[논문 리뷰] MUIT: A Middleware for Adaptive Mobile Web-based User Interfaces in WS-BPEL

Xuanzhe Liu, Mengwei Xu외 4명|arXiv (Cornell University)|2016. 02. 19.

Context-Aware Activity Recognition Systems참고 문헌 12인용 수 3

한 줄 요약

MUIT는 WS-BPEL 워크플로우 내에서 적응형 모바일 최적화 웹 사용자 인터페이스를 구현할 수 있도록 돕는 미들웨어로, 선언적 UI 개발을 위한 도메인 특화 언어(DSL)를 도입한다. 기존 WS-BPEL 엔진에 원활하게 통합되며, 크로스플랫폼 모바일 액세스를 지원하고, 추상화와 로컬 상태 캐싱을 통해 개발 효율성과 런타임 성능을 향상시켜 평가에서 뛰어난 사용성과 성능을 입증한다.

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.

연구 동기 및 목표

• 기존 WS-BPEL 기반 기업 워크플로우에 적응형 모바일 최적화 사용자 인터페이스를 통합하는 데 도전하는 데 목적이 있다.
• 기존 프로세스 인스턴스나 엔진을 수정하지 않고도 모바일 사용자 상호작용을 원활하고 간섭 없이 통합할 수 있도록 하는 데 목적이 있다.
• 비즈니스 프로세스 내 모바일 웹 UI에 특화된 도메인 특화 언어(DSL)를 통해 개발 복잡성을 줄이고 유지보수성을 향상시키는 데 목적이 있다.
• 불안정한 네트워크 연결과 다양한 기기 환경에서 효율적인 통신과 회복력을 확보하는 데 목적이 있다.
• iOS, 안드로이드 및 기타 모바일 플랫폼 간 크로스플랫폼 호환성을 웹 기반 인터페이스를 사용해 지원하는 데 목적이 있다.

제안 방법

• MUIT는 핵심 동작 방식을 변경하지 않고도 WS-BPEL 엔진에 통합 가능한 표준 웹 서비스로 구현된다.
• WS-BPEL 프로세스 내에서 모바일 최적화 웹 사용자 인터페이스를 선언적으로 기술할 수 있도록 도메인 특화 언어(DSL)를 도입한다.
• DSL 컴파일러는 웹 서비스의 WSDL 기술을 사전 처리하여 중간 UI 구조를 생성함으로써 수동 UI 개발 노력의 감소를 도모한다.
• 런타임 지원 기능으로는 UI 및 데이터의 로컬 상태 캐싱이 포함되어, 약한 네트워크 환경에서도 네트워크 사용을 최소화하고 반응성을 향상시킨다.
• 터치, 화면 방향, 푸시 알림 등의 기기별 기능을 플랫폼에 종속되지 않는 추상화를 통해 추상화한다.
• 기기 방향 또는 화면 크기에 따라 동적으로 레이아웃을 변경하는 등의 맥락 인식 적응 기능을 지원한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 기존 WS-BPEL 프로세스에 영향을 주지 않고 어떻게 모바일 사용자 상호작용을 원활하게 통합할 수 있는가?
• RQ2 비즈니스 프로세스 내에서 적응형 모바일 최적화 웹 UI를 개발하기 위해 필요한 추상화와 언어 구조는 무엇인가?
• RQ3 신뢰할 수 없는 네트워크 연결 환경에서 통신 효율성과 사용자 경험을 어떻게 유지할 수 있는가?
• RQ4 어떤 조건에서 웹 기반 애플리케이션의 성능과 에너지 효율성이 네이티브 앱을 능가할 수 있는가?
• RQ5 카메라, GPS 등의 기기별 기능을 표준화되고 이식 가능한 미들웨어 계층을 통해 효과적으로 노출할 수 있는가?

주요 결과

• MUIT는 도메인 특화 언어를 통해 WS-BPEL 프로세스 내에서 선언적 방식으로 모바일 최적화 웹 사용자 인터페이스를 개발할 수 있도록 함으로써 코드 복잡성을 감소시키고 유지보수성을 향상시켰다.
• Apusic WS-BPEL 플랫폼 기반 프로토타입 구현은 만족스러운 성능과 사용성을 입증하여 미들웨어 접근 방식의 타당성을 검증했다.
• UI 상태와 데이터의 로컬 캐싱이 간헐적인 네트워크 연결 환경에서 네트워크 트래픽을 크게 감소시키고 반응성을 향상시켰다.
• 평가 결과, 특정 조건 하에서는 모바일 웹 애플리케이션이 응답 시간, 트래픽 부하, 에너지 효율성 면에서 네이티브 앱을 능가할 수 있음을 시사하며 일반적인 가정에 도전했다.
• 미들웨어는 표준 웹 기술을 사용해 iOS, 안드로이드 및 기타 모바일 플랫폼 간 크로스플랫폼 배포를 지원한다.
• 사용자 피드백은 카메라, GPS 등의 기기 서비스 접근 향상이 필요하다고 지적하여 향후 개선이 필요한 핵심 영역임을 시사했다.