UNIVERSIDADE ANHEMBI MORUMBI ANDRÉ COELHO LOPES MARCOS ANTÔNIO DE OLIVEIRA RODRIGO OSSAMU HATTORI THOMAZ CORREIA INOUE

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1 UNIVERSIDADE ANHEMBI MORUMBI ANDRÉ COELHO LOPES MARCOS ANTÔNIO DE OLIVEIRA RODRIGO OSSAMU HATTORI THOMAZ CORREIA INOUE SOFTWARE LOCALIZADOR DE APARELHOS DE CELULARES ANDROID São Paulo 2011

2 UNIVERSIDADE ANHEMBI MORUMBI ANDRÉ COELHO LOPES MARCOS ANTÔNIO DE OLIVEIRA RODRIGO OSSAMU HATTORI THOMAZ CORREIA INOUE SOFTWARE LOCALIZADOR DE APARELHOS DE CELULARES ANDROID Trabalho de Conclusão Curso apresentado como exigência parcial para a obtenção do título de Bacharel em Ciência da Computação da Universidade Anhembi Morumbi. Orientador: Alessandro Biagi Costa São Paulo 2011

3 UNIVERSIDADE ANHEMBI MORUMBI ANDRÉ COELHO LOPES MARCOS ANTÔNIO DE OLIVEIRA RODRIGO OSSAMU HATTORI THOMAZ CORREIA INOUE SOFTWARE LOCALIZADOR DE APARELHOS DE CELULARES ANDROID Trabalho de Conclusão Curso apresentado como exigência parcial para a obtenção do título de Bacharel em Ciência da Computação da Universidade Anhembi Morumbi, sob a orientação do Prof. Alessandro Biagi Costa. Aprovado em: Nome do orientador/titulação/ies Nome do convidado/ titulação/ies Nome do convidado/ies

4 É incansável buscar o conhecimento! Interminável é sua procura! Aos mestres, que nos abreviam esta procura! O Reconhecimento sempre aos nossos queridos Professores!

5 RESUMO Visando a necessidade de identificar a localização de aparelhos celulares roubados ou perdidos, foram realizadas pesquisas para verificar a viabilidade de desenvolver um aplicativo para celulares capaz de informar a localização do aparelho e gravar as últimas posições em um mapa. Onde, através de um serviço que ficará disponível em um domínio na internet será possível visualizar as posições que foram gravadas no qual o usuário que tiver o aplicativo instalado no celular irá receber um usuário e uma senha para efetuar o login. Assim será possível verificar as 20 últimas posições do celular, com base em estatísticas realizada (ANATEL, 2011) 40% dos celulares roubados irão parar no mercado negro. O aplicativo será desenvolvido para celulares com o sistema operacional Android, com o serviço disponível na internet, o mesmo poderá ser acessado de qualquer PC ou MAC, desde que tenha acesso a Internet. PALAVRAS CHAVE: Android. Localizador de celular.

6 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÂO OBJETIVO MOTIVAÇÃO ABRANGÊNCIA ESTRUTURA DO TRABALHO MERCADO DE DISPOSITIVOS MÓVEIS DISPOSITIVOS MÓVEIS WAP A TECNOLOGIA 2G A TECNOLOGIA 2,5G A TECNOLOGIA 3G SISTEMAS OPERACIONAIS Windows Phone IOS Android Symbian Comparativos entre SO s Tipos de aplicações APLICAÇÕES DE LOCALIZAÇÃO Aplicações Android Glympse kor.im. Phone Locator Aplicações Symbian Puntalo Mobile Tracking Periodic PhoneLocator Comparativo funcional TIPOS DE RASTREAMENTO GPS Assisted-GPS (A-GPS) Cell Identification Angle of Arriva Time Difference of Arrival...29

7 6 SISTEMA ANDROID ARQUITETURA Linux Kernel Bibliotecas Rotina de Execução do Android Framework das Aplicações Aplicações e Widgets Ciclo de vida de um aplicativo Android ANDROID SOFTWARE DEVELOPMENT KIT Requisitos do sistema para o SDK FUNCIONAMENTOS DOS MÓDULOS DA APLICAÇÃO Uso do GPS Acessando a Web Service Bloqueando o Celular DESENVOLVIMENTO DE SOFTWARE Arquitetura do Aplicativo Engenharia de Software Levantamento de Requisitos Diagrama de caso de uso Principais casos de uso Caso de Uso: UC5 - Atualizar Posicionamento Caso de Uso: UC6 - Gravar posicionamento Caso de Uso: UC9 - Mostrar Posicionamento do aparelho celular Principais Desafios 49 8 CONCLUSÃO Trabalhos Futuros ANEXOS REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS..64

8 ABSTRACT Aiming at the need to identify the location of stolen and lost cellphones, a survey was taken to check the need and viability of the development of an application for cellphones that is able to inform the current location of the equipment and keep the last locations on a map, and using a service that will be available over the Internet it will be possible to see all the stored locations. The person that will be using the application will be granted an username and password to login on the service and check the 20 last recorded positions of the cellphone. Based on a research conducted (ANATEL, 2011), 40% of the stolen cellphones end up in the black market, the application will be developed to cellphones using the Android system, and the service will be available over the Internet and can be used from any PC or MAC with internet connection. KEY WORDS: Android, Cellphones Finder.

9 LISTA DE FIGURAS Figura 1 - Tecnologia dos dispositivos móveis...13 Figura 2 - Arquitetura Symbian OS...18 Figura 3 - Glympse Localização em tempo real...21 Figura 4 - kor.im.telefone Locator. Localização por meio de Solicitação...22 Figura 5 - LoginUsuário...24 Figura 6 - Localização do parelho...24 Figura 7 - Login...25 Figura 8 - Ativando Updates de Localização...26 Figura 9 - Arquitetura do sistema Android...30 Figura 10 - Estados da Aplicação...33 Figura 11 - Tela que permite o usuário configurar senhas de acesso...38 Figura 12 - Fluxo do aplicativo...41 Figura 13 - Diagrama de caso de uso...42 Figura 14 - Diagrama de atividade UC Figura 15 - Diagrama de sequência UC Figura 16 - Diagrama de atividade UC Figura 17 - Diagrama de sequência UC Figura 18 - Diagrama de atividade UC Figura 19 - Diagrama de sequência UC Figura 20: Tela de cadastro do usuário...53 Figura 21: tela de cadastro do usuário...53 Figura 22: Tela de posicionamento e configuração de ações...54 Figura 23: Tela para conceder acesso administrativo...54 Figura 24: Tela do Android com ações que o aplicativo poderá executar...55 Figura 25: arquivo de histórico das posições do aparelho...55

10 LISTA DE GRÁFICOS Gráfico 1 - Testes de consumo da bateria pelo aplicativo...51

11 LISTA DE TABELAS Tabela 1: Comparativos de Sistemas Operacionais (SO)...20 Tabela 2: Comparativo de Aplicações...27 Tabela 3: Descrição dos métodos do ciclo de vida...34 Tabela 4: Parâmetros do método requestlocationupdates Tabela 5: Layout de configuração Tabela 6: Sequência das posições

12 LISTAS DE SIGLAS SDK IDE SO GPS TDOA JVM ADT GPRS EDGE Software Development Kit Integrated Development Environment Sistemas Operacionais Sistema de Posicionamento Global Time Difference of Arriva Máquina virtual Java Android Development Tools General Packet Radio Service Enhanced Data for Global Evolution

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14 10 1 INTRODUÇÃO No Brasil, em março de 2011, existiam aproximadamente 210,5 milhões de celulares (ANATEL, 2011). Portanto o número de celulares em alguns Estados já ultrapassa o número de habitantes, por exemplo, o Estado de São Paulo, que tem 125 celulares a cada 100 habitantes, ou o caso mais extremo do Distrito Federal que tem 184 celulares a cada 100 habitantes (ANATEL, 2011). Com base em números divulgados em janeiro de 2011, pelo Ministério da Justiça e da Secretaria Nacional de Segurança Pública, a partir da análise das ocorrências registradas pelas Policias Civis, em 2004 foram mais de 3 milhões de roubos e furtos de aparelhos celulares (JUSTIÇA e SEGURANÇA, 2011), o que corresponde a cerca de 0,5 % dos celulares registrados em 2004 (ANATEL, 2005). Segundo a pesquisa cerca de 40% dos aparelhos roubados foram destinados para prática de comércio ilegal. Com aplicativos capazes de rastrear e informar a localização do aparelho celular, independente do chip, conexão com WIFI, 3G, EDGE, podem ajudar a diminuir esse número, possibilitando o usuário recuperar seu aparelho com mais facilidade e sem muito transtorno. Não havendo a possibilidade de recuperação o aplicativo seja capaz de apagar todas as informações do aparelho, assegurando assim, que a pessoa que esteja com aparelho não tenha acesso a informações confidências de outras pessoas. 1.1 OBJETIVO Este trabalho propõe o desenvolvimento de um aplicativo composto por uma aplicação cliente instalada em um dispositivo móvel para telefonia celular com o sistema operacional Android, cuja finalidade é identificar a localização e enviá-la para outra aplicação residente em um servidor conectado à internet. Esta segunda aplicação registrará a posição do celular enviando a um banco de dados para futuras consultas exemplo: última posição registrada, posições do dispositivo durante um determinado período de tempo.

15 MOTIVAÇÃO O grande número de registros de furtos de dispositivos celulares em 2004 (JUSTIÇA e SEGURANÇA, 2011), quando o número de celulares era muito menor do que atualmente (ANATEL, 2011,2005), justifica o objetivo deste trabalho acadêmico-científico. A escolha do sistema operacional Android deve-se à sua compatibilidade com diversas marcas e modelos de dispositivos exemplo: HTC, Samsung, LG, Motorola, entre outros fato, este que não se verifica nos sistemas operacionais, proprietários como o ios que roda exclusivamente nos dispositivos da Apple. Adicionalmente, o Kit de Desenvolvimento de Software (SDK Software Development Kit) do Android é facilmente utilizado em ambientes integrados de desenvolvimento (IDE Integrated Development Environment) tais como, Eclipse e NetBeans. (FRAGA, 2011). Em termos de mercado, o desenvolvimento para plataforma Android permite que este produto possa ser disponibilizado ao público futuramente no Android Market (FRAGA, 2011). 1.3 ABRANGÊNCIA O projeto abrange o quesito segurança para celulares com sistema operacional Android, que visa à localização do celular através do GPS, que determinará a localização do aparelho e enviará a posição para um servidor possibilitando consultas das posições registradas através de uma página na WEB. Este serviço contará com um sistema de cadastro de usuário, senha e número do celular, no aplicativo o usuário poderá aplicar as suas configurações desejadas em caso de perda ou furto, por exemplo: ativar uma música no aparelho celular. Em uma página na WEB, o usuário poderá efetuar o download do aplicativo a ser instalado no celular, sendo possível visualizar o histórico das últimas 20 posições já configurado como default, identificados cronologicamente, e exibidos em um mapa semelhante ao Google Maps, com um raio de no mínimo de 15 metros de diferença entre os pontos, evitando assim o sistema registrar 20 posições iguais, exemplo: o

16 12 celular permaneça para em cima da mesa do usuário em seu local de trabalho ou na sua residência.

17 ESTRUTURA DO TRABALHO O trabalho está estruturado em 5 (cinco) capítulos. No capítulo 2 (dois), são apresentados todos os conceitos relacionados à tecnologia de um celular, como a tecnologia de conexão com a rede da operadora, as comparações dos principais sistemas operacionais para celulares, exemplificando dois aplicativos para celulares que existente no mercado, uma breve explicação dos tipos de rastreamento de celulares existentes. No capítulo 3 (três) são abordadas todas as informações referentes ao sistema operacional escolhido para o desenvolvimento do aplicativo, o Android. Neste capítulo, é abordado um pouco da história do sistema operacional, sobre a arquitetura do sistema operacional, o ciclo de vida de um aplicativo para celular, e apresentadas especificações das ferramentas utilizadas para o desenvolvimento de um aplicativo para Android. No capítulo 4 (quatro) é apresentado o aplicativo desenvolvido para celular, abordando os principais desafios que ocorreram durante o desenvolvimento, as soluções experimentadas, as soluções adotadas e toda a parte de engenharia de Software. No capítulo 5 (cinco) é apresentada a conclusão desde trabalho, com todo o conteúdo agregado, pesquisa e análise dos dados coletados e também possíveis trabalhos futuros a serem realizados para a melhoria do aplicativo.

18 14 2 MERCADOS DE DISPOSITIVOS MÓVEIS Atualmente o mercado de dispositivos móveis encontra-se bem diversificado, com várias marcas, modelos de aparelhos, sistemas operacionais, serviços (envio de , conectividade com as redes sociais), operadoras, porém nem sempre foi assim. Nos primórdios, os celulares eram grandes e o serviço era limitado. 2.1 DISPOSITIVOS MÓVEIS Dispositivos móveis, a primeira lembrança são os celulares, que oferecem serviços e aplicações complementares à voz. Muita coisa mudou para os dispositivos móveis, em 2004, os aparelhos suportavam apenas conexão 2G, centrados em voz e suas capacidades eram limitadas. Em 2007 o quadro já era outro, os aparelhos de 2,5G já apresentavam convergência e tinham sistema operacional inteligente, com capacidade de conexão com redes Wireless sem fio. Hoje em dia o foco são as telas mais aperfeiçoadas, interface amigável com o usuário, acesso por múltiplas frequências de rádio e importância no valor do dispositivo (RESEARCH, 2008). Figura 1 - Tecnologia dos dispositivos móveis. Fonte: QUADROS e SCHMID (2010)

19 WAP O WAP (Wireless Application Protocol) são protocolos desenvolvidos para uso em dispositivos móveis que utiliza comunicação de dado digital. Foi desenvolvido para suportar os mesmos serviços utilizados na web em celulares (MORIMOTO, 2005). 2.3 A TECNOLOGIA 2G A segunda geração de telefonia móvel, conhecida como 2G (foi uma forma de nomear a mudança de telefonia analógica para digital), o desenvolvimento desta nova tecnologia ocorreu pela necessidade de melhorar a qualidade do serviço, pois, estava deixando a desejar no quesito transmissão de dados. A taxa de transmissão de dados não excedia os 9,6 Kbps, como o meio utilizado para a transmissão dados era o mesmo utilizado para a transmissão de voz. Foram introduzidos protocolos que permitem mais conexões simultâneas com a mesma largura de banda que permite integrar serviços no mesmo sinal, como o envio de mensagens e a transmissão de dados entre dispositivos de fax e modem. Os protocolos da telefonia 2G são: GSM, TDMA, CDMA (Figura 1) (QUADROS e SCHMID, 2010). 2.4 A TECNOLOGIA 2,5G O 2,5G, nada mais é, que a transição da tecnologia 2G para a 3G, pois, ela utiliza a tecnologia GPRS (General Packet Radio Service), que é uma evolução da tecnologia GSM. A taxa de transmissão de dados para 2,5G é de aproximadamente 144 Kbps. Foi inserida uma nova tecnologia chamada EDGE (Enhanced Data for Global Evolution), que é uma tecnologia de transmissão de dados em alta velocidade, até 384 Kbps. Os protocolos da telefonia 2,5G são: GPRS, EDGE e CDMAone (Figura 1), (MORIMOTO, 2005).

20 A TECNOLOGIA 3G O 3G é a terceira geração da tecnologia de transmissão de dados destinada telefonia móvel, ela proporciona uma transmissão de dados mais rápida, podendo chegar a 7,2 Mbps, tornando possíveis as operadoras oferecerem pacotes de serviços a custos acessíveis. Com o surgimento dessa tecnologia, o 3G passou a ser utilizado em modens ou cartões de dados com a tecnologia, em computadores e Netbooks, hoje já existem roteadores que fazem o compartilhamento com a tecnologia 3G. Com a alta demanda pela tecnologia 3G, esse serviço futuramente pode causar um gargalo, fazendo com que as operadoras de telefonia celular invistam em infraestrutura, garantindo um bom serviço e qualidade (PACÍFICO, 2009). Já em desenvolvimento a tecnologia 4G que virá com algumas melhorias, por exemplo: a velocidade que pode atingir a casa dos gigabytes. Os usuários serão capazes de utilizar a internet no celular tão rápido como se estivesse ligado na sua banda larga convencional (SILVA, 2011). 3 SISTEMAS OPERACIONAIS Atualmente são quatro os principais sistemas operacionais para celular: Windows Phone 7, ios, Android e Symbian. 3.1 Windows Phone 7 O sucessor do Windows Mobile, o Windows Phone 7 é o sistema operacional voltado para aparelhos celulares desenvolvidos pela Microsoft. Seus aplicativos são desenvolvidos através do IDE Visual Studio 2010, Silverlight para a parte gráfica mais simples e Expression Blend 4 para parte gráfica de programas que necessitam de um design mais complexo como animação, e tratamento de estilos mais arrojados. (RANDOLPH e FAIRBAIRN, 2010). A arquitetura do Windows Phone 7 leva em consideração o hardware, a fim de evitar o fracasso como ocorreu com o seu antecessor, o Windows Mobile, um SO

21 17 lento e não muito confiável devido as falhas de seus aplicativos. Para evitar este problema no Windows Phone 7, a Microsoft passou a ter configurações básicas como um processador de 1 GHz, sensores de movimento, câmera de 5 megapixel (RANDOLPH e FAIRBAIRN, 2010). O código fonte do Windows Phone 7 não é aberto, assim grande parte do que está no celular é feito e desenvolvido pela Microsoft, podendo haver algum código desenvolvido pelo próprio fabricante do Hardware para casos específicos. Isso facilita o desenvolvimento, pois, estabelece uma plataforma sólida e coesa para todos os aparelhos. Por ser um SO relativamente novo, e não existe no mercado Brasileiro aparelhos com o Windows Phone 7, assim como o material para estudos e desenvolvimento de aplicativos também são menores comparados ao Android da Google e o ios da Apple Apesar dos números apresentados pela Microsoft com 1,5 milhão de desenvolvedores que já baixaram os arquivos necessários para desenvolver aplicativos para o Windows Phone 7, segundo notícia publicada pela Exama.com uma pesquisa feita pela empresa IDC, revelou que 62% dos desenvolvedores entrevistados acreditam que a Microsoft não ocupe o segundo lugar entre os sistemas operacionais para celulares, e que 47% desenvolvem para sistemas ios e Android, simplesmente não desenvolvendo nada para o Windows Phone 7 (WATSON, 2011). 3.2 ios 4 O ios é um sistema operacional para dispositivos móveis da Apple (iphone, ipad e ipod Touch), criado para o iphone e depois utilizado no ipod Touch e por ultimo no ipad, ele não permite executar em qualquer hardware, somente nos aparelhos da Apple. O principal foco do ios é a interface usuário-máquina e desempenho do sistema, criado com o propósito de ter maior proveito do Hardware e melhor aproveitamento da energia sem desperdício. O sistema e o Hardware rodam em harmonia, a fim de proporcionar melhor desempenho, com interface intuitiva que facilita a utilização do sistema pelo usuário e com um simples toque possibilita realizar chamadas e abrir aplicativos (a interação com o sistema operacional inclui

22 18 uma simples ações como: tocar na tela com o dedo, deslizar e o um movimento de pinça utilizado para dar zoom nas imagens e textos facilitando a visualização). O ios é desenvolvido na linguagem Objective-C no IDE Xcode para Mac OS. Também é possível programar para iphone em Linux e Windows usando o Toolchain para iphone, é necessário um iphone desbloqueado para instalar os aplicativos criados nesta ferramenta (APPLE, 2011; JUNHO, 2011; RABELLO, 2011; TOOCHAIN, 2011). 3.3 Android O Android é um sistema operacional desenvolvido pelo Google que roda sobre o núcleo Linux. O sistema foi desenvolvido em Java, C, C++ e XML, roda aplicativos desenvolvidos em Java, onde o dispositivo é controlado através da biblioteca desenvolvida pelo próprio Google. O Android é um código aberto desenvolvido para rodar em qualquer tipo de aparelho (marca ou modelo) inicialmente criado com a interface não muito intuitiva, mas, com o passar do tempo foi sendo adaptado e se tornando mais intuitivo na sua utilização. Com a versão da plataforma 3.1 permite o uso de recursos externo como dispositivos de áudio, dispositivos de entrada, dispositivos de comunicação, hubs, câmeras, mouse e teclados etc (LECHETA, 2011). 3.4 Symbian O Symbian OS é um sistema operacional aberto que foi desenvolvido pela Symbian Ltda. O Symbian OS é uma evolução da plataforma Psion EPOC 32-bit lançada em 1997 no Psion Series 5 PDA, em 1998 pela spin-off da Psion Software Ltda, Nokia, Ericsson e Motorola. A spin-off tinha como objetivo criar uma plataforma de software para os smartphones, um software combinado com computação e telefonia, tornando se a plataforma Symbian, foi licenciado por vários fabricantes de celulares. Apesar de o Symbian rodar em celulares menos avançados ele também foi projetado para os telefones mais avançados com tecnologias 2G, 2.5G e 3G, ao executar em telefones avançados ele exige o mínimo da bateria e da memória dos aparelhos, com aplicações robustas e com sua arquitetura que é orientada a objetos, na figura 2 é possível visualizar a arquitetura do SO Symbian.

23 19 Figura 2 Arquitetura Symbian OS. Fonte: Symbian (2011) Desde 1998 houve várias versões do Symbian OS v5.0 Pesion Series 5mx/Psion Revo (1999), V5U Ericsson R380 (2000), V6.1 Nokia 7650 (2002), a partir desta versão V6.1 que foi implementado o suporte ao Bluetooth, V7.0 Sony Ericsson P800 (Final de 2002). Com o Kit de desenvolvimento SDK para o Windows não era possível desenvolver para o Symbian em outras plataformas, mas com a iniciativa da GNUPOC, foi possível instalar o SDK no sistema operacional Linux, assim possibilitando o desenvolvimento em Linux (Symbian, 2011). 3.5 Comparativos entre SO's Ao contrário do Android, o código fonte do Windows Phone 7 não é aberto, assim grande parte do que está no celular é feito e desenvolvido pela Microsoft, podendo haver algum código desenvolvido pela própria fabricante do hardware para casos específicos. Isso facilita o desenvolvimento, pois, estabelece uma plataforma solida e coesa para todos os aparelhos. O Windows Phone 7, por ter um SO relativamente novo não se encontra no mercado Brasileiro, os aparelhos com o Windows Phone 7, assim como material para estudos e desenvolvimento de aplicativos também são menores comparados ao Android da Google e o ios da Apple

24 20 Apesar dos números apresentados pela Microsoft com 1,5 milhões de desenvolvedores que já baixaram os arquivos necessários para desenvolver aplicativos para o Windows Phone 7, segundo notícia publicada pela revista eletrônica (Exame, 2011), em uma pesquisa feita pela empresa IDC, revelou que 62% dos desenvolvedores entrevistados, acreditam que a Microsoft não ocupa o segundo lugar entre os sistemas operacionais para celulares, e que 47% dos desenvolvedores desenvolvem para sistemas ios e Android, não desenvolvendo nada para o Windows Phone 7 (RANDOLPH e FAIRBAIRN, 2010). Assim como o Windows Phone 7 o ios não são sistemas operacionais abertos, hoje existem apenas dois SO s que são sistemas operacionais abertos, o Android e o Symbian, O Android lançado em 2008, hoje está com uma fatia de 33% do mercado deixando em segundo ios da Apple com 25%, já o Symbian que está à beira da extinção detém de uma parcela muito pequena mercado mundial (SYMBIAN, 2011). Os SO's com as funcionalidades mais intuitivas são o Symbian que mantém sempre o mesmo padrão com uma funcionalidade bem amigável, o ios Apple que mantém sua estrutura sem grandes mudanças na interface, o Android está melhorando seu SO para ser mais intuitivo na sua utilização, já o Windows Phone 7 complicou um pouco a usabilidade de algumas aplicações através de atalhos não muito intuitivos (SYMBIAN 2011; GASPAR, 2011; IONESCO, 2011). O sistema operacional escolhido para o aplicativo proposto é o Android. Ele possui uma alta fragmentação, visto que nenhum outro possui essa mesma característica, representada na tabela 1 abaixo. Fragmentação em um sistema operacional móvel é a variação da customização realizada de um fabricante para outro. No caso do Android, podemos exemplificar as formas de customizações para modelos de celular, em três fabricantes distintos: SAMSUNG (modelo: Galaxy S), LG (modelo: GW620) e Sony Ericsson (modelo: Xperia X10). Os três modelos possuem o mesmo sistema operacional, porém customizações distintas umas das outras.

25 21 Tabela 1 Comparativos de Sistemas Operacionais (SO). Fonte: Grupo (2011). ios Android Windows Phone 7 Symbian OS Linguagem de Objective C C++, C, Java C#, vb net C++, C, Java programação mais utilizada IDE mais utilizados Xcode NetBeans, Eclipse Visual Stutio 2010, NetBeans, Silverlight e Expression Eclipse, Blend 4 (parte gráfica) Carbide.c++ Prós Sem Open Source Sem fragmentação Sem Fragmentação fragmentação Grande número Sem restrição de marca Sem restrição de marca de aplicativos ou modelo de celular ou modelo de celular Grande número de aplicativos Contras Restrito para uso Alta Fragmentação Pouco material de SO antigo de produtos da estudo Apple Necessita de um Pouco interesse dos Sairá do mercado MAC para desenvolvedores para desenvolvimento criação de aplicativos de aplicativos Apesar da alta fragmentação o sistema operacional Android, foi escolhido para o desenvolvimento da aplicação proposta, atualmente lidera o mercado de dispositivos móveis, possui código aberto e de fácil desenvolvimento, não é restrito a um único fabricante e está se tornando cada vez mais intuitivo. 3.6 Tipos de aplicações Os dispositivos móveis estão cada vez mais ligados a aplicações baseadas em mapas e dispositivos de localização, e nos vários exemplos de recursos que auxiliam e atendem os interesses dos usuários podemos descrever o rastreamento e identificação de rotas (PEREIRA, 2010).

26 22 4 APLICAÇÕES DE LOCALIZAÇÃO Existem vários tipos de aplicações para localização de celulares. A seguir têm-se algumas aplicações para plataformas de diferentes SO s. 4.1 Aplicações Android Aplicações de localização para o sistema operacional Android são desenvolvidos em ferramentas que não possuem licença para uso Glympse. Glympse é um serviço móvel que permite através de um dispositivo GPS no aparelho celular, compartilhar sua localização através de um mapa baseado na Web por um período pré-definido de tempo (RAMALHO, 2010). Figura 3 Glympse Localização em tempo real. Fonte: GLYMPSE (2010) O sistema compartilha o posicionamento com os usuários desejados. Para isso é preciso selecionar um contato ou contatos, e escolher a duração que o local deverá estar à disposição do destinatário, em seguida, enviar sua localização. O

27 23 destinatário receberá uma mensagem e poderá visualizar em qualquer navegador um mapa com o deslocamento (GLYMPSE, 2010). Na extremidade de recepção, qualquer usuário com internet ativa pode receber uma notificação e ver o seu paradeiro de tempo em tempo, com fidelidade completa e interativa. O destinatário recebe uma mensagem SMS ou com um endereço de uma página da internet única, que pode ser aberto em qualquer navegador, mostrando um mapa, identificando a localização exata do remetente, conforme a figura 3 (GLYMPSE, 2010) kor.im. Phone Locator. Esta aplicação realiza a localização, com uma mensagem de texto contendo uma palavra-chave, onde o retorno é a posição do mapa com a localização atual. Figura 4 kor.im. Phone Locator. Localização por meio de Solicitação. Fonte: KOR.IM.PHONELOCATOR (2010)

28 24 Características: - Encontrar o dispositivo, por meio de um som emitido. - Encontrar o dispositivo por meio de um GPS ou rede / local wlan. - Encontrar o dispositivo, utilizando Bluetooth e redes Wi-Fi encontradas. - Enviar um caso o cartão SIM tiver sido alterado. - Acompanhamento do dispositivo silenciosamente no endereço: - Utilização de login e senha para a proteção dos dados do usuário. - Partilhar o seu endereço por SMS, , Facebook, Twitter, etc. Caso seja necessário configurar o aplicativo para ser capaz de remotamente bloquear a tela, existem algumas configurações de segurança (KOR.IM.PHONELOCATOR, 2010). 4.2 Aplicações Symbian Para o desenvolvimento de um aplicativo para Symbian, podem ser utilizadas ferramentas grátis de fácil acesso Puntalo Mobile Tracking O Puntalo é um serviço web que permite monitorar a localização de um aparelho de celular específico. Esta busca é feita através do mapa no site, ser notificada por ou SMS quando a rota for modificada Figura 5. Fabricado pela Puntalo GmbH, ele é composto por duas partes distintas: Um aplicativo a ser instalado no celular que você deseja rastrear e, um Website, onde você poderá seguir em real time onde se encontram os celulares rastreados (PUNTALO, 2010). Foi empregada na tecnologia adotada pelo Puntalo, uma série de técnicas (GPS, triangulação de antenas celulares e posicionamento de redes Wi-Fi) para ajudar na localização do aparelho buscado Figura 6. A precisão do sistema GPS disponível no mercado é propositalmente menos eficaz por razões de segurança, ou seja, será feita a localização dentro de uma área específica, mas nem sempre no ponto exato em que se encontra o aparelho buscado.

29 25 Figura 5 - Login Usuário. Fonte: PUNTALO (2010). Figura 6 - Localização do Aparelho. Fonte: PUNTALO (2010). A versão gratuita permite ver a localização do celular no mapa. Para outras funções, como gravação de rotas, é necessário assinar o serviço.

30 Periodic PhoneLocator Phonelocator Periodic é um serviço gratuito que ajuda manter o controle sobre a localização de um determinado telefone. Ele roda em segundo plano e pode atualizar periodicamente a localização do telefone para o servidor Phonelocator. As atualizações também podem ser acionadas remotamente, quando for enviada uma mensagem de texto para o telefone que começa com a palavra 'Update'. Phonelocator Periodic não se destina a ser um perseguidor. Ele foi projetado para ser executado o tempo todo e atualizar periodicamente a localização do telefone sem um efeito notável sobre a vida da bateria do telefone (PERIODIC, 2011). A aplicação Periodic envia constantemente a localização do telefone para o servidor. Está disponível na página My Map, ou a partir do link na página, Atualizações meus telefones Figura 7. Figura 7 - Login, Fonte: vídeo demonstração PERIODIC (2011). As atualizações podem ser ativadas e desativadas em qualquer momento através do próprio aplicativo Figura 8. O ajuste da frequência de atualizações

31 27 também pode ser configurado, controlando as atualizações que serão enviadas. A cada atualização solicitada pelo aplicativo, observa-se que o consumo da energia da bateria dos aparelhos é muito alto, pois, envolve o envio de dados para o servidor e do servidor para o aparelho. Portanto, com o maior número de atualizações enviadas, mais rapidamente a bateria será degradada e mais dados serão enviados. Abaixo a tela que permite o usuário realizar as configurações de quanto tempo será realizado o update, configurações de Passcode, etc. Figura 8 - Ativando Updates de Localização, Fonte: vídeo demonstração, PERIODIC (2011).

32 Comparativo funcional Um comparativo das aplicações, a Tabela 2, que mostra os aplicativos pesquisados e com o que foi desenvolvido neste trabalho. Tabela 2 Comparativo de Aplicações. Fonte: Grupo (2011) O principal atributo a ser analisado na tabela acima: suporte à localização sem rede (Wi-Fi, 3G, etc). A proposta do software engloba salvar as posições registradas em um arquivo de texto(.txt) localizado dentro do aparelho celular e, após ser estabelecida uma conexão válida com a internet, será enviado os arquivo gravados via WebService para poder gravar o posicionamento no banco de dados do servidor destino. Portanto, mesmo que não haja conexão ativa com a internet, o registro é salvo no arquivo texto, mantendo um histórico de posições atualizado no banco de dados.

33 29 5 TIPOS DE RASTREAMENTO Existem cinco tipos de rastreamento, que se diferenciam no método aplicado para rastreamento da posição do dispositivo. 5.1 GPS O GPS ou Sistema de Posicionamento Global (Global Positioning System) é baseado em um sistema de rádio navegação, que consiste em um conjunto de 24 satélites que orbitam a Terra em seis órbitas diferentes, ou seja, quatro satélites operando em uma mesma órbita a uma altura de mais de 17 mil quilômetros. Cada satélite dá uma volta completa em sua órbita em 12 horas (KUHNEN, 2003). Exibe uma rede que monitora a órbita de cada satélite a fim de assegurar se que estejam no percurso correto, e com isso informando a posição com uma precisão de 22 metros. Porém, apesar de ser muito precisa esse dispositivo não funciona muito bem em ambientes fechados (Ex: túnel), uma vez que as comunicações com os satélites tornam-se dificultosas (KUHNEN, 2003). 5.2 Assisted-GPS (A-GPS) O A-GPS se baseia na distribuição das tarefas do posicionamento entre os dispositivos móveis e os servidores de serviço de localização, ou seja, o dispositivo não precisa fazer todo o cálculo de sua localização compartilhando a tarefa com os servidores, reduzindo o tempo do cálculo e economizando energia do aparelho. Apesar de ser mais rápido, esse tipo de serviço é mais caro que o GPS uma vez que é necessário pagar para empresa que disponibiliza os servidores (KUHNEN, 2003). 5.3 Cell Identification Cell Identification (Cell ID) se baseia em identificar uma determinada área que o usuário se encontra utilizando o sinal da operadora do celular. Um servidor armazena as informações de cada área como latitude, longitude da posição da torre, ângulos iniciais e finais dos setores das estações e o raio máximo de cobertura,

34 30 como esses tipos de informações variam de acordo com a região, a localização pode haver uma variação de 150 metros a 20 quilômetros (KUHNEN, 2003). 5.4 Angle of Arrival O Angle of Arrival (AOA) determina a posição de acordo com ângulo de um determinado sinal chega às antenas. Com apenas duas antenas, já é possível fazer o calcúlo da posição (KUHNEN, 2003). 5.5 Time Difference of Arrival Semelhante ao AOA, Time Difference of Arriva (TDOA), utiliza vários receptores de rádio frequências que são instalados nas antenas. Quando um dispositivo envia o sinal para as antenas, os receptores conseguem captar sua direção, e através do seu tempo de chegada é possível calcular a posição do dispositivo (KUHNEN. A, 2003).

35 31 6 SISTEMA ANDROID Android sistema operacional Open Source criado e desenvolvido pela empresa Google, baseado no sistema operacional Linux. 6.1 ARQUITETURA A arquitetura do sistema operacional Android é dividida em algumas partes que seguem uma determinada hierarquia ilustrada pela figura 9. Abaixo citaremos as principais Linux Kernel O sistema operacional Android foi baseado no Linux que é responsável por gerenciar a memória, os processos, threads (thread é um fluxo único de controle seqüencial dentro de um programa que permite um programa simples executar varias tarefas diferentes ao mesmo tempo), e a segurança de arquivos e pastas de redes e drivers. Figura 9 - Arquitetura do sistema Android Fonte: ABLESON, SEN e KING (2011).

36 32 Com isso, o Android pode disparar vários processos simultâneos que o kernel será responsável por todo o gerenciamento da memória. Esses processos podem ser tanto aplicativos que necessitam uma interface para interação com o usuário como um processo que pode ser executado em segundo plano (LECHETA, 2011; ABLESON, SEN e KING 2011). Desta forma, o Android usa o Kernel do Linux para gerenciar todos os processos, ou seja, todos os aplicativos desenvolvidos para o Android nunca farão uma requisição direta ao Linux. Como pode ser visto na figura 9, todas as aplicações são desenvolvidas baseado no Application FrameWork que utiliza as bibliotecas (Libraries) que caso necessário irão fazer as requisições ao kernel do Linux (Linux Kernel), por exemplo, um aplicativo de necessita acionar a câmera ou o Bluetooth (LECHETA, 2011; ABLESON, SEN e KING 2011) Bibliotecas Acima do Kernel do Linux encontram-se as bibliotecas (Libraries) que são todas escritas em C e C++. As mais importantes são: Surface Manager: Similar Surface Manager do Vista ou do Comptz mais simples que ao invés de utilizar o screen buffer, ele vai de bitmap a bitmap desenhando a tela que será mostrada ao usuário. 2D e 3D graphics: cuida da animação utilizando o ScalableGames Language (SGL) e a OpenGL ES. Media Codecs: Contém toda a inteligência, codecs, para tocar uma variedade de áudio como AAC, AVC, MP3 e MPEG-4 SQL database: uma versão do mais simples, usado no Firefox e Apple iphone. Browser Engine: usado para as visualizações de conteúdos HTML, usa o mesmo mecanismo do navegador Google Chrome, o WebKit. Essas bibliotecas não são padrões, podendo ser reescritas, ou seja, podem variar dependendo da marca do aparelho celular.

37 Rotina de Execução do Android No mesmo nível das Libraries tem-se a rotina de execução do Android, que contém as Bibliotecas Java e a máquina Virtual Dalvik (Dalvik Virtual Machine) (LECHETA, 2011; ABLESON, SEN e KING 2011). A máquina virtual Java (JVM) não existe no sistema operacional do Android, propriamente dito, mesmo que os aplicativos sejam desenvolvidos em Java. O que se tem no Android é a maquina virtual Dalvik (Dalvk VM) desenvolvida por Dan Bornstein na Google, nada mais é que uma versão da JVM otimizada para execução em dispositivos celulares, e também para tablets (LECHETA, 2011; ABLESON, SEN e KING 2011). Diferentemente da JVM comum, depois que os bytecodes (classes.jar) da VM de Dalvik são gerados, ela ainda converte os arquivos compilados para arquivos.dex (Dalvik Executable), que representam as aplicações Android compiladas, que são mais compactas e eficientes que as classes comum o que é muito importante para dispositivos com pouca memória que são o foco do Android (LECHETA, 2011; ABLESON, SEN e KING 2011). O núcleo das bibliotecas do Java nativas do Android é diferente de ambas, Java Standard Eddition (Java SE) e das bibliotecas Mobile Java Eddition (Java ME) (LECHETA, 2011; ABLESON, SEN e KING 2011) Framework das Aplicações Acima das bibliotecas nativas e da rotina de execução do Android encontramse o framework das aplicações, que são blocos de códigos de alto nível que serão utilizados para o desenvolvimento dos aplicativos (LECHETA, 2011; ABLESON, SEN e KING 2011).

38 Aplicações e Widgets O mais alto nível de programação encontrado na arquitetura do Android é onde as interações do usuário com a aplicação são realizadas através das interfaces gráficas. Os celulares com sistemas Android possuem as seguintes aplicações padrão: Discador; ; Contatos; Navegador Web; Android Market Ciclo de vida de um aplicativo Android É muito importante entender o ciclo de vida de um aplicativo, ou seja, saber quais estados que o aplicativo pode se encontrar, como executando, temporariamente interrompido, em segundo plano, ou completamente destruído. A figura 10 mostras todos os estados possíveis e quais seus possíveis próximos estados (LECHETA, 2011; ABLESON, SEN e KING 2011). Figura 10 - Estados da Aplicação Fonte: ABLESON, SEN e KING (2011).

39 35 Tabela 3 Descrição dos métodos do ciclo de vida. Fonte: ABLESON, SEN e KING (2011) Método Descrição É obrigatório e, é chamada uma única vez. Logo após esse oncreate(bundle) método é chamado o onstart (). Quando chamado a activity, aplicação já começa ficar visível para o usuário. Logo após sua execução é chamado o método onstart( ) onresume ( ). É chamado quando a activity foi parado temporariamente, e está sendo iniciada novamente. Logo após sua execução é onrestart( ) chamada o método onstart ( ) novamente. É chamada quando a activity está sendo executado como activity principal depois de ter sido colocado em segundo onresume( ) plano. É sempre chamado depois do método onstart ( ). É chamado quando algum evento ocorre, quando o aparelho entrar em modo de espera, para economizar energia. O método pode salvar o estado da activity e recuperá-la no onpause( ) método onresume( ). É chamado quando a classe activity, não é mais visível para o usuário. Possibilitando depois de parada a classe activity pode ser reiniciado, caso isso ocorra o método onresume( ) é chamado, caso contrário, fique muito tempo parada em segundo plano, o sistema operacional precise liberar recurso, onstop( ) o método ondestroy é chamado. ondestroy( ) O método ondestroy encerra a execução de uma activity. O ciclo de vida de um aplicativo depende da classe Activity e de outras duas também muito importantes que estão explicadas a seguir: Activity - é representado por uma tela. Uma activity é responsável por controlar os eventos da tela. Services - é utilizada para executar um serviço em segundo plano, vinculado a um processo que deve ser executado por tempo indeterminado e tem um alto consumo de recursos, memória e CPU, por exemplo, o tocador de música.

40 36 Intent Representa a intenção do aplicativo em executar uma determinada ação. É através do Intent que é possível enviar uma mensagem para o sistema operacional que deve interpretá-la e tomar as ações necessárias, que pode ser desde abrir outra aplicação, um browser, discar um número, enviar , e muitas outras coisas. 6.2 ANDROID SOFTWARE DEVELOPMENT KIT O Android Software Development Kit (SDK) é o Software utilizado para desenvolver aplicações para o Android. Conta com um emulado que simula o celular e as API para linguagem Java e, também contém as classes para o desenvolvimento das aplicações. Para facilitar o desenvolvimento existe um plug-in para o Eclipse que visa integrar o emulador com o IDE para maior rendimento no desenvolvimento, uma vez que é possível depurar o código-fonte como qualquer outra aplicação Java. Também é possível usar o celular via USB conectado no computador e executar os aplicativos diretamente no celular, facilitando os testes e prevenindo as possíveis incompatibilidades com o celular devido à fragmentação do Android Requisito do Sistema para SDK O SDK suporta os seguintes sistemas operacionais: Windows XP (32-bits) ou Vista (32 ou 64 bit) Mac OS X ou posterior (somente x86) Linux (testado no Linux Ubuntu) Os IDE suportados: Eclipse 3.4 (Ganymede), 3.5 (Galileo) e 3.6 (Helios) utilizando o plug-in Android Development Tools (ADT) para integrar o emulado ao Eclipse. JAVA, JDK 5 ou 6.

41 FUNCIONAMENTOS DOS MÓDULOS DA APLICAÇÃO Uso do GPS Para desenvolver uma aplicação que utilize o GPS no Android, existe uma interface android.location.locationlistener, que fornece todas os métodos para tal, porém o mais importante é o onlocationchangede(location), que é chamado automaticamente pelo Android. Sempre que a localização do GPS for alterada, o parâmetro passado será o location, contendo as informações de latitude e longitude (LECHETA,2011). Depois de desenvolvida a interface é necessário chamar o método requestlocationupdates(provedor, tempominimo, distanciaminima, listener) (Tabela 4), que indica ao Android que a cada alteração nas posições do GPS, a aplicação desenvolvida será acionada. Tabela 4: Parâmetros do método requestlocationupdates. Fonte: LECHETA (2011). Parâmetro String provedor long tempominimo Descrição nome do provedor de localização, geralmente "GPS", que pode ser acessada pela constante LocationManeger.GPS_Provaider Tempo em milissegundos do intervalo que a aplicação deve receber as atualizações da localização. float distanciaminima LocationListener listener Distância mínima em metros, da última posição para a posição atual, necessária para a aplicação receber a atualização. Implementação da interface LocationListener, que receberá as atualizações. Para habilitar o uso do GPS, é necessário incluir no arquivo de configuração (AndroidManifest.xml) a seguinte instruções: <uses-permission android:name="android.permission.access_fine_location" /> <uses-permission android:name="android.permission.internet" /> <uses-permission android:name="android.permission.access_coarse_location" /> Essas permissões irão possibilitar ao aplicativo o acesso ao GPS através da internet caso exista alguma conexão ativa, onde, será feito o cálculo do

42 38 posicionamento mais rápido através do serviço AGPS. Com as últimas posições irá possibilitar o aplicativo triangular a posição do aparelho, utilizando-se de torres de transmissões de telefonia celular ou WI-FI Acessando a Web Service O Android não tem nenhuma API nativa para se comunicar com Web Services, porém, é possível usar outras bibliotecas que tornam essa comunicação possível (LECHETA,2011). O framework ksop2 é uma solução desenvolvida para dispositivos moveis com menos capacidade de processamento, fazendo com que eles sejam capazes de se comunicarem com web Services (LECHETA,2011). Através do ksop2 é possivel criar uma classe que irá conter toda a inteligência para acessar um WebService assim a manutenção e monitoração das requisições ficam centralizadas em uma classe só Bloqueando o Celular Para bloquear alterar senha, é necessário incluir no arquivo de configuração do aplicativo a seguinte informação: <uses-permission android:permission="android.permission.bind_device_admin""></usespermission>

43 39 Essa informação indicará para o sistema Android que aplicação deverá acessar as informações restritas do aparelho, será mostrada uma tela (figura 11), quando a aplicação for executada, esta tela está informando ao usuário que o aplicativo poderá alterar algumas informações administrativas do aparelho. Figura 11 Tela que permite o usuário configurar senhas de acesso. Fonte: Grupo (2011). Após o usuário conceder à aplicação os acessos das informações administrativas do aparelho, o aplicativo poderá trocar a senha, bloquear o celular e apagar todas as informações do celular.

44 40 7 DESENVOLVIMENTO DO APLICATIVO 7.1 Arquitetura do Aplicativo Arquitetura do projeto foi dividido em 5 partes: Project.br: contém toda parte do serviço que será invocado quando o GPS do aparelho captar alguma mudança no posicionamento. Project.br.Admin: contém todos os comandos para trocar a senha, bloquear o aparelho, apagar os dados do celular e também exibir a mensagem configurada pelo usuário na parte Web. Project.br.File: contém os métodos para tratar (criar, alterar, e excluir) o arquivo que contém as informações do usuário e suas localizações. Project.br.Music: parte do projeto que é encarregado de tocar a música, para facilitar a sua localização. Project.br.WebService: parte do projeto que trata da comunicação do aparelho com o WebService. 7.2 Engenharia de software Para um melhor desenvolvimento, será realizada a documentação dos requisitos funcionais, não funcionais, e diagramas UML do Software Localizador de Celulares Levantamento de Requisitos Com a finalidade de localizar um celular perdido, ou até mesmo roubado, será desenvolvido um sistema capaz de localizar o mesmo, via GPS, ou seja, no aparelho será instalado o software, que enviará suas posições para servidor, que será possível posteriormente consultar através de uma página na Web. A cada intervalo de tempo o sistema irá gravar a posição atual (latitude x longitude) e data da captura em um arquivo texto no aparelho e depois irar enviar para o serviço na internet. Caso o celular não possua conexão no momento da gravação, a posição será enviada na próxima vez que o celular estabelecer uma

45 41 conexão com a internet, serão enviada as 10 últimas posições ao banco de dados via WebService. Será possível entrar na página Web, com usuário e senha e realizar a consulta do celular requisitado. Além da consulta, será possível acionar o bloqueio, o player de música do aparelho, enviar uma mensagem para o mesmo, trocar a senha, e também apagar os dados do aparelho. As posições gravadas serão exibidas em um mapa. Com base nas informações acima, são enumeradas as seguintes relações de requisitos funcionais (RF) e não funcionais (RNF): RF1: O Aplicativo instalado no Android irá gravar em um arquivo de texto, a posição atual do celular. Estas posições serão obtidas através da comunicação com o GPS, e os dados gravados da localização serão: latitude e longitude e data da captura da posição. RF2: O Aplicativo instalado no Android irá enviar os dados contidos no arquivo de texto via Web Service para ser realizada a leitura dos caracteres recebidos (latitude x longitude) e armazená-las no banco de dados (data, hora e usuário). RF3: O usuário poderá visualizar em uma página web as localizações e exibila em um mapa. RF4: O usuário poderá configurar as ações de bloqueio, ativar player de música, enviar mensagem ao aparelho celular, e apagar os dados da memória do aparelho. RNF1: Não comprometer a carga da bateria do celular, já que o uso do GPS aumenta o recurso de energia. RNF2: O tempo de resposta das ações efetuadas pela página web na aplicação instalado no Android deverá ser baixo, pois são ações de alta relevância. RNF3: O banco de dados no qual será gravado o posicionamento é o MySql. Com os requisitos identificados, é necessário estipular as regras de negócio (RN) do sistema, que será descrita abaixo: RN1: A atualização do posicionamento será gravada em um arquivo de texto (.TXT) e haverá um contador de tempo pré-configurado para habilitar esta gravação. Caso o arquivo já exista, apenas será inserida a nova posição.

46 42 RN2: Caso o usuário configure alguma ação (bloquear, enviar texto, tocar musica, alterar senha), na próxima vez que o aplicativo atualizar o posicionamento, o aplicativo receberá a informação de que ação tomar. RN3: Os usuários cadastrados, apenas realizarão a consultas das posições por meio de identificação. A figura 12, explica de uma forma ampla como será todo o processo para a localização do aparelho. Figura 12 Fluxo do Aplicativo. Fonte: Grupo (2011).

47 Diagrama de casos de uso. A figura 13 ilustra o método em que será atualizado o posicionamento no banco de dados, e como será feita a consulta e as ações do usuário pela página web. Os principais casos de uso estão especificados na cor amarela e, serão descritos no próximo tópico do trabalho. Figura 13 - Diagrama de caso de uso. Fonte: Grupo (2011) Principais casos e uso. Serão enumerados os principais casos de uso do aplicativo desenvolvido (UC5, UC6 e UC9), os demais estarão nos anexos deste trabalho Caso de Uso: UC5 - Atualizar Posicionamento Sumário: O posicionamento do celular precisará ser alocado, para mais tarde ser atualizado no banco de dados via Web Service, que guardará as 20 últimas posições. Atores: Aplicação Android. Pré-condições: O aplicativo deverá estar instalado e configurado no aparelho celular.

48 44 Descrição: 1- O aplicativo Android verifica o Timer configurado. 2- O aplicativo Android estabelece conexão com o WebService. 3- Caso exista uma conexão ativa com o WebService. 4- O aplicativo enviará o arquivo de texto onde são alocadas as posições. 5- Depois de enviado, o arquivo é deletado. Fluxo alternativo: 1- No item 2 do fluxo principal, caso o aplicativo não possua uma conexão com o WebService, é verificado se o arquivo de texto já está criado. 2- Se o arquivo já está criado, o aplicativo se comunicará com o GPS, visando obter o posicionamento atual. 3- Uma nova linha é inserida no arquivo, com a nova posição. 4- No item 2 do fluxo alternativo, caso o arquivo de texto não exista, é iniciado o UC6. Exceção: 1- Caso o usuário não possua o aplicativo instalado no celular, a mensagem: "não foi possível localizar o aparelho celular, verifique se o aplicativo foi instalado e configurado corretamente".

49 45 Diagrama de Atividade UC5: A figura 14 mostra as etapas e o funcionamento da atualização do posicionamento do aparelho. O arquivo de texto é gravado e enviado via WebService ao banco de dados para ser importado e gravado nas tabelas do sistema. Figura 14 - Diagrama de atividade UC05. Fonte: Grupo (2011).

50 46 Diagrama de Sequência UC5: A figura 15 mostra a forma que o ator Aplicativo Android se comunicará e quais ações serão realizadas. Caso haja uma conexão com a internet, os dados serão enviados via Web Service, caso contrário, apenas será atualizada a posição no arquivo de texto no próprio aparelho. Figura 15 - Diagrama de sequência UC05. Fonte: Grupo (2011) Caso de Uso: UC6 - Gravar posicionamento Sumário: Este caso de uso inicia-se quando a posição atual do aparelho celular é gravada. Atores: Aplicação Android. Pré-condições: O aplicativo deverá existir no celular. Descrições: Exceção: 1) Será feita uma chamada ao GPS nativo do Android, consultando o posicionamento atual (Latitude x Longitude). 2) As informações obtidas do GPS são gravadas em um arquivo texto no próprio aparelho. 1) Caso o usuário não possua o aplicativo instalado no celular, a mensagem: "não foi possível localizar o aparelho celular, verifique se o aplicativo foi instalado e configurado corretamente".

51 47 Diagrama de Atividade UC6: A figura 16 mostra como será gravado os dados em arquivo de texto. Ação para gravar o arquivo de texto é chamada pelo fluxo de atualização, que envia o arquivo de texto pela internet via WebService. Figura 16 - Diagrama de atividade UC06. Fonte: Grupo (2011).

52 48 Diagrama de Sequência UC6: A figura 17 mostra o Fluxo onde o aplicativo se comunica com o GPS e grava os dados no arquivo de texto no aparelho celular. Figura 17 - Diagrama de sequência UC06. Fonte: Grupo (2011) Caso de Uso: UC9 - Mostrar Posicionamento do aparelho celular Sumário: Este caso de uso inicia-se quando, o usuário depois de realizar o login no sistema web (UC1), consulta à localização atual do celular. Atores: Usuário. Pré-condições: O usuário terá que estar logado na página web (UC1) para realizar a consulta da localização do aparelho celular. Descrição: 1- Será realizada uma consulta no banco de dados, com as últimas posições gravadas. 2- Caso existam posições anteriores. 3- É mostrada a última posição guardada pelo banco de dados em um mapa. Exceção: 1- Caso o item 2 não retorne posições anteriores será enviada a mensagem: "Não existem últimas posições válidas ".

53 49 Diagrama de atividade UC9: A figura 18 mostra o processo de consulta que o usuário realizará no sistema através de uma página web, onde, no mapa será mostrado o posicionamento do aparelho celular através da página web. Figura 18 - Diagrama de atividade UC09. Fonte: Grupo (2011)

54 50 Diagrama de Sequência UC9: A figura 19 exibe o vínculo do ator com suas ações de consulta, que irá mostrar quais serão os resultados da localização do aparelho. Figura 19 - Diagrama de sequência UC09. Fonte: Grupo (2011) 7.3 Principais desafios Por se tratar de um Software voltado para um aplicativo móvel, a comunicação com servidor deve ser rápida e menos onerosa, ou seja, os pacotes de dados trafegados na comunicação entre o aparelho e o servidor devem ser os mais compactos possíveis. Para o envio de dados foi feito o estudado do XML (Extensible Markup Language) e do envio por simples String. O XML por se tratar de uma linguagem de marcação de uma simples informação de um caractere, mas, precisaria ser no mínimo 8 (oito) caracteres, por exemplo: <a>a</a>. Ao passo que ao enviar a informação por String é um gasto de apenas um caractere a.

55 51 Para informar a posição, a String seguirá o Layout informado na tabela 5: Tabela 5 Layout de configuração. Fonte: Grupo (2011). Campo Pos_Inicio Tamanho Login 1 20 Senha Qtde_pos 41 2 Latitude Longitude Data A informação de latitude, longitude e data da posição irá repetir quantas vezes à informação Qtde_pos informar, por exemplo: 02 vezes, as informações continuariam depois da última informação, conforma a tabela 6, e assim sucessivamente. Tabela 6 Sequência das posições. Fonte: Grupo (2011). Latitude Longitude Data Através desse método a economia nos dados trafegados é grande, uma vez que um simples XML teria o seguinte formato: <a> <u>teste</u> <s> teste </s> <x> <a> </a> <o> </o> <d>21/01/ :00:00</d> <x> </a> Esse tipo de informação tem 95 caracteres um pouco menor do que a solução adotada que tem para enviar 02 posições. Uma das preocupações de quando se utiliza muitos recursos do aparelho, como Wi-Fi e GPS, o consumo da bateria é muito alto. Em nosso aplicativo testamos o consumo e a duração da bateria do aparelho celular, a fim de encontrar a melhor

56 52 configuração para aplicar no aplicativo, visando o menor consumo de energia. Para isso foi utilizado um celular HTC Desire HD, utilizados as seguintes configurações de distância (metros) por tempo (minutos): 5 por 100, 5 por 500, 3 por 100, 3 por 500 e 15 por 100. Os testes foram realizados durante 3 dias, para cada uma das configurações, a partir destas configurações foi gerada a seguinte planilha. Gráfico 1 Testes de consumo da bateria pelo aplicativo, Fonte: Grupo (2011) Analisando o Gráfico 1, percebe-se que apesar das diferenças das configurações que foram realizadas, a duração da bateria não teve uma grande variação de durabilidade, as testes foram realizados com os serviços GPS e Wi-Fi todo tempo ligados. Com base nesses dados, conclui-se que, apesar das diferentes configurações do tempo por distância, o tempo de vida da bateria não teve uma grande variação, mesmo que estas configurações sejam realizadas diretamente na página web pelo usuário. Será apresentada uma informação na tela do aparelho quando for escolhido um tempo de 15 minutos para atualização da posição do aparelho Configuração de 15 minutos não recomendado, uma vez que, se torna inviável esperar 15 minutos para realizar atualização da posição do parelho quando sair do raio configurado.

57 53 Será indicada uma configuração com tempo de 3 minutos, pois assim o aplicativo poderá executar ações conforme configuradas, sendo essas em um curto espaço de tempo, tornando o aplicativo mais eficaz na localização do aparelho.

58 54 8 Telas e Resultados A seguir serão mostradas as telas da interface do aplicativo assim como as telas de usadas para localizar o celular na parte do cliente. Ao acessar a pagina na web o usuário terá que fornecer o usuario e senha (figura 20) para logar no sistema a fim de configurar e visualizar e as posições. Figura 20: Tela de cadastro do usuário. Fonte: Grupo. Caso o usuário ainda não tenha cadastro o mesmo deverá fornecer seus dados na pagina de cadastro (figura 21). Figura 21: tela de cadastro do usuário. Fonte: Grupo. Após o acesso usuário poderá acessar a página de configuração e visualizações das ultimas posições do aparelho (figura 22). Nesta página existe uma lista de ações que pode ser executado pelo o usuário exemplo: Bloquear, Trocar a senha, Enviar uma Mensagem, Apagar Dados e Não fazer nada. Caso o usuário já tenha instalado o aplicativo no celular e também já tenha efetuado o envio da localização, serão exibidas as posições enumeradas em ordem crescente de data no mapa e ao lado do mapa uma tabela com a latitude, longitude e data e hora que posição que foi capturada pelo aplicativo.

59 55 Figura 22: Tela de posicionamento e configuração de ações. Fonte: Grupo. Uma vez o aplicativo instalado no aparelho instalado, será mostrada ao usuário a figura 23, informará que, para o funcionamento do aparelho deve ser concedido o perfil de administrador, assim, será possível realizar algumas funcionalidades como: trocar senha, bloquear o aparelho e apagar as informações da memória. Figura 23: Tela para conceder acesso administrativo. Fonte: Grupo.

60 56 Após o usuário clicar no botão de Conceder Acesso, será exibido à figura 24, que informará ao usuário quais as ações o aplicativo poderá executar, com a permissão concedida, o aplicativo estará pronto para a utilização. Figura 24: Tela do Android com ações que o aplicativo poderá executar. Fonte: Grupo. Uma vez o aplicativo instalado, caso não tenha acesso à internet disponível o aplicativo irá salvar a posição e hora que o aparelho foi rastreado em um arquivo texto (.txt) e, quando houver conexão com a internet será enviado estas informações para aplicação web (figura 25). Figura 25: arquivo de histórico das posições do aparelho. Fonte: Grupo 2011.

61 57 9 CONCLUSÃO Neste trabalho foi detalhado o desenvolvimento de um aplicativo para o sistema operacional Android, juntamente com uma aplicação web, que realiza a consulta do posicionamento do celular, disponibilizando em um mapa o resultado. O aplicativo do celular utiliza o GPS nativo do próprio Android, para retornar as coordenadas (latitude x longitude) do momento. Esta tecnologia foi escolhida porque o processamento das informações de localização ficará isolado na ponta do cliente (aplicação Android). As ações tomadas após a localização, como o bloqueio do celular, serão instauradas na próxima atualização do aplicativo, porque seu método de atualização é feito por parâmetros pré-configurados (temporizador e deslocamento), além da obrigatoriedade da conexão com a internet estar ativa. O desafio encontrado no desenvolvimento foi encontrar uma maneira de realizar a atualização dos dados, sem sobrecarregar o uso da bateria do celular. Durante o desenvolvimento, houve dificuldade em realizar o bloqueio do aparelho, isso era causado devido a uma configuração do próprio Android, pois em nossas pesquisas não era possível realizar a chamada sem esse parâmetro estar configurado. Os testes foram realizados em um celular, e não somente no emulador de desenvolvimento, e os resultados estão se mostrando estáveis, porque, o arquivo de texto onde estão salvas as coordenadas está sendo preenchido conforme a especificação feita anteriormente. A parte Web, que recebe as informações para alimentar a base de dados também se mostrou estável, as posições das informações estão sendo recebidas conforme especificação.

62 Trabalhos Futuros Para trabalhos futuros são propostos três pontos que irão auxiliar na localização do aparelho e o seu rastreamento em caso de roubo ou perda. Primeiramente é proposto que seja estudado um modo de que a comunicação do aplicativo com a página na web que não dependa somente da conexão via internet. Uma forma seria por envio de mensagem de texto, tanto a serviço web solicitando quanto do aparelho retornando a posição. A segunda proposta seria a utilização da câmera frontal, existentes nos aparelhos mais recentes, para tirar e enviar uma foto toda vez que a pessoa errar a senha do aparelho, Assim uma vez que o aparelho for furtado, ao tentar desbloquear o aparelho. Assim uma vez que o aparelho for furtado, ao tentar desbloquear o aparelho, uma foto será tirada e enviada para um configurado no site. A terceira proposta, salvar as últimas dez posições no banco de dados existente no Android, o SQLite, pois, o banco tem um limite de tamanho. Quando o celular encontrar uma conexão com a internet o aplicativo iria sincronizar os dados com o banco disponibilizado em um servidor web, tendo assim o fácil acesso a todas as posições no Site disponibilizado na web.

63 59 9 ANEXOS Este capítulo tem como objetivo, inserir as imagens que não estão referenciadas no texto principal do trabalho. Desta forma, iremos anexar documentos que foram desenvolvidos complementam nosso estudo. Use case: UC1 - Efetua Login Sumário: Este caso de uso inicia-se quando o usuário acessa o sistema web e se identifica para obter informações configuradas para seu perfil. Atores: Usuário. Pré-condições: O usuário precisa acessar a página web de localização do aparelho celular. Descrição: Alternativo: 1- O usuário entra na página web. 1- O usuário é identificado e entra no sistema. 1- O login é preenchido de forma inválida. 2- A mensagem: Usuário não encontrado., é enviada. Exceção: O login foi invalidado e o usuário é impossibilitado de realizar a consulta.

64 60 Use Case: UC2 - Mostra Mensagem Sumário: Este caso de uso inicia-se quando houver uma requisição para mostrar a mensagem no aparelho celular. Atores: Aplicação Android. Pré-condições: Deverá ocorrer uma solicitação para a aplicação instalada no celular, exibir uma mensagem vinda do serviço web. Descrição: 1) A mensagem já enviada do serviço na web é designada, e mostrada na tela do celular por meio da aplicação no mesmo. Exceção: Caso o usuário não possua o aplicativo instalado no celular, a mensagem: "não foi possível localizar o aparelho celular, verifique se o aplicativo foi instalado e configurado corretamente".

65 61 Use Case: UC3 - Bloquear Celular Sumário: Este caso de uso inicia-se quando o usuário que foi logado no sistema, irá executa o comando "Bloquear Celular", fazendo com que o aparelho seja bloqueado. Atores: Aplicação Android.

66 62 Pré-condições: O usuário deverá estar logado no sistema, e deverá ter o aplicativo que envia as ultimas posições do aparelho celular instalado, com uma conexão web ativa. Descrição: 1) O usuário seleciona o botão Bloquear Celular, assim o sistema irá bloquear o aparelho de celular, desde que exista uma conexão ativa no aparelho. Fluxo alternativo: Depois de localizar o aparelho, a página mostrará um botão de bloqueio, caso o usuário deseje bloquear o aparelho. Exceção: Caso o usuário não possua o aplicativo instalado no celular, a mensagem: "não foi possível localizar o aparelho celular, verifique se o aplicativo foi instalado e configurado corretamente". Caso não haja uma conexão ativa no aparelho, será enviada a mensagem: "sem conexão ativa com o celular".

67 63 Use Case: UC4 - Emitir uma música no celular Sumário: Este caso de uso inicia-se quando o usuário que foi logado no sistema, irá executar o comando "Emitir uma música", fazendo com que o aparelho acione o player mesmo que esteja bloqueado. Atores: Aplicação Android. Pré-condições: O usuário deverá estar logado no sistema, e deverá ter o aplicativo que envia as ultimas posições do aparelho celular instalado, com uma conexão web ativa. Descrição: 1) O usuário seleciona o botão Bloquear Celular, assim o sistema irá bloquear o aparelho de celular, desde que exista uma conexão ativa no aparelho. Fluxo alternativo: Depois de localizar o aparelho, a página mostrará um botão: Emitir uma música, caso o usuário deseje localizar o aparelho de uma forma mais eficaz. Exceção: Caso o usuário não possua o aplicativo instalado no celular, a mensagem: "não foi possível localizar o aparelho celular, verifique se o aplicativo foi instalado e configurado corretamente". Caso não haja uma conexão ativa no aparelho, será enviada a mensagem: "sem conexão ativa com o celular".

68 64 Use Case: UC7 - Atualizar Banco. Sumário: Este caso de uso inicia-se quando, por meio de um tempo configurável, o Aplicativo Android atualizará com as posições enviadas pela aplicação, às últimas posições do aparelho celular, via WebService.

69 65 Atores: Aplicação Android. Pré-condições: A aplicação Android atualizará no banco de dados instalado em nosso servidor, via WebService, às últimas posições enviadas pela aplicação no celular. Descrição: 1) Através do tempo parametrizado no Aplicativo, serão atualizadas as últimas posições enviadas pela aplicação no celular. Exceção: Aplicativo não foi configurado corretamente, e envia a mensagem: "Não existe uma conexão válida com a aplicação existente no aparelho".

70 66 Use Case: UC8 - Configurar Retorno Sumário: Este caso de uso inicia-se quando, o Usuário, configura as ações que estarão disponíveis futuramente no aplicativo Android. Atores: Usuário. Pré-condições: Será preciso ter instalado no celular, o aplicativo Android de localização de celulares. Descrição: 1) O usuário define as ações que futuramente realizadas pelo aplicativo Android: - Mostrar mensagem, - Tocar uma música, - Travar aparelho. Exceção: Caso não exista o aplicativo instalado no celular, não será possível realizar a configuração.