RFID領(lǐng)域軟件構件化開(kāi)發(fā)技術(shù)研究

摘要：將軟件構件化開(kāi)發(fā)技術(shù)應用至RFID領(lǐng)域，基于領(lǐng)域工程的分析方法，對RFID領(lǐng)域內變化性需求進(jìn)行封裝、隔離和抽象，分析出RFID體系架構，提煉出RFID軟件構件模型。針對構件的管理，研究了RFID構件的分類(lèi)方法，提出刻面分類(lèi)法，并詳細描述RFID軟件構件分類(lèi)的刻面及每個(gè)刻面的術(shù)語(yǔ)空間。
關(guān)鍵詞：RFID；構件；領(lǐng)域工程；構件模型；刻面分類(lèi)

RFID(Raclio Frequency Identification)，即射頻識別，是一種非接觸式的自動(dòng)識別技術(shù)，該技術(shù)利用無(wú)線(xiàn)射頻方式進(jìn)行非接觸的雙向通信，在識別的同時(shí)進(jìn)行數據交換。RFID應用領(lǐng)域日益擴大，現已涉及到日常生活的各個(gè)方面，并將成為未來(lái)信息社會(huì )的一項基礎技術(shù)。特別是隨著(zhù)“物聯(lián)網(wǎng)”概念引起業(yè)界廣泛關(guān)注，作為一種先進(jìn)生產(chǎn)力，RFID技術(shù)的廣泛應用對提高生產(chǎn)效率、提升用戶(hù)應用對應用的體驗具有極大的促進(jìn)作用。
RFID軟件在RFID整體開(kāi)發(fā)中所占的比例也越來(lái)越高，而軟件設計與研發(fā)由于受到網(wǎng)絡(luò )和硬件環(huán)境不同的影響，導致生產(chǎn)效率低，開(kāi)發(fā)成本大。盡管RFID軟件具有多樣化、與硬件密切相關(guān)等特性，但軟件各組成部分，仍然有其共有特點(diǎn)和構成要素，所以采用構件技術(shù)能夠支持RDID應用系統的高效開(kāi)發(fā)。
因此，文中研究在RFID領(lǐng)域中采用構件化方法進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)，將功能進(jìn)行提煉分解，將相應的軟件設計為軟件構什，使其能夠重復應用，成為提高軟件開(kāi)發(fā)效率、保障軟件質(zhì)量的有效途徑。

1 構件化的軟件開(kāi)發(fā)方法
上世紀九卜年代中后期，隨著(zhù)分布式對象，Internet、java和Client／Server計算模式的興起，基于構件的軟件開(kāi)發(fā)模式為廣大研究人員所認同。軟件構件是一個(gè)具有規范接口和確定的上下文依賴(lài)的組裝單元，能夠被獨立部署和被第三方組裝。
構件化的軟件過(guò)程宜分成領(lǐng)域工程(開(kāi)發(fā)構件)和應用過(guò)程(使用構件開(kāi)發(fā)應用程序)兩個(gè)獨立的子過(guò)程，兩個(gè)子過(guò)程之間通過(guò)構件庫聯(lián)系起來(lái)。因此構件化的軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)的主要研究?jì)热菘梢苑譃轭I(lǐng)域工程、應用工程和過(guò)程管理3部分。
領(lǐng)域工程是為一組相似或相近系統的應用工程建立基本能力和必備基礎的過(guò)程，是一種系統的生產(chǎn)構件的過(guò)程，是開(kāi)發(fā)構件的主要方式。領(lǐng)域工程包括3個(gè)主要的階段：
1)領(lǐng)域分析 領(lǐng)域分析的目的是建立領(lǐng)域模型(DomainModel)，領(lǐng)域模型描述領(lǐng)域中系統之間的共同需求。領(lǐng)域分析的主要內容包括確定領(lǐng)域邊界，識別信息源，分析領(lǐng)域中系統的需求，確定哪些需求是被領(lǐng)域中的系統廣泛共享的，哪些是可變的，并最終建立領(lǐng)域模型。
2)領(lǐng)域設計 領(lǐng)域設計的目標是獲得領(lǐng)域構架(Domain SDecific Software Architecture，縮寫(xiě)為DSSA)。領(lǐng)域設計需要考慮若干實(shí)現問(wèn)題，例如：操作系統、采用的編程工具、軟件分布方、數據存取方式、選取體系結構風(fēng)格(例如兩層C／S方式、B／S結構、三層結構)、選取構件實(shí)現模型。
3)領(lǐng)域實(shí)現 領(lǐng)域實(shí)現即實(shí)現在領(lǐng)域設計模型中的功能構件和體系結構構件，生成最終的二進(jìn)制代碼，應用軟件開(kāi)發(fā)時(shí)集成到最終的程序中去。
這些活動(dòng)的產(chǎn)品(可復用的軟件構件)包括：領(lǐng)域模型、領(lǐng)域構架、領(lǐng)域特定的語(yǔ)言、代碼生成器和代碼構件等。

2 RFID軟件構件技術(shù)
2．1 RFID領(lǐng)域分析
通過(guò)對RFID軟件系統進(jìn)行分析，識別RFID應用的公共特征和可變特征，對刻畫(huà)這些特征的對象和操作進(jìn)行選擇和抽象，形成領(lǐng)域模型。
典型的RFID系統分為3個(gè)主要部分：硬件、應用軟件和RFID中間件。
硬件部分：主要包括RFID讀寫(xiě)器、天線(xiàn)、標簽，將RFID讀寫(xiě)器放在預先設定好的位置，電子標簽貼在待識別物體上，在RFID天線(xiàn)的識讀范圍即可實(shí)現標簽數據的讀取。
應用軟件部分：主要是在ERP、MRP等相關(guān)的企業(yè)管理系統。
RFID中間件部分：RFID軟件中除了標簽和閱讀器上運行的軟件外，介于閱讀器與企業(yè)應用之間的中間件是其中的一個(gè)重要組成部分。中間件為企業(yè)應用提供一系類(lèi)計算功能，在電子產(chǎn)品編碼(Electronic Product Code，EPC)規范中被稱(chēng)為Savant。其主要任務(wù)是對硬件部分采集的數據，經(jīng)過(guò)提取、解密、過(guò)濾、轉換、導入應用軟件系統，并通過(guò)應用系統呈現在界面上，供操作者瀏覽、查詢(xún)、選擇、修改。

綜合分析RFID的整體結構，本文歸納RFID的體系架構如圖1所示：讀寫(xiě)器和射頻Tag構成RFID硬件系統；射頻中間件即RFID中間件，同時(shí)通過(guò)連接ONS服務(wù)器和PML服務(wù)器，可以在全球范圍內形成一種“新式網(wǎng)絡(luò )”；企業(yè)應用層接受來(lái)自RFID中間件的相關(guān)RFID信息數據，是RFID數據后端應用部分。