Μια μεθοδολογία ανάπτυξης και μια αρχιτεκτονική λογισμικού για τις εφαρμογές κινητού ηλεκτρονικού εμπορίου με επίγνωση της περιβάλλουσα...

Abstract

Mobile commerce is gaining importance in the recent years, as an enhanced version of e-commerce for the moving user. The mobile services through which m-commerce takes place operate in highly dynamic environments with diverse characteristics and under varying conditions. The characteristics and conditions of these environments –called context– can be exploited in order to offer a suitable user experience and deliver innovative and enhanced mobile services that will facilitate user interaction, attract new customers and maintain existing ones. Therefore, mobile commerce applications adhering to “anytime and anywhere” paradigm are required to be flexible. They should be able to adapt their user-perceived constituent parts, i.e. their interface, services and content towards a certain context. Several proposals for definition of context have been already proposed originating from various areas related to mobile commerce. However, an integrated, formal and methodological approach for the determination and representation of context, adjusted to special characteristics of mobile commerce applications, has not been insofar presented. This is one challenge we address in this thesis, through a conceptual model that includes: i) a clear and formal definition of context, ii) the depiction of its specific characteristics as metadata, iii) a methodology for its determination and iv) the presentation of an extension of UML class and case diagrams for its representation, all of them tailored to the special nature of mobile commerce applications. Once the context information for an m-commerce application has been determined, the next step in order to achieve the goal of adaptivity is to capture the context information from its sources, process and distribute it to the software components that will use it. In order to offer a complete suite of tools for context management, we propose a software architecture for context information management suitable for m-commerce applications. We describe the functionality and characteristics of its components, as well as the interaction among these different components. The usage of context information in order to achieve the ultimate goal of adaptivity should be done from a subsystem designed in such way that will simplify and homogenize the relevant processes and at the same time promote the independence of the code of the main application from the adaptation code. Addressing this issue, in this thesis we propose an approach for developing adaptive mobile commerce applications, adhering to the separation of concerns principle, which is offered by the aspect-oriented paradigm. By clearly separating the work required for the development of the application logic from that required for enabling application’s adaptive behavior, this approach reduces the development effort and at the same time promotes the flexibility, manageability and maintainability of adaptive m-commerce applications.

Το κινητό ηλεκτρονικό εμπόριο κερδίζει τα τελευταία χρόνια την προσοχή τόσο των ερευνητών όσο και της βιομηχανίας λογισμικού σαν μια εμπλουτισμένη μορφή του ηλεκτρονικού εμπορίου για τον κινούμενο χρήστη. Οι κινητές υπηρεσίες μέσω των οποίων υλοποιείται το κινητό εμπόριο, λειτουργούν σε εξαιρετικά δυναμικά περιβάλλοντα με ποικιλομορφία χαρακτηριστικών και κάτω από γρήγορα μεταβαλλόμενες συνθήκες. Τα χαρακτηριστικά και οι συνθήκες αυτών των περιβαλλόντων –τα οποία καλούνται περιβάλλουσα κατάσταση (context)- μπορούν να αξιοποιηθούν προκειμένου να προσφερθούν καινοτόμες και επαυξημένες υπηρεσίες οι οποίες θα διευκολύνουν την αλληλεπίδραση του χρήστη-υπολογιστή, θα προσελκύσουν νέους πελάτες και θα διατηρήσουν την αφοσίωση των υπαρχόντων πελατών. Επομένως, οι εφαρμογές κινητού ηλεκτρονικού εμπορίου, οι οποίες λειτουργούν στο διευρυμένο πλαίσιο του «οπουδήποτε και οποτεδήποτε», θα πρέπει να είναι ευέλικτες και να προσαρμόζουν την συμπεριφορά τους κατάλληλα στις μεταβαλλόμενες συνθήκες του περιβάλλοντος λειτουργίας τους. Δηλαδή θα πρέπει να μπορούν να προσαρμόζουν σε μια συγκεκριμένη περιβάλλουσα κατάσταση (context), τα συστατικά τους που είναι αντιληπτά από τον χρήστη, δηλαδή το περιεχόμενο που προσφέρουν, τις λειτουργίες που παρέχουν, όπως επίσης και τις διεπαφές μέσω των οποίων είναι προσπελάσιμες. Πολλές προτάσεις για τον ορισμό της περιβάλλουσας κατάστασης έχουν διατυπωθεί σε επιστημονικούς χώρους συγγενείς προς το κινητό ηλεκτρονικό εμπόριο, ωστόσο δεν έχει ακόμα παρουσιαστεί μια ολοκληρωμένη και τυποποιημένη μεθοδολογική προσέγγιση για τον προσδιορισμό και την αναπαράσταση της περιβάλλουσας κατάστασης, προσαρμοσμένη στα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά των εφαρμογών του κινητού ηλεκτρονικού εμπορίου. Αυτή είναι μια από τις προκλήσεις αντιμετωπίζουμε σε αυτή τη διδακτορική διατριβή, με την πρόταση ενός εννοιολογικού μοντέλου που περιλαμβάνει: i) έναν σαφή και τυποποιημένο ορισμό της περιβάλλουσας κατάστασης, ii) την περιγραφή των ιδιαίτερών της χαρακτηριστικών σαν μετα-δεδομένα, iii) μια μεθοδολογία για τον προσδιορισμό της και iv) την παρουσίαση μιας επέκτασης των διαγραμμάτων UML για την αναπαράστασή της, προσαρμοσμένα κατάλληλα στην ιδιαίτερη φύση των εφαρμογών κινητού ηλεκτρονικού εμπορίου. Από τη στιγμή που η περιβάλλουσα πληροφορία (δηλαδή οι παράμετροι της περιβάλλουσας κατάστασης) μιας εφαρμογής κινητού ηλεκτρονικού εμπορίου έχει προσδιοριστεί, το επόμενο βήμα για την επίτευξη του στόχου της προσαρμογής είναι η διαδικασία της συλλογής της περιβάλλουσας πληροφορίας από τις διάφορες πηγές, η επεξεργασία της και η διανομή της στις συνιστώσες του λογισμικού που θα τη χρησιμοποιήσουν προκειμένου να προσφέρουν προσαρμοστικές εφαρμογές κινητού ηλεκτρονικού εμπορίου. Προκειμένου να συμπληρώσουμε τα εργαλεία διαχείρισης της περιβάλλουσας κατάστασης παρουσιάζουμε μια αρχιτεκτονική λογισμικού για τη διαχείριση της περιβάλλουσας πληροφορίας κατάλληλη για τις εφαρμογές κινητού ηλεκτρονικού εμπορίου. Περιγράφουμε τη λειτουργικότητα και τα χαρακτηριστικά των επιμέρους συνιστωσών λογισμικού, όπως επίσης και τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ τους. Η χρήση της περιβάλλουσας πληροφορίας προκειμένου να επιτευχθεί ο τελικός στόχος της προσαρμογής, θα πρέπει να γίνει από ένα υποσύστημα το οποίο θα σχεδιαστεί με έναν τέτοιο τρόπο ώστε να απλοποιεί και να ομογενοποιεί τη διαδικασία της προσαρμογής και ταυτόχρονα να προωθεί την ανεξαρτησία του κώδικα της κύριας εφαρμογής από τον κώδικα που θα πραγματοποιήσει την προσαρμογή. Αντιμετωπίζοντας αυτή την πρόκληση, σε αυτή τη διατριβή προτείνουμε μια προσέγγιση ανάπτυξης προσαρμοστικών εφαρμογών κινητού εμπορίου η οποία στηρίζεται στην αρχή του διαχωρισμού των ενδιαφερόντων, (separation of concerns), που προσφέρει το προσανατολισμένο σε απόψεις υπόδειγμα προγραμματισμού (aspect-oriented paradigm). Με τον σαφή διαχωρισμό της εργασίας που απαιτείται για την ανάπτυξη της λογικής της κύριας εφαρμογής από την εργασία που απαιτείται για την υλοποίηση της προσαρμογής της συμπεριφορά της, αυτή η προσέγγιση μειώνει την προσπάθεια ανάπτυξης των εφαρμογών και παράλληλα υποστηρίζει την ευελιξία, την αποτελεσματική διαχείριση και συντήρηση των προσαρμοστικών εφαρμογών κινητού ηλεκτρονικού εμπορίου.