Apoyo a actividades educativas por medio de dispositivos móviles
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Christian X. Navarro y Jesús Favela1, y Juan Contreras 2 Resumen En este trabajo se describen tres escenarios de usos educativos para el sistema DoMo. Este sistema extiende la funcionalidad de un sistema de “Mensajería Instantánea y Presencia (IM&P)” para involucrar también la presencia de documentos en ambientes móviles. DoMo permite que estudiantes que cuentan con dispositivos móviles de acceso a un sitio de red (celulares, PDA, etc.), estén en contacto con el grupo de trabajo al que pertenecen y se actualicen en sus áreas de interés por medio de artículos publicados. Introducción El mercado de las computadoras de bolsillo también llamadas PDA (Personal Digital Assitant, en español Asistentes Digitales Personales), es uno de los que actualmente crece más rápidamente [3]. Conforme estos dispositivos se vuelven más populares, crece también la tendencia de convertirlos en aparatos de comunicación móvil, principalmente, con el fin de accesar a Internet. Esto los está convirtiendo en un instrumento natural para colaborar, ya que, además de almacenar mucha información personal de usuario, estos dispositivos están siempre disponibles, lo que no sucede con las computadoras de escritorio. Sin embargo, todavía hay mucho que hacer para que estos aparatos se vuelvan la plataforma preferida en la colaboración por medio de computadoras. Debido a la naturaleza personal de los PDA, la mayor parte de las aplicaciones que se ejecutan en ellos fueron diseñadas para ser utilizadas por un solo usuario. A través de estas aplicaciones el usuario se mantiene en contacto permanente con su información más importante independientemente del lugar en el que se encuentre, ya que, como sucede con las agendas de bolsillo tradicionales, los usuarios pueden llevar y utilizar estos dispositivos en la palma de su mano o en sus portafolios. Por otra parte, estos dispositivos pueden dar soporte a usuarios móviles, con esto nos referimos a personas que forman parte de algún grupo de trabajo, pero debido a sus actividades tienen que viajar mucho por lo que no siempre pueden tener acceso a una computadora, pero sin embargo, disponen de un dispositivo móvil como una Palm o un celular. Este dispositivo les permite estar en contacto con el grupo al que pertenece, estar actualizado en su área de interés a través de artículos publicados y nuevos avances que el grupo comunica a sus miembros. Otra aplicación en donde podemos utilizar estos dispositivos es el servicio de “mensajería instantánea y presencia (IM&P)”. Estos servicios de IM&P (tales como ICQ, AOL, IM Microsoft, y Yahoo Messenger) han llegado a ser muy populares hoy en día. La IM&P no es más que un servicio de presencia en Internet, es decir, podemos saber el estado de los usuarios (off-line u on-line) y permite cambiar al estado en el que se encuentra una persona (available for chat, out to lunch, busy, etc). Este servicio también nos permite conversar en tiempo real (instantánea) con miembros de nuestra comunidad educativa, facilitando de esta manera la interacción con los compañeros de cursos con actividades que fomenten el intercambio de información valiosa para el aprendizaje, así como conocimientos aprendidos en el transcurso de la materia. El objetivo de este proyecto es extender la funcionalidad del IM&P tradicional que está enfocado sólo a la presencia y comunicación de los usuarios e implementar un servicio similar llamado DoMo (DOcumentos MOviles), que involucre también la presencia de documentos. DoMo nos permitirá conocer además del estado de otros usuarios, el de documentos en un servidor de Web (Reading, Writing, Lock, Unlocked, Available). Esto sería de gran utilidad debido a la necesidad de las comunidades educativas de compartir la información de un documento con sus usuarios, permitiendo a los miembros hacer observaciones, criticas o comentarios acerca de los artículos puestos en línea por el instructor y las últimas modificaciones realizadas. En el capítulo 2 se presentan algunos escenarios de uso y requerimientos funcionales de un sistema de presencia móvil donde, con ejemplos situacionales, el sistema DoMo provee respuestas a necesidades de las comunidades educativas virtuales. El capítulo 3 nos permitirá conocer la arquitectura en que se basa el sistema DoMo. Los módulos que se utilizaron en la implementación del sistema serán revisados en el capítulo 4. El capítulo 5 presenta una extención del sistema DoMo que se está desarrollando actualmente. Para finalizar este artículo el capítulo 6 presenta las conclusiones del desarrollo de este sistema. Escenarios de uso y requerimientos funcionales de un sistema de presencia móvil En esta sección se presentan dos escenarios típicos donde el sistema DoMo se utilizaría para dar soporte a las actividades en una comunidad educativa. 1) Dos alumnos (Ruth e Isaac), de un curso en una modalidad a distancia están desarrollando un proyecto en conjunto, que involucra la elaboración de un documento. Los alumnos deciden utilizar el sistema DoMo para compartir el documento. Uno de los alumnos (Ruth) baja el documento a su PC para revisarlo. El sistema DoMo permite poner un candado al documento para que el otro compañero no lo pueda modificar. Más tarde, Ruth sale de su trabajo olvidando quitar el candado al documento. En otro momento, Isaac se conecta al servidor para almacenar el documento en su dispositivo móvil (PDA, celular, etc.) y realizar las últimas revisiones para entregar el documento al instructor, pero se da cuenta que no lo puede revisar porque el documento tiene el candado. Entonces, Isaac le envía un mensaje a su compañero por medio del sistema de mensajería instantánea integrado en DoMo para que desactive el candado y hacer la última revisión para entregarlo. Ruth se conecta al servidor por medio de su celular, recibe el mensaje de su compañero e inmediatamente le quita el candado al documento. 2) Un estudiante se conecta al sitio del curso por medio de su dispositivo móvil usando el sistema DoMo. Mientras el sistema le transmite los documentos necesarios para esa sesión de trabajo, el estudiante verifica quien más se encuentra conectado y les envía mensajes. El estudiante elabora su resumen y comentarios sobre los documentos en su dispositivo móvil. Durante la lectura le surgen dudas sobre el material por lo que se conecta nuevamente al sitio del curso para que algún compañero o el instructor le resuelvan sus dudas. En caso de que nadie más se encuentre conectado coloca su(s) pregunta(s) en el foro de discusión para que alguien se la responda y además coloca su resumen y comentarios del material en el foro correspondiente. 3) Christian ha terminado de escribir una parte de su tesis, y quiere enviársela a su asesora Claudia para que la revise. Christian sabe que Claudia está muy ocupada y que le tomará varios días revisar el documento, y no la quiere estar molestando, pero quiere ser notificado tan pronto la revisión se haya terminado para poder hacer los posibles cambios. Cuando la asesora Claudia recibe el documento se da cuenta que no tendrá suficiente tiempo para revisarlo porque saldrá de viaje, por lo que decide bajar el documento a su PDA, para revisarlo desde el dispositivo. Durante el viaje revisa el documento para hacer sugerencias y correcciones, una vez que llega a su destino espera la oportunidad de conectarse a una computadora para subir el documento modificado. El sistema notifica a Christian que el documento ya fue revisado. De estos escenarios surgen los siguientes requerimientos del sistema DoMo: • Existe la necesidad de contar con información de presencia de usuarios y documentos en ambientes
educativos. Arquitectura del sistema Doc2U es un sistema que se ejecuta sobre una PC y notifica la presencia de documentos guardados en un servidor de Web, esto lo hacen integrando y extendiendo la funcionalidad de un servicio de “mensajería instantánea y presencia” tradicional para que involucre también la presencia de documentos [2]. Este trabajo dio origen al desarrollo de DoMo, por la necesidad de algunos usuarios móviles que utilizan Doc2U. El sistema Doc2U se implementó utilizando el servicio de IM&P de Jabber ( http://www.jabber.org/) que es un proyecto cooperativo de software libre que pretende dar servicio de mensajería instantánea (como ICQ, AIM, IM Microsoft, etc.). Está basado en la comunicación mediante mensajes codificados en un formato derivado de XML [5]. Doc2U utiliza el módulo Webdav [6] en su servidor, que es un estándar de colaboración basada en el Web que permite almacenar documentos compartidos en un servidor HTTP. La arquitectura de DoMo está basada en el modelo Cliente-Servidor (Figura 1), donde existe también un intermediario entre ellos llamado (Proxy). Un Proxy puede realizar diferentes funciones en una arquitectura de este tipo, pero en nuestro caso lo utilizamos para ejecutar operaciones sobre documentos del Webdav. El cliente Jabber-Dav de la siguiente figura es la aplicación que se instala en los dispositivos móviles y consta de un cliente Jabber y una interfaz para elegir operaciones de documentos que están en el servidor Webdav.
En esta arquitectura el cliente Jabber-Dav establece dos tipos de conexiones diferentes: 1) La primera conexión se establece con un servidor Jabber, que es el que transporta y dirige los mensajes
entre los usuarios. Además, permite conocer el estado actual de los usuarios y los documentos. Implementación del sistema La aplicación DoMo es un cliente para dispositivos móviles desarrollado en J2ME (Java 2 Micro Edition) [4]. Las características de DoMo permiten: visualizar el estado actual de los usuarios de un grupo conectados a un servidor Jabber; desplegar los nombres y estados de los documentos registrados por cada usuario; recibir notificaciones de los cambios del estado de los usuarios; enviarse mensajes de texto entre ellos; crear nuevas cuentas de usuario; agregar nuevos contactos y documentos; y además, permite al usuario elegir un documento y realizar sobre éste una operación: Lock, Unlock, Get, Put. Debido a que un dispositivo móvil no puede realizar una conexión directa al servidor Webdav, por requerir de autentificación de usuario, las operaciones sobre documentos se realizan por medio de una conexión a través de un Proxy. El sistema en uso Para ilustrar el sistema en uso, vamos a describir el primer escenario presentado en la sección 2, en donde dos alumnos (Ruth e Isaac), de un curso en una modalidad a distancia están desarrollando un proyecto en conjunto, que involucra la elaboración de un documento. Los alumnos deciden utilizar el sistema DoMo para compartir el documento. Uno de los alumnos (Ruth) baja el documento a su PC para revisarlo. El sistema DoMo permite poner un candado al documento para que el otro compañero no lo pueda modificar. Más tarde, Ruth sale de su trabajo y olvida quitar el candado al documento, pero en su celular tiene una aplicación que le permite quitar el candado. En otro momento, Isaac se conecta al servidor (Figura 2-a) para almacenar el documento en su dispositivo móvil (Palm) y realizar las ultimas revisiones para entregar el documento al instructor, pero se da cuenta que no lo puede revisar porque el documento tiene el candado (Figura 2-b). Figura 2 Entonces, Isaac le envía un mensaje a su compañero por medio del sistema de mensajería instantánea integrado en DoMo (Figura 3) para que desactive el candado y hacer la última revisión para entregarlo. Figura 3 Ruth se conecta al servidor por medio de su celular, recibe el mensaje de su compañero (Figura 4-a) e inmediatamente le quita el candado al documento (Figura 4-b,c). Figura 4 Presencia de dispositivos y servicios Actualmente se está extendiendo la funcionalidad del sistema DoMo para que además de manejar la presencia de usuarios y documentos se permita la de dispositivos (impresoras, proyector electrónico, aire acondicionado, etc.) representados por agentes. Por ejemplo, si tenemos una impresora registrada podremos saber su estado (printing o busy), y en caso de estar libre poder imprimir un documento desde el dispositivo móvil. Esto utilizando la misma interfaz del sistema de presencia para usuarios y documentos compartidos. La Figura 5 presenta el rediseño de la arquitectura DoMo involucrando agentes que representan a los dispositivos (impresora, proyector,etc). Cada agente contiene una interfaz que presenta las caracteristicas de un dispositivo, un cliente Jabber para enviar sus estados y un método para registrarse en un directorio de agentes.
A continuación se presenta un diagrama de secuencia (Figura 6) de un escenario de uso que muestra la función de un agente al imprimir un documento en una impresora registrada en el sistema DoMo y una imagen de la interfaz de DoMo presentando a los dispositivos (Figura 7). Como se muestra en la Figura 6, DoMo establece una conexión a un punto de acceso que contiene un registro de todos los agentes existentes, los cuales son regresados al dispositivo móvil para registrar a cada uno de ellos y conocer sus estados. Si un dispositivo como la impresora está disponible se elige el nombre de un documento para enviarlo al agente, el cual se encarga de bajarlo de un servidor HTTP y mandarlo a imprimir en la impresora. Figura 6 Figura 7 Conclusiones Los sistemas de mensajería instantánea y presencia (IM&P) han llegado a ser muy populares hoy en día. Sin embargo, extendiendo la funcionalidad de este tipo de servicios puede beneficiar a grupos de trabajo en una comunidad educativa, debido a la gran oportunidad que nos dan de estar en contacto con otras personas y compartir documentos con ellas. Como continuación de este trabajo se espera que además de manejar la presencia de usuarios y documentos se permita la de dispositivos (impresoras, proyector electrónico, aire acondicionado, etc.). Por ejemplo, si tenemos una impresora registrada podremos saber su estado (printing o busy), y en caso de estar libre poder imprimir un documento desde el dispositivo móvil. Esto utilizando la misma interfaz del sistema de presencia para usuarios y documentos compartidos. Agradecimientos Este trabajo fue financiado parcialmente por la beca No. 157229 del CONACyT al primer autor. Los autores agradecen el apoyo de Hiroshi Natsu por el desarrollo del servidor Doc2U y a Leopoldo Morán por sus sugerencias. Bibliografía Alba, M. y Favela, J. (2000), "Supporting Handheld Collaboration through COMAL". Sixth International Workshop on Groupware, CRIWG’2000 (pp. 52-59), IEEE Computer Press. Madeira, Portugal. Morán, L., Favela, J., Martínez, A., y Decouchant, D., (2001), "Document Presence Notification Services for Collaborative Writing", en Seventh International Workshop on Groupware, CRIWG’2001, (pp. 125-133), IEEE Computer Press. Darmstadt, Germany. (2001, Febrero 27) "El mercado de dispositivos de mano alcanzará los 26 billones de dólares en el 2004". Terra Informática, consultado el día 25 de abril de 2002. http://www.terra.es/informatica/articulo/html/inf2025.htm Knudsen, J. (2002), "Wireless Java", Developing with Java 2, Micro Edition. Press. United States of America. APRESS. For more information http://www.apress.com. Norman Walsh (1998) "A Technical Introduction to XML". Consultado el 4 de mayo del 2002, http://www.xml.com/pub/a/98/10/guide0.html Golang, Y. y., E. J. Whitehead, Jr., A. Faisy, S. R. Carter, and D. Jensen (1999), "HTTP Extensions for Distributed Authoring - WebDAV”, RFC 2518, http://www.webdav.org/. Notas 1 CICESE, Ensenada B.C., {cnavarro, favela}@cicese.mx 2 U. de Colima, juancont@ucol.mx
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