Основы разработки приложений беспроводных устройств

Лекция 1: Разработка приложений для Windows Phone 7: версия для печати и PDA  Мобильная операционная система Windows Phone 7, ее особенности. Инструментарий разработки, шаблоны.

Особенности Windows Phone 7

Мобильная операционная система Windows Phone 7, разработанная Microsoft, вышла 11 октября 2010 года. 21 октября начались поставки первых устройств на базе новой платформы. В России телефоны с Windows Phone 7 начали продаваться 16 сентября 2011.

Новая операционная система стала огромным сюрпризом в первую очередь для тех, кто уже пользовался мобильными устройствами на базе ОС Microsoft — в частности, последними поколениями Windows Mobile 6 (версии 6, 6.1, 6.5). До этого в течение очень долгого времени операционная система развивалась эволюционным путем, сохраняя обратную совместимость и основные особенности взаимодействия с пользователем. Windows Phone 7 коренным образом изменила — можно даже сказать, перевернула — все принципы построения мобильной операционной системы Microsoft. 8

Первой и самой главной особенностью Windows Phone 7 стало абсолютно новое ядро системы. Microsoft утверждает, что ядро было полностью переписано с учетом современных требований и приоритетов. У такого решения есть ряд весомых плюсов: всё ядро пишется по единой концепции, с ясной и четкой структурой, все компоненты логически увязаны и согласованно взаимодействуют между собой — в противоположность ситуации, когда ядро слеплено из самых разных кусков кода, часть из которых работает аж с 2002 года, а сверху на все это дело навешана куча заплаток и дополнительных модулей, призванных хоть как-то осовременить систему. Кроме того, ядро хорошо оптимизировано под современную аппаратную платформу, учитывает особенности современных компонентов.

Однако из этого плюса вытекает и основной минус, который очень больно ударил именно по верным поклонникам Microsoft. Новая система несовместима с Windows Mobile. Поэтому все привычные наработки и сценарии использования, все созданные и выпущенные на рынок программы, весь накопленный опыт по работе с системой отправляются на свалку истории. Более того, Microsoft очень быстрыми темпами свернула и поддержку, и сетевые сервисы, которые незадолго до этого создавала для WM6. В частности, были закрыты сервис онлайн-резервирования файлов пользователей и магазин приложений для Windows Mobile 6 (впрочем, последний и так никогда не был популярен).

Вторым важным новшеством стало то, что Microsoft решила ограничить фантазию производителей и сформировала жесткие требования к аппаратной платформе устройств под Windows Phone 7. Процессор должен иметь частоту не менее 1 ГГц (плюс, процессоры сертифицируются), оперативную память не менее 256 МБ, память для хранения данных не менее 8 ГБ, экран должен иметь одно из стандартизированных разрешений (800 x 480 и 320 x 480) и 4-точечный мультитач. В устройстве обязательно должны быть GPS-приемник, акселерометр, компас, FM-радио, камера со вспышкой. Самое интересное, что жестко регламентировано количество и функциональность кнопок. Всего их должно быть шесть: аппаратные кнопки включения, регулировки громкости и вызова камеры на боковых гранях, а также клавиши управления под экраном: назад, старт, поиск. Последние могут быть как сенсорными, так и аппаратными.

Вторым направлением, на котором произошли серьезные изменения, стала полностью переработанная концепция взаимодействия телефона и пользователя.

Во-первых, Microsoft предложила новую концепцию использования телефона вообще, предполагающую максимально тесную интеграцию телефонных и интернет-сервисов. Конкуренты Microsoft уже приучили потребителей к мысли, что современный смартфон должен иметь постоянное подключение не только к сотовым сетям, но и к интернету, откуда постоянно получает новую информацию. Microsoft творчески расширила эту концепцию: в Windows Phone предлагается вообще стереть разницу между сотовой связью и интернетом. Т.е. если нужно связаться с пользователем, то это можно сделать практически в любой момент не только через телефонный номер, но и через социальные сервисы в интернете, которыми он пользуется для общения. В идеале, в будущем грань между сервисами, которые предоставляются сотовыми сетями (голосовые вызовы, СМС, ММС и т.д.) и интернетом (почта, мессенджеры, сообщения социальных сетей и чаты там же, а также многое-многое другое), вообще должна стереться, они превратятся в средства общения одного порядка. И пользователь сможет выбирать те способы коммуникации, которые максимально удобны для него в текущий момент. Например, в новой версии Windows Phone 7 Mango диалог с контактом уже показывается в виде единой ленты независимо от того, через какие средства связи он велся.

Во-вторых, для новой телефонной ОС был разработан абсолютно новый пользовательский интерфейс системы, названный Metro. Для стиля Metro были разработаны собственные принципы, которыми Microsoft руководствовалась при создании операционной системы и собственных приложений. Этими же принципами компания призывает руководствоваться и создателей сторонних приложений. 9

Главным принципом системы является концентрация на контенте пользователя. Ведь при работе с электронным устройством пользователь хочет либо получить доступ к своим данным, либо быстро, удобно и минимально отвлекаясь от других дел решить какую-то свою задачу. Поэтому роль интерфейса сводится к тому, чтобы быстро и удобно провести пользователя туда, где он сможет сделать то, что хотел. Интерфейс теряет свое самостоятельное значение "лица" устройства, превращаясь просто в указатель пути к нужной пользователю функции. Следуя этой логике, Microsoft призывает максимально "вычистить" интерфейс: убрать все второстепенные и декоративные элементы, которые только отвлекают пользователя, оставив лишь самое главное. Это должно облегчать для пользователя навигацию и восприятие информации.

Разумеется, интерфейс должен быть приятным на вид и оставлять хорошее впечатление. Однако его красота не должна идти в ущерб простоте, скорости и информативности. Поэтому у дизайнеров остается не так уж много визуальных средств для работы. Тем не менее, Microsoft считает, что и имеющимися средствами можно достичь нужных результатов. Во-первых, следует уделять повышенное внимание шрифтам и атрибутам шрифтов. Размер, стиль и расположение надписи сами по себе могут очень многое сказать. Иногда визуальное впечатление от надписи может оказаться чуть ли не сильнее, чем информационная составляющая — и этим надо пользоваться. Для Windows Phone 7 Microsoft разработала специальный шрифт семейства Segoe. Особое внимание при разработке шрифта уделили его читаемости. В результате пользователь может распознать надпись даже с одного беглого взгляда, не нужно вчитываться в буквы. Кроме того, шрифт сохраняет читаемость даже в очень мелких надписях. Наконец, и Microsoft это особо подчеркивает, шрифт получился просто визуально красивым.

Второй важный приоритет: интерфейс должен быть динамичным и ориентированным на движение. Это довольно сложно объяснить словами, но идея состоит в том, что само построение и внешний вид интерфейса должны побуждать пользователя двигаться вперед, показывать ему, что дальше есть еще больше возможностей и дополнительной информации. В качестве примера можно привести известную (и вызвавшую в свое время очень много споров) черту интерфейса, когда в правой части экрана появляется кусочек заголовка следующего экрана.

В концепции Metro очень важная роль возложена на анимацию интерфейса. Она должна "отвлекать и развлекать пользователя". Красиво анимированный интерфейс с интересно выстроенными переходами и эффектами уже сам по себе формирует очень хорошее впечатление от работы с ним. Анимация делает интерфейс живым. Microsoft призывает всячески усиливать это впечатление. Например, активные элементы и кнопки должны реагировать на нажатие: колебаться или прожиматься. Переход с экрана на экран обязательно должен осуществляться с анимационным эффектом.

В системе предусмотрено очень много разных, подчас очень интересных видов анимации. Например, в почтовом клиенте при переходе от просмотра папки "Входящие" к просмотру отдельного письма имя отправителя и тема письма не уходят с экрана, а как бы "перелетают" на новый экран. При нажатии на кнопку "Отправить" письмо уменьшается и улетает за верхнюю грань экрана.

На анимацию возложены и другие задачи. Анимационные переходы маскируют время, необходимое системе на обработку команд пользователя. В идеале, при правильно построенной анимации, пользователь вообще не будет замечать, что приложение "задумалось". Благодаря красивой анимации он вообще не отметит, что переход от одной страницы к другой занял некоторое время.

Microsoft призывает отказаться от копирования в виртуальных интерфейсах предметов и эффектов реального мира, вместо этого более активно используя те возможности, которые дарит виртуальное пространство. Поэтому для интерфейса Metro пропагандируется переход от иконографики к инфографике. Современные меню почти всегда построены на иконках, т.е. статических картинках, которые позволяют только найти и запустить приложение. Поэтому разработчики считают своим долгом создать для приложения максимально привлекательную иконку, как правило стилизованную под кнопку (с имитацией трехмерности и пр.). Визуальный компонент для них решающий.

Подход инфографики состоит в том, что элемент меню должен не просто обеспечивать запуск приложения, но и сам по себе давать нужную информацию, к этому приложению относящуюся: текущее состояние, наличие новых уведомлений, другую информацию. Таким образом, основное меню является для пользователя не просто панелью запуска, а полноценным информационным табло, на котором он с одного взгляда может выхватить новые события, произошедшие в системе, и быстро среагировать.

Третье направление: полностью изменена схема взаимодействия системы с пользователем и сторонними приложениями. Microsoft утверждает, что новая концепция стала результатом долгой и кропотливой работы по анализу требований современных пользователей к современным смартфонам. На основе этого анализа были выбраны новые приоритеты в разработке системы. Ими стали:

• Безопасность системы, приложений, данных пользователя. Защита целостности системы, программ и данных пользователя, а также оборона от внешних и внутренних вторжений и врагов.

• Высокая скорость и эффективность работы. Система и приложения должны работать очень быстро, чтобы у пользователя не возникало раздражения от медленной реакции на его действия.

• Надежность. Система должна работать не только быстро, но и стабильно: без сбоев, зависаний, вылетающих приложений, спонтанных перезагрузок и т.д.

• Простота и удобство использования. Современный пользователь не хочет лазать по дебрям меню настроек, выполнять сложные последовательности действий и т.д. Он хочет быстро и с минимальными усилиями получать нужный ему результат. Все должно быть просто, ясно и интуитивно понятно.

Примеры устройств на платформе Windows Phone 7

HTC Mozart

HTC Mozart - аппарат из первой волны телефонов от фирмы HTC под управлением Windows Phone 7.

Рис. 1.1.  HTC Mozart

Основные характеристики:

• Операционная система MS Windows Phone 7

• Процессор Qualcomm QSD8250, 1000 МГц

• ОЗУ 576 Мб

• Экран 3.7" SuperLCD 480*800 пикс

• Камера 3264 x 2448 (8 мп.)

• 8 Гб встроенной памяти

Nokia Lumia 800

Nokia Lumia 800 позиционировался Nokia как "аппарат-флагман" компании в 2011 году.

Рис. 1.2.  Nokia Lumia 800

Основные характеристики:

• процессор Qualcomm MSM 8255 1,4 ГГц

• операционная система Windows Phone 7.5 (Mango);

• цветной ClearBlack-дисплей, диагональ 3,7 дюйма, 480?800 пикселей

• оперативная память 512 МБ, флеш-память 16 ГБ

• связь GSM 850/900/1800/1900 МГц, GPRS/EDGE

• связь 3G UMTS 900/2100 МГц, HSDPA (14,4 Мбит/с); HSUPA (5,76 Мбит/с);

• Bluetooth v2.1 + EDR, A2DP

• Wi-Fi 802.11b/g/n;

• GPS, A-GPS;

• FM-радио со стереозвуком

• датчик положения в пространстве

• датчик освещенности

• датчик приближения

• электронный компас (магнетометр);

• фотокамера с разрешением 8 мегапикселей и автофокусом, запись видео 720p@30 fps

• аккумулятор 1450 мА•ч

• размеры 116x61x12 мм

• масса 142 грамма

Samsung Omnia W

Рис. 1.3.  Samsung Omnia W

Основные характеристики:

• Класс: смартфон

• Форм-фактор: моноблок

• Материалы корпуса: металл, полуглянцевый пластик

• Операционная система: Microsoft Windows Phone 7.5 Mango

• Сеть: GSM/EDGE 850/900/1800/1900 МГц, UMTS/HSDPA 850/1900 МГц

• Процессор: 1.4 ГГц на платформе Qualcomm MSM8255

• Оперативная память: 512 МБ

• Память для хранения данных: 8 ГБ

• Интерфейсы: Wi-Fi (b/g/n), Bluetooth 2.1 (A2DP,EDR), разъем microUSB (USB 2.0) для заряда/синхронизации, 3.5 мм для гарнитуры

• Экран: емкостный, Super AMOLED 3,7" с разрешением 800x480 точек (WVGA), автоматическая регулировка уровня подсветки

• Камера: 5 МП с автофокусом, видео записывается в 720p разрешении (1280x720 точек), светодиодная вспышка, фронтальная VGA камера

• Навигация: GPS/ГЛОНАСС

• Дополнительно: акселерометр, датчик света, сенсор приближения, FM-радио

• Батарея: съемная Li-Ion емкостью 1500 мАч

• Габариты: 115,6 x 58,8 x 10,9 мм

• Вес: 115 г

Инструментарий разработки, шаблоны и первое приложение

Инструментарий

Visual Studio 2010

Чтобы разрабатывать для Windows Phone потребуется Visual Studio 2010 c Service Pack 1 редакции Professional или выше. Если у вас нет Visual Studio 2010, при установке инструментарий разработки для Windows Phone, автоматически будет установлена бесплатная версия Visual Studio 2010 Express for Windows Phone, на которой также можно разрабатывать приложения под Windows Phone:

Обе версии интегрированных средств разработки Visual Studio предоставляют разработчику полноценные возможности по отладке на устройстве и эмуляторе такие же, какие есть у разработчиков приложений под настольную версию Windows.

Обратите внимание, что для того, чтобы отлаживаться на устройстве, помимо собственно устройства и кабеля для подключения его к компьютеру разработчика, на компьютере со средствами разработки необходимо иметь установленное ПО Zune (http://zune.net). Также перед развертыванием приложения и отладкой, требуется зарегистрировать устройство или "разлочить", с использованием утилиты Windows Phone Developer Registration Tool, которая устанавливается вместе с Windows Phone SDK.

Windows Phone SDK

Этот пакет, доступный для скачивания на сайте App Hub http://create.msdn.com содержит всё необходимое, для того, чтобы начать разработку. На апрель 2012г., последняя версия инструментария доступна в версии Windows Phone SDK 7.1 Release Candidate в лицензии "Go Live" с возможностью разрабатывать свои приложения и публиковать их в Windows Phone Marketplace. Windows Phone SDK 7.1 Release Candidate содержит следующие компоненты:

• Windows Phone SDK 7.1

• Windows Phone Emulator

• Windows Phone SDK 7.1 Assemblies

• Silverlight 4 SDK and DRT

• Windows Phone SDK 7.1 Extensions for XNA Game Studio 4.0

• Expression Blend SDK for Windows Phone 7

• Expression Blend SDK for Windows Phone OS 7.1

• WCF Data Services Client for Windows Phone

• Microsoft Advertising SDK for Windows Phone

Если у вас не установлена версия Visual Studio 2010 редакции Professional, Expression Bland 4 или XNA Game Studio 4.0, в процессе установки также будут скачаны и установлены:

• Visual Studio 2010 Express for Windows Phone

• Expression Blend 4 for Windows Phone

• XNA Game Studio 4.0

Expression Blend и Expression Blend for Windows Phone

Expression Blend – это интерактивный визуальный дизайнер для XAML, технологии описания интерфейса для приложений Silverlight и Windows Presentation Foundation (WPF). Это отличное средство разработки, которое позволяет просто манипулировать слоями, анимацией, стилями и шаблонами. Это базовое средство разработки на XAML. Собственно программа Expression Blend не бесплатна, однако, специальная версия для создания дизайнов приложений под Windows Phone, под названием Expression Blend 4 for Windows Phone доступна для разработчиков бесплатно. Она закачается и установится в процессе установки Windows Phone SDK, если у вас на компьютере нет полной версии Expression Blend. Подробнее об Expression Blend 4 можно прочитать на MSDN: http://msdn.microsoft.com/ru-ru/library/cc296227.aspx

XNA Game Studio 4.0

XNA Game Studio – это программное окружение, которое позволяет разрабатывать в Visual Studio игры для Windows Phone, консоли Xbox 360 и компьютеров на базе Windows. Включает в себя XNA Framework, представляющий собой набор библиотек на управляемом коде для разработки игр. Подробнее можно прочитать на MSDN:http://msdn.microsoft.com/ru-ru/library/bb200104.aspx

Windows Phone Emulator

Несмотря на то, что Windows Phone Emulator не содержит полного набора приложений доступных на реальном устройстве, он предоставляет мощную среду, позволяющую практически полностью разработать приложение в эмуляторе.

Эмулятор Windows Phone Emulator не поддерживает проигрывание медиаконтента Zune. Эмулятор поставляется только с одним встроенным приложением Internet Explorer, но это Internet Explorer 9 с поддержкой HTML5.

При этом эмулятор позволяет тестировать звонки и отсылку SMS сообщений, поддерживает мультитач на мониторах с поддержкой мультитач, поддерживает симуляцию камеры, геолокационных сервисов и акселерометра, а также позволят делать снимки экрана.

Подробнее можно прочитать на MSDN: http://msdn.microsoft.com/ru-ru/library/ff402563(v=VS.92).aspx

Дополнительный инструментарий разработчика

Windows Phone Developer Registration Tool

Перед тем, как разработчик сможет развернуть своё приложение на реальном устройстве, его необходимо зарегистрировать как устройство разработчика – "разлочить". Это делается один раз для определенного телефона. Зарегистрированный на Marketplace разработчик может зарегистрировать до 3 устройств (для разработчика, зарегистрированного, как студент количество устройств ограничено до одного). Подробнее: http://create.msdn.com

Windows Phone Profiler

Windows Phone Profiler доступен в меню Debug Visual Studio Рис. 1.4 с установленным инструментарием Windows Phone SDK.

Рис. 1.4.  Meню Debug Visual Studio

Анализирует работу программы во время исполнения , идентифицирует возможные проблемы с производительностью. Подробнее можно прочитать на MSDN:http://msdn.microsoft.com/ru-ru/library/hh202934(v=VS.92).aspx

Silverlight Toolkit for Windows Phone

Silverlight Toolkit for Windows Phone – набор полезных элементов управления Silverlight дляWindows Phone с поддержкой режима дизайна, от команды разработчиков Silverlight. Доступен весь исходный код, примеры и документация. Обновляется приблизительно раз в три месяца, доступен по адресу http://silverlight.codeplex.com или через NuGet.

Текущий релиз включает в себя такие элементы управления, как ContextMenu, DatePicker и TimePicker, ToggleSwitch, WrapPanel и GestureHelper.