Огляд інструментальних середовищ для розробки мобільних додатків в освітніх цілях

Размещено на http://www.allbest.ru/

УДК 004.451.9:621.395.721.5

ОГЛЯД ІНСТРУМЕНТАЛЬНИХ СЕРЕДОВИЩ ДЛЯ РОЗРОБКИ МОБІЛЬНИХ ДОДАТКІВ В ОСВІТНІХ ЦІЛЯХ

Сергій Шаров, кандидат педагогічних наук, доцент кафедри інформатики і кібернетики

Іван Гаджиріга, магістрант спеціальності “Інформатика ” Мелітопольського державного педагогічного університету імені Богдана Хмельницького

У статті розглянуто характеристики, недоліки та переваги сучасних операційних платформ для мобільних пристроїв. Виявлено, що, згідно опублікованим рейтингам top-продажів мобільних пристроїв, найбільш поширеною є мобільна платформа Android. Проаналізовано можливості інструментальних засобів для розробки мобільних додатків для Android, IOS, Windows Phone. Виявлено, що немає універсального середовища розробки мобільного додатку, а його вибір залежить від операційної платформи та вимог, що висуваються до майбутнього програмного засобу.

Ключові слова: мобільні пристрої, мобільні додатки, операційні системи, Android, IOS, Windows Phone.

Стаття надійшла до редакції 14.12.2016

операційний платформа мобільний аndroid

Сергей Шаров, кандидат педагогических наук, доцент кафедры информатики и кибернетики

Иван Гаджирига, магистрант специальности “Информатика ” Мелитопольского государственного педагогического университета имени Богдана Хмельницкого

ОБЗОР ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ СРЕД ДЛЯ РАЗРАБОТКИ МОБИЛЬНЫХПРИЛОЖЕНИЙ В ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ЦЕЛЯХ

В статье рассмотрены характеристики, недостатки и преимущества современных операционных платформ для мобильныхустройств. Выявлено, что, согласно опубликованным рейтингам top-продаж мобильных устройств, наиболее распространенной является мобильная платформа Android. Проанализированы возможности инструментальных средств для разработки мобильных приложений для Android, IOS, Windows Phone. Выявлено, что нет универсальной среды разработки мобильного приложения, а ее выбор зависит от операционной платформы и требований, предъявляемых к будущему программному средству.

Ключевые слова: мобильные устройства, мобильные приложения, операционные системы, Android, IOS, Windows Phone.

Serhiy Sharov, Ph.D. (Pedagogy), Associate Professor of the Informatics and Cybernetics Department

Ivan Hadzhyriha, Master Student of the Specialty “Informatics” Melitopol Bohdan Khmelnytskiy State Pedagogical University

THE REVIEW OF THE INSTRUMENTAL MEDIUMS FOR THE DESIGN OF THEMOBILE APPLICATIONS FOR THE EDUCATIONAL PURPOSES

The article discusses the characteristics, the advantages and disadvantages of the modern operating platforms for mobile devices. It is revealed that, according to the published ratings of the top-selling mobile devices, the most common is the mobile platform Android. The article analyzes the possibilities of the tools for the development of the mobile applications for Android, IOS, Windows Phone. It is revealed, that there is no universal environment for development of mobile applications and its choice depends on the platform and requirements that are imposed to the future software.

Keywords: the mobile devices, the mobile applications, the operating systems, Android, IOS, Windows Phone.

Постановка проблеми. В даний час сучасні мобільні пристрої міцно зайняли нішу персональних комп'ютерів, при цьому, число їх користувачів стрімко зростає. Як наслідок, ринок мобільних технологій є дуже перспективним, а їх поєднання з мережею Internet через технологію Wi-Fi дозволяє значно розширити часові та просторові чинники успішної діяльності, зокрема освітньої, соціальної, економічної тощо. Завдяки мобільним технологіям утворюються нові канали зв'язку, нові можливості для ведення бізнесу, спілкування, обміну інформацією. Не оминули ці тенденції і сферу освіти, де стійкий та постійний доступ до навчальної інформації є необхідною умовою для навчання впродовж життя та професійного самовдосконалення.

Останні дослідження та публікації.

Питанням розробки та використанням мобільних пристроїв у навчально-виховному процесі присвячено численні наукові праці. Так, теоретико-історичними аспектами мобільного навчання займалися С. Семеріков, І. Теплицький, М. Стрюк, С. Шокалюк та інші. Проблемам використання мобільних пристроїв у навчальному процесі вищої та середньої школи присвячено дослідження М. Малежика, Р Горбатюка, П. Малежика та ін. Аналіз можливостей апаратних мобільних платформ та інструментальних засобів для розробки мобільних додатків висвітлено у роботах Вакалюка, О. Ватоліної, К. Харченко та ін. В той же час, постійне оновлення апаратного забезпечення, зокрема мобільних пристроїв, актуалізує потребу в постійному аналізі мобільних платформ та інструментальних засобів розробки мобільних додатків з метою створення більш якісних програмних засобів.

Мета статті полягає у висвітленні характеристик операційних платформ для мобільних пристроїв та аналізі можливостей інструментальних засобів для розробки мобільних додатків.

Виклад основного матеріалу. Можна стверджувати, що мобільні технології характеризуються більш швидкими темпами свого розвитку, ніж розвиток персональних комп'ютерів та розповсюдження Інтернет. Впровадження портативних пристроїв, зокрема мобільних телефонів та планшетів, відбулося і в процес освіти, що дозволило забезпечити удосконалення навчально-виховного процесу через використання нових технологій, відповідних навчальних застосувань, різних способів зв'язку між студентами та викладачем тощо.

Як вважає Р. Горбатюк, поширення M-leaming (мобільного навчання) серед студентської молоді стало можливим завдяки декільком факторів, а саме доступністю мобільних технологій та розумінню мережі Інтернет як необхідного освітнього інструментарію [2, 31]. Використання M-leaming дозволить сформувати інформаційно- обізнану людину, яка зможе знайти та використати потрібну інформацію у будь-який час. Доцільне використання мобільних пристроїв у процесі навчання дозволяє створити особистісно орієнтований навчальний простір. Однак, у цьому процесі важлива роль надається викладачу, який повинен організувати цей вид навчальної діяльності, залучити студентів до використання більш повного набору мобільних функцій сучасних смартфонів [5, 102]. Тенденцію на переорієнтацію користувачів на багатофункціональні мобільні пристрої, зокрема смартфони, підтверджує і Семеріков. Він вважає, що ці мобільні пристрої мають очевидні переваги завдяки здатності до зберігання великих об'ємів даних та потужних мультимедійних можливостей [11,211].

Доречність застосування мобільних пристроїв у навчально-виховному процесі зумовлюється їхніми функціональними можливостями та наявним програмним забезпеченням. Однак, перш ніж створювати мобільні додатки навчального призначення, слід зорієнтуватися у операційних платформах та інструментальних засобах для розробки мобільних додатків.

Всі операційні мобільні системи можна розділити на платформи, які використовуються на мобільних пристроях різних виробників (Android та ін.) та платформи, які можуть використовуватися лише на пристроях конкретного виробника (IOS, Windows Phone). За даними фірми IDC, станом на останній квартал 2013 року об'єм продажів Android склав майже 80% від загальної кількості проданих мобільних пристроїв і склав близько 800 мільйонів одиниць [11]. За даними PC World, в 2014 році було куплено близько 230 мільйонів планшетних пристроїв, з яких 67,3% становили пристрої на базі Android - у порівнянні з 27,6% у iOS і 5,1% у планшетів на базі Microsoft Windows [3, 37]. За даними американської компанії International Corporation Data, у 2015 році найбільш популярними залишилися платформи Android, ОС iOS і Windows Phone, які встановлені на 99,3% смартфонів, проданих у другому кварталі 2015 року Частки ринку між ними розподілилися наступним чином.

Перше місце займає ОС Android, яка використовується на смартфонах та інших мобільних пристроях. Частка на ринку ОС Android складає 82,8%, що є суттєвим показником популярності даної операційної системи.

Друге місце займає ОС iOS, яка використовується на смартфонах, електронних планшетах, переносних програвачах. Частка ОС iOS на ринку мобільних операційних систем складає 13,9%, що відповідає кількості проданих айфонів, на які безпосередньо встановлюється зазначена ОС.

Третє місце займає ОС Windows Phone, яка встановлена на 2,6% смартфонів, що були продані у другому кварталі 2015 року [4].

Коротко охарактеризуємо найбільш поширені мобільні платформи.

Операційна система iOS - це закрита Unix- подібна операційна система від Apple для iPhone, iPod Touch, iPad і Apple TV. Особливість iOS полягає в тому, що Apple не дозволяє роботу цієї мобільної платформи на смартфонах інших виробників [6, 85]. До переваг операційної платформи iOS відносяться наступні.

Система iOS позиціонується як безпечна операційна система з акцентом на захист призначених для користувача даних.

Обмежений модельний ряд пристроїв дозволив компанії Apple добре оптимізувати свою операційну систему, в тому числі алгоритми управління оперативною пам'яттю.

Apple має спеціальну хмару програмного забезпечення AppStore, на якому зберігаються схвалені компанією додатки для IPod Touch та iPhone. Правда, незатверджені компанією додатки також можуть бути встановлені на нелегальні iPhones через Cydia або Installer [9].

Android є однією з операційних систем нового покоління, створених для роботи з апаратним забезпеченням сучасних мобільних пристроїв. Спрощено Android можна уявити як комбінацію трьох компонентів:

вільної операційної системи з відкритими початковими кодами;

середовища розробки з відкритими початковими кодами для створення мобільних додатків;

пристроїв, здебільшого смартфонів, на яких встановлена операційна система Android разом з розробленими для неї додатками.

Одна з головних переваг даної мобільної платформи полягає у її відкритості. ОС Android побудована на основі відкритого вихідного коду і знаходиться у вільному розповсюдженні. В Інтернет доступні різні додатки Android з відкритим вихідним кодом, які пропонує компанія Google та ряд інших виробників. Будь-який користувач може взяти участь в удосконаленні операційної системи Android; для цього достатньо відправити звіт про виявлені помилки на адресу http://source.android.com/source/report-bugs.html або взяти участь в одній з дискусійних груп Open Source Project (http://source.android.com/community/ index.html). На відміну від закритої системи iOS, доступною тільки на пристроях Apple, система Android може бути встановлена на різних пристроях різних виробників. Всі вони конкурують між собою, що йде на користь кінцевому користувачу [3, 39].

Недоліком Android залишається фрагментація версій ОС і пристроїв, а точніше довгий процес виведення оновлень ОС-вендорами. У зв'язку з цим довго підтримуються застарілі версії операційної системи, а нові версії використовуються не одразу.

Windows Mobile - мобільна операційна система, розроблена компанією Microsoft для власних апаратних платформ Pocket PC (кишенькові персональні комп'ютери, комунікатори) і Smartphone (смартфони). З травня 2011 р. дана операційна система не розробляється та не підтримується. Остання версія, Windows Mobile 6.5 функціонально і візуально намагається бути схожою на настільну версію Windows. У 2010 року на виставці Mobile World Congress компанія Microsoft анонсувала наступника Windows Mobile під назвою Windows Phone. Нова ОС не є сумісною з попередньою платформою, тому Windows Mobile не можна оновити до Windows Phone.

Слід зазначити, що на сьогодні спостерігається деяка уніфікація ОС на різних пристроях. Наприклад, мобільна платформа Windows Phone поки тільки збирається переходити на планшети, ОС iOS планує збільшити обсяги продажів на ринку розумних годинників, Android вже готовий оселитися в майбутніх годинниках, окулярах, телевізорах і навіть намагається закріпитися в секторі нетбуків і ноутбуків-трансформерів, про свідчить кількість споживчих пристроїв під управлінням Android [1, 64].

Зважаючи на різноманітність операційних мобільних платформ, при розробці мобільного додатку слід враховувати декілька чинників. Часто вибір інструментального засобу для розробки мобільного додатку залежить від досвіду програміста та побажань замовника. Крім того, специфіка додатку, що розробляється, визначається предметною областю, особливостями моделей, що описують завдання, визначенням підходів до розробки тощо. Якщо орієнтуватися на популярні операційні платформи, а саме iOS, Android, Windows Phone та BlackBerry, то можна назвати наступні інструментальні засоби для розробки мобільних додатків [10]:

iOS: Objective C, Swift, C / C++ та ін.

Android: Java, C / C++ та ін.

Windows Phone: C#, C / C++ та ін.

BlackBerry: Java, C / C++ та ін.

З наведено вище переліку видно, що універсальними мовами програмування, які можуть використовуватися для розробки мобільних додатків під різні операційні платформи, є мови програмування C / C++ . Крім того, є мови програмування, призначені тільки для розробку мобільних додатків, які працюють під конкретну операційну систему Розглянемо деякі інструментальні засоби для створення мобільних додатків.

При розробці додатків для ОС Android використовується Java - одна з найбільш поширених кросплатформних мов програмування. Використання Java стало логічним вибором для платформи Android, тому що це вільний і відкритий інструментальний засіб, відомий мільйонам розробників. Завдяки компіляції програм Java в незалежний код байта забезпечується переносимість цих програм не тільки на рівні початкового коду, але і на рівні скомпільованих додатків. Для роботи програм на Java на комп'ютері повинна бути встановлена програма віртуальної Java-машини (Java Virtual Machine - JVM), скомпільована у коди відповідного процесора.

Достатньо популярним, з багатьма функціональними можливостями є інтегроване середовище розробки Eclipse, що містить велику кількість плагінів, модулів, налаштувань і похідних продуктів, які використовуються при розробці програмного забезпечення для операційної системи Android [8, 171]. Платформа Eclipse може бути розділена на підсистеми відповідно до підпроектів проекту Eclipse Platform або до набору основних функцій, які надаються платформою. В залежності від функціонального розділення Eclipse-платформа має наступні компоненти: Platform Runtime - середовище виконання, засноване на OSGi; Workspace - робочий простір, фізично представлений каталогом локальної файлової системи, в якому знаходяться Eclipse- проекти; Workbench - набір графічних інструментів, створених на основі бібліотек SWT і JFace [7, 19].

Середовище Android Studio, яке було анонсовано в 2013 році на конференції розробників Google, в даний час вважається основним середовищем розробки Android- додатків. Воно є безкоштовним інструментальним середовищем на основі IntelliJ IDEA, що дозволяє за допомогою технології WYSIWYG розробляти мобільні додатки для платформи Android. Середовище містить наступні компоненти: Android SDK; останню версію платформи Android для компіляції; образ ОС Android для завантаження мобільних додатків; інструменти для розробки дизайну, налагодження, тестування та ін. До основних властивостей Android Studio слід віднести майстер шаблонів для створення стандартних дизайнів і компонентів Android; інструменти для тестування продуктивності, сумісності та інших характеристик програмного засобу Для розробника доступні підказки для оптимізації програмного коду; можливість підпису додатків та перекладу тексту; підтримка білдів тощо.

Висновки з даного дослідження. На сьогодні існує багато операційних платформ, які встановлені на мобільних та портативних пристроях. Найбільш поширеною з точки зору нарощування обсягів продажів виявилася операційна система Android. Вона отримала своє розповсюдження завдяки відкритості вихідного коду та великої кількості мобільних додатків, які працюють під зазначеною операційною системою.

Мобільні додатки в більшості випадків взаємно несумісні, тобто, програмний засіб, який був розроблений для певної платформи, не буде працювати на іншій операційні системі. Для розробки мобільних додатків, які працюють під операційною системою Android, використовується Android Studio, Eclipse-платформа, мова програмування Java та інші інструментальні середовища.

Література

1. Ватолина О.В. Мобильные операционные системы /О.В. Ватолина, А.В. Козаченко, С.А. Данилов // Актуальные вопросы экономических наук. - Вып. 37. - 2014. - С. 60 - 64.

2. Горбатюк Р.М. Мобільне навчання як нова технологія вищої освіти [Текст] / Р.М. Горбатюк, Ю.Й. Тулашвілі // Науковий вісник Ужгородського університету: Серія: Педагогіка. Соціальна робота / гол. ред. І.В. Козубовська. - Ужгород: Говерла, 2013. - Вип. 27. - С. 31 - 34.

3. Дейтел П. Android для разработчиков / П. Дейтел, Х. Дейтел, А. Уолд. - СПб.: Питер, 2016. - 512 с.

4. Лучшие операционные системы для смартфонов в 2015 году: [Електронний ресурс]. - Режим доступу: http://topmira.com/tehnika/item/176-os-smartfony

5. Малежик П. Використання мобільних апаратних пристроїву навчальному процесі /П. Малежик, М. Мал ежик // Психолого-педагогічні проблеми сільської школи.Вип. 48, 2014. - С. 102 - 107.

6. Майорова Е.С. Современное состояние средств разработки мобильных приложений на платформах IOS, Android и Windows Phone / C.E. Маерова, В.А. Ошурков, Л.С. Цуприк // Перспективы науки и образования.-2015.- № 4 (16).- С. 83 - 87.

7. Машнин Т.С. Eclipse: разработка RCP-, Web-, Ajax- и Android-приложений на Java / Т.С. Машнин.СПб: БХВ-Петербург, 2013. - 384 с.

8. Медникс З. Программирование под Android / З. Медникс, Л. Дорнин, Б. Мик, М. Накамура. - СПб.: Питер, 2013. - 560 с.

9. Мотін М.М. Огляд та класифікація засобів проектування мобільних додатків для систем мобільної освіти: [Електронний ресурс] / Мотін М.М. - Режим доступу: http://cyberleninka.ru/ article/n/oglyad-ta-klasifikatsiya-zasobiv- proektuvannya-mobilnih-dodatkiv-dlya-sistem- mobilnoyi-osviti

10. Рейтинг мобильных платформ 2016: [Електронний ресурс]. - Режим доступу: http:// tagline.ru/mobile-platforms-os-rating/

11. Семеріков С.О. Мобільне навчання: історико- технологічний вимір: [Електроннийресурс]/С.О. Семеріков, М.І. Стрюк, Н.В. Моісеєнко. - Режим доступу: http:/ /lib.iitta.gov. ua/704054/1/monogr_2_3.pdf.

12. Android increases lead over iOS in Q4 to 78% of smartphone market w/ 226m units shipped: [Електронный ресурс]. - Режим доступу: https:// 9to5soosle.com/2014/02/12/android-increases-lead-over-ios-in-q4-to-78-of-smartphone-market-w-226m-units-shipped.

Размещено на Allbest.ru