Realizzazione di uno strumento web-based per la simulazione remota di reti di sensori senza filo

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1 tesi di laurea Realizzazione di uno strumento web-based per la simulazione remota di reti di sensori senza filo Anno Accademico 2009/2010 relatore Ch.mo prof. Marcello Cinque correlatore Ing. Catello di Martino candidato Luigi, Paolo Rossi Matr

2 Wireless Sensor Networks: Modellazione e Simulazione WSN: tecnologia innovativa e sempre più adottata per il monitoraggio remoto Svariati ambiti di utilizzo: militare, ambientale, sanitario, commerciale. Necessità di un approccio efficiente per la progettazione, modellazione e simulazione di WSN, per Valutare metriche di interesse (performance, dependability, ) Al fine di guidare le scelte dei progettisti Tuttavia la diffusione di approcci basati su modelli è compromessa dalla difficoltà di costruire e manutenere tali modelli

3 Approccio per semplificare la simulazione di WSN Framework per la generazione automatica di modelli di WSN Basato su modelli SAN e sul tool Mobius come motore di simulazione Difficoltà per l utente: configurazione, installazione e manutenzione delle librerie ingenti carichi computazionali

4 Obiettivo: il remoting attraverso l applicazione web Si è reso necessario implementare un tool web-based per la generazione dei modelli che abbia come caratteristiche: Immediatezza di accesso Estensibilità Manutenibilità Sicurezza dei dati Carico di lavoro server-side Accessibilità Minor costo di gestione Esperienza utente più vicina alle applicazioni desktop tradizionali

5 Approccio utlizzato per il remoting Failure Model WSN Generator (base del progetto web): Diminuito l accoppiamento tra classi Java e libreria Swing Utilizzo del Java Logging per catturare i messaggi dell applicazione Sfruttare il tool desktop-based con topologie caricabili sul server o disegnando nodi e link: Classi di utilità per la gestione dei file dell utente lato server Implementazione della funzionalità disegno topologia WSN Studio di framework per RIA (Rich Internet Application) Implementazione del remoting sfruttando tecnologie Java ed Ajax

6 Tecnologie e Strumenti per le RIA Scelta di un framework ajax-based considerando i parametri: Integrazione con Java: evitare inutile codice wrapper Estensibilità: supporto Pattern ed integrazione con strumenti di terze parti Qualità del supporto: successo ed importanza nella community Curva di Apprendimento: tempi di sviluppo adatti ad un lavoro di tesi evitare altri linguaggi di sviluppo. Strumenti di Supporto: parco software a disposizione molto ampio Costi di Sviluppo: preferibile l utilizzo di strumenti open source.

7 Tecnologie e Strumenti per le RIA Integrazione con Java Estensibilità Qualità del supporto Curva di Apprendimento Strumenti di supporto Costi di Sviluppo Java Server Pages ed IceFaces Openlaszlo Adobe Flex Echo 3 Google Web Toolkit ZK Framework

8 ZK Framework e il Direct RIA Linguaggio XML (ZUML) per le interfacce grafiche e Java per la logica applicativa Event-driven programming Integrazione con Spring, JSP e JSF, Hibernate, Flash, EJB IDE come plug-in per Eclipse JasperReports, ZK Spreadsheet, Google Maps, Opensource La struttura di ZK: servlet e JavaScript engine Realizzare RIA senza gestire Ajax e JavaScript Sviluppare come se fosse un applicazione swing-like

9 Implementazione del tool: pattern MVC e ZK View: file (pagine).zul, (linguaggio di markup ZUML) Controller: classi di utilità e classi derivate da GenericForwardComposer Model: racchiude il tool desktopbased, il simulatore Mobius, le classi di log e AmbientVar (possibilità di includere un database PostgreSQL per l user-managment e per i risultati delle simulazioni)

10 Implementazione del tool: il disegno della topologia WSN Utilizzo e personalizzazione della libreria opensource zkdiagram Implementazione degli oggetti WSNode e WSLink Collegamento di nodi manuale oppure tramite modelli di propagazione (Fixed Radius)

11 Conclusioni L implementazione di una RIA per la generazione automatica di modelli di fallimento semplice, rapida e con un carico computazionale esiguo da parte dell utente. Un tool web-based che si mostra estensibile nell approccio della modellazione e simulazione sviluppato dal mobilab. Uno strumento grafico integrato per visualizzare la topologia WSN e la propagazione della comunicazione tra i nodi sensori. Futuri Sviluppi Aggiunta di altri modelli di propagazione, di modelli analitici e di metriche di valutazione Utilizzo di una base dati e della piattaforma Hibernate Ottimizzazione del tool desktop-based