[論文レビュー] MUIT: A Middleware for Adaptive Mobile Web-based User Interfaces in WS-BPEL

Xuanzhe Liu, Mengwei Xu+4 more|arXiv (Cornell University)|Feb 19, 2016

Context-Aware Activity Recognition Systems参考文献 12被引用数 3

ひとこと要約

MUIT は、WS-BPEL ワークフロー内での適応的でモバイル最適化された Web ユーザーインターフェースの実装を可能にするミドルウェアであり、宣言的 UI 開発のためのドメイン固有言語（DSL）を導入することで実現される。MUIT は既存の WS-BPEL エンジンにシームレスに統合され、クロスプラットフォームのモバイルアクセスをサポートし、抽象化とローカルステートキャッシュによって開発効率とランタイムパフォーマンスを向上させる。評価では、高い使いやすさとパフォーマンスを示している。

ABSTRACT

In enterprise organizations, the Bring-Your-Own-Device (BYOD) requirement has become prevalent as employees use their own mobile devices to process the workflow-oriented tasks. Consequently, it calls for approaches that can quickly develop and integrate mobile user interactions into existing business processes, and adapt to various contexts. However, designing, developing and deploying adaptive and mobile-oriented user interfaces for existing process engines are non-trivial, and require significant systematic efforts. To address this issue, we present a novel middleware-based approach, called MUIT, to developing and deploying the Mobility, User Interactions and Tasks into WS-BPEL engines. MUIT can be seamlessly into WS-BPEL without intrusions of existing process instances. MUIT provides a Domain-Specific Language (DSL) that provides some intuitive APIs to support the declarative development of adaptive, mobile-oriented, and Web-based user interfaces in WS-BPEL. The DSL can significantly improve the development of user interactions by preventing arbitrarily mixed codes, and its runtime supports satisfactory user experiences. We implement a proof- of-concept prototype by integrating MUIT into the commodity WS-BPEL-based Apusic Platform, and evaluate the performance and usability of MUIT platform.

研究の動機と目的

• 既存の WS-BPEL ベースの企業ワークフローに、適応的でモバイル最適化されたユーザーインターフェースを統合する課題に対処すること。
• 既存のプロセスインスタンスやエンジンを変更せずに、モバイルユーザーインタラクションをシームレスで侵入的でない方法で統合すること。
• ビジネスプロセスにおけるモバイル Web UI に特化したドメイン固有言語（DSL）を通じて、開発の複雑さを低減し、保守性を向上させること。
• 不安定な接続状態や多様なデバイス環境下でも、効率的な通信とレジリエンスを実現すること。
• iOS、Android およびその他のモバイルプラットフォーム間で、Web ベースの UI を用いてクロスプラットフォーム互換性を実現すること。

提案手法

• MUIT は、コア動作を変更せずに WS-BPEL エンジンと統合できる標準的な Web サービスとして実装されている。
• モバイル最適化された Web ユーザーインターフェースを WS-BPEL プロセス内で宣言的に指定できるドメイン固有言語（DSL）を導入している。
• DSL コンパイラは、Web サービスの WSDL 述語を事前に処理し、中間的な UI 構造を生成することで、手動での UI 開発作業を削減する。
• ランタイムサポートには、UI およびデータのローカルステートキャッシュが含まれ、ネットワーク使用量を低減し、接続状態が不安定な環境下での応答性を向上させる。
• デバイス固有の機能（例：タッチ操作、画面回転、プッシュ通知）を、プラットフォームに依存しない抽象化によって抽象化している。
• デバイスの向きや画面サイズに応じた動的レイアウト変更などのコンテキストに応じた適応をサポートしている。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 実行中のインスタンスを中断させることなく、既存の WS-BPEL プロセスにモバイルユーザーインタラクションをどのようにシームレスに統合できるか。
• RQ2 ビジネスプロセスにおける適応的でモバイル最適化された Web UI の開発を簡素化するために、どのような抽象化と言語構文が必要か。
• RQ3 信頼性の低い接続環境下でも、通信効率とユーザーエクスペリエンスをどのように維持できるか。
• RQ4 企業ワークフローにおいて、Web ベースのアプリケーションが、ネイティブアプリケーションを上回るパフォーマンスとエネルギー効率を達成する可能性はどの程度か。
• RQ5 カメラや GPS などのデバイス固有の機能を、標準化されたポータブルなミドルウェアレイヤー内で効果的に公開するにはどうすればよいか。

主な発見

• MUIT は、ドメイン固有言語を用いて、WS-BPEL プロセス内でのモバイル最適化 Web UI の宣言的開発を成功裏に実現し、コードの複雑さを低減するとともに保守性を向上させた。
• Apusic WS-BPEL プラットフォーム上でのプロトタイプ実装は、妥当なパフォーマンスと使いやすさを示し、ミドルウェアアプローチの実現可能性を裏付けた。
• UI ステートおよびデータのローカルキャッシュは、接続が不安定な状況下でネットワークトラフィックを顕著に削減し、応答性を向上させた。
• 評価結果から、特定の条件下ではモバイル Web アプリケーションが応答時間、トラフィック量、エネルギー効率の面でネイティブアプリケーションを上回る可能性があることが示唆され、一般的な仮定に疑問を呈した。
• ミドルウェアは、標準的な Web 技術を用いて iOS、Android およびその他のモバイルプラットフォームへのクロスプラットフォームデプロイをサポートしている。
• ユーザーからのフィードバックでは、カメラや GPS などのデバイスサービスへのアクセスをさらに向上させる必要があることが強調されており、今後の改善分野として明確になった。