Diseño e implementación de una aplicación móvil android para el seguimiento de rutas de transporte urbano en el municipio de Yopal

Introducción

La globalización tecnológica ha obligado a las empresas a cambiar su forma de realizar los negocios; debido a la gran competencia que esta ha generado en el mercado. Por esta razón, es necesario que las empresas diseñen herramientas para agilizar los procesos que realizan sin perder calidad.

Por otra parte, ahora las personas tienen al alcance dispositivos móviles que soportan la instalación de aplicaciones y datos o conexión a wi-fi para la navegación en Internet, lo que ha modificado sus hábitos de consumo y la forma de adquirir productos ¹.

En estas circunstancias, es importante adoptar los cambios que la tecnología ofrece, para tener una mayor interacción con el usuario. En concreto, el uso de aplicaciones móviles facilita la comunicación entre las empresas de transporte urbano y el usuario, por lo que es conveniente mostrar información de manera rápida y sencilla, de modo que el usuario puede acceder a esta desde sus dispositivos electrónicos.

Los usuarios que usan el servicio de transporte urbano desconocen en muchas ocasiones el trayecto y los lugares por los que pasa el microbús, viéndose con frecuencia en la necesidad de preguntarle sobre esto al conductor, y no pocas veces este detiene el vehículo para responder a la inquietud del usuario.

Analizando esta situación, se plantea como solución el desarrollo de Rutas Yopal, una aplicación móvil en Android, que contará con las rutas actualmente disponibles, además de opciones para que el usuario busque la ruta que mejor le sirve para llegar a su destino.

Durante el desarrollo del proyecto se plantean los requisitos funcionales y no funcionales que la aplicación debe cumplir para su correcto funcionamiento. Estos son necesarios para la realización de los diagramas en UML, los cuales permitirán entender la interacción entre esta y el usuario.

Con los diagramas obtenidos se procede a realizar la codificación haciendo uso del entorno de desarrollo Android Studio. Adicionalmente, se contará con la interacción de la plataforma Firebase para el almacenamiento de los datos a usar en la lista de barrios que contiene la aplicación, y los permisos de Google Maps para que se pueda visualizar el mapa.

La metodología XP (Extreme Programming) es “un enfoque para el desarrollo de software que utiliza buenas prácticas de desarrollo y las lleva a los extremos. Se basa en valores, principios y prácticas esenciales. Los cuatro valores son la comunicación, la simplicidad, la retroalimentación y la valentía” ²

La metodología XP propone un lineamiento para garantizar que se hagan las cosas que se consideran más relevantes en el proyecto, dividiéndolo en cuatro fases con el fin de no realizar acciones innecesarias:

Fase de planeación Fase de diseño Fase de codificación Fase de pruebas

Fase de planeación

En la fase de planeación se llevaron a cabo reuniones con el jefe operativo de la empresa Coocatrans Ltda., para conocer el número de rutas existentes y de esta forma iniciar la creación de las historias de usuario y definir los requerimientos funcionales y no funcionales para el desarrollo de la aplicación. A continuación, se explica qué significan estas últimas:

Historias de usuario: Constituyen la representación de un requisito que se escribe usando un lenguaje común con el usuario, para determinar las funciones que debe cumplir la aplicación.

Tabla 1 Crear rutas de transporte Historia de usuario Numero: 01 Usuario: Cliente Nombre historia: Crear buscador de ruta Prioridad en negocio: Alta Riesgo de desarrollo: Bajo Puntos estimados: 1 Iteración asignada: 02 Programador responsable: Policarpo Galindo Descripción: Trazar las rutas que realizan las busetas en el área urbana de Yopal. Validación: El usuario puede seleccionar una de las rutas establecidas y ver el trayecto.

Tabla 2 Crear bucador de rutas Historia de usuario Numero: 02 Usuario: Cliente Nombre historia: Crear buscador de ruta Prioridad en negocio: Alta Riesgo de desarrollo: Bajo Puntos estimados: 1 Iteración asignada: 02 Programador responsable: Policarpo Galindo Descripción: Crear una lista de barrios por la cuales pasa la buseta, para poder consultar escribiendo el nombre del barrio Validación: El usuario obtendrá una respuesta luego de escribir el nombre del barrio

Requerimientos funcionales

Indican cómo debe responder la aplicación cuando el usuario interactúa con ella.

Tabla 3 Autenticación de usuario Código RF01 Prioridad E-Esencial Título Autenticación de usuario Descripción: El usuario deberá autenticarse utilizando una cuenta activa de Google para acceder a la aplicación. Una vez autenticado no tendrá que realizar este proceso hasta que seleccione la opción “cerrar sesión”. Si el usuario no se ha autenticado, tendrá la opción de añadir una cuenta para que seleccione una existente o cree una nueva cuenta en Google.

Tabla 4 Localizació Código RF02 Prioridad E-Esencial Título Localización Descripción: Al ingresar el usuario a la aplicación, está lo georreferenciará en el punto de localización en el que se encuentre respecto a las coordenadas del mapa de Yopal.

Tabla 5 Búsqueda de barrios Código RF03 Prioridad E-Esencial Título Búsqueda de barrios Descripción: El usuario tendrá la opción de hacer una búsqueda ingresando el nombre del barrio y la aplicación mostrara las rutas que pasan por este barrio. Esta información se mostrará en una lista.

Tabla 6 trayecto Código RF04 Prioridad E-Esencial Título Trayecto Descripción: El usuario seleccionara una de las opciones que se encuentra en el menú (ruta 1, …ruta 13) y la aplicación le mostrará en un mapa el trayecto que sigue la buseta.

Tabla 7. Cerrar sesión Código RF05 Prioridad E-Esencial Título Cerrar sesión Descripción: El usuario podrá salir de la aplicación seleccionando la opción “Cerrar sesión” que se encuentra en el menú.

Requerimientos no funcionales

Son necesarios para el correcto funcionamiento de la aplicación.

Tabla 8 Facilidad de uso Código RF01 Prioridad E-Esencial Título Facilidad de uso Descripción: ELa aplicación debe ser fácil de usar, para todo tipo de usuarios (expertos y no expertos).

Tabla 9 Dispositivos Android Código RF02 Prioridad E-Esencial Título Dispositivos Android Descripción: La aplicación se ejecutará en dispositivos Android versión 4.2.2 y posteriores.

Tarea de ingeniería Número tarea: 2 Número historia: 1. Crear rutas de transporte urbano Nombre tarea: Visualizar el trayecto de las rutas Tipo de tarea: Desarrollo Puntos estimados: Fecha de inicio: Agosto 16 de 2016 Fecha Fin: Octubre 15 de 2016 Programador responsable: Policarpo Malabar Galindo Pérez Descripción: Desarrollar y programar la interfaz para que los usuarios puedan visualizar el trayecto que realiza la buseta, a través de la aplicación. Validación: El usuario obtendrá una respuesta luego de escribir el nombre de un barrio.

Tabla 10 Base de datos Firebase Código RF03 Prioridad E-Esencial Título Base de datos Firebase Descripción: Se hace uso de la plataforma Firebase para almacenar la información de los barrios.

Tabla 11 Google Maps Código RF04 Prioridad E-Esencial Título Google Maps Descripción: Habilitar en la consola de desarrollador de Google los permisos para hacer uso de Google Maps.

Tabla 12 Autenticación Firebase Código RF05 Prioridad E-Esencial Título Autenticación Firebase Descripción: Habilitar en la plataforma de Firebase el inicio de sesión con cuenta de Google.

Tabla 13 Conexión a internet Código RF06 Prioridad E-Esencial Título Conexión a internet Descripción: Se requiere que el dispositivo cuente con conexión a Internet para acceder a la información que la aplicación contiene.

Tareas de ingeniería

Tabla 14 Diseño de diagramas UML Tarea de ingeniería Número tarea: 1 Número historia: Nombre tarea: Diseño de diagramas UML Tipo de tarea: Diseño Puntos estimados: Fecha de inicio: Julio 29 de 2016 Fecha Fin: Agosto 15 de 2016 Programador responsable: Policarpo Malabar Galindo Pérez Descripción: Realizar diagramas UML (Diagrama de casos de uso, diagrama de actividades y diagrama de secuencias), para comprender la interacción entre el usuario y el sistema. Validación: El usuario obtendrá una respuesta luego de escribir el nombre de un barrio.

Tabla 15 Buscar y mostrar barrios Tarea de ingeniería Número tarea: 3 Número historia: 2. Crear buscador de ruta Nombre tarea: Inicio de sesión Tipo de tarea: Desarrollo Puntos estimados: Fecha de inicio: Noviembre 15 de 2016 Fecha Fin: Diciembre 14 de 2016 Programador responsable: Policarpo Malabar Galindo Pérez Descripción: Se creará una lista de barrios, para que los usuarios puedan consultar la ruta que quieren, escribiendo el nombre del barrio. Validación: El usuario obtendrá una respuesta luego de escribir el nombre de un barrio.

Tabla 16 Inicio de sesión Tarea de ingeniería Número tarea: 4 Número historia: Nombre tarea: Inicio de sesión Tipo de tarea: Desarrollo Puntos estimados: Fecha de inicio: Diciembre 14 de 2016 Fecha Fin: Enero 16 de 2017 Programador responsable: Policarpo Malabar Galindo Pérez Descripción: Desarrollar y programar la interfaz de inicio de sesión, para que los usuarios ingreses los datos (correo y contraseña), que serán validados por el sistema, para realizar el registro en la aplicación. Una vez validado el usuario ingresara a la actividad principal de la aplicación. Validación: El usuario obtendrá una respuesta luego de escribir el nombre de un barrio.

Fase de diseño

En la fase de diseño se realizan los diagramas UML (Lenguaje Unificado de Modelado), a fin de tener una perspectiva de lo que hace el sistema al interactuar con el usuario.

Casos de uso: Se establecen los actores que van a intervenir en el desarrollo de la aplicación, teniendo en cuenta los requisitos planteados anteriormente, para dar cumplimiento a la tarea que cada uno debe cumplir en la la realización del proyecto ³.

Figura 1. Caso de Uso - Inicio de sesión

Tabla 17 Caso de uso - inicio de sesión Nombre del caso de uso: Inicio de sesión Actor: Usuario Propósito: Ingresar a la aplicación Resumen: El usuario ingresa sus datos de su cuenta en Google (correo y contraseña). Pre-condición El usuario debe tener Internet (datos o wi-fi). Usuario Sistema 1. El usuario ingresa a la aplicación 2. El sistema muestra botón de iniciar sesión 3. El usuario selecciona botón e ingresa los datos correspondientes 4. El sistema valida la información suministrada. Si los datos son válidos los envía a la actividad principal; de lo contrario, envía un mensaje informando que no se ha podido iniciar sesión. 5. El sitema guarda la información.

Figura 2 Caso de Uso - Seleccionar ruta

Tabla 18 Caso de uso - seleccionar ruta Nombre del caso de uso: Seleccionar ruta Actor: Usuario Propósito: Seleccionar una opción del menú Resumen: Cuando el usuario haya iniciado sesión, podrá seleccionar una ruta y ver el trayecto trazado en el mapa. Pre-condición El usuario debe tener internet (datos o wi-fi). El usuario debe haber iniciado sesión. Sistema Usuario Sistema 1. El usuario inicia sesión 2. El sistema muestra el mapa 3. El usuario selecciona una ruta 4. El sistema muestra el trayecto

Figura 3 Caso de Uso - Buscar ruta

Tabla 19 Caso de uso - buscar ruta Nombre del caso de uso: Buscar ruta Actor: Usuario Propósito: Filtrar lista de acuerdo con el barrio que se escriba Resumen: Cuando el usuario seleccione la opción de barrios, se mostrará la lista de barrios y contará con la opción de búsqueda para filtrar los resultados. Pre-condición El usuario debe tener internet (datos o wi-fi). El usuario debe haber iniciado sesión. Sistema Usuario Sistema 1. El usuario selecciona opción barrios 2. El sistema muestra lista de barrios 3. El usuario escribe el nombre de un barrio 4. El sistema filtra la lista y muestra los resultados que corresponden con la búsqueda.

Diagramas de secuencias: Muestra una interacción que representa la secuencia de mensajes entre instancias de clases, componentes, subsistemas o actores. El tiempo fluye por el diagrama y muestra el flujo de control de un participante a otro. Se utilizan diagramas de secuencia para visualizar instancias y eventos en lugar de clases y métodos. En el diagrama, puede aparecer más de una instancia del mismo tipo. También puede haber más de una ocurrencia del mismo mensaje. ⁴.

Figura 4 Diagrama de secuencia - Inicio de sesión

Figura 5 Diagrama de secuencia - Seleccionar ruta

Figura 6 Diagrama de secuencia - Buscar ruta

Diagramas de actividades

Muestra el proceso que realiza el programa a través de una serie de acciones entre el usuario y el sistema al momento de ejecutarlo ⁵.

Figura 7 Diagrama de actividades - Inicio de sesión

Figura 8 Diagrama de actividades - Seleccionar ruta

Figura 9 Diagrama de actividades - Buscar ruta

Fase de codificación

Se mostrará una parte del código y la interfaz gráfica que se utilizó para llevar a cabo el proyecto.

Login: Se habilita en la plataforma de Firebase el uso de la cuenta de Google para el inicio de sesión (ver Fig. 10).

Figura 10 Método de inicio de sesión

En la Fig. 11, por otro lado, se enseña parte del código que se usó para llevar a cabo la comprobación y el registro de la cuenta de Google en la aplicación

Figura 11 Código para LoginActivity

La Fig. 12 constituye la interfaz necesaria para que el usuario seleccione una cuenta o añada otra para ingresar a la información de la aplicación.

Figura 12 Interfaz de inicio de sesión

Menú

Para la navegación en la aplicación se ha usado un NavDrawer, que permite tener un menú desplegable, para que el usuario seleccione una de las opciones.

En la Fig. 13 se enseña parte del código que se usó para crear el menú en la aplicación

Figura 13 Código para menú

La Fig. 14 reproduce la interfaz para que el usuario seleccione una de las opciones de ruta para visualizarla en el mapa

Figura 14 Interfaz del menú

Google Maps: En la consola se debe registrar el desarrollador de Google, para habilitar la Api de Google Maps y tener el permiso de usarla en la aplicación móvil (ver Fig. 15).

Figura 15 Habilitar Google Maps

En la Fig. 16 se enseña parte del código que se usó para implementar el método OnMapReadyCallback, para que la poli línea se pueda ver en el mapa al momento de ejecutar la aplicación.

Figura 16 Código de fragment

La Fig. 17 es la interfaz de la aplicación para visualizar el trayecto de la ruta en el mapa.

Figura 17 Interfaz de trayecto

RecyclerView:

Esta aplicación se usa para mostrar la información de los barrios en una lista, también se usará para que al momento de hacer la búsqueda se filtre la información y esta se muestra de manera ordenada en la lista.

Figura 18 RecyclerView ⁶

En la Fig. 19 se hace referencia a la conexión con la base de datos en Firebase para que se muestre la información almacenada.

Figura 19 Código conexión con Firebase

En la Fig. 20 se enseña parte del código del adaptador del RecyclerView

Figura 20 Código UserAdapter

La Fig. 21 enseña parte del código que contiene las variables usadas en el recyclerview, estas deben coincidir con las que se encuentran en la base de datos para evitar conflictos.

Figura 21 Código UserBarrios

La Fig. 22 es el formato JSON, para la creación de la base de datos en Firebase.

Figura 22 Base de datos Firebase

La Fig. 23 representa el ejemplo para habilitar el permiso de lectura, con el fin de que la aplicación acceda a la información de los barrios, que se encuentra almacenada en la base de datos

Figura 23 Habilitar permiso de lectura

En la Fig. 24 se enseña la lista de barrios, y en la 25 se realiza el filtrado escribiendo el nombre del barrio.

Figura 24 Interfaz de lista de barrios

Figura 25 Interfaz de búsqueda de barrios

Fase de pruebas

Se realizan cuando se han completado las etapas anteriores y se inicia el correcto funcionamiento del sistema desarrollado. Esta etapa es crucial en el proceso porque permite detectar errores y corregirlos.

Para realizar las pruebas unitarias se utilizó AndroidTest, que viene incluido en Androd Studio . Este test se puede ejecutar en el JVM local o mediante una prueba instrumentada que se ejecute en un dispositivo

Pruebas unitarias

Las pruebas realizadas se hicieron en unas secciones del código para verificar el correcto funcionamiento de los permisos que se habilitan en Android y verificar la conexión que se tiene (wi-fi o datos). Estos permisos son el de INTERNET, ACCESS_FIN_LOCATION Y ACCES_NETWORK_STATE.

Figura 26 Las pruebas instrumentadas (1) de tu proyecto y (2) las pruebas JVM locales ⁷

En la Fig. 27 se enseña el código utilizado para llevar a cabo la prueba de conectividad, y en la Fig. 28 se presenta el resultado obtenido.

Figura 27 Código prueba de conectividad

Figura 28 Resultados prueba de conectividad

La Fig. 29 reproduce el código utilizado para llevar a cabo la prueba de los permisos que requiere la aplicación y la 30 registra un error en AccesFineLocation, debido a que no estaba habilitado el GPS en el celular.

Figura 29 Código prueba de permisos

Figura 30 Resultados prueba de permisos

En la Fig. 30 se registra la prueba de conexión entre Firebase y Android Studio, lo que generó un error que no permitía que la información de la base de datos alojada en Firebase se visualizara en la pantalla del celular. Una vez realizadas las correcciones necesarias. el sistema no genero más mensajes de error.

Figura 31 Prueba UserAdapter

Pruebas de aceptación:

Se realizan con el usuario para verificar el funcionamiento de la aplicación y que este dé la aprobación.

Tabla 20 Prueba de aceptación 01 Prueba de aceptación 01 Seleccionar ruta Descripción Comprobar que los usuarios puedan registrarse con su cuenta de Google, en caso de no tenerla contar con la opción añadir cuenta y finalmente acceder a la aplicación. Especificaciones de entrada Cuenta de Google (correo, contraseña). Criterios de aceptación Que el usuario acceda a la aplicación haciendo uso de su cuenta de Google. Si cumple

Tabla 21 Prueba de aceptación 02 Prueba de aceptación 02 Seleccionar ruta Descripción Comprobar que las rutas de las busetas se puedan visualizar en el mapa. Especificaciones de entrada Estar logueado en la aplicación. Criterios de aceptación Que el usuario pueda seleccionar la ruta que quiere ver y que esta se muestre en el mapa. Si cumple

Tabla 22 Prueba de aceptación 03 Prueba de aceptación 03 Seleccionar ruta Descripción Comprobar que se visualice la lista de barrios por los que pasan las busetas y realizar la búsqueda por barrio. Especificaciones de entrada Estar logueado en la aplicación. Criterios de aceptación que el usuario tenga acceso a la lista de barrios y que el resultado de la búsqueda se corresponda con el barrio que se escribe. Si cumple

Tabla 23 Prueba de aceptación 04 Prueba de aceptación 04 Seleccionar ruta Descripción Comprobar que el usuario pueda salir de la aplicación. Especificaciones de entrada Estar logueado en la aplicación. Criterios de aceptación Que el usuario pueda salir de su cuenta seleccionando en el menú la opción “cerrar sesión”. Si cumple

Conclusiones

A través de la implementación de la metodología XP, llevando a cabo cada una de sus fases (planeación, diseño, codificación y pruebas), se desarrolló la aplicación de manera óptima y ágil.

La utilización de diagramas UML (Lenguaje Unificado de Modelado) permitió comprender la interacción entre el usuario y el sistema, así como la forma en que el sistema debe responder a las peticiones del usuario, presentando de manera visual el comportamiento esperado para iniciar la fase de programación.

Android Studio es de código libre y cuenta con una comunidad que ofrece sus conocimientos para ayudar a los programadores novatos, lo que significó un importante respaldo a la realización del proyecto para solucionar dudas al momento de realizar la programación.

La API (Application Programming Interface) Google Maps permitió integrar el mapa de la ciudad de Yopal y hacer el trazado mediante coordenadas para que el trayecto del autobús fuera visible en la aplicación ^6,7,8.

Por último, el inicio de sesión con la cuenta de Google de la aplicación facilita al usuario el proceso de registro e ingreso, lo cual conlleva a una mayor usabilidad.

Referencias

1. Supervisión de la tecnología: Las aplicaciones móviles alcanzan un nuevo hito. 2009. Publisher Full Text
2. Kendall K, Kendall J. Análisis y diseño de sistemas. Pearson: México; 2005. Publisher Full Text
3. Definición de casos de uso. 2017,. Publisher Full Text
4. Diagramas de secuencia UML: Referencia. 2017. Publisher Full Text
5. Diagramas de actividades UML: Referencia. 2017. Publisher Full Text
6. Ferrer Castellanos L, González Insignares K, Mendoza Vega L. La innovación como factor clave para mejorar la competitividad de las pymes en el departamento del Atlántico, Colombia. Dictamen Libre. 2015;21-36.
7. P. app. Probar tu app | Android Studio. 2017. Publisher Full Text
8. C. tarjetas. Crear listas y tarjetas | Android Developers. 2017. Publisher Full Text
9. Beck K. Una explicación de la programación extrema. Aceptar el cambio. Pearson Educación, S.A: Madrid; 2002.
10. C. Studio. Conoce Android Studio | Android Studio. 2017,. Publisher Full Text
11. About - Google Maps. Google.com. 2016. Publisher Full Text
12. Diseños | Android Developers. 2017. Publisher Full Text
13. Firebase. 2016. Publisher Full Text
14. GOOGLE PLAY STORE, Google. 2016. Publisher Full Text