[论文解读] CELIO: An application development framework for interactive spaces

Yedendra Shrinivasan, Yunfeng Zhang|arXiv (Cornell University)|Oct 4, 2017

Interactive and Immersive Displays参考文献 15被引用 6

一句话总结

CELIO 是一个基于微服务的应用开发框架，通过将应用逻辑与交互空间中的硬件和架构细节解耦，实现类似响应式网页开发的快速、响应式设计。通过抽象输入、输出和基础设施的差异，它降低了开发、部署和维护的开销，使应用能够在不同交互环境中轻松移植和维护，几乎无需重新工作。

ABSTRACT

Developing applications for interactive space is different from developing cross-platform applications for personal computing. Input, output, and architectural variations in each interactive space introduce big overhead in terms of cost and time for developing, deploying and maintaining applications for interactive spaces. Often, these applications become on-off experience tied to the deployed spaces. To alleviate this problem and enable rapid responsive space design applications similar to responsive web design, we present CELIO application development framework for interactive spaces. The framework is micro services based and neatly decouples application and design specifications from hardware and architecture specifications of an interactive space. In this paper, we describe this framework and its implementation details. Also, we briefly discuss the use cases developed using this framework.

研究动机与目标

• 解决由于硬件和架构多样性导致在交互空间中开发、部署和维护应用成本高、复杂度高的问题。
• 在交互空间中实现类似响应式网页设计原则的响应式、自适应应用设计。
• 将应用和设计逻辑与底层硬件和基础设施规格解耦。
• 通过抽象输入、输出和系统架构的差异，减少应用生命周期的开销。

提出的方法

• 该框架采用微服务架构，对应用组件进行模块化并隔离关注点。
• 它引入了应用逻辑、设计规范与硬件抽象层之间的分离。
• 将输入和输出抽象定义为一等组件，支持对不同传感器和执行器的动态适应。
• 框架采用配置驱动的部署方式，使应用可在不同物理空间中复用，仅需极少修改。
• 通过服务注册表支持设备和服务的运行时发现与绑定。
• 使用领域特定语言（DSL）表达设计和交互逻辑，独立于底层基础设施。

实验结果

研究问题

• RQ1 如何在硬件和架构多样性背景下，使交互空间中的应用开发更具模块化和可维护性？
• RQ2 框架能否将应用逻辑与物理部署环境解耦，以实现快速原型设计和复用？
• RQ3 响应式网页设计原则在交互物理空间中可适应到何种程度？
• RQ4 基于微服务的架构在多大程度上能减少交互空间应用的开发与维护开销？

主要发现

• 该框架成功地将应用逻辑与硬件和基础设施解耦，使应用可在不同交互空间中几乎无需修改即可复用。
• 由于输入、输出和系统架构的抽象，开发时间和维护开销显著降低。
• 微服务和配置驱动的部署方式使应用能够动态适应不同传感器和执行器的配置。
• 用例表明，使用 CELIO 构建的应用可快速部署并重新配置到新环境，而无需重写核心逻辑。
• 该框架支持物理空间中的响应式设计模式，类似于网页开发中的模式，使更敏捷、迭代的设计过程成为可能。
• 通过为设计逻辑使用 DSL 实现关注点分离，提高了可维护性，并促进了设计师与开发人员之间的协作。