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(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技術。特別是隨著“物聯(lián)網”概念引起業(yè)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(fā)中所占的比例也越來越高，而軟件設計與研發(fā)由于受到網絡和硬件環(huán)境不同的影響，導致生產效率低，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(tǒng)的高效開發(fā)。

因此，文中研究在RFID領域中采用構件化方法進行軟件開發(fā)，將功能進行提煉分解，將相應的軟件設計為軟件構什，使其能夠重復應用，成為提高軟件開發(fā)效率、保障軟件質量的有效途徑。

1 構件化的軟件開發(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，基于構件的軟件開發(fā)模式為廣大研究人員所認同。軟件構件是一個具有規(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。

構件化的軟件過程宜分成領域工程(開發(fā)構件)和應用過程(使用構件開發(fā)應用程序)兩個獨立的子過程，兩個子過程之間通過構件庫聯(lián)系起來。因此構件化的軟件開發(fā)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(tǒng)的應用工程建立基本能力和必備基礎的過程，是一種系統(tǒng)的生產構件的過程，是開發(fā)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(tǒng)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(tǒng)的需求，確定哪些需求是被領域中的系統(tǒng)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(xiàn)問題，例如：操作系統(tǒng)、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(xiàn)模型。

3)領域實現(xiàn)  領域實現(xiàn)即實現(xiàn)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(fā)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(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)標簽數據的讀取。

應用軟件部分：主要是在ERP、MRP等相關的企業(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據，經過提取、解密、過濾、轉換、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(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，可以在全球范圍內形成一種“新式網絡”；企業(yè)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。

2．2 RFID領域構件模型

構件模型對構件化開發(fā)方法的研究起著至關重要的作用，構件模型是構件技術的核心內容。XML語言作為構件描述語言，相對其他語言有很強的優(yōu)越性，便于組裝工具通過構件的描述文檔了解構件信息，以及驗證構件之間的約束關系等。在基于普通構件模型的基礎上，本文采用的領域構件模型如圖2所示。

由圖2的RFID領域構件模型可知，領域構件包括構件實體和構件文法描述。其中，構件實體包含構件屬性、構件服務接口、構件引用接口等；構件文法描述即為<構件關系集合，服務接口集合，引用接口集合>描述文檔。在構件文法描述中，構件關系集合即為構件所依賴的構件集合和與該構件互斥的構件集合；服務接口集合即為該構件對外提供的服務接口；構件引用接口集合則是該構件所引用其他構件服務的接口。

3 RFID領域的構件分類

在RFID構件庫構件的開發(fā)和積累中，將產生包含基礎應用類、表示層類、運算邏輯類和流程類構件等基礎構件和應用于讀寫器、電子標簽及通信網絡的專用構件。隨著RFID領域的不斷發(fā)展和深入演化，需要在保持整體表示結構的情況下，適當對RFID構件的屬性進行一定的修正、擴充和刪減，以保證構件在描述上的準確性。

3．1 RFID領域刻面分類的優(yōu)越性

構件的分類方法有很多種，刻面分類方法更適合于面向特定領域構件庫，特定領域的刻面分類模式易于從領域模型中導出。采用刻面分類方法對RFID構件庫中的構件進行刻面分類，以各類構件的共同特征實現(xiàn)對RFID構件庫基礎構件和專用構件統(tǒng)一組織、統(tǒng)一管理和檢索，并在此基礎上進行構件檢索技術的研究。

從刻面分類模式本身來說，它不區(qū)分領域，要求所有的構件都使用同樣的刻面來描述，這種限制極大影響了用戶對目標領域的理解和檢索效率和質量。領域不同，刻面描述重點可能會有較大差異。因此，面向特定領域構件庫，限制了領域術語空間，將大大提高構件的查準率。

3．2 RFID領域刻面描述

Prieto—Diaz最早所提出的刻面分類方案包括兩個方面：“功能”和“環(huán)境”，通過上述對RFID領域系統(tǒng)的分析，并結合實際應用系統(tǒng)開發(fā)需要，本文使用一個4元組來描述構件，具體屬性如圖3所示。

1)TYpe類型：

2)Application Domain應用領域；

3)Language語言特性；

4)Level層次；

以上是4個屬性彼此之間相可正交，充分體現(xiàn)構件對于用戶最相關的特征表示，能較好適應RFID構件庫的發(fā)展和刻面的兼容擴充。該刻面分類建立的術語空間樹如圖4～7所示。

4 結束語

軟件復用技術能夠很好的解決軟件規(guī)模和復雜度日益增加的困境，基于構件的軟件開發(fā)是軟件復用的一種有效方法，這一方法同樣適宜在RFID軟件開發(fā)過程中采用。本文分析和研究了RFID領域的系統(tǒng)結構，從而推出RFID領域構件模型；分析RFID軟件構件的分類方法并選擇刻面分類法作為RFID軟件構件的分類方法，對刻面和每個刻面的術語進行了詳細闡述，為RFID軟件構件化開發(fā)提供借鑒。