Application development for the Apple Watch

Abstract

The thesis was conducted as a project for a Finnish startup company, with the goal of creating a supporting Apple Watch application for an iOS map and voice guidance-based route application. The Apple Watch application’s goal was to make the Route Pepper application more user-friendly during exercise.

For the project to succeed, the most important features of the iOS application had to be created for the Apple Watch application, utilizing the watchOS’s WatchKit framework, the Core Location framework and the Watch Connectivity framework for establishing the connection between the applications; all while avoiding the limitation of the watchOS.

The start of the project focused on studying the Apple Watch technology, architecture and its features. Studying the communication establishment between the iOS and the watchOS application was one of the key subjects for creating a Watch application. After the study, the connection was established for sharing data between the applications and to send Pep Point coordinates for the iOS application to be processed. A notification system was created for sending map images generated by the iOS application to be shown to the user upon entering a Pep Point location. The images contain the route line and a marker for the Pep Point coordinate.

During the project, several restrictions were encountered with the watchOS operating system, which hindered the creation of some of the planned features. Problems were faced with the WatchKit framework’s WKInterfaceMap class’ limitations, which meant that a map interface could not be created. A compromise was made by generating map images on the iOS application which were sent to the Watch application. WatchKit did not provide support for the Firebase API, which meant that all Firebase functionality had to be executed on the iOS application.

Project results were found satisfying and the created Watch application was published in the Apple App Store to support the iOS application. The project was a great learning experience for all parties involved.

Insinöörityö toteutettiin projektina suomalaiselle start-up-yritykselle, ja tavoitteena oli luoda kehityksen alla olleelle kartta- ja ääniohjeistuspohjaiselle reittiopastus-iOS-sovellukselle sitä tukeva Apple Watch -sovellus. Toteutettavan sovelluksen tavoitteena oli tehdä sovelluksesta käyttäjäystävällisempi liikunnan yhteydessä.

Projektin onnistumiseksi sovellukseen tuli luoda tärkeimmät iOS-sovelluksen toiminnollisuuksista käyttäen watchOS:n WatchKit-kehystä, Core Location -kehystä ja Watch Connectivity -kehystä sovellusten keskinäisen viestinnän toteuttamiseksi. Apple Watchin rajoitteita tuli kiertää toiminnollisuuksien toteuttamiseksi.

Projektin alussa perehdyttiin Apple Watchin teknologiaan, arkkitehtuuriin ja tärkeimpiin ominaisuuksiin. iOS- ja watchOS-sovellusten yhteiseen kommunikaatioon tutustuminen oli yksi tärkeimmistä osa-alueista Watch-sovelluksen luonnissa. Tutustumisen jälkeen sovellusten välille luotiin kommunikaatioyhteys sovellusten yhteisen datan jakamiselle ja Pep Point -koordinaattipisteiden lähettämiselle iOS-sovelluksen käsiteltäväksi. Sovellusten välille luotiin ilmoitusjärjestelmä, jonka avulla iOS-sovellukselta lähetettiin reittiviivan ja Pep Point -koordinaatinpisteen sisältämiä karttakuvia Watch-sovellukselle käyttäjälle näytettäväksi.

Projektin aikana watchOS-käyttöjärjestelmässä havaittiin useita rajoituksia, jotka vaikeuttivat toivottujen ominaisuuksien luontia. Ongelmia aiheutti WatchKit-kehyksen WKInterface-Map-luokan rajallisuus, jonka takia toivottua karttanäkymää ei voitu luoda. Tämä kierrettiin luomalla karttakuvia iOS-sovelluksella ja lähettämällä ne Watch-sovellukselle. WatchKit ei myöskään tarjonnut tukea Firebase-ohjelmointirajapinnalle, minkä seurauksena kaikki Firebase-toiminnallisuus suoritettiin iOS-sovelluksessa.

Projektin tuloksiin oltiin tyytyväisiä, ja toteutettu Watch-sovellus julkaistiin Apple-kauppaan iOS-sovelluksen tueksi. Projekti oli erittäin opettavainen niin tilaajalle kuin työn toteuttajalle.