Soutenance mémoire
SYSTÈME D’EXPLOITATION ANDROID
Smartwatch
Une Smartwatch, ou montre intelligente en français, est une montre avec des fonctionnalités supérieures aux montres standard. De nos jours, ces montres sont équipées des mêmes composants que les ordinateurs, leur permettant d’exécuter des applications, de se connecter aux réseaux, de lire des fichiers audios, etc… (« Smartwatch », 2017) .
Il existe plusieurs systèmes d’exploitation pouvant équiper les montres intelligentes comme Android Wear, Watch OS (le système d’exploitation d’Apple), et Tizen.
Système d’exploitation Android
Android est un système d’exploitation développé par Google. Basé sur le noyau Linux, Il est conçu principalement pour les Smartphones et les tablettes. La première version (1.0) a été annoncée le 23 septembre 2008. Le premier téléphone équipé avec le système d’exploitation Android était le T Mobile G1, créer par HTC (Morrill, s. d.). A partir de cette date, de nombreuses versions ont été publiées. La dernière version disponible au public est la version Nougat (version 7). Android est un système d’exploitation Open-Source. Cela signifie que le code source est accessible au public. Ainsi, chacun a la possibilité de modifier et adapter le code à ses besoins. Il pourra créer son propre système d’exploitation (« Android Open Source Project », s. d.) .
Système d’exploitation Android Wear
Android Wear est un système d’exploitation utilisé pour équiper les montres intelligentes. Concrètement, il s’agit du système d’exploitation Android, modifié et adapté aux montres. Annoncé le 18 mai 2014, Android Wear équipe la première montre LG Watch le 5 septembre 2014. La dernière version (2.0) a été publiée en février 2017. Cette version propose plusieurs nouveautés qui seront détaillées dans les chapitres suivants (« Android Wear », 2017).
Compatibilité avec les téléphones
Les montres Android Wear peuvent être associées à un téléphone portable en utilisant une connexion Bluetooth. Une fois associés, ils permettent d’offrir une expérience optimale, notamment via les notifications partagées, la prise en charge des appels (pour autant que la montre possède un microphone), etc.
Les montres Android Wear supportent les téléphones possédant le système d’exploitation Apple iOS (Iphone) et Android. Les IPhones doivent posséder au minimum la version iOS 9. En ce qui concerne l’association avec les Smartphones Android, ils doivent posséder au minimum la version Android 4.3(« Android Wear », s. d.-a).
Architecture & API
L’architecture de l’Android Wear est relativement similaire à celle d’Android. La structure générale (Activity, Service, Layout, Ressources) est identique. (« Creating Wearable Apps | Android Developers », s. d.) . On distingue toutefois certaines spécificités.
Mode ambient
Lorsque la montre est en mode ambient, elle n’émet pas de lumière et elle consomme moins de batterie. Quand l’utilisateur tourne son poignet ou touche l’écran de la montre, le mode ambient passe en mode interactif et la lumière s’active sur le périphérique. (« Creating Wearable Apps | Android Developers », s. d.)
Data layer API
L’API Data Layer permet la communication entre le téléphone et la montre. Pour cela, il faudra associer la montre avec le téléphone en utilisant l’application Android Wear sur le téléphone. Il sera possible d’associer un téléphone avec plusieurs montres en même temps.
Framework & langages de programmation
Il existe plusieurs Frameworks et langages permettant de développer des applications Android.
Framework basé sur les technologies web
Se servant de l’HTML et du Javascript, ces Frameworks permettent de développer des applications multi-plateforme, incluant Android. Ainsi, il n’est plus nécessaire de développer une application pour chaque système d’exploitation. Les technologies les plus connues sont PhoneGap et Cordova(« Présentation – Apache Cordova », s. d.).
En ce qui concerne la compatibilité avec Android Wear, Il semblerait que, nativement, les technologies basées sur le web ne soient pas supportées, principalement en raison de l’absence du support des Webviews (Maximiliano, 2015).
Toutefois, Meteor, un Framework basé sur Cordova semble pouvoir être déployé sur une montre Android Wear.(« Using Meteor to develop for Android Wear – CodeProject », s. d.). En l’absence de documentation crédible quant aux fonctionnalités supportées par cette technologie (accès aux capteurs, Data Layer, etc…), il est difficile d’évaluer si ce Framework est une option viable pour développer des applications Android Wear.
Xamarin
Il s’agit d’un environnement de développement qui permet de créer des applications mobiles multiplateforme en utilisant le langage C# ([email protected], 2015). L’environnement de développement Xamarin offre la possibilité de créer des applications pour Android wear. Les nouvelles fonctionnalités de la version 2.0 sont également supportées, comme par exemple l’accès à l’API Data Layer. (« Introduction to Android Wear – Xamarin », s. d.).
Sélection de la montre connectée
Pour développer notre application E-health, nous allons avoir besoin d’un périphérique Android Wear 2.0. Dans un premier temps, nous allons définir les critères de recherche. Ensuite, il faudra évaluer et comparer les différentes montres disponibles sur le marché. Une fois terminé, nous procéderons à la sélection de la montre qui sera utilisée pour le développement de l’application.
Délai de livraison: Le délai de livraison est un élément à prendre en compte lors du choix du périphérique. La période de travail étant limitée, nous allons privilégier les modèles disponibles rapidement.
Capteurs: Les capteurs permettent de collecter diverses informations sur l’utilisateur et son environnement.
Accéléromètre: Ce capteur permet de monitorer le changement de position et l’inclinaison du périphérique (Goodrich, 1, & ET, s. d.). Il sera possible d’analyser non seulement le mouvement, mais également la vitesse de celui-ci et d’utiliser ces valeurs dans les applications (« Sensors Overview | Android Developers », s. d.)
Baromètre: Il s’agit d’un instrument permettant de mesurer la pression atmosphérique. La pression est un indicateur météorologique (on associe une basse pression à un temps nuageux). La pression de l’air va également diminuer lorsque l’on se trouve à une altitude plus élevée (Society & Society, 2014).
Altimètre : Comme son nom l’indique, il permet de mesurer l’altitude du périphérique. 15
Gyroscope : Ce capteur permet de mesurer la variation d’angle d’un objet. Il peut être utilisé en conjonction avec l’accéléromètre afin d’améliorer la précision et la pertinence des résultats («Sensors – Mobile terms glossary – GSMArena.com », s. d.) .
Boussole: La boussole est utilisée pour détecter la position du périphérique par rapport au nord. («Sensors Overview | Android Developers », s. d.).
Moniteur de fréquence cardiaque: Permet de détecter le rythme cardiaque des utilisateurs. Il s’agit d’un capteur intéressant dans le domaine de la santé, notamment dans l’analyse de son état physique.
MAGPIE
MAGPIE est un sigle signifiant « Mobile computing with AGents and Publish/subscribe for Intelligent u-hEalthcare ». Il s’agit d’un Framework développé en Java par Albert Brugués durant sa thèse de doctorat, dans le cadre de l’institut AISLab. Ce Framework est utilisé dans les applications E-health
(cybersanté).
Les paragraphes suivants vont décrire son architecture. Les informations quant aux spécificités techniques ont été détaillées et décrites par l’auteur dans sa thèse. Il est supposé que le lecteur dispose d’une certaine connaissance en architecture Android.
Architecture et composants
Ce Framework multi-agent a été conçu pour traiter des évènements. Un évènement est caractérisé par une valeur physiologique, autrement dit, une mesure (par exemple la pression sanguine, ou le taux de glucose dans le sang).
Des agents vont ensuite se charger de traiter ces évènements, selon des règles prédéfinies par le programmeur. Ils vont émettre des alertes en fonction des données traitées. Le Framework est composé de trois éléments : les MagpieActivity, les Events et les Agents.
MagpieActivity: Concrètement, les MagpieActivity sont des activités comportant des fonctionnalités supplémentaires propres au Framework. Ces activités permettent, entre autres, d’instancier et souscrire des agents. Une fois l’agent souscrit à l’activité, il sera possible de lui transmettre des évènements au travers de la MagpieActivity.
Les Events (évènements): Les évènements sont représentés par la class MagpieEvent au sein du Framework MAGPIE. Il s’agit de mesures. Chaque événement peut comporter une ou plusieurs valeurs. Par exemple, un évènement concernant la pression sanguine va comporter deux mesures: la pression systolique et la pression diastolique.
Chaque évènement est composé des éléments suivants :
Un type : permet d’identifier le type d’événement (pression sanguine, taux de glucose dans le sang, etc..). Il s’agit d’une chaîne de caractères.
Un horodatage : permet d’indiquer quand l’évènement s’est déclenché. Il désigne le nombre de secondes ou millisecondes écoulées depuis le 1er janvier 1970. Il est stocké sous forme d’entier.
Valeur : Il s’agit de la valeur mesurée. Par exemple, un taux de sucre dans le sang de 6,9.
Chaque évènement peut comporter une ou plusieurs valeurs. Les valeurs sont enregistrées dans un tableau de chaînes de caractère. Cela offre la possibilité aux développeurs de traiter la valeur comme ils le souhaitent (sous forme nombre entier ou de nombre décimal).
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Table des matières
1 Introduction
1.1 MOTIVATION PERSONNELLE
1.2 CONTEXTE
1.3 OBJECTIF
1.4 RÉSUMÉ
2 Smartwatch
2.1 DÉFINITION
2.2 SYSTÈME D’EXPLOITATION ANDROID
2.3 SYSTÈME D’EXPLOITATION ANDROID WEAR
2.3.1 Compatibilité avec les téléphones
2.3.2 Nouveautés de la version 2.0
2.3.3 Architecture & API
2.3.4 Framework & langages de programmation
2.3.5 IDE
2.3.6 Sélection de la montre connectée
3 MAGPIE
3.1 INTRODUCTION
3.2 ARCHITECTURE ET COMPOSANTS
3.2.1 MagpieActivity
3.2.2 Les Events (évènements)
3.2.3 Les agents
3.3 MAGPIE SOUS ANDROID WEAR 2.0
4 Prototype d’application
4.1 ENVIRONNEMENT DE TRAVAIL
4.1.1 Langage de programmation
4.1.2 VCS
4.2 SCÉNARIO
4.2.1 Objectif du projet
4.2.2 Objectif de l’application
4.3 MÉTHODOLOGIE
4.3.1 Product Backlog
4.4 DÉVELOPPEMENT DES FONCTIONNALITÉS DE LA MONTRE
4.4.1 Fondation et structure de l’application
4.4.2 Insertions des mesures
4.4.3 Fonctionnement des agents
4.4.4 Alertes
4.4.5 Modification et affichage des règles
4.4.6 Affichage des statuts de l’utilisateur
4.4.7 Gestion de la base de données
4.5 DÉVELOPPEMENT DES FONCTIONNALITÉS SUR LE TÉLÉPHONE
4.5.1 Structure et architecture
4.5.2 Synchronisation entre la montre et le téléphone
4.5.3 Affichage des mesures
4.5.4 Affichage des alertes
4.5.5 Affichage des règles
5 Défis rencontrés
5.1 PANNE DE LA MONTRE
5.2 ECRAN DE LA MONTRE
6 Conclusion
6.1 AMÉLIORATION
6.1.1 Synchronisation
6.1.2 Création de vues responsives sur le téléphone
6.2 CONCLUSION DU PROJET
6.3 CONCLUSION PERSONNELLE
7 Références
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