Proyecto Fin de Carrera

1. E.T.S.I. Telecomunicaciones Universidad de Vigo Proyecto Fin de Carrera Desarrollo de unaArquitectura Software para Aplicaciones de Educación a Distancia sobre Televisión Digital Autor: Martín López Nores Tutor: José Juan Pazos Arias Curso 2002-2003

2. Objetivos del Proyecto • Estudiar las características de los servicios de educación a distancia sobre televisión digital(t-learning). • Analizar el soporte ofrecido por la especificación MHP. • Diseñar una arquitectura software para la creación de aplicaciones y servicios. • Plantear una herramienta integral para todas las fases del desarrollo.

3. Organización de la Exposición • Introducción al t-learning. • La norma MHP. • Principios de diseño de la arquitectura. • Detalles de implementación. • Conclusiones y líneas futuras.

4. Introducción al t-Learning

5. Nuevas Tecnologías en la Educación • La sociedad evoluciona hacia un aprendizaje continuado. • El acceso a la educación se considera clave para mantener la competitividad de una región. • Las nuevas tecnologías aportan formas eficaces de llegar a las distintas audiencias: • Permiten aprender en cualquier momento y lugar. • Superan las limitaciones de alcance y flexibilidad de las fórmulas tradicionales.

6. t-learning Formación ubicua y continuada e-learning m-learning Convergencia entre Tecnologías • Las distintas tecnologías se complementan en la oferta de servicios educativos.

7. Ventajas del t-Learning • Más del 98% de los hogares tienen, al menos, un televisor. • Internet se mueve entre el 40% y el 60%. • La televisión es un medio fácil de usar y conocido por todo el mundo. • La falta de conocimientos tecnológicos no debe degenerar en formas de exclusión social. • La televisión es un instrumento ideal para el aprendizaje informal. • Educación a través del entretenimiento (edutainment).

8. Ejemplos de Serviciosde t-Learning • Programas de educación informal. • Cursos de idiomas. • Enciclopedias en línea. • Vídeos educativos bajo demanda. • Tutorización remota. • Entrenamiento para empresas.

9. La Televisión Personal (I) • Cambio radical en la forma de utilizar la televisión. • Ligado a la disponibilidad a gran escala de • tecnologías de comunicación de banda ancha • y enormes capacidades de almacenamiento en los receptores (STBs). • Generalización de servicios bajo demanda. • Contenidos personalizados según los intereses de cada usuario.

10. 100 Contenidos por difusión % Televisión personal 0 0 10 Años La Televisión Personal (II)

11. La Televisión Personal (III) • La personalización de contenidos potenciará el desarrollo del t-learning más allá de los límites del edutainment. • Papeles más activos en los usuarios. • En el marco de la televisión personal se han identificado varios modelos de negocio sostenibles.

12. La Norma MHP

13. La Norma MHP • Especificación del grupo DVB (Digital Video Broadcasting). • Define una arquitectura neutra para la ejecución de aplicaciones. • Favorece la reducción de costes • en la fabricación de receptores • y en el desarrollo de aplicaciones. • Cuenta con numerosos apoyos a nivel mundial.

14. Tipos de Servicios • MHP contempla la creación de servicios de difusión e interactivos. • Permite múltiples configuraciones de red. • Difusión terrestre, por cable, vía satélite, etc. • Retorno por ADSL, módem o cable.

15. Protocolos de Comunicación Aplicaciones Aplicaciones API API Carrusel de objetos DSM-CC User-to-User HTTP/ HTTPS UDP UDP Información de servicio Protocolos específicos de servicio IP UNO-RPC/ UNO-CDR Carrusel de datos Encapsulación multiprotocolo TCP IP Secciones MPEG-2 Flujo de transporte MPEG-2 Protocolos dependientes de la red Canal de retorno Canal de difusión

16. El Carrusel de Objetos (I) • Principal mecanismo para la difusión en MHP. • Grupo estructurado de objetos que se repiten de forma cíclica. • Sistema de ficheros de sólo lectura.

17. Módulo 2 Módulo 1 2 index.html 2 KBytes grande.class 2 index.html imagen1.jpg audio clip.aiff imagen1.jpg 4KBytes 2 imagen2.jpg 120KBytes 1 Módulo 4 audio 2 clip.aiff 25KBytes imagen1.jpg classes principal.class otra.class 1 classes 2 principal.class 25KBytes 2 otra.class 25KBytes Módulo 3 2 grande.class 60KBytes imagen2.jpg El Carrusel de Objetos (II)

18. El Problema de la Latencia • La latencia puede suponer un grave problema. • Ejemplo: • 4 x 100 KB en imágenes + 120 KB en clases Java = 520 KB en el carrusel • 520 KB @ 256 Kbps = ¡ 16 segundos por vuelta ! • Formas de controlar la latencia: • Planificación adecuada de los carruseles. • Implementación de caché en los receptores. • Carga asíncrona. • Construcción de las aplicaciones.

19. Aplicaciones programadas en Java se compilan. APIs MHP. Ciclo de vida xlet. Lenguaje declarativo. Se interpreta. Basado en estándares de Internet. XHTML, CSS, cookies, etc. Tipos de Aplicaciones DVB-J DVB-HTML

20. Principios de la Arquitectura

21. Adaptación de Soluciones de e-Learning • El e-learning se ha desarrollado mucho en la última década. • La experiencia es parcialmente aprovechable en t-learning. • Gestión de contenidos. • Seguimiento de estudiantes. • Orientaciones pedagógicas.

22. Peculiaridades delt-Learning • Un STB no es un ordenador. • Menor capacidad de procesamiento y representación. • Interactividad limitada. • Predomina la comunicación por difusión. • No vale el modelo cliente-servidor. • Riqueza en contenidos multimedia. • Capacidades de sincronización. • El usuario es predominantemente pasivo.

23. Estrategias para la Interactividad • Estrategias user-driven: • El control de las aplicaciones recae mayoritariamente en el usuario. • Propias de servicios de e-learning. • Estrategias media-driven: • Las aplicaciones guían al usuario. • Primera opción para servicios de t-learning. • Al menos a corto y medio plazo (edutainment). • A largo plazo, papeles más activos (televisión personal).

24. Gestor de curso Unidad pedagógica Unidad pedagógica Unidad pedagógica Unidad pedagógica Gestor de unidad Escena Escena Elemento Elemento Elemento Estructura de los Cursos

25. Acceso Condicional • La composición de un curso se recoge en un grafo dirigido. • Ordenación de las unidades. • Dependencias de acceso. • Información accesible para el gestor de curso. • A través del carrusel de objetos. • Toma de decisiones local. 2 3 1 4

26. Sincronización Contextual • Solución única para la sincronización • entre distintos formatos de información • y los flujos de difusión. • Secuenciamiento de escenas (estrategias media-driven). • Basada en contextos. • Identificadores ligados a la información. • Se definen de forma distinta según el tipo de elemento. • Sellos temporales para piezas de audio y vídeo. • Marcadores (anclas) en textos. • Opciones en menús • ...

27. Almacén Bla, bla, bla, bla, bla, bla, bla, bla, bla.  1 2 3 Configuración en tiempo de ejecución Fichero XML Plantillas de Diseño (I) • Agilizan la construcción de aplicaciones. • Potencian la reutilización de software. • Para unidades pedagógicas, escenas, tests, etc.

28. Plantillas de Diseño (II) • El carrusel de objetos transporta: • La clase Java de la plantilla. • Los ficheros de configuración. • Generalmente, mucho más pequeños. • Ventajas: • Disminuye el tamaño del carrusel. • Menor tiempo por vuelta  menor latencia. • Mejor aprovechamiento del ancho de banda. • Caben más ficheros en el caché. • Mayor efectividad.

29. Detalles de Implementación

30. Objetivos de Diseño • No necesidad de conocimientos de programación. • Flexibilidad. • Soporte para todas las fases del desarrollo. • Utilización de tecnologías abiertas. • Bajo coste. • Extensibilidad. • Reutilización de software y contenidos.

31. Comunicación con estándares de gestión: De contenidos: SCORM, IMS, etc. De estudiantes: KML, CaseML, etc. Sintaxis estándar para: Composición de los cursos. Ficheros de configuración de plantillas. Definición de contextos en los distintos tipos de información. Tecnologías (I): XML Del lado del proveedor Del lado del usuario

32. Tecnologías (II): JavaBeans • Arquitectura de componentes para Java. • Promueve la reutilización de software. • Permite la manipulación visual de los elementos. • Las beans son los bloques básicos con los que construir las aplicaciones. • Unidades pedagógicas, escenas, plantillas, etc.

33. El Entorno de Desarrollo • La implementación se ha realizado sobre la plataforma NetBeans. • Funcionalidad: • Creación de aplicaciones de manera visual. • Sin necesidad de escribir código fuente. • Asistentes para la delimitación de contextos. • Adaptados a los distintos formatos. • Asistentes para la creación de tests de respuesta múltiple. • Editor de grafos para la estructura de los cursos.

35. Funcionalidad a Mayores • Marcado de los flujos de difusión. • Asistentes para la importación de contenidos. • Beans para la gestión de perfiles de estudiantes. • Generación de la información de señalización. • Opciones para optimizar los carruseles. • Construcción de aplicaciones interactivas. • Permitir conjuntos dinámicos de máquinas interconectadas.

36. Conclusiones y Líneas Futuras

37. Conclusiones (I): sobre elt-Learning • La televisión digital precisa nuevos servicios. • El t-learning abre nuevas oportunidades de negocio. • Posibilidad de financiación pública. • No es recomendable la traducción directa de soluciones de e-learning. • Sólo en labores degestión. • Características a tener en cuenta en el desarrollo: • Transmisión por difusión. • Latencias. • Contenido multimedia.

38. Conclusiones (II): sobre la Especificación MHP • Soporte adecuado para t-learning. • Objeciones: • Escaso soporte para XML. • Indefinición en cuanto a protocolos para aplicaciones interactivas (RMI, etc.). • APIs solapadas. • APIs de interfaz de usuario mejorables. • Diálogos, scrolling, etc.

39. Líneas Futuras • Completar el desarrollo. • Proponer nuevos servicios y formas de ampliar la interactividad. • Nuevos dispositivos de entrada. • Mandos con trackball, teclados, voz, etc. • Para tomar apuntes o hacer anotaciones. • Dispositivos de salida. • Impresoras, etc. • Servicios de multiconferencia.

40. Fin de la Presentación