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Plateformes de services intégrés pour mobiles

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par Djibril GUEYE
Université Cheikh Anta Diop de Dakar - Diplôme d'Ingénieur de Conception 2008
  

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Je dédie ce mémoire :

· A mon défunt Père : Papa ce mémoire est pour toi, tu m'as forgé et tu as cru en moi mais tu es parti sans voir un de tes rêves se réaliser. Je ne te remercierai jamais assez. Que la terre te soit légère.

· A ma mère, ma complice : ce mémoire est le fruit de ta générosité, de ton soutien et de la confiance que tu a toujours portée en moi. Que Dieu te bénisse et t'accorde longue vie.

· A Alpha, Habib et Souley: vous êtes plus que des frères pour moi.

· A Babacar, mon frère et professeur, à Pape, à Laye, à mes grandes soeurs Oumy, Ami, Séné, Khady et à leur mère pour toutes les années harmonieuses vécues ensemble.

· A Makhtar et à Seynabou, petit frère et petite soeur : vous êtes uniques pour moi, je vous adore.

· A toute ma famille : oncles, tantes, cousins, cousines. Mention spéciale à mon oncle Babacar Loum.

· A mes amis qui se reconnaîtront ; parmi eux je citerai Mourath Ndiaye, Pape Matar Faye et Médoune Diaw.

· A tous mes camardes avec qui j'ai partagé les bancs d'écoles.

· A mes camarades-ingénieurs : Niane mon voiz, Saliou mon partenaire de stage, Omgue mon grand ami, Sow le maat-maticien, Amar, Issa Baldé, Diaw, Khalifa, Wade, Mbacké, Souleymane, Bamba..., et à toutes les filles de la promo.

· A tous mes condisciples avec qui je partage l'amour en Cheikh Ahmadou Bamba.

Je rends grâce à Dieu pour tous les bienfaits dont il m'a comblé.

Je remercie cordialement :

· Mes parents : jamais assez de mots pour le faire,

· Monsieur Samuel Ouya, mon professeur encadreur, pour son soutien, sa disponibilité et ses conseils,

· Monsieur Ahmat Bamba Mbacké, pour sa disponibilité, sa relecture, ses corrections et ses conseils,

· Tous les professeurs qui nous ont encadrés pendant ces trois ans : si nous sommes de bons informaticiens c'est grâce à vous,

· Messieurs Omar Cissé, Mamadou Faye, Djibril Mané, Maximilien Diouf, Ousmane Cissé pour m'avoir accueilli et bien intégré dans leur structure : 2SI,

· Messieurs Djibril Mané (Maître de stage) et Mamadou Faye (directeur technique toujours disponible), pour leur rigueur et leurs conseils,

· Tout le personnel de 2SI : Mme Sall, Mme Dramé, Mme Dione, etc.

· Toute l'équipe de développement : Saliou, Mbodj, Dem, Rougui, Omar, Jean, Morel, Doumboua, Maniang, Martin, Malick, Adama, Coura, Arame, etc.

· Tous ceux qui ont participé de près ou de loin à la rédaction de ce mémoire.

Sigles et abréviations 6

Table des figures 7

Avant-propos 9

Résumé.... 10

Introduction 11

Première partie : Présentation générale et choix d'une méthode d'analyse 12

Chapitre 1 : Présentation générale 13

I. Présentation de la structure d'accueil 13

1. Présentation de la société SSI 13

2. Domaines d'activités 13

II. Présentation du sujet 13

1. Problématique 13

2. Objectifs 14

Chapitre 2 : Choix d'une méthode d'analyse et de conception 15

I. Définition des concepts 16

1. L'analyse 16

2. La conception 16

3. L'implémentation 17

II. Classification des méthodes d'analyse et de conception 17

1. Les méthodes cartésiennes ou fonctionnelles 17

2. Les méthodes systémiques 17

3. Les méthodes objet 17

4. Les méthodes agiles 18

III. Choix d'une méthode d'analyse et de conception 19

1. Aperçu de quelques démarches existantes 19

2. Choix d'une démarche 21

2.1. Présentation du processus unifié (UP) 21

2.2. Présentation de l'eXtreme Programming (XP) 27

2.3. La démarche simplifiée 29

3. Présentation du langage de modélisation UML 34

Deuxième partie : Analyse et conception de la solution 44

Chapitre 3 : Le monde des services pour mobiles 45

I. Définition des concepts du domaine 45

1. Le téléphone mobile 45

2. Les réseaux téléphoniques : une infrastructure évolutive pour une stratégie orientée services 46

2.1. Le Réseau GSM 46

2.2. Le réseau GPRS 50

2.3. Le réseau UMTS 52

II. Les services existants dans le domaine du mobile 56

1. Les acteurs principaux 56

2. L'état des lieux 58

Chapitre 4 : Spécifications détaillées de notre plateforme 61

I. Le service de sauvegarde de répertoire 61

1. Présentation 61

2. L'application cliente 61

3. L'application serveur 62

II. Le service de billetterie dématérialisée 62

1. Présentation 63

2. Identification des modules 64

Chapitre 5 : Conception de la plateforme 68

I. Le service de sauvegarde 68

1. Les maquettes 68

2. Fiche descriptive de cas d'utilisation 69

3. Les diagrammes 70

II. Le service de billetterie dématérialisée 76

1. Les maquettes 76

2. Fiche descriptive 77

3. Les diagrammes 78

Troisième partie : Mise en place de la solution 85

Chapitre 6 : Choix des outils et des technologies d'implémentation 86

I. Les plateformes applicatives 86

1. L'architecture J2EE 86

2. La plateforme .Net 87

3. Les environnements basés sur AMP 87

4. Interopérabilité J2EE, .NET, PHP 87

II. Les plateformes de développement pour clients mobiles 88

1. La diversité des périphériques 89

2. L'architecture Java 2 Micro Edition (J2ME) 90

2.1. La problématique multi-plateformes et multi-périphériques de java 90

2.2. Les configurations 91

2.3. Les profils 93

3. L'Architecture Microsoft Windows Embedded 96

4. Conclusion : 97

III. Les sources de données 98

1. MySQL 99

2. Postgresql 99

IV. Les solutions de synchronisation 100

1. Le standard SyncML 100

2. Le serveur de synchronisation 107

V. Choix des outils d'implémentation adéquats 109

Chapitre 7 : Implémentation de la solution 111

I. Synthèse de la solution 111

1. Le service de sauvegarde /restauration 111

1.1. Création de la MIDlet 111

1.2. Connecter le serveur à une base de données MySQL 114

2. Le service de billetterie dématérialisée 115

2.1 Front-office, back-office, paiement...........................................115

2.2 Portail USSD..................................................................115

2.3 Génération et validation du ticket..........................................115

II. Les environnements de développement 116

III. Diagrammes de composants 119

IV. Diagrammes de déploiement 120

V. Sécurité de la plateforme 121

1. Service de sauvegarde 122

2. Service MTicket 122

Conclusion 128

Bibliographie / Wébographie 129

Glossaire .............................................................................................................................................130

Annexe ....... 131

Sigles et abréviations

API

Application Programming Interface

CDC

Connected Device Configuration

CLDC

Connected Limited Device Configuration

CU

Cas d'Utilisation

DTD

Document Type Definition

GPRS

General Packet Radio Service

GSM

Global System for Mobile communication

GUID

Global Unique Identifier - identifiant global unique

HTTP

HyperText Transfer Protocol

IDE

Integrated Developement Environment

IMEI

International Mobile Equipment Identifier

IP

Internet Protocol

J2EE

Java 2 Entreprise Entreprise Edition

J2ME

Java 2 Micro Edition

J2SE

Java 2 Standard Edition

LUID

Local Unique Identifier - identifiant local unique

MIDP

Mobile Information Device Profile

MMS

Multimedia Message System

MMSC

Multimedia Message System Center

OBEX

OBject EXchange

OS

Operating System

PIM

Personnal Information Manager

QoS

Quality of Service

SI

Système d'Information

SMS

Short Message System

SVA

Service à Valeur Ajoutée

UML

Unified Modeling Langage

UP

Unified Process

USSD

Unstructured Supplementary Service Data

WAP

Wireless Application rotocol

WSP

Wireless Session Protocol

WTK

Wireless ToolKit

XML

eXtensible Markup Language

XP

eXtreme Programming

Table des figures et tableaux

Figure 1 : Relation acteur - cas d'utilisation 22

Figure 2 : Dynamique des modèles du langage UML 23

Figure 3 : cycle de vie du Processus Unifié 26

Figure 4 : Cycle de vie de XP 29

Figure 5 : Démarche simplifiée - étape 1 30

Figure 6 : Démarche simplifiée - étape 2 30

Figure 7: Démarche simplifiée - étape 3 31

Figure 8 : Démarche simplifiée - étape 4 31

Figure 9 : Démarche simplifiée - étape 5 32

Figure 10 : Démarche simplifiée - étape 6 33

Figure 11 : Démarche simplifiée - étape 7 34

Figure 12 : Démarche simplifiée - étape 8 34

Figure 13 : Evolution des versions d'UML 35

Figure 14 : Les vues UML 37

Figure 15 : Architecture du téléphone mobile 45

Figure 16 : Disposition des cellules dans un réseaux 47

Figure 17 : Architecture du réseau GSM 48

Figure 18 : Architecture du réseau GPRS 51

Figure 19 : Chaîne de valeur des services mobiles end user centric 56

Figure 20 : Evolution trimestrielle du parc global de la téléphonie mobile 59

Figure 21 : Evolution du taux de pénétration du mobile au Sénégal 59

Figure 22 : Architecture fonctionnelle Synchronisation 62

Figure 23 : Architecture fonctionnelle MTicket 64

Figure 24 : Workabout PRO G2 65

Figure 25 : Maquettes SOS PIN 68

Figure 26 : Diagramme de CU SOS PIN 70

Figure 27 : Modèle du domaine SOS PIN 71

Figure 28 : Diagramme de classes participantes SOS PIN 71

Figure 29 : Diagramme de séquence SOS PIN 72

Figure 30 : Diagramme d'activités SOS PIN 73

Figure 31 : Diagramme d'interactions SOS PIN 74

Figure 32 : Diagramme de classes de conception SOS PIN 74

Figure 33 : Maquette MTicket - portail web 74

Figure 34 : Maquette MTicket - portail USSD 74

Figure 35 : Diagramme CU MTicket 74

Figure 36 : Modèle du domaine MTicket 74

Figure 37 : Diagramme de classes participantes MTicket 74

Figure 38 : Diagramme de séquence MTicket 74

Figure 39 : Diagramme d'activités MTicket 74

Figure 40 : Diagramme d'intéractions MTicket 74

Figure 41 : Diagramme de classes de conception 74

Figure 42 : Diversité des périphériques embarqués 74

Figure 43 : Etendue des responsabilités de CDC et CLDC dans Java 74

Figure 44 : Plateforme JAVA 2 74

Figure 45 : MIDlet, CLDC et MIDP 74

Figure 46 : Cycle de vie d'une Midlet 74

Figure 47 : Communication SyncML entre client et serveur 74

Figure 48 : Exemple d'ancre SyncML 74

Figure 49 : Architecture du serveur Funambol 74

Figure 50 : Architecture de l'API SyncML J2ME 74

Figure 51 : Architecture applicative de SOS PIN 74

Figure 52 : Architecture applicative de MTicket 74

Figure 53 : Relation entre les différentes classes de l'API SyncML 74

Figure 54 : Schéma d'ensemble de MTicket 74

Figure 55 : NetBeans mobility pack : vue en mode flow 74

Figure 56 : NetBeans mobility pack : vue en mode screen 74

Figure 57 : Interface WTK 74

Figure 58 : Diagramme de composants MTicket 74

Figure 59 : Diagramme de composant SOS PIN 74

Figure 60 : Diagramme de déploiement MTicket 74

Figure 61 : Diagramme de déploiement SOS PIN 74

Figure 62 : Navigateur en mode HTTPS 74

Figure 63 : Exemple de MMS non transferable 74

Figure 64 : Interface d'accueil de SOS PIN - test sur l'émulateur de SUN 74

Tableau 1 : Description des modèles d'UML 26

Tableau 2 : Apports d'UML2 43

Tableau 3 : Evolution du parc mobile au Sénégal entre décembre 2006 et décembre 2007 58

Tableau 4 : Les temps de réalisation des services suivant les types de réseau 60

Tableau 5 : Acteurs du service Sauvegarde de données 69

Tableau 6 : Identification des CU du service de sauvegarde 70

Tableau 7 : Acteurs MTicket 74

Tableau 8 : CU MTicket 74

Tableau 9 : Les packages de CLDC 74

Tableau 10 : Les packages de MIDP 74

Tableau 11 : Exemple de message SyncML 74

Avant-propos

Pour l'obtention du Diplôme d'Ingénieur de Conception (DIC), les étudiants du département informatique de l'ESP doivent effectuer un stage de cinq (5) mois pour mettre en pratique leurs connaissances théoriques acquises pendant (3) ans.

C'est dans ce dessein que nous avons intégré la société 2SI, structure dans laquelle nous avions charge de mener un projet informatique dont la teneur est consignée dans ce mémoire.

Résumé

Ce mémoire présente deux nouveaux services, au Sénégal, dans l'environnement du téléphone portable, devenu le terminal majeur de communication dans ce pays et dans le monde.

Le boom de l'utilisation de cet appareil, combiné à la précarité de sa durée de vie et à l'importance des données qu'il transporte, pose le problème de l'intégrité de celles-ci.

Sa portabilité pourrait aussi être utilisée à des fins autres que la communication téléphonique uniquement.

Dans ce contexte, 2SI propose de concevoir une plateforme à même de valoriser ce terminal mobile au grand bénéfice des propriétaires. Cette plateforme sera constituée de deux types de services :

· Un service de sauvegarde à distance du répertoire des contacts des abonnés

· Un service de billetterie dématérialisée dans lequel le téléphone jouera le rôle de porte billet électronique.

Introduction

Les progrès technologiques récents ont permis l'apparition d'une grande variété de nouveaux moyens permettant à un utilisateur d'accéder et d'utiliser l'information qui l'intéresse en tout lieu couvert par le réseau et à tout moment. L'accès au contenu ne s'effectue plus exclusivement de la même façon ni par les mêmes appareils qu'il y a quelques années. Ces nouveaux appareils, fruits d'une véritable révolution technologique, ont pour nom : assistants personnels, téléphones cellulaires, smartphones, etc. Le nombre d'utilisateurs de ces nouveaux appareils continue sa croissance exponentielle. Les moyens d'accès au contenu ont également évolué, avec de nouveaux réseaux tels que les réseaux sans fil WiFi, GPRS, UMTS, etc. Ces réseaux se sont développés et se sont intégrés à l'Internet. L'utilisation du World Wide Web ne ressemble donc plus à ce qu'elle était à l'origine, où l'utilisateur accédait à l'information depuis son ordinateur personnel et à travers le réseau filaire.

Le concept de terminal mobile est ainsi né. Par définition c'est un appareil qui peut être déplacé ; par principe c'est un appareil de taille réduite. Cette taille n'est pas seulement le produit des avancées technologiques mais elle est tributaire de la puissance, du reste, limitée des terminaux mobiles. L'embarqué et la mobilité dont les besoins sont aussi divers que variés : allant de la carte à puce au satellite en passant par la téléphonie mobile ou le radar automatique, vont être de plus en plus présents dans notre quotidien du fait de l'explosion du marché des machines mobiles et de leurs applications.

Conscient de l'utilité et de l'ampleur de plus en plus grandissantes de ces appareils, 2SI concepteur d'innovations, propose aux opérateurs de téléphonie une plateforme de services qui permettra aux mobiles de remplir leur rôle dans la mise en place d'une société de l'information compétitive et dynamique, au grand bénéfice des utilisateurs. Cette solution vise à tirer le maximum de profit de la convergence des technologies et des concepts vers un seul appareil multimédia.

Ce mémoire s'articulera autour de trois parties : une première dans laquelle nous présenterons notre structure d'accueil et camperons notre sujet, une deuxième qui traitera de l'analyse et de la conception de la plateforme à réaliser et une troisième qui sera consacrée à l'implémentation et à la présentation de la solution.

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9Impact, le film from Onalukusu Luambo on Vimeo.