CP1411-1-Informe-final Apps Agua y Medio Ambiente

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Aplicaciones móviles de información sobre agua y medio ambiente
CP1411.1
Informe final
COORDINACIÓN DE COMUNICACIÓN, PARTICIPACIÓN E INFORMACIÓN
SUBCOORDINACIÓN DE DIFUSIÓN Y DIVULGACIÓN
Fernando Flores Prior
México, 2015
F.C0.2.03.00
Índice
1 Resumen ejecutivo ................................................................................................................................ 3
2 Objetivos .................................................................................................................................................... 3
3 Antecedentes ........................................................................................................................................... 4
Batallas en el terreno móvil .................................................................................................................... 4
Aplicaciones móviles y HTML5 ............................................................................................................. 5
Personal Cloud............................................................................................................................................ 5
Tiendas Empresa App .............................................................................................................................. 6
El Internet de las Cosas ........................................................................................................................... 6
TI híbrido y Cloud Computing................................................................................................................ 6
Big Data Estratégico ................................................................................................................................. 7
Analytics recurribles ................................................................................................................................. 7
En Informática Memoria .......................................................................................................................... 7
Integrado de Ecosistemas....................................................................................................................... 8
4 Metodología.............................................................................................................................................. 8
5 Resultados ................................................................................................................................................. 8
WEB SERVICE .............................................................................................................................................. 8
BASE CONCEPTUAL ................................................................................................................................. 8
ARQUITECTURA DEL SISTEMA INFORMÁTICO PARA LA CREACIÓN Y GESTIÓN DE
SERVICIOS WEB .......................................................................................................................................... 9
6 Conclusiones ...........................................................................................................................................16
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1 Resumen ejecutivo
El Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA) como parte de su labor, y alineada con
las metas nacionales del Plan Nacional de Desarrollo en su apartado “MÉXICO CON
EDUCACIÓN DE CALIDAD” así como de la Estrategia Nacional Digital que define como uno
de sus propósitos rectores el incorporar las Tecnologías de Información y Comunicación
(TICs) a la vida cotidiana de las personas, empresas y el propio gobierno, da soporte y apoyo
a la generación de Aplicaciones Móviles para Agua y Medio Ambiente.
Para este fin se eligió la plataforma móvil por ser esta la de mayor crecimiento y alcance en
el país, teniendo un estimado para 2014 una cobertura de 68% [Mobile Commerce México
& Central America Summit] de la población en el formato de smartphone. Dentro de las
plataformas dominantes de desarrollo, se eligió a Android como la primera a liberar, debido
a que este sistema operativo se encuentra en un mayor número de dispositivos. En México
domina con el 63% del mercado [Market Share Statista 2013].
En la realización del presente trabajo, se hizo acopio de información pública disponible
después de una selección de material de interés general. Se tomaron las publicaciones que
SEMARNAT y CONAGUA editan de forma regular. Se creó la infraestructura de software
necesaria para difundir de manera centralizada la información previamente acopiada y
seleccionada de manera agnóstica al tipo de dispositivo consumidor de la fuente.
2 Objetivos
Crear tres aplicaciones (apps) para plataformas móviles que acerquen la información
producida, o acopiada por el IMTA a la sociedad
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3 Antecedentes
El IMTA ha generado a través de la Subcoordinación de Difusión y Divulgación, contenidos
que transmiten el quehacer institucional mediante la plataforma de Red de Sitios IMTA, así
como con la creación de sistemas de información para los principales actores del sector
Agua y Medio Ambiente.
A nivel institucional, algunas de los componentes informáticos creados al interior del IMTA,
y que han aportado a la sociedad en el pasado inmediato son:
•
ERIC: Extractor Rápido de Información Climatológica
•
NEC-HID: Necesidades Hídricas de los Cultivos
•
Diseño de redes de riego de baja presión con cooperación de la AECI
•
Sistema de Indicadores orientados a Ecología para el INECC,
•
Portal del Servicio Meteorológico Nacional
•
Consulta Pública en línea para el Programa Nacional Hídrico
•
Oficina de proyectos para el seguimiento del Programa Nacional Hídrico
El cambio en el patrón de uso y consumo de información debe ser identificado y aprovechado
por el IMTA para lograr una mejor difusión de sus contenidos. En 2012 para el panorama
que engloba al sector móvil dentro de los siguientes años, el grupo Gartner identifica diez
principales tendencias, de las cuales se toma la primera como elemento delimitador del
futuro inmediato para la publicación de contenidos y Apps en la plataforma móvil, se
enumeran todas para dar un mayor contexto del conjunto de tendencias que marcarán la
presente decáda:
Batallas en el terreno móvil
Gartner predice que para el 2013 los teléfonos móviles superan a las PC como dispositivo
de acceso a la Web más común en todo el mundo y que en 2015 más del 80 por ciento de
los teléfonos vendidos en los mercados maduros serán smartphones. Sin embargo, sólo el
20 por ciento de esos dispositivos es probable que sean los teléfonos de Windows. Para el
2015 los envíos de tabletas multimedia te llegarán alrededor de 50 por ciento de los envíos
de portátiles y Windows 8 será probablemente en el tercer lugar detrás de los sistemas
operativos de Google Android y Apple iOS. Windows 8 es la gran apuesta de Microsoft y
estilos de plataforma Windows 8 se debe evaluar para tener una mejor idea de cómo podrían
funcionar en entornos del mundo real, así como cómo los usuarios van a responder.
Consumerización es un término en inglés que significará empresas no podrán obligar a los
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usuarios a renunciar a sus iPads o impedir el uso de Windows 8 a la medida en los
consumidores adopten consumidor dirigido de Windows 8 dispositivos. Las empresas
tendrán que soportar una mayor variedad de factores de forma que reducen la capacidad
de estandarizar el hardware de PC y tableta. Las consecuencias de ello es que la era de la
dominación PC con Windows como plataforma única será reemplazado por una era post-PC
en Windows es sólo uno de una variedad de entornos de TI tendrá que apoyar.
Aplicaciones móviles y HTML5
El mercado de las herramientas para crear aplicaciones para consumidores y empresas que
se enfrentan es complejo, con más de 100 potenciales proveedores de herramientas.
Actualmente, Gartner separa herramientas de desarrollo móviles en varias categorías. Para
los próximos años, ninguna herramienta será óptima para todo tipo de aplicaciones móviles
por lo que esperan emplear varios. Seis arquitecturas móviles - nativos, especial, híbridos,
HTML 5, el mensaje y ningún cliente seguirán siendo popular. Sin embargo, habrá un cambio
a largo plazo fuera de aplicaciones nativas para aplicaciones web como HTML5 se vuelve
más capaz. Sin embargo, las aplicaciones nativas no van a desaparecer, y siempre ofrecer
las mejores experiencias de usuario y características más sofisticadas. Los desarrolladores
también tendrán que desarrollar nuevas habilidades de diseño para ofrecer aplicaciones
móviles táctiles optimizados que operan a través de una gama de dispositivos de una
manera coordinada.
Personal Cloud
La nube personal reemplazará gradualmente a la PC como el lugar donde las personas
mantienen su contenido personal, acceder a sus servicios y las preferencias personales y el
centro de sus vidas digitales. Será el pegamento que conecta la red de dispositivos que eligen
utilizar en diferentes aspectos de su vida cotidiana. La nube personal supondrá la colección
única de servicios, destinos Web y conectividad que se convertirá en el hogar de sus
actividades informáticas y de comunicación. Los usuarios verán como un lugar portátil,
siempre disponible a dónde van para todas sus necesidades digitales. En este mundo hay una
sola plataforma, factor de forma, la tecnología o el vendedor se dominan y diversidad
gestionada y gestión de dispositivos móviles serán un imperativo. La nube personal cambia
el enfoque desde el dispositivo cliente a los servicios basados en la nube entregados a través
de dispositivos.
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Tiendas Empresa App
Las empresas se enfrentan a un futuro complejo tienda de aplicaciones, ya que algunos
vendedores limitarán sus tiendas a los dispositivos y tipos de aplicaciones específicas que
obligan a la empresa para hacer frente a varias tiendas, múltiples procesos de pago y
múltiples conjuntos de términos de la licencia. Para el 2014, Gartner cree que muchas
organizaciones ofrecer aplicaciones móviles a los trabajadores a través de las tiendas de
aplicaciones privadas. Con tiendas de aplicaciones empresariales el papel de TI pasa de la de
un planificador centralizado a un gerente de mercado de la prestación de servicios de
gobierno y de corretaje a los usuarios y, potencialmente, un ecosistema para apoyar
apptrepreneurs.
El Internet de las Cosas
El Internet de las Cosas (IoT) es un concepto que describe cómo Internet se expandirá
artículos tan físicos como dispositivos de consumo y los activos físicos están conectados a
Internet. Los elementos clave de la IO que se están incrustados en una variedad de
dispositivos móviles incluyen sensores, tecnologías de reconocimiento de imagen y el pago
NFC incorporado. Como resultado, el móvil ya no sólo se refiere a uso de teléfonos celulares
o tabletas. La tecnología celular se está incrustado en muchos nuevos tipos de dispositivos,
incluyendo recipientes farmacéuticos y automóviles. Los teléfonos inteligentes y otros
dispositivos inteligentes no sólo tiene que utilizar la red celular, se comunican a través de
NFC, Bluetooth, LE y conexión Wi-Fi a una amplia gama de dispositivos y periféricos, como
monitores de reloj, sensores de salud, carteles inteligentes y sistemas de entretenimiento
para el hogar . La IoT permitirá a una amplia gama de nuevas aplicaciones y servicios
mientras que aumentaba muchos nuevos desafíos.
TI híbrido y Cloud Computing
Como se les ha pedido personal para hacer más con menos, los departamentos de TI deben
desempeñar múltiples funciones en la coordinación de las actividades relacionadas con las
TI, y el cloud computing está empujando que el cambio a otro nivel. Una encuesta de
servicios de TI Gartner realizado recientemente reveló que el servicios en la nube interna de
corretaje (CSB) papel está emergiendo como las organizaciones de TI cuenta de que tienen
la responsabilidad de ayudar a mejorar el abastecimiento y el consumo de servicios en la
nube distribuido inherentemente, heterogéneos ya menudo complejas para sus usuarios
internos y socios de negocios externos. El papel CSB interna representa un medio para que
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la organización de TI para mantener y construir influencia dentro de su organización y de
convertirse en un centro de valor de cara a las nuevas exigencias desafiantes relativos al
aumento de la adopción de la nube como una aproximación al consumo de TI.
Big Data Estratégico
Big Data está pasando de un enfoque en proyectos individuales a una influencia en la
arquitectura de información estratégica de las empresas. Tratar con el volumen de datos, la
variedad, la velocidad y la complejidad es forzar cambios en muchos enfoques tradicionales.
Esta toma de conciencia está llevando a las organizaciones a abandonar el concepto de un
único almacén de datos empresariales que contiene toda la información necesaria para
tomar decisiones. En su lugar, se están moviendo hacia múltiples sistemas, incluyendo la
gestión de contenidos, almacenes de datos, data marts y sistemas de archivos
especializados atadas con servicios y metadatos de datos, que se convertirán en el
almacenamiento de datos empresariales "lógico".
Analytics recurribles
Analytics, o procesos y resultados analíticos son elementos de decisión cada vez más
frecuentemente entregados a los usuarios en el punto de acción y en su contexto. Con la
mejora del rendimiento y costes, los líderes de TI pueden darse el lujo de realizar análisis y
simulación para cada acción tomada en el negocio. El cliente móvil vinculado a los motores
de análisis basadosen la nube y repositorios de datos grandes potencialmente permite el uso
de optimización y simulación en todas partes y en todo momento. Esta nueva etapa
proporciona la simulación, predicción, optimización y análisis de otros, para potenciar aún
más la flexibilidad de decisión a la hora y lugar de cada acción de procesos de negocio.
En Informática Memoria
En informática memoria
(IMC)
también
puede
proporcionar
oportunidades
de
transformación. La ejecución de ciertos tipos de procesos por lotes hora-largos se puede
exprimir en minutos o incluso segundos permitiendo que estos procesos se proporcionará
en forma de tiempo real o cerca de servicios en tiempo real que se puede entregar a los
usuarios internos y externos en el forma de servicios en la nube. Millones de eventos pueden
ser escaneados en cuestión de unas pocas decenas de milisegundos para detectar
correlaciones y patrones que apuntan a las oportunidades y amenazas emergentes "como
las cosas suceden". La posibilidad de ejecutar simultáneamente aplicaciones transaccionales
y analíticas contra el mismo conjunto de datos abre posibilidades inexploradas para la
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innovación empresarial. Numerosos vendedores ofrecer soluciones basadas en memoriadurante los próximos dos años que impulsan este enfoque en el uso corriente.
Integrado de Ecosistemas
El mercado está experimentando un cambio hacia sistemas más integrados y los
ecosistemas y lejos de enfoques heterogéneos débilmente acoplados. Conducir esta
tendencia es el deseo del usuario de menor costo, simplicidad y seguridad más seguro.
Conducción de la tendencia para los vendedores la capacidad de tener un mayor control de
la pila de solución y obtener un mayor margen en la venta, así como ofrecer una pila solución
completa en un ambiente controlado, pero sin la necesidad de proporcionar ningún hardware
real. La tendencia se manifiesta en tres niveles. Electrodomésticos combinan hardware y
software y software y servicios se empaquetan para abordar e infraestructura o la aplicación
de carga de trabajo. Mercados y casas de bolsa en la nube facilitan la compra, consumo y /
o uso de las capacidades de múltiples proveedores y pueden proporcionar una base para el
desarrollo de ISV y ejecución de la aplicación. En el mundo de los móviles, proveedores como
Apple, Google y Microsoft en coche distinto grado de control a lo largo y ecosistema de
extremo a extremo que se extiende el cliente a través de las aplicaciones.
4 Metodología
La metodología utilizada consistió en:
1. Identificar las fuentes de información de acceso libre y con datos actualizados
sobre temas de agua y medio ambiente
2. Creación de un sistema universal de tipo Web Service para la difusión de la
información a cualquier tipo de aplicación
3. Conectar el sistema de Web Service a una App de tipo Android para su utilización
La metodología para el desarrollo de software se apegó al modelo clásico de cuatro fases:
Análisis, Diseño, Programación y Pruebas.
5 Resultados
WEB SERVICE
BASE CONCEPTUAL
Un Servicio Web, o Web Service se define como un método de comunicación entre
dos dispositivos a través de una red . Es una función de software suministrado en
una dirección de red a través de Internet con el servicio de siempre como en el
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concepto de utility computing, o cómputo de consumo . La organización W3C
define un servicio web en general, como:
“un sistema de software diseñado para apoyar interoperabilidad de máquina-amáquina a través de una red”
En el presente trabajo, se realizó un sistema informático que crea y gestiona este
tipo de servicios web a través de un módulo de administrador en el que se controlan
los recursos de base de datos y de consultas visibles al exterior. De acuerdo a lo
expresado por el IMTA, se utilizó como lenguaje de programación de servidor PHP,
como gestor de base de datos MySQL y como lenguaje de programación del lado
del cliente (navegador) javascript y funciones de biblioteca de jQuery. Se utilizó el
estándar de intercambio de datos abierto JSON (JavaScript Object Notation).
ARQUITECTURA DEL SISTEMA INFORMÁTICO PARA LA CREACIÓN Y GESTIÓN DE
SERVICIOS WEB
La arquitectura desarrollada para la realización del presente trabajo se puede
concebir como tres componentes que se comunican entre sí. Hacia el exterior, por
parte de quien realiza y consume las consultas se tiene JSON, del Servicio Web
hacia el gestor de base de datos, se tiene una conexión directa MySQL.
La base de datos contiene un diccionario que mapea los atributos de consultas,
usuarios y permisos. Las tablas involucradas son las siguientes:
USUARIO.- Contiene la totalidad de usuarios del sistema, así como atributos
asociados
GRUPO.- Clasifica a los usuarios de acuerdo a criterios definidos por el
administrador
QUIENES_VEN.- Define que usuario o grupo puede ver un tipo de información
GRUPO_USUARIO_ESTACION.- Para propósitos de validación se crearon grupos
por estaciones
A continuación se ilustra el diagrama de la base de datos generada:
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… Sistema Externo
Diagrama Entidad-Relación de la base de datos utilizada
El sistema informático está compuesto por cuatro programas principales:
WebService.php, WebServiceAndroid.php, Services.php y Response.php.
WebServiceAndroid.php es el principal gestor encargado de controlar las peticiones
de sistemas externos y codificarlas para ser enviadas al procesador genérico de
servicios Web constituido en el código de WebService.php, que a su vez genera en
Services.php los servicios web válidos o vigentes que generan respuesta en
Response.php. La totalidad del código fuente creado se anexa en el respaldo digital.
A continuación se transcriben WebService.php y WebServiceAndroid.php:
Código fuente WebServiceAndroid.php
<?php
/*
* Web service para las aplicaciones externas
*/
set_time_limit(0);
require_once '../Class/SQL.php';
require_once '../Class/JSON.php';
require_once '../Class/SMS.php';
require_once '../Config/DB.php';
//Conexion a la BD
$sql = new SQL($_mysql, $_userSql, $_passSql, $_bd, $_puertoSql);
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//Variable para guardar el resultado
$res = array();
//Variable de debug en web
$vistaDebug = isset($_REQUEST["debugWeb"]) ? $_REQUEST["debugWeb"] : 0;
//Casos (claves) para los datos a consultar
$clave = $_REQUEST["clave"];
switch ($clave) {
case 'login':
$user = $_REQUEST["user"];
$pass = $_REQUEST["pass"];
$res = $sql->Consulta("loginApp", array("<password>" => $pass, "<user>" =>
$user));
break;
case 'gruposVista':
$res = $sql->Consulta($clave, array("<usuario>" => $user));
foreach($res as $index => $fila){
$res[$index]["descripcion"] = "";
$desc = $sql->Consulta("ulitmosValoresGrupos",
array("<grupo>"=>$fila["idgrupo"]));
for($i=0; $i<4; $i++){
if(isset($desc[$i])){
$res[$index]["descripcion"] .= "<font
color='".$desc[$i]["color"]."'>".$desc[$i]["sensor"].": ".$desc[$i]["val"]."
".$desc[$i]["unidad"]."</font>"/*." (".$desc[$i]["hora"].")"*/."<br>";
}else{
$res[$index]["descripcion"] .= "<br>";
}
}
}
break;
case 'usuariosCompartir':
break;
case 'vistasGrupo':
$grupo = $_REQUEST["grupo"];
$res = $sql->Consulta($clave, array("<grupo>" => $grupo));
break;
case 'serieVista':
$intervalo = $_REQUEST["intervalo"];
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$sensor = $_REQUEST["sensor"];
$res = $sql->Consulta($clave, array("<sensor>" => $sensor,
"<intervalo>"=>$intervalo));
break;
case 'series':
$grupo = $_REQUEST["grupo"];
$usuario = $_REQUEST["usuario"];
if($grupo == "Compartido")
$grupo .= "_".$usuario;
$res = $sql->Consulta("vistasGrupo", array("<grupo>" => $grupo, "<usuario>" =>
$usuario));
//$compartidos = $sql->Consulta("vistasCompartidas", array("<idusuario>" =>
$usuario));
foreach($res as $indice => $fila){
$serie = $sql->Consulta("serieVista", array("<sensor>" => $fila["idsensor"],
"<intervalo>"=>$fila["rango_horas"]));
$maxMin = $sql->Consulta("serieMaxMin", array("<sensor>" =>
$fila["idsensor"], "<intervalo>"=>$fila["rango_horas"]));
$res[$indice]["max"] = $maxMin[0]["max"];
$res[$indice]["min"] = $maxMin[0]["min"];
$res[$indice]["serie"] = $serie;
unset($res[$indice]["nombre"]);
unset($res[$indice]["rango_horas"]);
unset($res[$indice]["idsensor"]);
}
break;
case 'compartirVista':
$vista = $_REQUEST["vista"];
$usuarios = $_REQUEST["usuarios"];
$mensaje
= $_REQUEST["mensaje"];
$comparte
= $_REQUEST["comparte"];
$enviaSMS
= $_REQUEST["sms"];
$sms = new SMS();
$nombreComparte = $sql->Consulta("traduccion",
array("<tabla>"=>"usuario","<llave>"=>"idusuario","<valor>"=>$comparte,"<campo>"=>"nombr
e"));
$nombreComparte = $nombreComparte[0]["valor"];
$usuarios = explode(",", $usuarios);
foreach($usuarios as $usuario){
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$idusuario = $sql->Consulta("traduccion",
array("<tabla>"=>"usuario","<llave>"=>"nombre","<valor>"=>$usuario,"<campo>"=>"idusuario
"));
$idusuario = $idusuario[0]["valor"];
$idgrupo = $sql->Consulta("traduccion",
array("<tabla>"=>"grupo","<llave>"=>"nombre","<valor>"=>"Compartido_".$idusuario,"<campo
>"=>"idgrupo"));
$idgrupo = $idgrupo[0]["valor"];
$tieneVista = $sql->Consulta("tieneVistaCompartida",
array("<idusuario>"=>$idusuario, "<vista>"=>$vista));
if(sizeof($tieneVista)==0){
$res = $sql->Insertar("grupo_vista", array("fk_vista"=>$vista,
"fk_grupo"=>$idgrupo));
if($res == false){
break;
}
}
else{
$res = $tieneVista[0]["idgrupo_vista"];
}
if($res!=false){
$sql->Insertar("compartido", array("fk_usuario"=>$comparte,
"fk_grupo_vista"=>$res, "nota"=>$mensaje));
}
$sql->Actualizar("usuario", "idusuario", $idusuario,
array("sys_alerta_vista"=>1));
if($enviaSMS == 1){
$datosSMS = $sql->Consulta("getDatosSmsUsuario",
array("<usuario>"=>$idusuario));
if(sizeof($datosSMS)>0){
$datosSMS = $datosSMS[0];
if($datosSMS["celular"]!="" && $datosSMS["celular"]!="0" &&
is_numeric($datosSMS["celular"]) && strlen($datosSMS["celular"])==10){
$rsms = $sms->enviaSMS($datosSMS["celular"],
"SistemaTelemetria.".$nombreComparte.": ".$mensaje, $datosSMS["codigo"]);
}
}
}
}
if($res!=false){
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$res = array();
$res[0]["result"] = "ok";
}
break;
case 'alertaVistaCompartida':
if($res[0]["alerta"]=="1")
$sql->Actualizar("usuario", "idusuario", $user,
array("sys_alerta_vista"=>0));
break;
case 'vistasCompartidas':
$usuario = $_REQUEST["usuario"];
$res = $sql->Consulta("vistasCompartidas", array("<idusuario>" => $usuario));
break;
case 'sql':
echo "<pre>";
$res = $sql->Consulta($_REQUEST["sql"]);
break;
default:
break;
}
if (sizeof($res) == 0) {
$res = array(0 => array("result" => "error"));
//if($clave=="series")
//
$res[0]["compartidos"] = $compartidos[0]["valor"];
} else {
$res[0]["result"] = "ok";
}
if($vistaDebug == 1){
echo "<pre>";
print_r($res);
}else{
echo json_encode($res);}
?>
Código fuente WebService.php
<?php
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set_time_limit(0);
require_once '../Class/SQL.php';
require_once '../Class/JSON.php';
require_once '../Config/DB.php';
//Conexion a la BD
$sql = new SQL($_mysql, $_userSql, $_passSql, $_bd, $_puertoSql,
"../JSON/ConsultasWebService.json");
//Variable para guardar el resultado
$res = array();
//Variable de debug en web
$vistaDebug = isset($_REQUEST["debugWeb"]) ? $_REQUEST["debugWeb"] : 0;
//Casos (claves) para los datos a consultar
$clave = $_REQUEST["key"];
//Convertir array para paso de parametros
$request = array();
foreach($_REQUEST as $index => $value){
$request["<".$index.">"] = $value;
}
//Ejecucion del caso
$res = $sql->Consulta($clave, $request, true);
//Validacion del resultado
$res = $res == -1 ? array("Error"=>"El WebService ".$clave." no existe.") : $res;
//Respuesta
if($vistaDebug == 1){
//Web
echo "<pre>";
print_r($res);
echo "</pre>";
}
else{
//JSON
echo json_encode($res);
}
?>
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6 Conclusiones
Se realizaron pruebas del sistema Web Service para una aplicación en la que se difunde
información climática, funcionando de acuerdo a lo planteado originalmente. Este tipo de
plataforma ofrece un soporte flexible y configurable para la creación de múltiples instancias
de aplicaciones móviles consumiendo información desde un único servidor sin recurrir a
licencias comerciales, o a la contratación de programadores en el caso de requerir nuevos
generadores de información.
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