RFID領域軟件構件化開發技術研究

摘要：將軟件構件化開發技術應用至RFID領域，基于領域工程的分析方法，對RFID領域內變化性需求進行封裝、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構件的分類方法，提出刻面分類法，并詳細描述RFID軟件構件分類的刻面及每個刻面的術語空間。
關鍵詞：RFID；構件；領域工程；構件模型；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，該技術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據交換。RFID應用領域日益擴大，現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技術。特別是隨著“物聯網”概念引起業界廣泛關注，作為一種先進生產力，RFID技術的廣泛應用對提高生產效率、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整體開發中所占的比例也越來越高，而軟件設計與研發由于受到網絡和硬件環境不同的影響，導致生產效率低，開發成本大。盡管RFID軟件具有多樣化、與硬件密切相關等特性，但軟件各組成部分，仍然有其共有特點和構成要素，所以采用構件技術能夠支持RDID應用系統的高效開發。
因此，文中研究在RFID領域中采用構件化方法進行軟件開發，將功能進行提煉分解，將相應的軟件設計為軟件構什，使其能夠重復應用，成為提高軟件開發效率、保障軟件質量的有效途徑。

1 構件化的軟件開發方法
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，基于構件的軟件開發模式為廣大研究人員所認同。軟件構件是一個具有規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。
構件化的軟件過程宜分成領域工程(開發構件)和應用過程(使用構件開發應用程序)兩個獨立的子過程，兩個子過程之間通過構件庫聯系起來。因此構件化的軟件開發技術的主要研究內容可以分為領域工程、應用工程和過程管理3部分。
領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程，是一種系統的生產構件的過程，是開發構件的主要方式。領域工程包括3個主要的階段：
1)領域分析 領域分析的目的是建立領域模型(DomainModel)，領域模型描述領域中系統之間的共同需求。領域分析的主要內容包括確定領域邊界，識別信息源，分析領域中系統的需求，確定哪些需求是被領域中的系統廣泛共享的，哪些是可變的，并最終建立領域模型。
2)領域設計 領域設計的目標是獲得領域構架(Domain SDecific Software Architecture，縮寫為DSSA)。領域設計需要考慮若干實現問題，例如：操作系統、采用的編程工具、軟件分布方、數據存取方式、選取體系結構風格(例如兩層C／S方式、B／S結構、三層結構)、選取構件實現模型。
3)領域實現 領域實現即實現在領域設計模型中的功能構件和體系結構構件，生成最終的二進制代碼，應用軟件開發時集成到最終的程序中去。
這些活動的產品(可復用的軟件構件)包括：領域模型、領域構架、領域特定的語言、代碼生成器和代碼構件等。

2 RFID軟件構件技術
2．1 RFID領域分析
通過對RFID軟件系統進行分析，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，形成領域模型。
典型的RFID系統分為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標簽數據的讀取。
應用軟件部分：主要是在ERP、MRP等相關的企業管理系統。
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。中間件為企業應用提供一系類計算功能，在電子產品編碼(Electronic Product Code，EPC)規范中被稱為Savant。其主要任務是對硬件部分采集的數據，經過提取、解密、過濾、轉換、導入應用軟件系統，并通過應用系統呈現在界面上，供操作者瀏覽、查詢、選擇、修改。

綜合分析RFID的整體結構，本文歸納RFID的體系架構如圖1所示：讀寫器和射頻Tag構成RFID硬件系統；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，可以在全球范圍內形成一種“新式網絡”；企業應用層接受來自RFID中間件的相關RFID信息數據，是RFID數據后端應用部分。