DDesarrollo de unaesarrollo de unaAArquitectura rquitectura SSoftware para oftware para AAplicaciones de plicaciones de EEducación a ducación a

DDistancia sobre istancia sobre TTelevisión elevisión DDigitaligital

Proyecto Fin de Proyecto Fin de CarreraCarrera

Autor: Martín López NoresAutor: Martín López NoresTutor: José Juan Pazos AriasTutor: José Juan Pazos Arias

E.T.S.I. TelecomunicacionesE.T.S.I. TelecomunicacionesUniversidad de VigoUniversidad de Vigo

Curso 2002-2003Curso 2002-2003

OObjetivos del bjetivos del PProyectoroyecto

Estudiar las características de los servicios de Estudiar las características de los servicios de educación a distancia sobre televisión digitaleducación a distancia sobre televisión digital((t-learningt-learning))..

Analizar el soporte ofrecido por la Analizar el soporte ofrecido por la especificación MHPespecificación MHP..

Diseñar una Diseñar una arquitectura softwarearquitectura software para la para la creación de aplicaciones y servicios.creación de aplicaciones y servicios.

Plantear una Plantear una herramienta integralherramienta integral para todas para todas las fases del desarrollo.las fases del desarrollo.

OOrganización de la rganización de la EExposiciónxposición

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

IIntroducción al ntroducción al t-t-LLearningearning

NNuevas uevas TTecnologías en la ecnologías en la EEducaciónducación

La sociedad evoluciona hacia un La sociedad evoluciona hacia un aprendizaje aprendizaje continuadocontinuado..

El acceso a la educación se considera clave El acceso a la educación se considera clave para para mantener la competitividadmantener la competitividad de una de una región.región.

Las nuevas tecnologías aportan formas Las nuevas tecnologías aportan formas eficaces de llegar a las distintas audiencias:eficaces de llegar a las distintas audiencias: Permiten Permiten aprender en cualquier momento y lugaraprender en cualquier momento y lugar.. Superan las limitaciones de Superan las limitaciones de alcance y flexibilidadalcance y flexibilidad

de las fórmulas tradicionales.de las fórmulas tradicionales.

CConvergencia entre onvergencia entre TTecnologíasecnologías

Las distintas tecnologías Las distintas tecnologías se complementanse complementan en la en la oferta de servicios educativos.oferta de servicios educativos.

t-learningt-learning

m-learningm-learninge-learninge-learningFormación

ubicua y continuada

VVentajas del entajas del t-t-LLearningearning Más del Más del 98%98% de los hogares tienen, al menos, de los hogares tienen, al menos,

un televisor.un televisor. Internet se mueve entre el 40% y el 60%.Internet se mueve entre el 40% y el 60%.

La televisión es un medio La televisión es un medio fácil de usarfácil de usar y y conocido por todo el mundo.conocido por todo el mundo. La falta de conocimientos tecnológicos no debe La falta de conocimientos tecnológicos no debe

degenerar en formas de degenerar en formas de exclusión socialexclusión social.. La televisión es un instrumento ideal para el La televisión es un instrumento ideal para el

aprendizaje informalaprendizaje informal.. Educación a través del entretenimiento Educación a través del entretenimiento

((edutainmentedutainment))..

EEjemplos de jemplos de SServicioserviciosde de t-t-LLearningearning

Programas de educación informal.Programas de educación informal. Cursos de idiomas.Cursos de idiomas. Enciclopedias en línea.Enciclopedias en línea. Vídeos educativos bajo demanda.Vídeos educativos bajo demanda. Tutorización remota.Tutorización remota. Entrenamiento para empresas.Entrenamiento para empresas.

LLa a TTelevisión elevisión PPersonal ersonal (I)(I)

Cambio radicalCambio radical en la forma de utilizar la en la forma de utilizar la televisión.televisión.

Ligado a la disponibilidad a gran escala deLigado a la disponibilidad a gran escala de tecnologías de tecnologías de comunicación de banda anchacomunicación de banda ancha y y enormes capacidades de almacenamientoenormes capacidades de almacenamiento en en

los receptores (STBs).los receptores (STBs). Generalización de Generalización de servicios bajo demandaservicios bajo demanda.. Contenidos personalizadosContenidos personalizados según los según los

intereses de cada usuario.intereses de cada usuario.

LLa a TTelevisión elevisión PPersonal ersonal (II)(II)

Contenidos por difusión

Televisión personalTelevisión personal

Años

%

0 10

100

0

LLa a TTelevisión elevisión PPersonal ersonal (III)(III)

La personalización de contenidos La personalización de contenidos potenciará el desarrollopotenciará el desarrollo del del t-learningt-learning más más allá de los límites del allá de los límites del edutainmentedutainment.. Papeles más activos en los usuarios.Papeles más activos en los usuarios.

En el marco de la televisión personal se En el marco de la televisión personal se han identificado varios han identificado varios modelos de negocio modelos de negocio sosteniblessostenibles..

LLa a NNorma orma MHPMHP

LLa a NNorma orma MHPMHP

Especificación del grupoEspecificación del grupo DVB ( DVB (Digital Video Digital Video BroadcastingBroadcasting))..

Define una Define una arquitectura neutraarquitectura neutra para la para la ejecución de aplicaciones.ejecución de aplicaciones. Favorece la reducción de costesFavorece la reducción de costes

en la en la fabricación de receptoresfabricación de receptores y en el y en el desarrollo de aplicacionesdesarrollo de aplicaciones..

Cuenta con numerosos apoyos a nivel Cuenta con numerosos apoyos a nivel mundial.mundial.

TTipos de ipos de SServicioservicios

MHP contempla la creación de serviciosMHP contempla la creación de servicios de de difusióndifusión e e interactivosinteractivos..

Permite Permite múltiples configuracionesmúltiples configuraciones de red. de red. Difusión terrestre, por cable, vía satélite, etc. Difusión terrestre, por cable, vía satélite, etc. Retorno por ADSL, módem o cable.Retorno por ADSL, módem o cable.

PProtocolos de rotocolos de CComunicaciónomunicación

Aplicaciones

API

Secciones MPEG-2

Flujo de transporte MPEG-2

Canal de difusión

Carrusel de datos

UDP

IP

Encapsulaciónmultiprotocolo

Informaciónde servicio

Carrusel de objetos

Aplicaciones

API

Protocolos dependientes de la red

Canal de retorno

IP

TCP

Protocolosespecíficosde servicio

UDP

HTTP/HTTPS

DSM-CCUser-to-User

UNO-RPC/UNO-CDR

EEll C Carrusel de arrusel de OObjetos bjetos (I)(I)

Principal mecanismo para la difusión en Principal mecanismo para la difusión en MHP.MHP.

Grupo estructurado de objetos que Grupo estructurado de objetos que se se repiten de forma cíclicarepiten de forma cíclica.. Sistema de ficherosSistema de ficheros de sólo lectura. de sólo lectura.

EEll C Carrusel de arrusel de OObjetos bjetos (II)(II)

audio

classes

index.html 2 KBytes

imagen1.jpg 4 KBytes

imagen2.jpg 120 KBytes

clip.aiff 25 KBytes

principal.class 25 KBytes

grande.class 60 KBytes otra.class 25 KBytes

Módulo 1Módulo 1

index.htmlimagen1.jpg

audioclip.aiff Módulo 4Módulo 4

imagen1.jpgclasses

principal.classotra.class

Módulo 3Módulo 3

imagen2.jpg

Módulo 2Módulo 2

grande.class

EEl l PProblema de la roblema de la LLatenciaatencia

La La latencialatencia puede suponer un grave puede suponer un grave problema.problema. Ejemplo:Ejemplo:

4 x 100 KB en imágenes + 120 KB en clases Java = 520 4 x 100 KB en imágenes + 120 KB en clases Java = 520 KB en el carruselKB en el carrusel

520 KB @ 256 Kbps = ¡ 16 segundos por vuelta !520 KB @ 256 Kbps = ¡ 16 segundos por vuelta !

Formas de controlar la latencia:Formas de controlar la latencia: Planificación adecuadaPlanificación adecuada de los carruseles. de los carruseles. Implementación de Implementación de cachécaché en los receptores. en los receptores. Carga asíncronaCarga asíncrona.. Construcción de las aplicacionesConstrucción de las aplicaciones..

TTipos de ipos de AAplicacionesplicaciones

Aplicaciones programadas Aplicaciones programadas en en JavaJava se compilanse compilan.. APIs MHP.APIs MHP. Ciclo de vida Ciclo de vida xletxlet..

Lenguaje declarativo.Lenguaje declarativo. Se interpretaSe interpreta..

Basado en Basado en estándares de estándares de Internet.Internet. XHTML, CSS, XHTML, CSS, cookiescookies, etc., etc.

DVB-J

DVB-HTML

PPrincipios de la rincipios de la AArquitecturarquitectura

AAdaptación de daptación de SSoluciones oluciones de de e-e-LLearningearning

El El e-learninge-learning se ha desarrollado mucho en se ha desarrollado mucho en la última década.la última década.

La experiencia es La experiencia es parcialmente parcialmente aprovechableaprovechable en en t-learningt-learning.. Gestión de contenidos.Gestión de contenidos. Seguimiento de estudiantes.Seguimiento de estudiantes. Orientaciones pedagógicas.Orientaciones pedagógicas.

PPeculiaridades deleculiaridades delt-t-LLearningearning

Un STB no es un ordenador.Un STB no es un ordenador. Menor capacidad de procesamiento y Menor capacidad de procesamiento y

representación.representación. Interactividad limitadaInteractividad limitada.. Predomina la comunicación por Predomina la comunicación por difusióndifusión..

No vale el modelo cliente-servidor.No vale el modelo cliente-servidor. Riqueza en Riqueza en contenidos multimediacontenidos multimedia..

Capacidades de Capacidades de sincronizaciónsincronización.. El El usuariousuario es es predominantemente pasivopredominantemente pasivo..

EEstrategias para la strategias para la IInteractividadnteractividad

Estrategias Estrategias user-drivenuser-driven:: El control de las aplicaciones recae El control de las aplicaciones recae

mayoritariamente en el usuario.mayoritariamente en el usuario. Propias de servicios de Propias de servicios de e-learninge-learning..

Estrategias Estrategias media-drivenmedia-driven:: Las aplicaciones guían al usuario.Las aplicaciones guían al usuario. Primera opciónPrimera opción para servicios de para servicios de t-learningt-learning..

Al menos a corto y medio plazo (Al menos a corto y medio plazo (edutainmentedutainment)).. A largo plazo, papeles más activos (televisión A largo plazo, papeles más activos (televisión

personal).personal).

EEstructura de los structura de los CCursosursos

EscenaEscena EscenaEscena

Elemento

Elemento

Elemento

GestorGestorde unidadde unidad

Unidadpedagógica

Unidadpedagógica

Unidadpedagógica

Unidadpedagógica

GestorGestorde cursode curso

AAcceso cceso CCondicionalondicional

La composición de un La composición de un curso se recoge en un curso se recoge en un grafo dirigidografo dirigido.. OrdenaciónOrdenación de las de las

unidades.unidades. Dependencias de Dependencias de accesoacceso..

Información accesible Información accesible para el gestor de curso.para el gestor de curso. A través del carrusel de A través del carrusel de

objetos.objetos. Toma de decisiones localToma de decisiones local..

11

22

33

44

SSincronización incronización CContextualontextual Solución únicaSolución única para la sincronización para la sincronización

entre distintos formatos de informaciónentre distintos formatos de información y los y los flujos de difusiónflujos de difusión..

Secuenciamiento de escenas (estrategias Secuenciamiento de escenas (estrategias media-media-drivendriven).).

Basada en Basada en contextoscontextos.. Identificadores ligados a la información.Identificadores ligados a la información.

Se definen de forma distinta según el tipo de Se definen de forma distinta según el tipo de elemento.elemento.

Sellos temporalesSellos temporales para piezas de audio y vídeo. para piezas de audio y vídeo. MarcadoresMarcadores (anclas) en textos. (anclas) en textos. OpcionesOpciones en menús en menús ......

PPlantillas de lantillas de DDiseño iseño (I)(I)

Almacén

FicheroXML

ConfiguraciónConfiguraciónen tiempoen tiempo

de ejecuciónde ejecución Bla, bla, bla,Bla, bla, bla,bla, bla, bla,bla, bla, bla,bla, bla, bla.bla, bla, bla.

1 32

Agilizan la construcción de aplicaciones.Agilizan la construcción de aplicaciones. Potencian la Potencian la reutilización de softwarereutilización de software..

Para unidades pedagógicas, escenas, tests, etc.Para unidades pedagógicas, escenas, tests, etc.

PPlantillas de lantillas de DDiseño iseño (II)(II)

El carrusel de objetos transporta:El carrusel de objetos transporta: La clase Java de la plantilla.La clase Java de la plantilla. Los ficheros de configuración.Los ficheros de configuración.

Generalmente, mucho más pequeñosGeneralmente, mucho más pequeños..

VentajasVentajas:: Disminuye el tamaño del carrusel.Disminuye el tamaño del carrusel.

Menor tiempo por vuelta Menor tiempo por vuelta menor latenciamenor latencia.. Mejor aprovechamiento del ancho de banda.Mejor aprovechamiento del ancho de banda.

Caben más ficheros en el caché.Caben más ficheros en el caché. Mayor efectividadMayor efectividad. .

DDetalles de etalles de IImplementaciómplementació

nn

OObjetivos de bjetivos de DDiseñoiseño

No necesidad de No necesidad de conocimientos de conocimientos de programaciónprogramación..

FlexibilidadFlexibilidad.. Soporte para todas las fases del desarrollo.Soporte para todas las fases del desarrollo. Utilización de Utilización de tecnologías abiertastecnologías abiertas..

Bajo costeBajo coste.. ExtensibilidadExtensibilidad..

ReutilizaciónReutilización de software y contenidos. de software y contenidos.

TTecnologías ecnologías (I)(I): : XMLXML

Comunicación con Comunicación con estándares de gestiónestándares de gestión:: De contenidos:De contenidos:

SCORM, IMS, etc.SCORM, IMS, etc. De estudiantes:De estudiantes:

KML, CaseML, etc.KML, CaseML, etc. Sintaxis estándarSintaxis estándar para: para: Composición de los cursos.Composición de los cursos. Ficheros de Ficheros de configuración de configuración de

plantillasplantillas.. Definición de contextosDefinición de contextos en en

los distintos tipos de los distintos tipos de información.información.

Del lado del proveedor

Del lado del usuario

TTecnologías ecnologías (II)(II): : JJavaavaBBeanseans

Arquitectura de componentesArquitectura de componentes para Java. para Java. Promueve la Promueve la reutilización de softwarereutilización de software.. Permite la Permite la manipulación visualmanipulación visual de los de los

elementos.elementos. Las Las beansbeans son los son los bloques básicosbloques básicos con los con los

que construir las aplicaciones.que construir las aplicaciones. Unidades pedagógicas, escenas, plantillas, etc.Unidades pedagógicas, escenas, plantillas, etc.

EEl l EEntorno de ntorno de DDesarrolloesarrollo

La implementación se ha realizado sobre la La implementación se ha realizado sobre la plataforma plataforma NetBeansNetBeans..

FuncionalidadFuncionalidad:: Creación de aplicaciones de manera visual.Creación de aplicaciones de manera visual.

Sin necesidad de escribir código fuenteSin necesidad de escribir código fuente.. Asistentes para la Asistentes para la delimitación de contextosdelimitación de contextos..

Adaptados a los distintos formatos.Adaptados a los distintos formatos. Asistentes para la creación de Asistentes para la creación de tests de respuesta tests de respuesta

múltiplemúltiple.. Editor de grafosEditor de grafos para la estructura de los cursos. para la estructura de los cursos.

Marcado de los flujosMarcado de los flujos de difusión. de difusión. Asistentes para la Asistentes para la importación de contenidosimportación de contenidos.. BeansBeans para la gestión de para la gestión de perfiles de estudiantesperfiles de estudiantes.. Generación de la Generación de la información de señalizacióninformación de señalización..

Opciones para optimizar los carruseles.Opciones para optimizar los carruseles. Construcción de Construcción de aplicaciones interactivasaplicaciones interactivas..

Permitir Permitir conjuntos dinámicosconjuntos dinámicos de máquinas de máquinas interconectadas.interconectadas.

FFuncionalidad a uncionalidad a MMayoresayores

CConclusiones y onclusiones y LLíneas íneas FFuturasuturas

CConclusiones onclusiones (I)(I): sobre el: sobre elt-t-LLearningearning

La televisión digital precisa nuevos servicios.La televisión digital precisa nuevos servicios. El El t-learningt-learning abre abre nuevas oportunidades de negocionuevas oportunidades de negocio..

Posibilidad de Posibilidad de financiación públicafinanciación pública..

NoNo es recomendable la es recomendable la traducción directatraducción directa de de soluciones de soluciones de e-learninge-learning.. Sólo en Sólo en labores delabores de gestióngestión..

Características a tener en cuenta en el desarrollo:Características a tener en cuenta en el desarrollo: Transmisión por difusión.Transmisión por difusión. Latencias.Latencias. Contenido multimedia.Contenido multimedia.

CConclusiones onclusiones (II)(II): sobre la : sobre la EEspecificación specificación MHPMHP

Soporte adecuado para Soporte adecuado para t-learningt-learning.. ObjecionesObjeciones::

Escaso soporte para XMLEscaso soporte para XML.. Indefinición en cuanto a Indefinición en cuanto a protocolos para protocolos para

aplicaciones interactivasaplicaciones interactivas (RMI, etc.). (RMI, etc.). APIs solapadas.APIs solapadas. APIs de interfaz de usuario mejorables.APIs de interfaz de usuario mejorables.

Diálogos, Diálogos, scrollingscrolling, etc., etc.

LLíneas íneas FFuturasuturas

Completar el desarrolloCompletar el desarrollo.. Proponer Proponer nuevos serviciosnuevos servicios y formas de y formas de

ampliar la interactividadampliar la interactividad.. Nuevos dispositivos de entrada.Nuevos dispositivos de entrada.

Mandos con Mandos con trackballtrackball, teclados, voz, etc., teclados, voz, etc. Para tomar apuntes o hacer anotacionesPara tomar apuntes o hacer anotaciones..

Dispositivos de salida.Dispositivos de salida. Impresoras, etc.Impresoras, etc.

Servicios de Servicios de multiconferenciamulticonferencia..

FFin de la in de la PPresentaciónresentación