuta cuando el mapa ha cargado. Para implementar una petición a la API Directions, que en este caso se utiliza para calcular la ruta entre dos puntos, hay que construir una petición HTTP GET. Se han utilizado clases aportadas por un desarrollador de GitHub para ayudarnos a ello [9]. Código 36: Método que contruye la petición a la API Directions Tras la obtención de la URL, se realiza la petición HTTP GET. En la respuesta se encuentra la información para construir la ruta, pero no vamos a explicar ese procedimiento en este apartado. implementation 'com.google.android.gms:play-services-location:17.0.0' implementation 'com.google.android.gms:play-services-maps:17.0.0' <fragment android:id="@+id/mapView" android:name="com.google.android.gms.maps.MapFragment" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="match_parent" tools:context=".activity.LocalizacionActivity" /> private String getUrl(LatLng origin, LatLng dest) { // Origin of route String str_origin = String.format("origin=%s,%s", origin.latitude, origin.longitude); // Destination of route String str_dest = String.format("destination=%s,%s", dest.latitude, dest.longitude); // Mode String mode = "mode=driving"; // Building the parameters to the web service String parameters = String.format("%s&%s&%s", str_origin, str_dest, mode); // Output format String output = "json"; // Building the url to the web service return String.format("https://maps.googleapis.com/maps/api/directions/%s?%s&key=%s", output, parameters, getString(R.string.google_directions_key)); } 104 ANEXO 2: POLÍTICA DE PRIVACIDAD [10] Sergio Sucino built the Firebase TFG app as a Free app. This SERVICE is provided by Sergio Sucino at no cost and is intended for use as is. This page is used to inform visitors regarding my policies with the collection, use, and disclosure of Personal Information if anyone decided to use my Service. If you choose to use my Service, then you agree to the collection and use of information in relation to this policy. The Personal Information that I collect is used for providing and improving the Service. I will not use or share your information with anyone except as described in this Privacy Policy. The terms used in this Privacy Policy have the same meanings as in our Terms and Conditions, which is accessible at Firebase TFG unless otherwise defined in this Privacy Policy. Information Collection and Use For a better experience, while using our Service, I may require you to provide us with certain personally identifiable information, including but not limited to user data, location, app usage. The information that I request will be retained on your device and is not collected by me in any way. The app does use third party services that may collect information used to identify you. Link to privacy policy of third party service providers used by the app  Google Play Services  Firebase Log Data I want to inform you that whenever you use my Service, in a case of an error in the app I collect data and information (through third party products) on your phone called Log Data. This Log Data may include information such as your device Internet Protocol (“IP”) address, device name, operating system version, the configuration of the app when utilizing my Service, the time and date of your use of the Service, and other statistics. Cookies Cookies are files with a small amount of data that are commonly used as anonymous unique identifiers. Anexo 2: Política de privacidad 105 105 These are sent to your browser from the websites that you visit and are stored on your device's internal memory. This Service does not use these “cookies” explicitly. However, the app may use third party code and libraries that use “cookies” to collect information and improve their services. You have the option to either accept or refuse these cookies and know when a cookie is being sent to your device. If you choose to refuse our cookies, you may not be able to use some portions of this Service. Service Providers I may employ third-party companies and individuals due to the following reasons:  To facilitate our Service;  To provide the Service on our behalf;  To perform Service-related services; or  To assist us in analyzing how our Service is used. I want to inform users of this Service that these third parties have access to your Personal Information. The reason is to perform the tasks assigned to them on our behalf. However, they are obligated not to disclose or use the information for any other purpose. Security I value your trust in providing us your Personal Information, thus we are striving to use commercially acceptable means of protecting it. But remember that no method of transmission over the internet, or method of electronic storage is 100% secure and reliable, and I cannot guarantee its absolute security. Links to Other Sites This Service may contain links to other sites. If you click on a third-party link, you will be directed to that site. Note that these external sites are not operated by me. Therefore, I strongly advise you to review the Privacy Policy of these websites. I have no control over and assume no responsibility for the content, privacy policies, or practices of any third-party sites or services. Children’s Privacy These Services do not address anyone under the age of 13. I do not knowingly collect personally identifiable information from children under 13. In the case I discover that a child under 13 has provided me with personal information, I immediately delete this from our servers. If you are a parent or guardian and you are aware that your child has provided us with personal information, please contact me so that I will be able to do necessary actions. Changes to This Privacy Policy 106 Aplicación Android para compartir coche basada en la tecnología Firebase 106 I may update our Privacy Policy from time to time. Thus, you are advised to review this page periodically for any changes. I will notify you of any changes by posting the new Privacy Policy on this page. These changes are effective immediately after they are posted on this page. Contact Us If you have any questions or suggestions about my Privacy Policy, do not hesitate to contact me at [email protected] Glosario 107 107 GLOSARIO API: Application Programming Interface (Interfaz de programación de aplicaciones). GET: tipo de solicitud centrada en recuperar datos. IDE: Integrated Development Environment (entorno de desarrollo integrado) HTTP: Hypertext Transfer Protocol (Protocolo de transferencia de hipertexto). REST: Representational State Transfer (Transferencia de estado representacional), arquitectura software. SDK: Software Development Kit (Kit de desarrollo de software). NoSQL: sistema de base de datos que no sigue los modelos clásicos. JSON: JavaScript Object Notation (notación de objeto de JavaScript) TI: tecnología de la información UML: Unified Modeling Language (lenguaje unificado de modelado) 108 REFERENCIAS [1] Wikipedia, «Cloud computing,» [En línea]. Available: https://en.wikipedia.org/wiki/Cloud_computing. [2] Microsoft, «¿Qué es la informática en la nube?,» [En línea]. Available: https://azure.microsoft.com/eses/overview/what-is-cloud-computing/. [3] M. PRIETO, «Ni Microsoft ni Google, nadie puede con Amazon en la nube,» 27 febrero 2019. [En línea]. 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