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(wú)線(xiàn)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(lái)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(hù)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(kāi)發(fā)中所占的比例也越來(lái)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(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(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(kāi)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(kāi)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(kāi)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(kāi)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(kāi)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(lài)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(guò)程宜分成領(lǐng)域工程（開(kāi)發(fā)構(gòu)件）和應(yīng)用過(guò)程（使用構(gòu)件開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序）兩個(gè)獨(dú)立的子過(guò)程，兩個(gè)子過(guò)程之間通過(guò)構(gòu)件庫(kù)聯(lián)系起來(lái),。因此構(gòu)件化的軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)的主要研究?jī)?nèi)容可以分為領(lǐng)域工程,、應(yīng)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(tǒng)的應(yīng)用工程建立基本能力和必備基礎(chǔ)的過(guò)程,，是一種系統(tǒng)的生產(chǎn)構(gòu)件的過(guò)程,，是開(kāi)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(xiě)為DSSA）。領(lǐng)域設(shè)計(jì)需要考慮若干實(shí)現(xiàn)問(wèn)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(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(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(yǔ)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(guò)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(huà)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(xiě)器,、天線(xiàn),、標(biāo)簽，將RFID讀寫(xiě)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(xiàn)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(lèi)計(jì)算功能,，在電子產(chǎn)品編碼（Electronic Product Code,EPC）規(guī)范中被稱(chēng)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(guò)提取,、解密,、過(guò)濾、轉(zhuǎn)換,、導(dǎo)入應(yīng)用軟件系統(tǒng),，并通過(guò)應(yīng)用系統(tǒng)呈現(xiàn)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(jié)構(gòu),，本文歸納RFID的體系架構(gòu)如圖1所示：讀寫(xiě)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(guò)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(lái)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,。
2.2 RFID領(lǐng)域構(gòu)件模型
構(gòu)件模型對(duì)構(gòu)件化開(kāi)發(fā)方法的研究起著至關(guān)重要的作用，構(gòu)件模型是構(gòu)件技術(shù)的核心內(nèi)容,。XML語(yǔ)言作為構(gòu)件描述語(yǔ)言,，相對(duì)其他語(yǔ)言有很強(qiáng)的優(yōu)越性，便于組裝工具通過(guò)構(gòu)件的描述文檔了解構(gòu)件信息,，以及驗(yàn)證構(gòu)件之間的約束關(guān)系等,。在基于普通構(gòu)件模型的基礎(chǔ)上，本文采用的領(lǐng)域構(gòu)件模型如圖2所示,。
由圖2的RFID領(lǐng)域構(gòu)件模型可知,，領(lǐng)域構(gòu)件包括構(gòu)件實(shí)體和構(gòu)件文法描述,。其中，構(gòu)件實(shí)體包含構(gòu)件屬性,、構(gòu)件服務(wù)接口,、構(gòu)件引用接口等；構(gòu)件文法描述即為<構(gòu)件關(guān)系集合,，服務(wù)接口集合,，引用接口集合>描述文檔。在構(gòu)件文法描述中,，構(gòu)件關(guān)系集合即為構(gòu)件所依賴(lài)的構(gòu)件集合和與該構(gòu)件互斥的構(gòu)件集合,；服務(wù)接口集合即為該構(gòu)件對(duì)外提供的服務(wù)接口；構(gòu)件引用接口集合則是該構(gòu)件所引用其他構(gòu)件服務(wù)的接口,。
3 RFID領(lǐng)域的構(gòu)件分類(lèi)
在RFID構(gòu)件庫(kù)構(gòu)件的開(kāi)發(fā)和積累中,，將產(chǎn)生包含基礎(chǔ)應(yīng)用類(lèi)、表示層類(lèi),、運(yùn)算邏輯類(lèi)和流程類(lèi)構(gòu)件等基礎(chǔ)構(gòu)件和應(yīng)用于讀寫(xiě)器,、電子標(biāo)簽及通信網(wǎng)絡(luò)的專(zhuān)用構(gòu)件。隨著RFID領(lǐng)域的不斷發(fā)展和深入演化,，需要在保持整體表示結(jié)構(gòu)的情況下,，適當(dāng)對(duì)RFID構(gòu)件的屬性進(jìn)行一定的修正、擴(kuò)充和刪減,，以保證構(gòu)件在描述上的準(zhǔn)確性,。
3.1 RFID領(lǐng)域刻面分類(lèi)的優(yōu)越性
構(gòu)件的分類(lèi)方法有很多種，刻面分類(lèi)方法更適合于面向特定領(lǐng)域構(gòu)件庫(kù),，特定領(lǐng)域的刻面分類(lèi)模式易于從領(lǐng)域模型中導(dǎo)出,。采用刻面分類(lèi)方法對(duì)RFID構(gòu)件庫(kù)中的構(gòu)件進(jìn)行刻面分類(lèi)，以各類(lèi)構(gòu)件的共同特征實(shí)現(xiàn)對(duì)RFID構(gòu)件庫(kù)基礎(chǔ)構(gòu)件和專(zhuān)用構(gòu)件統(tǒng)一組織,、統(tǒng)一管理和檢索,，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行構(gòu)件檢索技術(shù)的研究。
從刻面分類(lèi)模式本身來(lái)說(shuō),，它不區(qū)分領(lǐng)域,，要求所有的構(gòu)件都使用同樣的刻面來(lái)描述，這種限制極大影響了用戶(hù)對(duì)目標(biāo)領(lǐng)域的理解和檢索效率和質(zhì)量,。領(lǐng)域不同,，刻面描述重點(diǎn)可能會(huì)有較大差異。因此,，面向特定領(lǐng)域構(gòu)件庫(kù),，限制了領(lǐng)域術(shù)語(yǔ)空間，將大大提高構(gòu)件的查準(zhǔn)率。
3.2 RFID領(lǐng)域刻面描述
Prieto-Diaz最早所提出的刻面分類(lèi)方案包括兩個(gè)方面：“功能”和“環(huán)境”,通過(guò)上述對(duì)RFID領(lǐng)域系統(tǒng)的分析,，并結(jié)合實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)需要,，本文使用一個(gè)4元組來(lái)描述構(gòu)件，具體屬性如圖3所示,。
1）TYpe類(lèi)型：
2）Application Domain應(yīng)用領(lǐng)域,；
3）Language語(yǔ)言特性；
4）Level層次,；
以上是4個(gè)屬性彼此之間相可正交,，充分體現(xiàn)構(gòu)件對(duì)于用戶(hù)最相關(guān)的特征表示，能較好適應(yīng)RFID構(gòu)件庫(kù)的發(fā)展和刻面的兼容擴(kuò)充,。該刻面分類(lèi)建立的術(shù)語(yǔ)空間樹(shù)如圖4~7所示,。
4 結(jié)束語(yǔ)
軟件復(fù)用技術(shù)能夠很好的解決軟件規(guī)模和復(fù)雜度日益增加的困境，基于構(gòu)件的軟件開(kāi)發(fā)是軟件復(fù)用的一種有效方法,，這一方法同樣適宜在RFID軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中采用,。本文分析和研究了RFID領(lǐng)域的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，從而推出RFID領(lǐng)域構(gòu)件模型,；分析RFID軟件構(gòu)件的分類(lèi)方法并選擇刻面分類(lèi)法作為RFID軟件構(gòu)件的分類(lèi)方法,，對(duì)刻面和每個(gè)刻面的術(shù)語(yǔ)進(jìn)行了詳細(xì)闡述，為RFID軟件構(gòu)件化開(kāi)發(fā)提供借鑒,。