Konzeption und Entwicklung eines mobilen Stadtführers
- Art: Diplomarbeit
- Autor: Christian Halbach
- Abgabedatum: Oktober 2004
- Umfang: 182 Seiten
- Dateigröße: 3,5 MB
- Note: 1,0
- Institution / Hochschule: Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin Deutschland
- ISBN (eBook): 978-3-8324-9291-5
-
ISBN (Paperback) :
978-3-8324-9291-5 P - ISBN (CD) :978-3-8324-9291-5 CD
- Sprache: Deutsch
- Prämierung:
- Arbeit zitieren: Halbach, Christian Oktober 2004: Konzeption und Entwicklung eines mobilen Stadtführers, Hamburg: Diplomica Verlag
- Schlagworte: UMTS, Smartphone, Prag, Tourismus, Flash
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Diplomarbeit von Christian Halbach
Einleitung:
Der andauernde Wettbewerb in der Tourismusbranche verlangt nach neuen Ideen für die Präsentation touristischer Regionen. Mobile Endgeräte werden immer leistungsfähiger, und Unternehmen aus der Telekommunikationsbranche unterstützen massiv die Verflechtung von mobilen Endgeräten mit dem Alltag der Menschen. Große Erwartungen sind mit der Einführung und flächenmäßigen Verbreitung von drahtlosen Netzwerktechnologien wie dem UMTS, 802.11 WLAN oder Bluetooth verbunden.
Dank der hohen Datenübertragungsraten sind neue Multimedianwendungen für mobile Endgeräte möglich. Sie könnten den Unternehmen der Telekommunikationsbranche helfen, ihre hohen Investitionskosten zu amortisieren und so eine federführende Rolle bei der weiteren Entwicklung der Telekommunikations- und der Tourismusbranche spielen. Gerade positionsabhängige Multimediaanwendungen, die in ihrer Bedienung nicht schwierig sind und einen informativen Mehrwert darstellen, scheinen bei der touristischen Zielgruppe auf Akzeptanz zu stoßen, wie Befragungen und erste Anwendungen in diesem Bereich gezeigt haben.
Deswegen befasst sich diese Diplomarbeit mit der Konzeption eines mobilen Stadtführers. Ziel ist es, ein Informationssystem für mobile Endgeräte zu entwerfen und prototypisch umzusetzen, das Stadttouristen positions- und kontextabhängige Informationen multimedial zur Verfügung stellt. Durch solch ein System könnten gedruckte Reiseführer eingespart und Besichtigungen einer Stadt erleichtert werden.
In der Diplomarbeit werden verschiedene Schwerpunkte gesetzt. Zum einen sollen die Multimediafähigkeiten der aktuellen mobilen Endgeräte untersucht werden und passende Programmiersprachen und Technologien für die Erstellung von Multimediaanwendungen auf mobilen Endgeräten analysiert und bewertet werden. Ein zweiter Schwerpunkt wird auf eine Positionsermittlung über GPS gelegt.
Außerdem soll eine synchrone Kommunikation zwischen den Benutzern für den Austausch von Positionsdaten und Nachrichten realisiert werden. Weitere wichtige Aspekte dieser Arbeit sind die dynamische Generierung von adaptiven Kartenausschnitten für mobile Endgeräte und die Positionsdarstellung von Menschen, Objekten und Ereignissen auf diesen Karten. Hier sind noch einige Forschungsfragen offen. Zusätzlich wird ermittelt wie räumliche Informationen mit generellen Stadtinformationen für Touristen kombiniert werden können. Weitere Schwerpunkte sind Informationsdarstellung und Strukturierung der Informationsangebote für mobile Endgeräte.
Gang der Untersuchung:
Im Laufe der Diplomarbeit soll ermittelt werden, wie die inhaltliche, gestalterische und programmiertechnische Lösung für die Visualisierung eines touristischen, positionsabhängigen Stadtinformationsangebotes für mobile Endgeräte aussehen könnte. Der folgende Abschnitt gibt einen kurzen Überblick über die Gliederung der Diplomarbeit.
Im Kapitel "Stand der Technik" werden zunächst vorhandene Systeme vorgestellt und analysiert, die dem zu erstellenden System ähneln. Hieraus lassen sich wichtige Schlüsse für das eigene Konzept ziehen.
Im Kapitel "Grundlagen" werden anschließend mobile Endgeräte klassifiziert. Es wird auf Benutzerschnittstellen, kontextbasierte Parameter und Personalisierung, Informationsdarstellung und Umwelteinflüsse eingegangen. Wichtige Programmiersprachen und Formate für die Erstellung von Multimediaanwendungen für mobile Endgeräte werden aufgezeigt. Es werden verschiedene Lokalisierungsverfahren vorgestellt, wobei ein besonderer Schwerpunkt auf GPS gelegt wird. Abgeschlossen wird dieses Kapitel mit einer Betrachtung von WebGIS.
Zu Beginn des Kapitels "Anforderungsanalyse" werden relevante Benutzergruppen für den Prototypen beschrieben. Für ausgewählte Benutzergruppen werden in einem nächsten Schritt konkrete Anwendungsszenarien aufgestellt. Anschließend wird der Kontext der Anwendungsszenarien untersucht. Das Kapitel schließt mit einer Zieldefinition für den Prototypen.
Im Kapitel "Pflichtenheft" werden die Funktionalitäten des mobilen Stadtführers ermittelt. Der Funktionsumfang des Prototypen wird von einer erweiterten Version abgegrenzt.
Das Kapitel "Analyse verschiedener Lösungsansätze" dient einem Vergleich möglicher technischer Lösungsansätze. Geeignete Lösungsansätze werden für die Erstellung des Prototypen ausgewählt.
In dem Kapitel "Systementwurf" wird die Systemarchitektur beschrieben.
Das darauf folgende Kapitel "Implementierung" erläutert die Vorgehensweise bei der Realisierung des Prototypen. Hier wird zum einen die Architektur der eingesetzten Web Applikation beschrieben. Es wird außerdem auf die Implementierung der Karten- und Routenkomponenten des Systems eingegangen. Zusätzlich wird die Realisierung der Clientanwendungen für Pocket PCs und Smartphones beschrieben, wobei besonders auf die Positionsbestimmung über GPS eingegangen wird.
Anschließend werden die Funktionalitäten des entwickelten Prototypen in dem Kapitel "Demonstration und Test" aufgezeigt.
Am Ende der Arbeit wird in dem Kapitel "Schlussbemerkungen und Ausblick" das erreichte Ziel dargestellt und ein Ausblick in die Zukunft gegeben.
Inhaltsverzeichnis:
| 1. | Einleitung | 1 |
| 1.1 | Ziel | 1 |
| 1.2 | Struktur der Diplomarbeit | 2 |
| 2. | Stand der Technik | 4 |
| 2.1 | Bewertungsgrundlage | 4 |
| 2.2 | Analyse ähnlicher Systeme | 6 |
| 2.2.1 | Falk City Guide | 6 |
| 2.2.2 | 3Geo | 8 |
| 2.2.3 | Navitime | 10 |
| 2.2.4 | LoVEUS | 12 |
| 2.2.5 | Mobile Deep Map | 13 |
| 2.2.6 | Weitere Systeme und Anwendungen | 15 |
| 2.3 | Vergleich und Zusammenfassung | 15 |
| 3. | Grundlagen | 18 |
| 3.1 | Mobile Endgeräte | 18 |
| 3.1.1 | Benutzerschnittstellen | 20 |
| 3.1.2 | Informationsdarstellung | 21 |
| 3.1.3 | Kontextbasierte Parameter und Personalisierung | 22 |
| 3.1.4 | Umwelteinflüsse | 22 |
| 3.1.5 | Betriebssysteme | 22 |
| 3.1.6 | J2ME | 24 |
| 3.1.7 | SVG | 25 |
| 3.1.8 | Flash | 26 |
| 3.1.8.1 | Flash Player 6 für den Pocket PC | 28 |
| 3.1.8.2 | Flash Lite 1.1 | 29 |
| 3.1.8.2.1 | Spezielle Anforderungen | 31 |
| 3.2 | Drahtlose Netzwerke | 32 |
| 3.2.1 | Mobilfunknetze | 32 |
| 3.2.2 | Lokale Netze | 33 |
| 3.3 | GPS | 33 |
| 3.3.1 | NMEA-0183 | 36 |
| 3.3.2 | GPS und mobile Endgeräte | 36 |
| 3.4 | WebGIS | 38 |
| 4. | Anforderungsanalyse | 40 |
| 4.1 | Benutzergruppen | 40 |
| 4.2 | Anwendungsszenarien | 42 |
| 4.3 | Kontextanalysen | 43 |
| 4.4 | Schlussfolgerung | 45 |
| 4.5 | Zieldefinition | 46 |
| 5. | Pflichtenheft | 47 |
| 5.1 | Sprachauswahl | 47 |
| 5.2 | Personalisierung | 47 |
| 5.3 | Mehrbenutzerkomponente | 47 |
| 5.4 | Persönliche Einstellungen | 48 |
| 5.6 | Reiseführer | 48 |
| 5.7 | Weitere Informationsangebote | 49 |
| 5.8 | Multimedia | 49 |
| 5.9 | Kartenausschnitte | 50 |
| 5.9.1 | Basisfunktionalitäten | 50 |
| 5.9.2 | Adressen | 50 |
| 5.9.3 | Points of Interest | 51 |
| 5.9.4 | Ereignisse | 51 |
| 5.9.5 | Positionsermittlung | 51 |
| 5.9.6 | Routen | 52 |
| 5.9.7 | Treffpunkte | 53 |
| 5.9.8 | Touren | 53 |
| 5.10 | Hilfe | 54 |
| 6. | Analyse verschiedener Lösungsansätze | 55 |
| 6.1 | Systemarchitektur | 55 |
| 6.1.1 | Verschiedene Systemarchitekturen | 56 |
| 6.1.2 | Auswahl der Systemarchitektur | 58 |
| 6.1.3 | Systemkomponenten | 59 |
| 6.1.4 | Standardplattform | 59 |
| 6.1.5 | Vereinfachte Systemarchitektur | 60 |
| 6.2 | Anwendungsarchitektur | 61 |
| 6.3 | Datenmodell | 62 |
| 6.4 | Datenbank | 64 |
| 6.5 | Präsentationsschicht | 64 |
| 6.6 | Komponenten der Mittelschicht | 67 |
| 6.6.1 | Mapserver | 67 |
| 6.6.2 | Routeserver | 68 |
| 6.6.3 | Applikationsserver | 68 |
| 6.7 | Lokalisierung | 68 |
| 6.8 | Zusammenfassung und Schlussfolgerung | 69 |
| 7. | Systementwurf | 70 |
| 8. | Implementierung | 71 |
| 8.1 | Datenmodell | 71 |
| 8.1.1 | Geodaten | 71 |
| 8.1.2 | Applikationsdaten | 73 |
| 8.1.2.1 | MySQL | 73 |
| 8.1.2.2 | XML | 75 |
| 8.2 | Server-Komponenten | 76 |
| 8.2.1 | Applikationsserver | 76 |
| 8.2.1.1 | Relevante Entwurfsmuster | 77 |
| 8.2.1.2 | Services | 78 |
| 8.2.1.2.1 | Flash Lite 1.1 und J2ME | 79 |
| 8.2.1.2.2 | Flash Player 6 | 79 |
| 8.2.1.3 | Value Objects | 80 |
| 8.2.1.4 | Data Access Objects | 80 |
| 8.2.1.5 | EJB Services | 81 |
| 8.2.1.6 | Sicherheitsaspekte | 82 |
| 8.2.1.7 | Zusammenfassung und Schlussfolgerung | 83 |
| 8.2.2 | Mapserver | 83 |
| 8.2.2.1 | CGI-Applikation | 85 |
| 8.2.2.2 | Mapfiles | 85 |
| 8.2.2.3 | PHP MapScript | 87 |
| 8.2.2.4 | Flash Clients | 88 |
| 8.2.2.5 | Map Service | 96 |
| 8.2.3 | Routeserver | 97 |
| 8.2.3.1 | Route-, Address- und Tourservice | 98 |
| 8.3 | Client-Komponenten | 100 |
| 8.3.1 | Pocket PC | 100 |
| 8.3.1.1 | HP IPAQ 4150 | 100 |
| 8.3.1.2 | Architektur | 100 |
| 8.3.1.3 | Lokalisierung | 102 |
| 8.3.2 | Smartphone | 105 |
| 8.3.2.1 | Nokia 6600 und Series 60 | 105 |
| 8.3.2.2 | Architektur | 106 |
| 9. | Demonstration und Test | 108 |
| 9.1 | Layout | 109 |
| 9.2 | Startmenü | 109 |
| 9.3 | Karte | 110 |
| 9.3.1 | Adresssuche | 112 |
| 9.3.2 | Routensuche | 113 |
| 9.3.3 | Points of Interest | 116 |
| 9.3.4 | Touren | 119 |
| 9.3.5 | GPS | 120 |
| 9.4 | Kontakte und Nachrichten | 124 |
| 9.5 | Reiseführer | 127 |
| 9.6 | Test und Installation | 129 |
| 10. | Schlussbemerkungen und Ausblick | 131 |
| Anhang | 133 | |
| Kriterienkatalog | 133 | |
| Analyse der einzelnen Systeme / Anwendungen | 134 | |
| Abgrenzung des Prototypen | 139 | |
| Services | 141 | |
| Quellcodebeispiele | 145 | |
| Java | 145 | |
| Mapfile | 154 | |
| PHP | 155 | |
| Flash | 164 | |
| Literaturverzeichnis | 167 | |
| Glossar | 174 | |
| Abbildungsverzeichnis | 177 | |
| Tabellenverzeichnis | 179 | |
| Eigenständigkeitserklärung | 180 |
Der Routeserver (A) ermöglicht die Berechnung von Routen und greift hierzu auf die Geodaten (E) zu. Mit dem Mapserver (B) können Kartenausschnitte generiert werden. Hierzu muss der Mapserver ebenfalls Zugriff auf die Geodaten haben. Alle anderen serverseitigen Funktionalitäten werden als Webapplikation in einem Applikationsserver(C) realisiert. Für die Aufbereitung der Multimediainhalte und die Benutzerverwaltung muss der Applikationsserver Zugriff auf die Applikationsdaten (F) haben. Der Applikationsserver fungiert zusätzlich als Proxyserver für Web Services (D), indem er die Clientanfragen an die Web Services entgegennimmt und die Antworten in einem optimalen Format an die Clients zurückgibt. Die Clients (G) Schnittstellen auf die drei Server zu. greifen über geeignete [...]
Beide Frameworks eignen sich grundsätzlich für die Entwicklung von anspruchsvollen Anwendungen. Standards, wie XML und SOAP, erlauben nahtlose Anbindungen von externen Diensten und verschiedenen Clients. Die funktionellen Möglichkeiten der beiden Technologien sind ähnlich, werden allerdings unterschiedlich implementiert. Während .NET an das Windows-Betriebssystem gebunden ist, kann das J2EE-Framework auf unterschiedlichen Plattformen eingesetzt werden und ist somit plattform- und anbieterunabhängig. .NET unterstützt unterschiedliche Programmiersprachen, wie VB.NET, C#, J# und Cobol. J2EE basiert auf Java und kann somit auf allen Plattformen eingesetzt werden, die über eine Java Virtual Machine (JVM) verfügen. Attribute Programmiersprachen Laufzeitumgebung Web Services Datenpersistenz Dynamische Webseiten Serverseitige Komponenten J2EE Java JVM SOAP, ebXML JDBC, XML JSP EJB .NET VB.NET, C#, J#, Cobol CLR SOAP ADO.NET, XML ASP.NET COM.NET [...]
Bei einer mehrschichtigen Architektur sollte das Gesamtsystem in mehrere Teilsysteme mit Schnittstellen aufgeteilt werden. Durch eine mehrschichtige Komponentenstruktur kann die Übersichtlichkeit des Gesamtsystems erhöht werden, es kann eine Arbeitsteilung erreicht werden und wiederkehrende Aufgaben können mit denselben Komponenten gelöst werden. Bei einer Modifikation des Systems müssen nur die betreffenden Komponenten angepasst werden. Im Kapitel „Pflichtenheft“ wurden die erforderlichen Funktionalitäten des Systems ermittelt. Hieraus ergeben sich die Anforderungen an das Gesamtsystem. In einer Drei-Ebenen-Architektur muss die Geschäftslogik der Mittelschicht über folgende Fähigkeiten verfügen: Generierung von interaktiven Kartenausschnitten Darstellung von Points of Interests, Ereignissen und Benutzern auf den Kartenausschnitten Weiterverarbeitung von Informationen zu Points of Interests, Ereignissen und Benutzern Berechnung von Routen Aufbereitung von Touren Anbindung von externen Diensten (Wetterdienst, Übersetzungsdienst) Aufbereitung der mehrsprachigen Multimediainhalte des Reiseführers Benutzerverwaltung Bearbeitung von Reservierungsanfragen [...]
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Link zur Arbeit:
http://www.diplom.de/ean/9783832492915
Arbeit zitieren:
Halbach, Christian Oktober 2004: Konzeption und Entwicklung eines mobilen Stadtführers, Hamburg: Diplomica Verlag
Schlagworte:
UMTS, Smartphone, Prag, Tourismus, Flash
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