Ứng dụng smartphone và điện toán đám mây

TRNG I HC M TP.H CHÍ MINH KHOA CÔNG NGH THÔNG TIN  S LIÊN LC IN T (NG DNG SMARTPHONE VÀ IN TOÁN ÁM MÂY) BÁO CÁO  ÁN MÔN HC SVTH: Lý Trng Khoa MSSV:0851010132 SVTH: Trang Thành Lc MSSV: 0851010354 Ngành: Khoa Hc Máy Tính Hng chuyên ngành: C S D Liu Lp: TH08B2 Ging Viên Hng Dn TS.Lê Xuân Trng Tp. H Chí Minh –Tháng 2 nm 2012 ĐiHcMTPHChíMinh GVHDTSLêXuânTrng  ĐÁnMônHcSLiênLcĐinTngdngCloudVàAndroid  LI CÁM N  án đc thành công là nh s hng dn, giúp đ ca thy. Em xin chân thành cm n thy đã b thi gian quý báu ca mình đ giúp em hoàn thành tt khóa lun này. Chúng em xin chân thành cm n khoa Công Ngh Thông Tin, trng i Hc M đã h tr to nhiu điu kin thun li cho chúng em trong quá trình hc tp, nghiên cu cng nh quá trình thc hin đ án này. Chúng em xin cm n đn thy cô trong khoa CNTT đã tn tình ging dy, trang b cho chúng em nhng kin thc cn thit trong sut quá trình hc tp và nghiên cu ti khoa. Cui cùng chúng em xin cm n đn thy Lê Xuân Trng ging viên lp lý thuyt và thc hành môn Nhp Môn Công Ngh Phn Mm đã tn tình hng dn, truyn đt cho em nhng kin thc quý báu và giúp đ chúng tôi trong quá trình thc hin đ tài này. Mc dù chúng em đã n lc ht sc đ hoàn thành tt đ ca mình nhng dù sao nhng sai sót trong đ tài là điu không th tránh khi, kính mong thy cô thông cm và tn tình ch bo cho chúng em.Bên cnh đó cng mong các bn đóng góp ý kin đ chúng em có th hoàn thin đ tài ca mình hn. ĐiHcMTPHChíMinh GVHDTSLêXuânTrng  ĐÁnMônHcSLiênLcĐinTngdngCloudVàAndroid  NHN XÉT CA GIÁO VIÊN HNG DN ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ĐiHcMTPHChíMinh GVHDTSLêXuânTrng  ĐÁnMônHcSLiênLcĐinTngdngCloudVàAndroid  MC LC Chng 1. TNG QUAN 1 1.1. GII THIU Ý TNG NGHIÊN CU 1 1.2. Mc đích làm đ tài 2 1.3. Phng pháp nghiên cu 3 1.4. Phm vi 3 Chng 2. C S LÝ THUYT 4 2.1. Tng Quan in Toán ám Mây 4 2.1.1. Gii pháp ca đin toán đám mây 5 2.1.2. Cu trúc các phn to nên đám mây 6 2.1.3. in toán đám mây vi Google App Engine 7 2.2. Kin trúc Google App Engine 7 2.2.1. Tng quan Google App Engine 8 2.2.2. Môi trng phát trin 9 2.2.3. Các loi tp tin tnh trên server 10 2.2.4. DataStore 10 2.2.5. Các loi Dch V 11 2.2.6. Google Accounts 11 2.2.7. Các hn ch ca Google App Engine 11 2.3. Các thành phn ca Google App Engine trong Java 12 2.3.1. BackEnds 12 2.3.2. Storing Data 12 2.3.3. Các d ch v ca GAE 17 2.4. H tr kt ni Android vi AppEngine 26 2.4.1. Gii thiu s lc 26 2.4.2. Kin trúc Android kt ni Appengine 26 ĐiHcMTPHChíMinh GVHDTSLêXuânTrng  ĐÁnMônHcSLiênLcĐinTngdngCloudVàAndroid  Chng 3. HIN THC NG DNG 27 3.1. S lc ng dng 27 3.1.1. Mô hình hot đng 27 3.1.2. S lc các chc nng 27 3.2. Xây dng ng dng Backend và Android 27 3.2.1. ng b hóa d liu tài khon google 27 3.2.2. S dng Google Cloud Sql 28 3.3. Xây dng ng dng xem đim trên Android 36 3.3.1. Mô hình hot đng 36 3.3.2. Cách thc x lý 36 Chng 4. KT QU T C 38 4.1. Các dch v tin ích dành cho giáo viên, ph huynh và hc sinh 38 4.2. ng dng trên Android 41 Chng 5. KT LUN 47 5.1. Li ích ca đin toán đám mây vi GAE 47 5.2. Hn ch ca đin toán đám mây 47 5.3.  Li ích ca H điu hành Android 47  Tính Nng M: 47  Phá b các rào cn ng dng: 47  Vi Android tc đ nhanh & phát trin ng dng d dàng 48  Phn cng đa dng 48 5.4. Nhc đim ca h điu hành Android: 48  Thi lng s dng pin thp 48  ĐiHcMTPHChíMinh GVHDTSLêXuânTrng  SVTHTrangThànhLcLýTrngKhoa Trang Chng 1. TNG QUAN 1.1. GII THIU Ý TNG NGHIÊN CU Theo Công vn s 9772/BGDT-CNTT ngày 20/10/2008 ca B GD&T v vic hng dn thc hin nhim v CNTT nm hc 2008 – 2009. Trong đó xác đnh nhim v trng tâm ca nm hc 2008 – 2009 là nm hc đu tiên trin khai thc hin Ch th s 55/2008/CT-BGDT ngày 30/9/2008 ca B trng B GDT v tng cng ging dy, đào to và ng dng CNTT trong ngành giáo dc giai đon 2008- 2012. Nm hc 2008 – 2009 đc chn là “Nm hc đy mnh ng dng CNTT, đi mi qun lý tài chính và xây dng trng hc thân thin, hc sinh tích cc”. Ngày nay, cùng vi s phát trin ca nn kinh t, các gia đình ngày càng quan tâm đn tình hình hc tp ca con em mình  nhà trng.Tuy nhiên trong nhp sng tt bt, hi h ca Xã Hi. Các bc ph huynh không có thi gian đn trng đ qun lý tình hình hc tp ca con em mình.Nm bt đc tình hình và nhu cu này ca đông đo quý ph huynh hc sinh. S liên lc chính là cu ni gia Gia đình - Nhà trng - Hc sinh, cho phép ph huynh hc sinh nm bt đc tình hình hc tp ca con em nh đim kim tra, hnh kim, hc lc… nhng ch là nhng thi đim đnh k là cui Tháng hay cui Hc K.Nh vy thì ph huynh ch có th bit kt qu mà không th dõi theo tng bc hc hành ca con em mình.Chính vì lý do đó mà cn có mt cu ni nhanh chóng hn, chính xác hn gia Nhà Trng-Ph Huynh.ó cng là lý do thc hin “S Liên Lc in T Thông Minh”. Ph huynh s nhanh chóng nhn đc các thông báo ca Nhà trng nh vi c đóng hc phí, lch kim tra hoc lch thi các môn, thy giáo ngh dy, hp ph huynh hc sinh, liên hoan, thm quan…Nhn đc thông tin chuyên cn ca các con thng xuyên và nhánh chóng qua tin nhn SMS. im mi nht  đây đó là S Liên Lc in T s đc áp dng công ngh in Toán ám Mây và in Thoi SmartPhone(Android). Áp dng in Toán ám Mây(Xu hng tt yu  Vit Nam) Thut ng "Cloud Computing" ra đi gia nm 2007 không phi đ nói v mt trào lu mi, mà đ khái quát li các hng đi ca c s h tng thông tin vn đã và đang din ra t my nm qua. Khái nim này có th đc din gii mt cách đn gin: các ngun đin toán khng l nh phn mm, dch v s nm t i các máy ch o (đám mây) trên Internet thay vì trong máy tính gia đình và vn phòng (trên mt đt) đ mi ngi kt ni và s dng mi khi h cn. Công ngh đin toán đám mây đã tr nên khá ph bin và có th mang đn các thay đi tim nng.Ngày nay, khi mà mc tiêu chính ca hu ht các doanh nghip là tng doanh s, gim thiu chi phí hot đng và quan trng là thu hút đc các khách hàng mi, công ngh đin toán đám mây có th h tr cho vic thc hin tt c các mc tiêu đó. in toán đám mây tr nên là công c h tr đc lc cho các công ty không có h thng máy ch, PC ch cài mt s phn mm c bn còn tt c đu ph thuc vào ĐiHcMTPHChíMinh GVHDTSLêXuânTrng  SVTHTrangThànhLcLýTrngKhoa Trang cloud. “Chng hn, h đng ký dch v hosting cho website công ty, thuê công c qun lý doanh thu t Salesforce.com, ly d liu kho sát th trng t t chc Survey Monkey Và tt nhiên, h dùng Google đ tìm kim, phân tích, chia s và lu tr tài liu”.Nh vy các doanh nghip ch cn tp trung cho dch v và sn xut bi C S D Liu đã có ngi lo thay cho h. Google nm trong s nhng hãng  ng h đin toán máy ch o tích cc nht bi hot đng kinh doanh ca h da trên vic phân phi các cloud (virtual server), và các web services s dng các dch v hosting ca Google, đc gi là Google App Engine (GAE). GAE là mt nn tng hosting bao gm web server, c s d liu BigTable và kho lu tr file GFS. GAE cho phép vit ng dng web da trên c s h tng ca Google. Ngha là chúng ta không cn quan tâm là trang web ca chúng ta đc lu tr nh th nào (k c database đi kèm), mà ch cn quan tâm đn vic phát trin ng dng theo các API do Google cung cp. Áp dng SmartPhone (Android)  Android là h điu hành chy trên thit b đin thoi đc phát trin bi Google.  Android ra mt đu tiên vào ngày 5/11/2007 Android có rt nhiu u đim vt tri hn các h điu hành chy trên thit b đin thoi khác nh  vic phát hành phn mn mã ngun m mi ngi,t chc đu có th d dàng tip cn can thip và nâng cp phát trin theo ý mun ca mình. Ngoài ra vic phát trin các ng dng cho Android có nhiu thun li đi vi ngi và cng đng phát trin. Vic Android đc Google cho ra đi đánh du bc tin trong lnh vc phát trin nn tng smartphone, không phi nh iOS đc quyn trên th  h máy ca Apple mà Android đã xut hin trên rt nhiu th h máy ca nhiu nhà sn xut ln nh HTC, LG, SonyErricsion, Samsung, vic Android đc ng dng đi trà s giúp Google chim u th ln trong th trng smartphone.ng thi Google còn có chc nng cho kt hp Android vi GAE.Nh vy xu th ca th gii hin nay là liên kt tt c lên đám mây. 1.2. M c đích làm đ tài Hin nay vic giáo dc con ngi đc đt lên hàng đu  các nc trên Th Gii nói chung và Vit Nam nói riêng.Do đó vic h tr vic liên kt gia các bc ph huynh hc sinh vi nhà trng là điu quan trng cn phi làm nu mun vic hc tp ca con em ngày càng tt hn.Chính vì vy “S Liên Lc in T Thông Minh” đc ra đi.Mc dù “S liên lc đin t” không my xa l đi vi các bc ph huynh trong nhiu nm tr li đây.Nhng khi áp dng in Toán ám Mây và in Thoi Thông Minh vào ng dng s liên lc đin t thì gim thiu ti đa thi gian s dng mà chi phí có th r hn.Mang li nhiu li ích hn v mi mt:  X lí nhanh hn  Bo mt an toàn hn cách truyn thng  Không hao tn nhiu chi phí phát sinh ban đu hay th tc rm rà.  Gim chi phí phn cng, không cn thit phi lp đt nhng thit b đt tin, mua nhng chic máy tính nhanh nht vi b nh ln nht na. ĐiHcMTPHChíMinh GVHDTSLêXuânTrng  SVTHTrangThànhLcLýTrngKhoa Trang Bên cnh đó S liên lc đin t là cu ni nhanh chóng và chính xác gia nhà trng và gia đình.H tr giúp các bc ph huynh hc sinh nm rõ quá trình hc tp ca con em mình đ đa ra nhng quyt đnh chính xác nhm h tr con em mình hc ngày càng tin b hn.Nhm thúc đy nn giáo dc nc nhà ngày càng phát trin và ln mnh hn. S liên lc đin t đem li nhiu li ích cho c ph huynh ln nhà trng. Mt s li ích đc đ cp đn nh sau: Vi ph huynh: - Nhanh chóng nhn đc đim, nhn xét, thông báo t nhà trng - D dàng nm bt thông tin v tình hình hc tp hàng ngày ca con em mình - Nâng cao ý thc t giác ca con em. Vi nhà trng: - Nâng cao cht lng ging dy. - Nâng cao hình nh v mt nhà trng hin đ i, chuyên nghip. - Góp phn thúc đy tin hc hóa, hin đi hóa nhà trng. 1.3. Phng pháp nghiên cu  Nghiên cu quá trình hot đng,bo mt thông tin, lu tr d liu trên đám mây. Công ngh v đin toán đám mây vi Google App Engine  S dng Spring FrameWork MVC.  S dng c s d liu Google Cloud Sql, s dng mt chun MySQL đ truy vn d liu, s d ng JDBC và DB-API.  Nghiên cu cách kt hp gia Android và Cloud Computing. 1.4. Phm vi  Dch v web(Web services): ứ Cung cp cho ph huynh và hc sinh có th tra cu đc đim ứ Các thông tin v các lp hc ứ Danh sách lp ứ Giáo viên ch nhim lp.v.v  Phiên bn SmartPhone ứ ng dng có th xem đim ngay trc tip trên Smart Phone.Ch cn dùng mã Hc sinh gi lên máy ch. ĐiHcMTPHChíMinh GVHDTSLêXuânTrng  SVTHTrangThànhLcLýTrngKhoa Trang Chng 2. C S LÝ THUYT 2.1. Tng Quan in Toán ám Mây Thut ng “in Toán ám Mây” không còn my xa l đi vi cng đng công ngh Vit Nam nói riêng và các nc trên Th Gii nói chung.  đây xin đa ra mt s đnh ngha. Theo Gartner: “in toán đám mây là mt kiu tính toán trong đó các nng lc CNTT có kh nng m rng rt ln đc cung cp “d i dng dch v” qua mng Internet đn nhiu khách hàng bên ngoài.” Theo Forrester Research: “in toán đám mây là mt kho tài nguyên c s h tng o hóa, có kh nng m rng cao và đc qun lý, có th h tr các ng dng ca khách hàng cui và đc tính tin theo mc đ s dng.” Theo NIST (National Institute of Standards and Technology): “in toán đám mây là mt mô hình cho phép truy cp mng thun tin, theo nhu cu đn mt kho tài nguyên đ in toán dùng chung, có th đnh cu hình: mng, máy ch, lu tr, ng dng,…có th đc cung cp và thu hi mt cách nhanh chóng vi yêu cu ti thiu v qun lý hoc can thip ca nhà cung cp dch v.” Hình 2.1 Mi th đu tp trung vào đám mây Mt cách đn gin, đin toán đám mây là vic o hóa các tài nguyên tính toán và các ng dng. Thay vì vic bn s dng mt hoc nhiu máy ch tht (ngay trc mt, có th s đc, có th t bn n nút bt tt đc) thì nay bn s s dng các tài nguyên đc o hóa (virtualized) thông qua môi trng Internet. ĐiHcMTPHChíMinh GVHDTSLêXuânTrng  SVTHTrangThànhLcLýTrngKhoa Trang Theo truyn thng thì các cá nhân, doanh nghip s xây dng riêng c s h tng k thut đ t cung cp các dch v cho các hot đng thông tin.Do đó nhng máy ch đc đt  ngay v trí công ty, h s tr tin đ trin khai, duy trì c s h tng đó (mua thit b phn cng, phn mm chuyên dng, tr lng cho b phn đi u hành ) Khác vi mô hình truyn thng mô hình đin toán đám mây lu tr và x lý toàn b thông tin trong đám mây Internet.Mi công ngh, k thut, c s h tng cng nh chi phí trin khai trong đám mây s do nhà cung cp đm bo xây dng và duy trì.Các doanh nghip ch vic kt ni qua mng Internet mà không phi mt chút công sc nào đ bo trì, bo dng, nâng cp, chy máy ch. Không nhng th, các doanh nghip còn có th  cho khách hàng ca h s dng ng dng mà không phi mt công cài đt.Do đó, thay vì phi đu t t đu rt nhiu tin cho chi phí xây dng c s h tng riêng, các cá nhân, doanh nghip trong quá trình hot đng s ch phi tr s tin va đ theo nhu cu s dng ca mình (pay-for-what-you-use). 2.1.1. Gii pháp ca đin toán đám mây Hình 2.2 Các gii pháp v cung cp các dch v tài nguyên  Vn đ v lu tr d liu D liu đc lu tr tp trung  các trung tâm d liu khng l và đc cp phát cho doanh nghip mt cách t thi. Thay vì vic doanh nghip phi tính toán xem có nên m rng hay không, phi đu t bao nhiêu máy ch thì nay doanh nghip ch cn yêu cu và đám mây s t tìm ki m tài nguyên ri đ cung cp cho bn.Các công ty ln nh Microsoft, Google có hàng chc trung tâm d liu nm ri rác khp ni trên th gii. Các công ty ln này s cung cp các dch v cho phép doanh nghip có th lu tr và qun lý d liu ca h trên các trung tâm lu tr. [...]... Storage cung c p d ch v l u tr cho các t p tin lên n con s hàng t byte it ng và 2.3.2.1 Google Cloud Sql n gi n là t m t th c th MySql s ng trong ám mây. Nó có t t c kh n ng và ch c n ng c a MySql, v i m t vài tính n ng c thêm vào và m t vài tính n ng không c h tr ây là d ch v Google API c Google chính th c phát tri n và a vào s d ng vào tháng 10 n m 2011 Google Cloud Sql r t d dàng cho vi c s d ng, không... web là l u tr theo table, hàng và c t, gi n l t không gian, s p x p, s d ng các ch s index nâng cao kh n ng truy xu t d li u Các lo i khác c a h th ng l u tr d li u bao g m các kho d li u phân c p (XML) và c s d li u h ng i t ng (Object database) M i lo i c s d li u có u và khuy t i m riêng, và lo i t t nh t phù h p cho m t ng d ng ph thu c vào b n ch t d li u c a ng d ng Và m i lo i c s d li u có nh... 3.1.1 Mô hình ho t ng H th ng S Liên L c iên T Thông Minh là m t ch ng trình qu n lý h c sinh s d ng công ngh i n toán ám mây d a trên n n t ng Google App Engine và nh có i n tho i SmartPhone dùng h i u hành Android truy xu t CSDL và hi n th cho ng i dùng.H th ng g m giao di n backend và giao di n trên i n tho i Android Giao di n trên Android t ng tác v i ng i dùng, giao di n backend là giao di n n... c n a, các công ty này có kh n ng qu n lý m r ng, sao l u và b o m t Amazon và Google ã nêu ra nh ng m i quan tâm này và i phó t t h n v i chúng ta, có nhi u i m i xung quanh các khía c nh c a vi c ch y các n n t ng ph n m m sao cho hi u qu App Engine c a Google là m t n n t ng hosting th c s xây d ng và tri n khai ng d ng Web Java, Python và Go trên c s h t ng m r ng c a Google Nó không yêu c u l... òi h i b t c vi c cài t ph n m m hay b o trì i u ó r t lý t ng cho các ng d ng v a và nh M t s tính n ng và h n ch : Tính n ng Kh n ng l u tr c s d li u MySql trong các ám mây H tr dung l ng lên n 10GB ng b d li u trên môi tr ng a lý nhân r ng Nh p và xu t d li u b ng cách s d ng mysqldump Kh n ng t ng thích v i Java và Python H tr công c dòng l nh H Tr ti n ích nh h ng cho các câu l nh SQL(SQL Prompt)trong... Java và s d ng giao truy c p n trình theo dõi t xa c th c Net c l p nhà s n xu t l p nhà s n xu t Trình theo dõi này n l t nó l i ánh x các l i g i c l p nhà s n xu t này vào các l i g i ph thu c nhà s n xu t B c c bi t này ã làm t ng ph c t p và gi m tính hi u qu trong truy c p c s d li u JDBC Driver lo i 4 – Chúng c vi t thu n túy b ng Java và là lo i hi u qu nh t Chúng cho phép k t n i tr c ti p vào... 2.3.3.8 Task Queues Khi m t ng d ng c n th c hi n vài công vi c background, Task Queue API s phân chia các công vi c ra các ph n nh g i là tác v c chèn vào hàng i App Engine s t ng phát (Task) Các tác v hi n ra nh ng tác v m i c thêm vào và thi hành chúng khi tài nguyên h th ng cho phép Trong ti n trình ch y Background App Engine, m t task g m 2 ph n: data và mã (code) c mô t 2.3.3.9 URL Fetch B ng cách... vi t t t c a t YAML Ain’t Markup Language YAML là m t c thi t k thân thi n v i con ng i và ch y t t v i ngôn ng d li u tu n t a s các ngôn ng l p trình hi n nay YAML s d ng kí t Unicode i di n cho c c u trúc và d li u Cú pháp c u trúc ng n g n và n gi n, gi m thi u s l ng c u trúc và cho phép d li u th hi n t nhiên và ý ngh a Ví d : th t u dòng dùng trong c u trúc, t o list kí t d u hai ch m: dùng trong... trong nhi u l nh v c và YAML là k t qu kinh nghi m t XML và m t s công ngh khác 2.4 H tr k t n i Android v i AppEngine 2.4.1 Gi i thi u s l c Gi i pháp k t n i Appengine & Android tr nên d dàng h n t o ra m t ng d ng Android c k t n i v i Appengine i u này i h i c n ph i có s n m t client Android và server Appengine khi kh i t o Thêm vào ó có th t sinh mã k t h p gi a Android và Appengine c ng c n...V n v s c m nh tính toán Có 2 gi i pháp chính: S d ng các siêu máy tính x lý tính toán S d ng các h th ng tính toán song song, phân tán V n v cung c p tài nguyên, ph n m m Cung c p các d ch v nh IaaS (infrastructure as a service), PaaS (platform as a service), SaaS (Storeage as a service) 2.1.2 C u trúc các ph n t o nên ám mây Hình 2.3 Các ph n t o nên ám mây 2.1.2.1 Các d ch v ng d ng (SaaS) . LÝ THUYT 4 2.1. Tng Quan in Toán ám Mây 4 2.1.1. Gii pháp ca đin toán đám mây 5 2.1.2. Cu trúc các phn to nên đám mây 6 2.1.3. in toán đám mây vi Google App Engine 7 2.2.. toán đám mây lu tr và x lý toàn b thông tin trong đám mây Internet.Mi công ngh, k thut, c s h tng cng nh chi phí trin khai trong đám mây s do nhà cung cp đm bo xây dng và. xuyên và nhánh chóng qua tin nhn SMS. im mi nht  đây đó là S Liên Lc in T s đc áp dng công ngh in Toán ám Mây và in Thoi SmartPhone( Android). Áp dng in Toán ám Mây( Xu