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(yīng)用至RFID領(lǐng)域，基于領(lǐng)域工程的分析方法，對(duì)RFID領(lǐng)域內(nèi)變化性需求進(jìn)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(duì)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(xì)描述RFID軟件構(gòu)件分類的刻面及每個(gè)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(shí)別，是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，該技術(shù)利用無線射頻方式進(jìn)行非接觸的雙向通信，在識(shí)別的同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。RFID應(yīng)用領(lǐng)域日益擴(kuò)大，現(xiàn)已涉及到日常生活的各個(gè)方面，并將成為未來信息社會(huì)的一項(xiàng)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(jìn)生產(chǎn)力，RFID技術(shù)的廣泛應(yīng)用對(duì)提高生產(chǎn)效率、提升用戶應(yīng)用對(duì)應(yīng)用的體驗(yàn)具有極大的促進(jìn)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(jì)與研發(fā)由于受到網(wǎng)絡(luò)和硬件環(huán)境不同的影響，導(dǎo)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(diǎn)和構(gòu)成要素，所以采用構(gòu)件技術(shù)能夠支持RDID應(yīng)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(jìn)行軟件開發(fā)，將功能進(jìn)行提煉分解，將相應(yīng)的軟件設(shè)計(jì)為軟件構(gòu)什，使其能夠重復(fù)應(yīng)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(jì)九卜年代中后期，隨著分布式對(duì)象，Internet、java和Client／Server計(jì)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(rèn)同。軟件構(gòu)件是一個(gè)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(dú)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(yīng)用過程(使用構(gòu)件開發(fā)應(yīng)用程序)兩個(gè)獨(dú)立的子過程，兩個(gè)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(yīng)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(yīng)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(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(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(shí)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(jì) 領(lǐng)域設(shè)計(jì)的目標(biāo)是獲得領(lǐng)域構(gòu)架(Domain SDecific Software Architecture，縮寫為DSSA)。領(lǐng)域設(shè)計(jì)需要考慮若干實(shí)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(fēng)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(shí)現(xiàn)模型。
3)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn) 領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)即實(shí)現(xiàn)在領(lǐng)域設(shè)計(jì)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(jìn)制代碼，應(yīng)用軟件開發(fā)時(shí)集成到最終的程序中去。
這些活動(dòng)的產(chǎn)品(可復(fù)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(duì)RFID軟件系統(tǒng)進(jìn)行分析，識(shí)別RFID應(yīng)用的公共特征和可變特征，對(duì)刻畫這些特征的對(duì)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(tǒng)分為3個(gè)主要部分：硬件、應(yīng)用軟件和RFID中間件。
硬件部分：主要包括RFID讀寫器、天線、標(biāo)簽，將RFID讀寫器放在預(yù)先設(shè)定好的位置，電子標(biāo)簽貼在待識(shí)別物體上，在RFID天線的識(shí)讀范圍即可實(shí)現(xiàn)標(biāo)簽數(shù)據(jù)的讀取。
應(yīng)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(biāo)簽和閱讀器上運(yùn)行的軟件外，介于閱讀器與企業(yè)應(yīng)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(yīng)用提供一系類計(jì)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(wù)是對(duì)硬件部分采集的數(shù)據(jù)，經(jīng)過提取、解密、過濾、轉(zhuǎn)換、導(dǎo)入應(yīng)用軟件系統(tǒng)，并通過應(yīng)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(shí)通過連接ONS服務(wù)器和PML服務(wù)器，可以在全球范圍內(nèi)形成一種“新式網(wǎng)絡(luò)”；企業(yè)應(yīng)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(yīng)用部分。