RFID領(lǐng)域軟件構(gòu)件化開發(fā)技術(shù)研究

摘要：將軟件構(gòu)件化開發(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(nèi)變化性需求進行封裝、隔離和抽象，分析出RFID體系架構(gòu)，提煉出RFID軟件構(gòu)件模型。針對構(gòu)件的管理，研究了RFID構(gòu)件的分類方法，提出刻面分類法，并詳細描述RFID軟件構(gòu)件分類的刻面及每個刻面的術(shù)語空間。
關(guān)鍵詞：RFID；構(gòu)件；領(lǐng)域工程；構(gòu)件模型；刻面分類

RFID(Raclio Frequency Identification)，即射頻識別，是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，該技術(shù)利用無線射頻方式進行非接觸的雙向通信，在識別的同時進行數(shù)據(jù)交換。RFID應用領(lǐng)域日益擴大，現(xiàn)已涉及到日常生活的各個方面，并將成為未來信息社會的一項基礎(chǔ)技術(shù)。特別是隨著“物聯(lián)網(wǎng)”概念引起業(yè)界廣泛關(guān)注，作為一種先進生產(chǎn)力，RFID技術(shù)的廣泛應用對提高生產(chǎn)效率、提升用戶應用對應用的體驗具有極大的促進作用。
RFID軟件在RFID整體開發(fā)中所占的比例也越來越高，而軟件設(shè)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，仍然有其共有特點和構(gòu)成要素，所以采用構(gòu)件技術(shù)能夠支持RDID應用系統(tǒng)的高效開發(fā)。
因此，文中研究在RFID領(lǐng)域中采用構(gòu)件化方法進行軟件開發(fā)，將功能進行提煉分解，將相應的軟件設(shè)計為軟件構(gòu)什，使其能夠重復應用，成為提高軟件開發(fā)效率、保障軟件質(zhì)量的有效途徑。

1 構(gòu)件化的軟件開發(fā)方法
上世紀九卜年代中后期，隨著分布式對象，Internet、java和Client／Server計算模式的興起，基于構(gòu)件的軟件開發(fā)模式為廣大研究人員所認同。軟件構(gòu)件是一個具有規(guī)范接口和確定的上下文依賴的組裝單元，能夠被獨立部署和被第三方組裝。
構(gòu)件化的軟件過程宜分成領(lǐng)域工程(開發(fā)構(gòu)件)和應用過程(使用構(gòu)件開發(fā)應用程序)兩個獨立的子過程，兩個子過程之間通過構(gòu)件庫聯(lián)系起來。因此構(gòu)件化的軟件開發(fā)技術(shù)的主要研究內(nèi)容可以分為領(lǐng)域工程、應用工程和過程管理3部分。
領(lǐng)域工程是為一組相似或相近系統(tǒng)的應用工程建立基本能力和必備基礎(chǔ)的過程，是一種系統(tǒng)的生產(chǎn)構(gòu)件的過程，是開發(fā)構(gòu)件的主要方式。領(lǐng)域工程包括3個主要的階段：
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(tǒng)之間的共同需求。領(lǐng)域分析的主要內(nèi)容包括確定領(lǐng)域邊界，識別信息源，分析領(lǐng)域中系統(tǒng)的需求，確定哪些需求是被領(lǐng)域中的系統(tǒng)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(shè)計 領(lǐng)域設(shè)計的目標是獲得領(lǐng)域構(gòu)架(Domain SDecific Software Architecture，縮寫為DSSA)。領(lǐng)域設(shè)計需要考慮若干實現(xiàn)問題，例如：操作系統(tǒng)、采用的編程工具、軟件分布方、數(shù)據(jù)存取方式、選取體系結(jié)構(gòu)風格(例如兩層C／S方式、B／S結(jié)構(gòu)、三層結(jié)構(gòu))、選取構(gòu)件實現(xiàn)模型。
3)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn) 領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)即實現(xiàn)在領(lǐng)域設(shè)計模型中的功能構(gòu)件和體系結(jié)構(gòu)構(gòu)件，生成最終的二進制代碼，應用軟件開發(fā)時集成到最終的程序中去。
這些活動的產(chǎn)品(可復用的軟件構(gòu)件)包括：領(lǐng)域模型、領(lǐng)域構(gòu)架、領(lǐng)域特定的語言、代碼生成器和代碼構(gòu)件等。

2 RFID軟件構(gòu)件技術(shù)
2．1 RFID領(lǐng)域分析
通過對RFID軟件系統(tǒng)進行分析，識別RFID應用的公共特征和可變特征，對刻畫這些特征的對象和操作進行選擇和抽象，形成領(lǐng)域模型。
典型的RFID系統(tǒng)分為3個主要部分：硬件、應用軟件和RFID中間件。
硬件部分：主要包括RFID讀寫器、天線、標簽，將RFID讀寫器放在預先設(shè)定好的位置，電子標簽貼在待識別物體上，在RFID天線的識讀范圍即可實現(xiàn)標簽數(shù)據(jù)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(tǒng)。
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重要組成部分。中間件為企業(yè)應用提供一系類計算功能，在電子產(chǎn)品編碼(Electronic Product Code，EPC)規(guī)范中被稱為Savant。其主要任務是對硬件部分采集的數(shù)據(jù)，經(jīng)過提取、解密、過濾、轉(zhuǎn)換、導入應用軟件系統(tǒng)，并通過應用系統(tǒng)呈現(xiàn)在界面上，供操作者瀏覽、查詢、選擇、修改。

綜合分析RFID的整體結(jié)構(gòu)，本文歸納RFID的體系架構(gòu)如圖1所示：讀寫器和射頻Tag構(gòu)成RFID硬件系統(tǒng)；射頻中間件即RFID中間件，同時通過連接ONS服務器和PML服務器，可以在全球范圍內(nèi)形成一種“新式網(wǎng)絡(luò)”；企業(yè)應用層接受來自RFID中間件的相關(guān)RFID信息數(shù)據(jù)，是RFID數(shù)據(jù)后端應用部分。