GPS Tracking Application using Apache Cordova
경희대학교 소프트웨어융합학과 및 산업경영공학과 학부생 수업에서,
사용자의 위치를 분석하는 실습을 지원하기 위하여 만들어진 프로그램입니다.
Apache Cordova를 기반으로 개발하여, HTML5/CSS3/Javascript(ECMAscript5)를 개발도구로 사용합니다.
Apache License 2.0 오픈소스 소프트웨어로 공개하니, 누구나 공부하고 확장할 수 있습니다.
소스코드를 다운받아 빌드하거나, 다음의 방법으로 이미 만들어진(build된) Android용 프로그램을 사용할 수 있습니다.
프로그램은 위치 정보 수집을 활성화/비활성화하고, 수집한 정보를 확인하는 것으로 단순화 되어 있습니다.
메인 메뉴에서 선택을 하신후, 서브 메뉴에서 다시 메인 메뉴로 이동하실 때에는, 화면 위 왼쪽의 '홈' 버튼을 누르시면 됩니다.
정보수집 활성화 기능을 활성화/비활성화 하는 버튼입니다.
정보수집 주기설정 기능은 위치정보를 수집하는 주기를 분 단위로 설정하는 슬라이드 버튼입니다.
위의 기능을 변경한 경우는 반드시 프로그램 설정확인 버튼을 클릭합니다.
프로그램의 설정이 변경되면, 메뉴 선택의 하단부(프로그램 설명 메뉴 밑)에 프로그램의 동작 변화를 작은 글씨로 알려줍니다.
수집한 정보를 보여주고, 사용자가 어떻게 수집한 정보를 다룰수 있는지 알려줍니다.
수정정보 읽어오기 버튼을 누르면, 수집한 정보와 함께 어떻게 사용자가 활용할 수 있는지 알려줍니다.
본 프로그램은 개인정보 보호에 대한 차원에서 스마트폰 밖으로 수집한 정보를 전송하지 않습니다.
따라서 화면에 표시한 수집정보를 사용법에 맞춰서 copy & paste 후 활용하시면 됩니다.
개인 정보를 별도의 서버나 이메일로 전송하지 않으니 안심하고 사용하시면 됩니다.
프로그램에서 설명한 방법으로 csv 화일을 만들면, 엑셀 등의 스프레드 시트에서 컬럼이 쉼표(,)로 구분된 형태로 읽어들이면 됩니다.
수정정보 삭제하기 버튼을 누르면, 수집한 정보를 프로그램에서 모두 지웁니다.
프로그램에 대한 간단한 소개와 개발자 정보, 그리고 수집하는 위치정보가 어떤 것인지 설명합니다.
그리고 활용한 오픈소스 소프트웨어들에 대한 정보 및 이에 대한 라이센스 공지를 확인할 수 있습니다.
본 프로그램은 프로그램이 활성화되지 않은 background 모드에서도 위치 정보를 수집합니다.
Background 모드 동작은 직접 개발하지 않고, 오픈소스 플러그인을 사용합니다.
스마트폰은 배터리 사용량을 최적화 하기 위하여, 화면을 사용하지 않는 프로그램(background process)의 동작을 제한합니다.
이 프로그램의 경우도 화면이 꺼진 동안, 사용자의 위치를 확인하기에 많은 제약을 운영체제에게서 받습니다.
운영체제가 제약을 하는 경우는, 화면이 꺼진 후, 일정 시간이 지나서 프로그램의 동작이 멈추게 합니다.
따라서 본 프로그램은 시작하는 시점에 사용자의 위치 정보 획득에 대한 허가를 사용자에게 요청함과 동시에,
Background 모드에서의 동작을 위해, 배터리 최적화 기능을 일부 멈추도록 하는 것에 대한 사용자의 동의를 구합니다.
특히, 원활한 정보수집을 위해서, 본 프로그램을 사용하는 동안에는 스마트폰의 배터리 최적화를 잠시 꺼두시기를 권장합니다.
이에 대한 자세한 정보는 아래 오픈소스 설명에 나타난 https://dontkillmyapp.com/를 참조하시기 바랍니다.
삼성전자 갤럭시S 노트9을 예를 들면, "설정 - 디바이스 케어 - 배터리 - 설정"에서,
"사용하지 않는 앱을 절전 상태로 전환"과 "미사용 앱 자동으로 사용해제"를 잠시 꺼두시기를 권장합니다.
실험 결과 베터리 최적화를 제거한 화웨이 단말에서는 24시간 이상의 테스트에 전혀 문제가 없지만,
삼성전자 갤럭시S 노트9에서는 주로 새벽에 프로그램이 멈추거나 지연하여 동작하는 증상이 나타나곤 합니다.
이는 삼성전자 스마트폰에서 배터리 제어를 위한 노력을 더 하는 것으로 파악되기에 참조바랍니다.
iOS의 경우는 특별한 이상 동작이 발생하지 않는 것으로 실험에서 나타났습니다.
본 프로그램에서는 background mode는 아래 설명할 플러그인을 활용할 뿐,
추가적인 작업은 더 하지 않기에, 이에 대한 일부 불만족은 감수하여 주시거나 관련 오픈소스를 직접 개량하면 좋겠습니다. ^^
스마트폰에서 background mode에서 동작하는 기술은 별도 회사들이 있을 만큼 주요한 기술입니다.
build 디렉토리안의 android 디렉토리에서 apk 확장자의 화일을 다운로드 합니다.
다운로드한 프로그램이 있는 컴퓨터와 스마트폰을 usb 케이블로 연결하고, 스마트폰에서 화일전송 모드로 설정합니다.
다운로드한 프로그램을 컴퓨터에서 스마트폰으로 전송합니다.
처음 해보는 사람은 https://support.google.com/android/answer/9064445?hl=ko 사이트를 참조합니다.
스마트폰에 저장된 화일을 검색할 수 있는 프로그램(삼성전자 갤럭시의 경우는 "내 파일" 프로그램)을 실행한 후,
앞서 스마트폰으로 저장한 프로그램(프로그램 이름이 "뚜벅뚜벅"인 아이콘)을 찾습니다.
스마트폰으로 이동한 프로그램을 클릭하여 실행합니다.
프로그램이 설치되는 작업이 시작되면서, 사용자에게 설치를 할 것인지에 대한 의사 등을 확인할때 모두 동의하여 설치합니다.
특히 앱스토어를 경유하지 않은 프로그램인데 설치를 권하지 않는 단추에서 "확인"을 누르시지말고, 설치에 동의해야 합니다.
정상적으로 프로그램이 설치되면, 일반 앱스토어를 통해서 다운로드한 프로그램 처럼 실행합니다.
절차 방법에 대한 상세한 설명은 다음의 사이트와 같이 인터넷 검색을 통해서 쉽게 찾아 볼수 있습니다.
https://m.blog.naver.com/imagine0716/220921097859
스마트폰 모델에 따라서, 이동통신 혹은 WiFi에 접속이 되지 않으면, 위치 정보를 수집하지 못할수 있습니다.
현재 iPhone에서의 동작은 검증을 하였으나, 배포는 녹록하지 않습니다.
iOS 프로그램을 개발자가 다른 사용자에 배포하려면, 애플에 개발자 등록을 하고(비용 필요 ^^) 애플을 통해서 배포해야 합니다.
본 프로그램은 오픈소스 공개를 목표로 하기에, 이런 부분까지 진행하지는 않습니다.
따라서, 소스코드를 가지고 직접 어플리케이션을 빌드하여, 본인의 iphone으로 설치하는 방법을 설명합니다.
본인이 Mac 컴퓨터를 가지고 있으며, Xcode와 Cordova에 대한 이해가 있는 경우, 아래를 참조하여 설치 가능합니다.
Mac 컴퓨터에서 Cordova 개발 환경을 설치하고, 실제 아이폰 단말에서 실행 & 디버그 하는 방법.
https://cordova.apache.org/docs/en/latest/guide/platforms/ios/index.html
참고로 애플 개발자 등록 및 개발용 프로그램 배포에 대한 TestFlight 프로그램은 다음을 참조하세요.
https://developer.apple.com/kr/programs/enterprise/
https://developer.apple.com/kr/testflight/
기본적으로 아래에서 설명할 background 모드 플러그인을 제외하고는 모든 기능을 웹브라우저에서도 실행할 수 있습니다.
웹브라우저에서의 동작을 위해서는 소스코드의 다운로드 및 "cordova run browser"를 통한 실행이 필요합니다.
소스코드를 이해하기 위해서는 다음 프로그램을 설치하고 사용할 줄 알아야 합니다.
소스코드의 수정을 위해서는 HTML5, CSS3, Javascript ES5에 대한 이해와 경험이 필요합니다.
www 디렉토리 안에 있는 화일들 중 jquery 화일을 제외한 화일들이 개발된 소스코드들 입니다.
refernece 디렉토리는 개발중 참조 혹은 첨삭한 코드들로, background mode 동작을 위하여 사용한 플러그인 인
platanus/cordova-plugin-background-mode와 katzer의 소스코드,
websocket 등 개발시 시도했던 코드들을 공부할 사람들을 위한 용도로 담고 있습니다.
build 디렉토리 안에는 다운받아서 설치할 수 있는 Android용 실행 프로그램을 담고 있습니다.
https://cordova.apache.org/
Apache 재단에서 관리하는 WepApp 개발도구로써, PhoneGap/Ionic의 기반 기술로 사용됩니다.
gpsTracker 개발 시점의 버전은 9.0.0 입니다.
https://jquerymobile.com/
HTML5 기반의 반응형 웹사이트와 앱의 UI 플랫폼으로서, 데스크탑컴퓨터/스마트폰/태플릿컴퓨터 등에 사용 가능합니다.
gpsTracker 개발 시점의 버전은 jquery-1.11.1과 jquery.mobile-1.4.5 입니다.
Node.js(https://nodejs.org/ko/)와 npm(https://www.npmjs.com/)를 사용하여 개발 도구들을 설치하고 운영합니다.
각각은 다음의 사이트를 통해서 설치할 수 있으며, gpsTracker 개발 시점의 버전은 각각 10.16.0, 6.10.1 입니다.
https://cordova.apache.org/docs/en/latest/reference/cordova-plugin-geolocation/
사용자의 위치정보(GPS 등)을 확인할 수 있습니다.
https://github.com/platanus/cordova-plugin-background-mode
스마트폰은 응용 프로그램이 background 모드로 진입하는 경우, 배터리 절약을 위하여 일정 시간이 지나면 프로그램을 중지합니다.
배터리 절약을 위해서는 좋지만, gpsTracker와 같이 지속적인 위치를 측정하거나 채팅 등을 하는 프로그램엔 문제가 발생합니다.
이 프로그램의 월활한 수행을 위해서, 스마트폰 배터리 최적화 기능을 잠시 꺼두는 것이 좋습니다.
https://dontkillmyapp.com/에서 더 많은 정보를 스마트폰 제조사 및 모델별로 확인 가능합니다.
이 plugin은 WebApp이 background 모드로 진입하더라도 동작이 가능하도록 지원합니다.
https://github.com/mauron85/cordova-plugin-background-geolocation/가 유명하지만 최근 개선이 잘 안됩니다.
하지만 platanus plugin은 2019년 8월 기준 안정적인 background 모드에서의 위치 정보 수집 기능을 지원합니다.
당초 katzer의 플러그인을 사용했지만 iOS 버전에서 일부 오류가 있어서 platanus로 변경했습니다.
platanus plugin은 katzer plugin의 일부 수정 버전으로 공지되어 있습니다.
다음의 설치 명령으로 cordova에 추가할 수 있습니다.
"cordova plugin add https://github.com/platanus/cordova-plugin-background-mode.git"
(1) Node.js 설치
https://nodejs.org/ko/
(2) npm 설치
https://www.npmjs.com/
(3) Cordova 설치
https://cordova.apache.org/
(4) Cordova Android 개발 환경 설치
https://cordova.apache.org/docs/en/latest/guide/platforms/android/index.html
(5) Cordova iOS 개발 환경 설치
https://cordova.apache.org/docs/en/latest/guide/platforms/ios/index.html
(6) Cordova Deafult 프로젝트 (Hello Cordova Proejct) 생성
https://cordova.apache.org/docs/en/latest/guide/cli/index.html
(7) 본 오픈소스의 config.xml과 www 디렉토리 안의 화일로 Default 프로젝트 화일 대체 (jquery 디렉토리 화일 추가 포함)
(8) Geolocation plugin 설치
https://cordova.apache.org/docs/en/latest/reference/cordova-plugin-geolocation/index.html
(9) platanus-background-mode plugin 설치
https://github.com/platanus/cordova-plugin-background-mode
(10) Browser platform에서의 기본 기능 확인 (Background mode 동작 안함)
https://cordova.apache.org/
(11) Android에서의 기능 확인 (apk 화일 생성후, USB로 스마트폰 이동 & 설치)
https://cordova.apache.org/docs/en/latest/guide/platforms/android/index.html
(12) iOS에서의 기능 확인 (Xcode로 app 화일 생성후, USB로 스마트폰 이동 & 설치)
https://cordova.apache.org/docs/en/latest/guide/platforms/ios/index.html
(13) 스마트폰 절전 모드 조절 및 실제 위치 정보 측정 (스마트폰의 절전 기능 off, 알약 등 절전 소프트웨어의 절전 기능 off 권장)
https://dontkillmyapp.com/
수업에서 위치 정보를 분석해야 하는 용도를 위하여 만들어진 간단한 프로그램입니다.
추가적인 복잡한 기능의 개발과 추가는 아직 계획이 없습니다.
스마트폰 앱의 특성상 다양한 환경에서 다양한 이슈가 있을 것으로 생각되며, 겪은 문제를 Issue에 올려주시면 최대한 개선해 보겠습니다.
프로그램의 근본적인 부분에 대한 수정은 꾸준하게 진행할 예정이오니, Issue 기능을 활용하시면 지원하도록 하겠습니다.
APACHE LICENSE 2.0
Copyright 2019, Dr.Sungwon @ KHU