【摘要】：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)之一,隨著科技的進步,其在軍事、醫(yī)療、工業(yè)以及社會生活等領(lǐng)域具有非常大的應(yīng)用價值。對于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)這門學(xué)科,很多高校都已經(jīng)開設(shè)相關(guān)的實驗課程來提高學(xué)生們的專業(yè)知識和實踐能力。但由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點存在能源有限,傳感器之間相互通信受限于地理環(huán)境干擾等問題,使得教學(xué)模擬實驗開展較為困難。隨著高校實驗環(huán)境問題的不斷突出,虛擬實驗室的出現(xiàn)給了實驗教學(xué)工作帶來了巨大的幫助。隨著高校的發(fā)展,用戶的增多帶來日益增加的訪問量,會給傳統(tǒng)實驗室后臺帶來了巨大的壓力;后臺項目的各個子模塊之間耦合性也隨著項目的增大而愈發(fā)的緊密。這將嚴重影響虛擬實驗室后期的運行、維護、擴展等工作。為此,本文根據(jù)當(dāng)前主流的解決思路,通過利用微服務(wù)架構(gòu)低耦合,輕量級,高度自治等特點,設(shè)計一套基于微服務(wù)架構(gòu)的虛擬實驗室系統(tǒng),主要開展的工作如下:(1)介紹了本項目使用j2EE體系結(jié)構(gòu),使用MVC的模式結(jié)合SpringCloud、SpringBoot、SSH(spring、springMVC、Hibernat)、JQuery等技術(shù)搭建虛擬實驗室,闡述了這些技術(shù)的原理以及在項目中的作用。(2)仿真平臺采用Castalia作為構(gòu)建仿真事件的框架,它是基于OMNeT++平臺,用來固化仿真算法的通用部分,使學(xué)生只需要關(guān)注實驗的協(xié)議和算法。(3)對各個服務(wù)模塊的功能進行了詳細的分析和設(shè)計。(4)實現(xiàn)了微服務(wù)理念在系統(tǒng)架構(gòu)中的配置,列出搭建虛擬實驗室的部分主要代碼和仿真實驗的測試結(jié)構(gòu)并配以截圖。通過上述工作,給無線傳感器仿真教學(xué)實驗帶來極大的幫助,同時也提高了學(xué)生的實驗效率。
【學(xué)位授予單位】：江西師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：G434;TP212.9;TN929.5
【圖文】：

圖 3-1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)仿真系統(tǒng)用例圖3.2 虛擬實驗室系統(tǒng)各個模塊需求分析3.2.1 管理員子系統(tǒng)需求分析對于管理員模塊，主要功能就是通過交互式的頁面直接管理其他用戶和課程模塊，維護整個系統(tǒng)的運行，如下圖 3-2 所示。

圖 3-2 管理員模塊管理員模塊主要需要實現(xiàn)的功能如下(1)管理教師用戶：管理員可以查看并修改教師用戶信息，安排教師課表，統(tǒng)計教師的上課考勤狀況，以及向教師發(fā)布學(xué)校里的通知、公告等。(2)管理學(xué)生用戶：管理員可以對學(xué)生用戶進行進行增刪改查的操作，登記查詢學(xué)生成績，向?qū)W生發(fā)送課表安排以及通知消息等。(3)管理課程模塊：導(dǎo)入課表信息，修改課程的授課教師、授課時間以及授課教室的信息，以及碰到突發(fā)事件（比如教師請假、校運會推遲等）而臨時變更課程安排等[30]。(4)管理仿真實驗?zāi)K：對仿真虛擬實驗室每次課程的實驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計匯總，管理和維護虛擬實驗室等。3.2.2 教師管理模塊需求分析教師管理模塊是為了方便教師進行教學(xué)實驗工作，如圖 3-3 所示

圖 3-3 教師管理模塊功能有：自身信息修改的權(quán)限；查詢班級及學(xué)生信息的權(quán)限限；登記學(xué)生成績的權(quán)限；添加、刪除、修改學(xué)生成績的的限；查看課程設(shè)置的權(quán)限；打印學(xué)生成績、學(xué)生信息、自身信入學(xué)生信息、班級信息和課程信息的權(quán)限等。管理子系統(tǒng)需求分析理子系統(tǒng)的主要功能就是為了方便學(xué)生使用虛擬實驗室，學(xué)習(xí)真技術(shù)。其用例圖如圖 3-4 所示：

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