Programmierung von Mobiltelefonen mit Python

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Folie 1Python User Group Köln > A. Schreiber > Programmierung von Mobiltelefonen mit Python > 11.02.2009

Programmierung von Mobiltelefonen mit PythonSymbian S60

Andreas Schreiber <Andreas.Schreiber@dlr.de>

PyCologne – Python User Group Köln, 11.02.2009

Python User Group Köln > A. Schreiber > Programmierung von Mobiltelefonen mit Python > 11.02.2009

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Smartphones

Kombination aus Mobiltelefon („Handy“)Personal Digital Assistant (PDA)

Viele Funktionen und ProtokolleTelefonie, PIM, Web-Browser, SMS, MMS, E-Mail, VoIP, Multimedia, Radio, Digitalkamera, GPS, DVB-H, … GSM, UMTS, GRPS, HSCSD, WLAN, Bluetooth, IR, USB, …

BetriebssystemSmartphones haben vollständige, erweiterbare BetriebssystemeHandys haben vordefinierte Oberfläche; nur begrenzt erweiterbar (z.B. durch Java)

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Betriebssysteme für Smartphones

Liste: http://de.wikipedia.org/wiki/Smartphone#Betriebssysteme

Android

Openmoko

Mac OS X (Apple iPhone)

Palm OS

RIM BlackBerry

Symbian OS

UIQ (Sony Ericsson)

Series 80 (Nokia Communicator)

Series 60 (Nokia N-series & E-series, Siemens, Samsung, Motorola, Panasonic)

Windows

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Symbian OS und S60

Symbian OS

Betriebssystem für Smartphones und PDAs

Microkernel, 32bit, Single User

GUI-zentriertes Applikations-Framework

Benutzeroberfläche für Smartphones

Aktuell: S60 3rd Edition

Entwicklungsumgebungen

C++, Java, Web Widgets

(Flash Lite), (Python)

A schematic diagram of the S60 platform architecture.

Quelle: S60 Platform: Introductory Guide. Nokia Corporation, 2007.http://www.s60.com/business/developers/documents

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Python for S60 (PyS60)

Portierung von Python auf S60-Plattform

Entwicklung von NOKIA

Open-Source-Lizenz (Apache Version 2 und Python)

Stable Release

Aktuelle Version: 1.4.5 (03.12.2008)

Verfügbar bei Sourceforgehttp://sourceforge.net/projects/pys60

Development Release

Aktuelle Version: 1.9.1 (24.01.2009)

Verfügbar bei maemo.orghttps://garage.maemo.org/projects/pys60

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Installation von PyS60Version 1.9.1 unter Windows

1. Herunterladen des Installationspaketes(für Windows: PythonForS60_1.9.1_Setup.exe)

2. Der Installer installiert:

a. PyS60 Application Packager Ensymble

b. Python Dokumentation

c. Symbian Installationsdateien

3. Installation der Python Runtime und der Dependencies auf dem Smartphone

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“Hello World”

import appuifwappuifw.app.title = u„Hello World"appuifw.note(u"Hello World!", 'info')

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Start des Python-Interpreters

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Ausführen von Python-Code (1)Skripte (“Run script”)

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Ausführen von Python-Code (2)Interaktive Konsole

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Ausführen von Python-Code (3)Bluetooth-Konsole

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Bluetooth ConsoleMicrosoft HyperTerminal

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Python APITypen und Bibliotheken von PyS60

Alle Built-In-Typen von Python 2.5.1 sind vorhanden

Python Standard Library

Viele der Standard-Module laufen

Python-Extensions für S60: Native C++-Erweiterungen

Built-in Extensions:

e32: API für die Services der Symbian OS Platform

appuifw: API für das UI Application Framework

Dynamisch nachladbare Extensions:

sysinfo, graphics, camera, keycapture, topwindow, gles, glcanvas, sensor, audio, telephone, messaging, inbox, location, positioning, calendar, contacts, e32db, logs

Entwicklung eigener Extensions per Python/C API möglich

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Python S60-Module (1)Betriebssystem-Zugriff und -Information

Zugriff auf Betriebssystem-Funktion von Symbian, die nicht durch GUI-Module oder die Python Standard Library abgedeckt sind, z.B. Scheduler, Process-Management, Drive-Liste, (Py-)S60-Versionen

sysinfo

Systeminformationen, z.B. aktiviertes Profil, Batteriestatus, Displaygröße, gesamter und freier Speicherplatz, OS Version, Signalstärke

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Python S60-Module (2)Benutzerschnittstelle und Grafik (I)

appuifw

API für das S60 GUI Application Framework

graphics

Grafik- und Bildfunktionen, z.B. Laden, Speichern, Rotieren & Skalieren von Bildern, Erstellen von Grafiken mit Grafikprimitiven und Screenshots

camera

Aufnahme von Fotos und Video, Einstellen der Kamera-Parameter

keycapture

Abfangen von Tastatur-Events

topwindow

Einblenden von Fenstern über Applikationen, dargestellt wird ein graphics.Image

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Python S60-Module (3)Benutzerschnittstelle und Grafik (II)

Python API für OpenGL ES 2D/3D Grafik. Siehe OpenGL ES Standard bei Khronos (http://www.khronos.org/opengles/)

glcanvas

UI Steuerung für OpenGL ES Grafik

sensor

Zugriff auf physikalische Sensoren (Bewegung/Acceleration, Antippen/Tapping, Rotation)

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Python S60-Module (4)Audio und Kommunikation

Audio-Funktionen, z.B. Aufnahme, Abspielen von Audio-Dateien, Lautstärkeregelung, Sprachausgabe (text-to-speech)

telephone

Telefonie-Funktionen: Wählen, Auflegen und Rückruf

messaging

Senden von SMS und MMS

Zugriff auf Message-Folder (Inbox, Outbox, Sent und Draft)

location

Abfrage der GSM-Funkzellen-Informationen

positioning

Zugriff auf GPS-Empfänger

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Python S60-Module (5)Datenmanagement

contacts

Zugriff auf Adressbuch (ContactDb), z.B. Suchen nach Kontakten, Anzeigen von Gruppen, Ändern von Kontaktinformationen, Import/Export von vCards

calendar

Zugriff auf die Kalender-Datenbank (CalendarDb), z.B. Hinzufügen und Ändern von Terminen, Ereignissen, Geburtstagen und Aufgaben, Behandlung wiederholender Einträge, Import/Export des vCalendar-Formats

Schnittstelle zur nativen Symbian Datenbank, z.B. Anlegen von Datenbanken und SQL-Abfragen

Zugriff auf Telefon-Protokolle, z.B. Anrufe, SMS, Daten, Faxe, Mails

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Struktur von Applikationen (1)Visuelles Layout

Typisches visuelles Layout von S60-Applikationen

TitleTitleNavigation TabsNavigation Tabs

BodyBody

MenuMenu ExitExit

DialogDialog

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Struktur von Applikationen (2)Source-Code-Template

1. Import von Modulen

2. Screen Size setzen

3. Applications Menu

4. Exit key handler setzen

(Callback function)

5. Application title setzen

6. Application body

7. Active Objects

8. Main Loop

import appuifwimport e32

appuifw.app.screen = 'normal'

def item1(): print "item1 was selected.”

appuifw.app.menu = [(u"item 1", item1)]

def quit(): appuifw.app.set_exit()

app.exit_key_handler=quit

appuifw.app.title = u'Simple Application'

app_lock = e32.Ao_lock()# starts scheduler -> event processingapp_lock.wait()

Ausführliches Template unter:http://www.mobilenin.com/pys60/resources/app_skeleton_with_mainloop.py

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Graphical User Interface (appuifw) Basiselemente

Dialoge

note: popup note

query: Texteingabe mit einem Feld

multi_query: Texteingabe mit zwei Feldern

popup_menu: Einfaches Menu

Auswahllisten

selection_list: Einfache Listenauswahl (vgl. „Radio buttons“)

multi_selection_list: Mehrfachauswahl (vgl. „Check boxes“)

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Graphical User Interface (appuifw) Screen Size

Drei Formate für Applikationen

Rotation der Anzeige ist möglich (portrait, landscape)

normal large full

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PackagingEnsymble Developer Utilities

Aufgaben

Erzeugung von SIS-Packages

Merge von SIS-Packages

Signing von Packages

Implementierung

Python-Module und command line tools

GUI „PyS60 Application Packager“ (Qt)

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BeispieleBeispiele

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Beispiel „Versenden einer SMS“ (1)Source Code

import appuifwimport messaging

data = appuifw.query(u"what are you doing?", "text")

receiver = "+49172940****"

if appuifw.query(u"Send message?", "query") == True: messaging.sms_send(receiver, data)

appuifw.note(u"Message sent.", "info")else: appuifw.note(u"Messages not sent!", "info")

send_sms.py

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Beispiel „Versenden einer SMS“ (2)Ausführung

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Beispiel „Versenden einer SMS“ (3)Erfolgskontrolle beim Empfänger

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Beispiel „SMS-Empfang und Sound“ (1)Funktionen

Empfang von Befehlen per SMS („record“, „stop“, „play“, „clear“)

Aufzeichnen und Abspielen von Audio

sms_sound_demo.py

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Beispiel „SMS-Empfang und Sound“ (2)Source Code: Sound-Operationenclass SoundRecorder: filename = 'e:\\boo.wav' # Drive E: is SD card mySound = None def record(self): self.mySound = audio.Sound.open(self.filename) self.mySound.record() def play(self): try: self.mySound = audio.Sound.open(self.filename) self.mySound.play() except: appuifw.note(u"No sound recorded!", "error") def stop(self): if self.mySound: self.mySound.stop() self.mySound.close() def clear(self): self.stop() os.remove(self.filename)

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Beispiel „SMS-Empfang und Sound“ (3)Source Code: SMS-Empfangrecorder = SoundRecorder()

def message_received(msg_id): box = inbox.Inbox() sms_text = box.content(msg_id) appuifw.note(u"sms content: " + sms_text , "info") if sms_text == "play": recorder.play() elif sms_text == "record": recorder.record() elif sms_text == "stop": recorder.stop() elif sms_text == "clear": recorder.clear() app_lock.signal()

box = inbox.Inbox()box.bind(message_received)

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Beispiel „Kontakte-Datenbank“

import contacts

db = contacts.open() print u"Searching contacts…"found = db.find('guy') # search in name, email, etc.

for guy in found: firstname = guy.find('first_name')[0].value company = guy.find('company_name')[0].value email_address = guy.find('email_address')[0].value print u"%s\n %s\n %s" %

(firstname, company, email_address)

contacts_demo.py

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Beispiel „Kamera und File-Upload“ (1)Aufnahme von Bildern

import time

import appuifwimport camera

filename = time.strftime("n95-%Y%m%d%H%M%S.jpg", time.gmtime())

image = camera.take_photo()image.save(filename)appuifw.note(u"Photo saved to %s" % filename, 'info')

if imageToURL(filename) == 200: appuifw.note(u"Photo uploaded successfully.", 'info')else: appuifw.note(u"Photo upload failed!", 'error')

camera_upload.py

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Kamera-EinstellungenOptionen von camera.take_photo()

def take_photo( mode='RGB16', size=(640, 480), zoom=0, flash='none', exposure='auto', white_balance='auto'):

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Beispiel „Kamera und File-Upload“ (2)Hochladen auf Server mit httplib

import httplib, urllib, base64, os.pathdef imageToURL(aPath): data = open(aPath, 'rb').read() # read binary data of picture encodedData = base64.encodestring(data) # encoded it to base64 headers = {"Content-type": "application/x-www-form-urlencoded", "Accept": "text/plain",} params = urllib.urlencode({u'fileName':

os.path.split(aPath)[1], u'data':encodedData}) conn = httplib.HTTPConnection("www.onyame.de") conn.request("POST", "/image_uploader.php", params, headers) response = conn.getresponse()

conn.close() return response.status

Quelle: http://wiki.forum.nokia.com/index.php/How_to_upload_a_file_to_server_with_application/x-www-form-urlencoded

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Beispiel „Kamera und File-Upload“ (3)Hochladen auf Server

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Beispiel „Kamera und File-Upload“ (4)Erfolgskontrolle

http://www.onyame.de/upload/fb.php

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Beispiel „Mandelbrot-Menge“ (1)Rahmenprogrammimport e32from appuifw import * app.screen = 'full'app.body = canvas = Canvas()width, height = canvas.size xaxis = width/2yaxis = height/1.5scale = 60iterations = 25 # <<iteration>> lock = e32.Ao_lock()app.exit_key_handler = lock.signallock.wait()

mandelbrot.py

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Beispiel „Mandelbrot-Menge“ (2)Iterationsschleifefor y in range(height): for x in range(width): magnitude = 0 z = 0+0j c = complex(float(y-yaxis)/scale,

float(x-xaxis)/scale) for i in range(iterations): z = z**2+c if abs(z) > 2: v = 765*i/iterations if v > 510: color = (255, 255, v%255) elif v > 255: color = (255, v%255, 0) else: color = (v%255, 0, 0) break else: color = (0, 0, 0) canvas.point((x, y), color) e32.ao_yield()

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Beispiel „Bewegungssensor“ (1)Abfrage der Beschleunigungssensoren

import sensor

sensors = sensor.sensors()

# Does this device have Accelerator Sensorif sensors.has_key('AccSensor'): SENSOR_ACC = True sensor_data = sensors['AccSensor'] sensor_acc = sensor.Sensor(sensor_data['id'], sensor_data['category']) sensor_acc.connect(handle_sensor_raw)

def handle_sensor_raw(a_data): if a_data.has_key('data_1'): acc_data_1 = a_data['data_1'] acc_data_2 = a_data['data_2'] acc_data_3 = a_data['data_3']

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Beispiel „Bewegungssensor“ (2)Graphische Aufbereitung: „Sensor Analyzer“

http://jouni.miettunen.googlepages.com/sensoranalyzer

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Beispiel „Location Based Service“Auswertung der GSM Cell ID

Send SMS to someone if caretan cell is nearimport location

HOME_CELL_ID = u"98521779"WIFE = u"+49173247****“

entries = [u"freu mich auf Dich!", u"hab Hunger.", u"hab schlechte Laune."]listbox = appuifw.Listbox(entries, shout)

home = 0while home == 0: country, provider, lac, cell = location.gsm_location() if (cell== HOME_CELL_ID): home = 1 message = u"Bin gleich zuhause und %s" % mood messaging.sms_send(WIFE, message)

cell_id_demo.py

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Beispiel „OpenGL“

http://tinyurl.com/pys60cube

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Python for S60

http://opensource.nokia.com/projects/pythonfors60/index.html

http://sourceforge.net/projects/pys60 (Version 1.4.x)

https://garage.maemo.org/projects/pys60 (Version 1.9.x)

http://wiki.opensource.nokia.com/projects/Python_for_S60

Symbian S60

http://www.s60.com

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Anlaufstellen für Hilfe

Python for S60 discussion board at Forum Nokia

http://discussion.forum.nokia.com/forum/forumdisplay.php?forumid=102

IRC channel #pys60 bei Freenode.net

irc://chat.freenode.net/pys60

Google Group Python for S60

http://groups.google.com/group/py4S60

Google Group PythonS60

http://groups.google.com/group/pythons60

Beispiele / Code-Snippets

http://wiki.forum.nokia.com/index.php/Category:Python#Code_Examples_for_Python

http://snippets.dzone.com/tags/series60

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Python für andere mobile Geräte

Übersicht Python for Mobile Devices

http://www.awaretek.com/pymo.html

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Literatur

Jürgen Scheible, Ville Tuulos.Mobile Python: Rapid Prototyping of Applications on the Mobile Platform

http://www.mobilepythonbook.org

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Fragen?Fragen?

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Technology