要旨
現在の社会で携帯電話がもう人々の生活に不可欠な品物になり、携帯電話がない日がどのように過ごすか、誰でも想像できなかった。人々の日常生活の中で、「うつむき族」がどこでも見られ、携帯電話の発展が人々の生活に大きな変化をもたらす。そして、Androidが現在の最も多く利用されている携帯電話のシステムとして、皆に好まれている。Androidプラットフォームのappが数多く、天気予報のソフトウェアもさまざまである、この天気appの設計をきっかけとして、身についた技術を実践に応用させ、また、実践にも経験を学び、将来の仕事にしっかりとした基礎を築いてもらった。
このシステムは天気appソフトウェアの開発プロセスに対して詳しく説明した。このシステムは、本課題の背景、システムに関する技術と、システムを開発する過程を主に説明し、システムの総体的な設計やモジュールのデザイン、システムのテストなども述べられる。このシステムが所在地に自動的に定位でき、このソフトウェアを通して、所在地のリアルタイム天気情報と将来の三日間の天気情報を了解でき、また詳しい天気の関連情報も了解でき、例えば、紫外線指数、空気品質情報、服装の指数などである。その他、ユーザーはまた捜索を通して、都市リストを選択でき、また、天気の主な情報を天気部件の形式で手価テーブルに添加できる。
このシステムはandroid4.4バージョンに基づいて開発され、市場に大部分の携帯電話を兼用できる。このシステムは天気appのすべての機能を備え、人々の日常生活に完全的に満足でき、皆の生活に便利さを提供でき、出かけに有利である。それに対して、将来携帯電話の発展がもっと速やかで、将来に携帯電話の天気ソフトウェアの様子を想像することが難しい。今後は本システムをさらに改善させ、多くの機能を開発し、本システムがより広く運用されると思われる。
はじめに
Androidは世に問ってから、もう二十以上のバージョンを発行した。グーグルが近年の発展プロセスに、android王国に完全な生態システムを設立した。携帯電話のメーカー、開発者、ユーザーの間が互いに依存し、androidの持続的な発展を先導した。開発者がその中に不可欠なキャラクターを演じて、もっと優秀的な操作システムがあっても、開発者が豊かな応用プロセスを開発しなければ、もっと大きい発展を取ることが難しい。現在、携帯電話にqq、ウィーチャットといったプロセスがないのは想像できなかった。また、グーグルが推進したGoogle Playがさらに開発者に鬼に金棒になった。ユーザーに認可された製品を開発できれば、いい経済的な回報をもらうだけではなく、さらに成功な創業者になる。
現在、世界の携帯電話のレイアウトから見ると、androidに僅かにサムソン会社が一番大きい地位を占めている。それに対して、中国においては、シャオミ、ファーウェイ、魅族が並行し、互いに競争し、さらにサムソンを追及する傾向もある。将来、科学技術の発展がどんなに想像外れであっても、携帯電話が人々の生活に不可欠なものになる。携帯電話の発展が人々の生活にもっと便利させることが望ましい。
それに基づき、天気予報が携帯電話に実現するのは科学技術の発展の必然的な傾向とも言える。それで、ユーザーの基本的な需要に満足できる天気通appシステムを開発した。このシステムが自動的な定位を実現し、プルダウン、リフレッシュするなどが、ユーザーの体験を増強できる操作で、プログラム内に天気の関連情報を了解できるのみならず、またandroid特別のWidget機能をサポートし、基本的な情報を携帯電話のテーブルに顕示でき、ユーザーの検索に便利である。また、本システムのデータがいずれも全国の大型データウェブサイトのデータホームページから取得し、信頼できる。ソフトウェアのサイズが僅かに2Mで、携帯電話に占められているメモリーが極めて低く、ユーザーの体験に決して影響を及ぼさなかった。ソフトウェアの需要に即して、このシステムが主に五つのモジュールに分けていて、即ち三日ごとの天気モジュール、将来の三日間に天気のモジュール、空気品質モジュール、都市リストモジュールとウィンドウ部件モジュールである。
このシステムの開発のプロセスは後の章節で詳しく論述する。
一 天気通appシステムの理論と方法
1.1課題の理論
androidシステムの開発特徴に基づき、アプリケーションを開発する際にまずインタ—フェ—スの分布を考えなければならなかった。それは大体3つの部分に分けられているが、つまり、詳しい天気情報を表示するインタ—フェ—ス、都市を選択するインタ—フェ—ス、ウィジェット・インタ—フェ—スである。次ぎは天気データの源である。リアタイムリーにアップデートしない限り、意味がないわけである。このシステムは、提携ウェブサイト上の天気情報を採用し、中国で最大のデータウェブサイトの一つであるため、データの正確さが保証できる。
また、本システムは携帯電話アプリケーションのアーキテクチャとして、現在広く受け入れられるMVC(Model-View-Controller)パターンを用いる。開発言語はandroid、開発環境はandroid studio、バージョンは4.4を用いる。
1.2使用の技術
このシステムは、androidに関連した技術を採用している。主にアクティビティ（Activity）、サービス（Service）、ウィジェット（Widget）、ListViewがある。
アクティビティ（Activity）は、ユーザーを惹きつける最も重要な部分として、ユーザーインタ—フェ—スを含めているセットであり、ユーザーとのコミュニケーションに使われている。アプリケーションに、１つか、複数のアクティビティが含まれているが、何のアクティビティもないアプリケーションがめったにない。誰でも、自分が開発したアプリケーションをユーザーに見られないようにしたくないのだ。
サービス（Service）は、Androidがバックグラウンド運転を実現させるための解決案として、ユーザーとコミュニケーションする必要がなく、かつ長期的に実施しなければいけないような任務の実行にふさわしい。サービスの運転はいずれのインタ—フェ—スに依頼するわけではなく、プログラムがバックグラウンドへ切り替わっても、ユーザーが他のアプリケーションを開いても、サービスは依然として正常に運転できる。
アプリケーションウィジェット（Widget）は、小さいアプリケーションのビューであり、他のアプリケーションに（デスクトップなど）にいれ、定期的に更新できる。一つのアプリケーション（Widget provider）によって一つのWidgetを発行することができる。また、他のWidgetを実用するアプリケーションセットが当該Widgetを実用する宿主にもなれる。Widgetは、現在Android系の携帯で広く応用されている。その便利さとコンパクトさにより、幅広く実用されている。たとえば、天気、微博、情報、音楽、時間等が挙げられる。
ListViewは、Androidにおける最も多く使われているウィジェットであり、ほとんどのプログラムがそれを使っている。携帯は、スクリーンとしても、メモリとしても限られているので、そのスクリーンで同時に表示できるものが多くない。したがって、プログラムにたくさんのデータを表示する必要があれば、ListViewを利用して実現しなければいけない。ListViewで、ユーザーがスワイプという形でスクリーン外のデータをスクリーン内へ入れることができる。それと同時に、スクリーンにおけるデータはスクリーン外へ移動する。本システムにおいて、都市データをListViewに入れて表示する。
以上の技術の特徴やメリットから考えれば、本システムの開発ニーズが満足でき、技術的に支えることができるため、当該天気情報アプリの開発が順調になれると思われる。
二 天気通appシステムのプログラムの記述
2.1課題の研究と調査
中国は昔から天気現象に関する記載があった。歴史の資料から見ると、「天気予報」についての記載がたくさんある。しかし、それらの予報は、科学的なものとは言えなくて。占いから経験のまとめへの変化に過ぎない。
天気は各種類の気団の影響を受けている。そして、現地の地形、水域状況など、数多くの要素の影響を受けている。いずれの要素が僅かに変わって、予想されない天気の変化が生じる可能性がある。したがって、天気予報は昔から課題とされてきたのである。
現在、我々は昔のように放送やテレビなどによって天気情報を入手するのでなく、携帯に依存している。そして、携帯とインターネットとの連携がますます多くなってきた。携帯により各種類の情報を把握することは当たり前の手段と思われる。時間の制限がなくて、当日の最高温度、最低温度やリアタイムリーな温度などをいつでも了解できるようになっている。それは、インターネット社会の発展の必然的な傾向なのである。
2.2システム全体の設計
システムのニーズ分析とは、ソフト全体のデザインの基本的な構想、方法、枠組みを含めており、ソフト開発の基本的な目標である。ソフトデザインは、ソフトの具体的な機能と要求を中心に行っている。そして、ソフトのデザインは、その具体的な機能と要求を達成するために行っている。したがって、デザインの初期から、とりあえずシステムの具体的な機能と要求を明らかにする必要がある。プロセスチャートは、システムとモジュールのロジック、機能を表示することができるが、具体的なモジュールの物理的な構成や実現のルートを明らかに表示することができなく、システム全体の関係を効果的に表現できない。
天気予報についてのソフトシステムとして、ユーザーの基本的なニーズを満足させるため、以下の機能を持つ。
位置付けの機能：ユーザーが始めてこのソフトを開く時、システムは自動的にユーザーのいる都市へ位置付け、関連情報をサーチすることである。
天気情報の表示：フロントページで、ユーザーが位置付けたり、選択したりする都市の当日の全ての天気情報を表示する。それは、当日の最高温度、最低温度、リアタイムリーな温度、晴れか雨か、空気の質、未来3日の最高温度と最低温度などの基本情報、当日の詳しい情報が含まれている。たとえば、何を着ればいいのか、紫外線の指数などが挙げられる。
都市選択：全国各地の都市リストを表示する。ユーザーは、キーワードでその都市が見つかる。
スクトップ・ツール：時間、日付、その日の基本的な天気情報などが挙げられる。リアタイムリーな温度、晴れか雨か、今いる場所、選択する都市などが含まれている。
2.3機能モジュールの分割と機能
天気情報アプリの特徴とニーズ分析により、５つのモジュールに分類することができる。つまり、3時間毎の天気モジュール、未来3日の天気モジュール、空気の質モジュール、都市リストモジュールとウィジェットモジュールである。
三時間ごとの天気モジュール
天気表示インタ—フェ—スの中央部分に設定し、今の位置付け或いは選択する都市の午前5時から午後5時までの3時間ごとの温度を表示する。それとともに、画像などと結びつけ、晴れか曇りかを表示する。このモジュールにより、その日の天気の変化が分かる。それに応じ、出かける時間を決め、服を選び、心の準備をすることができる。とても便利なのである。
未来三日間の天気モジュール
天気インタ—フェ—スにおける3時間ごとに天気モジュールの下に位置する。今日から未来3日の最高温度と最低温度を表示する。それとともに、画像などと結びつけ、晴れか曇りかを表示する。このモジュールにより、未来3日間に出かける人がいつ出かければいいのか、というのを決めることができる。そして、悪い天気で気分が悪くならないで済む。よく出張する人にとって、これは不可欠なモジュールになるのだ。
空気品質モジュール
天気インタ—フェ—スの右上に位置し、当該都市の当日のPM2.5指数、レベルを表示する。人体が空気から必要な酸素をもらい、正常な生理的活動を維持させる。空気の質は体に直接な影響を与えている。したがって、出かける前空気の質を把握するのは必要である。空気の質が悪ければ、マスクをつけ、有害な物質を最小限に抑えることができる。
都市リストモジュール
天気インタ—フェ—スの上の都市エリアにクリックすれば、都市選択インタ—フェ—スへ切り替わる。このインタ—フェ—スは、全国各地の都市をListViewにいれ、リストという形で表示し、ユーザーに選択させる。リストデータが多すぎて、探せなければ、このページの一番下に検索枠にキーワードを入力すればいい。それで、関連の都市が表示され、早く見つかるのである。選択したら再び天気表示インタ—フェ—スへ戻り、選択された都市の天気情報が表示される。
Widgetウィンドウウィジェットのモジュール
本プログラムをインストールすれば、デスクトップの余白に長く押せば、一般的にスクリーンの真ん中の下にダイアログボックスが現れる。その中、ウィジェットがあるが、クリックすれば、メニューが現れる。そこから「天気通」を選択し、押しながらデスクトップの余白に移せばいい。本ソフトは、4*1というサイズのウィジェットであり、一番上に日付、左に時間、右に都市、温度、晴れか雨かを表示する。データは、3時間ごとに更新する。時計であり、天気も分かる。それは天気アプリケーションの不可欠な機能である。
三 天気通appシステムのテスト
3.1テストの目的と方法
上述のように、システムのデザインに基づき、基本的な機能が実現できる。しかし、どんなに優秀な開発者としても、新規に開発したソフトはきっと多くのbugを持つ。それで、アプリケーションはいつも更新し、グレードアップすることはこれらのbugを解決する方法である。一般的に、新発行のソフトの更新は頻繁といわれる。それは、新規に開発されたものは問題がたくさん存在したからである。したがって、アプリケーションのテストは必要である。
本システムについて、システム・バージョン・コンパチビリティー・テスト、解像度コンパチビリティーテスト、安定性テスト、圧力テストを行った。
3.2テストの結果
系統バージョン兼用性のテスト
市場調査により、現在の携帯システムはほとんどバージョンが4.0以上のものであるため、4.0以上の実機テストを中心に行った。結果が予測通りである。2.3の実機テストの際、widgetのロードが遅く、データ更新が間に合わないといった問題が現れた。しかし、2.3やそれ以下のバージョンを使うことがめったになく、まもなく淘汰されるので、このテストにあまり意味がないと考えられる。
解像度兼用性のテスト
携帯のインタ—フェ—スにおける表示は全部レーアウトファイルによって作成された。android上のレーアウトファイルはある程度のマッピング能力を持っている。そして、レーアウトファイルは全部スワイプ操作ができるため、表示が不完全にならない。各解像度の実機を使ってテストを繰り返してみた結果、予測通りなのである。
安定性テスト
このシステムソフトのインストール・パッケージは、2M程度に過ぎない。多くの機種へのテストを通じ、メモリの占用率が10M程度で、運転時間が無再現に伸びてもシステムが悪くならないことが分かった。運転が順調で、ロードがはやく、反応時間が短く、インタ—フェ—ス間の切り替えが遅くなく、アクセス数が無視できるほど少なく、消耗電力が少ないことが明らかになった。また、テスト過程において、停止したこともなかった。ユーザーの日常的な使用に問題がないと判定できる。
圧力テスト
我々が使っているうち、スクリーンがロックしたり、電話やメールで中止したりして、終わったら続くことができることが明らかであった。携帯の電気が切って、自動的にリセットしたら、このシステムはユーザーが都市への設定を保存することができる。ソフトを開いたら、この前保存した都市の関連天気情報が見つかる。
また、異なるインターネットの環境で、データを移したり、無線ネットを切り替えたりする時、最新の天気情報が表示できるかどうかについて、テストを行った。インターネットの状況が悪い場合、適時に更新しないかもしれない。しかし、インタ—フェ—スにおいて、最新に更新したデータ情報が表示できる。
以上のテストにより、使用ニーズが満足でき、発行できると判定する。今後の使用で、改善し、メンテナンスをし続ける。
終わりに
「天気通」というアプリケーションは、android言語でシステムを開発する。androidの独立した開発性により、モバイルターミナルの開発者と同好者の参入を歓迎する。一緒にコミュニケーションし、一緒に進む。本ソフトのコードは、androidを始めたばかりの人にとってある程度に示唆することができると思う。皆一緒に頑張り、科学技術の発展を楽しめばいい。
「天気通」というアプリケーションの開発で、アプリケーションの開発のプロセスをより深く理解できた。最初のアイデアから、分析、デザイン、テスト、今のまとめまで、色々と勉強になった。まずはレーアウトのデザイン、データの受け取り、データの表示、widget機能の実現まで、勉強の過程で、問題の発展で、問題の分析と解決の過程でもある。それにより、何かをしている場合、できないというのは怖くない。一人で考え、問題の解決方法を見つければ、どんな課題でも解決できるというのが分かった。
謝 辞
本論文の作成にあたり、終始適切な助言を賜り、また丁寧に指導して下さった日本語教育研究室の先生に感謝します。
本研究開発を進めるにあたり、特に大連交通大学ソフトウェア学部の教授に、テーマ選定や研究開発の進め方をご指導していただくばかりでなく、プロセスの実用化に向けて貴重なご意見と激励の言葉をいただきお礼申しあげます。
大学先生の方々には日頃から日本語の勉強を気にかけていただき、優しい言葉で励ましてくださいました。ありがとうございます。
そして、クラスの学生を始め、多くの方々には常に刺激的な議論を頂き、精神的にも支えられました。ありがとうございます。
さらに、本研究の趣旨を理解し快く協力して頂いた、調査対象者の皆様に心から感謝致します。
最後に、学生生活を様々なところで支えてくださった家族に心から感謝します。
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