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软件工程课程设计报告
题目: 物理环境感知数据可视化工具
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目 录
一、课程设计概述............................................................................................................................2
二、项目的需求分析过程及需求模型............................................................................................2
2.1.系统可行性分析................................................................................................................2
2.2.系统需求分析....................................................................................................................2
2.2.1.系统目标设计................................................................................................................2
2.2.2.系统功能需求分析........................................................................................................3
2.2.3.系统功能描述................................................................................................................3
2.2.4 系统的数据流图.............................................................................................................4
三、项目设计模型............................................................................................................................4
3.1.系统 UML 建模设计............................................................................................................4
3.1.1.UML 简介.........................................................................................................................5
3.1.2.系统的用例分析............................................................................................................5
3.1.3.系统的顺序图................................................................................................................6
3.1.4.系统的状态图................................................................................................................9
3.1.5.系统的活动图..............................................................................................................10
3.1.6.系统的类图..................................................................................................................12
3.2.系统数据库建模..............................................................................................................13
3.2.1.数据库概念设计..........................................................................................................13
3.2.2.数据库物理设计..........................................................................................................14
四、遇到的困难与获得的主要成果..............................................................................................34
4.1.遇到的主要困难..............................................................................................................34
4.1.2.数据库使用的统一......................................................................................................34
4.1.3.文档的编写..................................................................................................................35
4.2.主要成果..........................................................................................................................35
4.2.1.软件工程知识的巩固..................................................................................................35
4.2.3.编程能力的提升..........................................................................................................35
4.2.4.团队意识的加强..........................................................................................................36
五、测试与运行记录......................................................................................................................36
七、课程设计完成结果分析..........................................................................................................40
八、附录..........................................................................................................................................41
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一、课程设计概述
1.1. 目的
通过本课程设计的实践及其前后的准备与总结，复习、领会、巩固和运
用软件工程课堂上所学的软件开发方法和知识,以此来完成物理环境感知数
据可视化工具的分析、设计、编码、测试等工作。
1.2. 任务
通过认真阅读老师所给的课程设计的题目要求，进行系统的需求分析、。
1.3. 开发环境：
My Eclipse + JDK + Microsoft SQL Server、 Windows 7
二、项目的需求分析过程及需求模型
2.1.系统可行性分析
现代社会中，人们的生活水平不断提高，对生活和工作环境提出了更高的要求，伴随这
种需求而来的，是物联网技术的发展，通过物联网技术，人们实现对周围环境的实时调控将
不再遥不可及，而物理环境感知数据可视化工具正是提供了对周围物理环境的数字化收集，
为调控环境做了重要参考。
2.2.系统需求分析
2.2.1.系统目标设计
系统开发的总目标是实现对外界物理信息的规范化收集、目的性处理、综合性利用。
对所有收集到的环境物理信息（包括温度、湿度、空气质量、大气压力、光照强度、水
质等信息）进行统一管理。
对用户的信息（包括账号和对应的登录密码）进行统一管理。
提供方便的查询方法，按照年、月、日、时的细度进行精准查询。
提供多样可控的监测台功能（“开始监测”、“暂停监测”、“继续监测”、“推出监测”
等）。
提供实时数据监测获取功能。
提供数据可视化功能（运用数据折线图让数据走向清晰可见）。
山 东 科 技 大 学 课 程 设 计
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提供出行建议功能，比如：当天温度过高会建议人们出行注意避暑。
提供数据的实时平均数显示功能。
2.2.2.系统功能需求分析
(1) 信息管理：信息的收集、存储、管理等。
(2) 系统管理：管理员控制信息的收集、存储、整理、投放。
满足以上需求的系统主要包含有一下几个子系统（1）登录和注册子系统：该系统中主要包
含了用户的注册和登录等功能。
（2）管理员子系统：该子系统主要包含管理员对系统的操作。
（3）数据收集与管理子系统：该子系统主要包含对数据的收集、存储、整理、投放
的操作。
（4）可视化子系统：该子系统主要包含对数据的可视化分析的操作。
下图为该物理环境感知数据可视化系统的主要功能模块图：
图 1：物理环境感知数据可视化系统功能模块图
2.2.3.系统功能描述
（1） 数据收集。通过安装在环境中的传感器获取数据。
（2） 数据存储。通过建立数据库将数据存入进去。
（3） 数据整理。整合所有数据。
（4） 数据投放。根据需求将数据投放出去。
物理环境感知可视化系统
登录/注册
数据收集与管理
可视化
管理员
数
据
收
集
数
据
存
储
数
据
整
理
数
据
投
放
监
测
开
始
监
测
暂
停
监
测
继
续
现
在
历
史
查
询
监
测
退
出
出
行
建
议
