二維條碼與應(yīng)用

軍休強(qiáng)軍路 2012-04-14

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二維條碼與應(yīng)用

二維條碼與應(yīng)用

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一. 一維條碼（1D Barcode）

一維條碼只是在一個(gè)方向（一般是水平方向）表達(dá)信息，而在垂直方向則不表達(dá)任何信息，其一定的高度通常是為了便于閱讀器的對(duì)準(zhǔn)。一維條碼的應(yīng)用可以進(jìn)步信息錄進(jìn)的速度，減少差錯(cuò)率，但是一維條碼也存在一些不足之處：

數(shù)據(jù)容量較小： 30個(gè)字符左右
只能包含字母和數(shù)字
條碼尺寸相對(duì)較大（空間利用率較低）
條碼遭到損壞后便不能閱讀

二. 二維條碼（2D Barcode）

在水平和垂直方向的二維空間存儲(chǔ)信息的條碼，稱為二維條碼（2-dimensional bar code）。如圖1所示。

圖1: 一維條碼與二維條碼

(一）二維條碼的分類

與一維條碼一樣，二維條碼也有很多不同的編碼方法，或稱碼制。就這些碼制的編碼原理而言，通?？煞譃橐韵氯N類型（見圖2)：
1. 線性堆疊式二維碼是在一維條碼編碼原理的基礎(chǔ)上，將多個(gè)一維碼在縱向堆疊而產(chǎn)生的。典型的碼制如：Code 16K、Code 49、PDF417等。
2. 矩陣式二維碼是在一個(gè)矩形空間通過黑、白像素在矩陣中的不同分布進(jìn)行編碼。典型的碼制如： Aztec、Maxi Code、QR Code、 Data Matrix等。
3. 郵政碼通過不同長(zhǎng)度的條進(jìn)行編碼，主要用于郵件編碼，如：Postnet、BPO 4-State。

圖2：二維條碼的分類

在很多種類的二維條碼中，常用的碼制有：Data Matrix，Maxi Code，Aztec，QR Code，Vericode，PDF417，Ultracode，Code 49，Code 16K 等，見圖3：

圖3：常用二維條碼碼制

其中：

Data Matrix 主要用于電子行業(yè)小零件的標(biāo)識(shí)，如Intel的奔騰處理器的背面就印制了這種碼。
Maxi Code 是由美國(guó)聯(lián)合包裹服務(wù)（UPS）公司研制的，用于包裹的分揀和跟蹤。
Aztec 是由美國(guó)韋林（Welch Allyn）公司推出的，最多可容納3832個(gè)數(shù)字或3067個(gè)字母字符或1914個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)。

下面，我們以PDF417碼為例，先容二維條碼的特性和特點(diǎn)。

四. 二維條碼的應(yīng)用

一）. 運(yùn)輸行業(yè)的應(yīng)用

一個(gè)典型的運(yùn)輸業(yè)務(wù)過程通常經(jīng)歷：供給商-->貨運(yùn)代理，貨運(yùn)代理-->貨運(yùn)公司，貨運(yùn)公司-->客戶等幾個(gè)過程，在每個(gè)過程中都牽涉到發(fā)貨單據(jù)的處理。發(fā)貨單據(jù)含有大量的信息，包括：發(fā)貨人信息、收貨人信息、貨物清單、運(yùn)輸方式等等。單據(jù)處理的條件是數(shù)據(jù)的錄進(jìn)，人工鍵盤錄進(jìn)的方式存在著效率低、差錯(cuò)率高的題目，已不能適應(yīng)現(xiàn)代運(yùn)輸業(yè)的要求。

二維條碼在這方面提供了一個(gè)很好的解決方案，將單據(jù)的內(nèi)容編成一個(gè)二維條碼，打印在發(fā)貨單據(jù)上，在運(yùn)輸業(yè)務(wù)的各個(gè)環(huán)節(jié)使用二維條碼閱讀器掃描條碼，信息便錄進(jìn)到計(jì)算機(jī)治理系統(tǒng)中，既快速又正確。

在美國(guó)，固然 EDI 應(yīng)用革新了業(yè)務(wù)流程的核心部分，但不巧的是它卻忽略了流程中的關(guān)鍵角色--貨運(yùn)公司。很多 EDI 報(bào)文對(duì)于貨運(yùn)商來說總是遲到，以至于因不能及時(shí)確認(rèn)正確的裝運(yùn)單信息而影響了貨物運(yùn)輸和客戶單據(jù)的天生。

美國(guó)貨運(yùn)協(xié)會(huì) (ATA) 因此提出了紙上 EDI 系統(tǒng)。發(fā)送方將EDI信息編成一張PDF417條碼標(biāo)簽提交給貨運(yùn)商，通過掃描條碼，信息立即傳進(jìn)貨運(yùn)商的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。這一切都發(fā)生在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間和恰當(dāng)?shù)牡?點(diǎn)，使得整個(gè)運(yùn)輸過程的效率大大進(jìn)步。

二）. 身份識(shí)別卡的應(yīng)用

美國(guó)國(guó)防部已經(jīng)在軍人身份卡上印制 PDF417 碼。持卡人的姓名，軍銜，照片和其他個(gè)人信息被編成一個(gè)PDF417碼印在卡上?？ū挥脕碜鲋匾獔?chǎng)所的進(jìn)出治理及醫(yī)院就診治理。
該項(xiàng)應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)在于數(shù)據(jù)采集的實(shí)時(shí)性，低實(shí)施本錢，卡片損壞（比如槍擊）也能閱讀，以及防偽性。
我國(guó)香港特別行政區(qū)的居民身份證也采用了PDF417碼。其它的應(yīng)用，如營(yíng)業(yè)執(zhí)照、駕駛執(zhí)照、護(hù)照、我國(guó)城市的活動(dòng)人口暫住證、醫(yī)療保險(xiǎn)卡等也都是很好的應(yīng)用方向。

三）. 文件和表格應(yīng)用

日本Seimei 保險(xiǎn)公司的每個(gè)經(jīng)紀(jì)人在會(huì)見客戶時(shí)都帶著筆記本電腦。每張保單和協(xié)議都在電腦中制作并打印出來。當(dāng)他們回到辦公室后需要將保單數(shù)據(jù)手工輸進(jìn)到公司的主機(jī)中。
為了進(jìn)步數(shù)據(jù)錄進(jìn)的正確性和速度，他們?cè)谥谱鞅蔚耐瑫r(shí)將保單內(nèi)容編成一個(gè)PDF417條碼，打印在單據(jù)上，這樣他們就可以使用二維條碼閱讀器掃描條碼將數(shù)據(jù)錄進(jìn)主機(jī)。
其它類似的應(yīng)用還有：海關(guān)報(bào)關(guān)單、稅務(wù)申報(bào)單、政府部分的各類申請(qǐng)表等等。

四）. 資產(chǎn)跟蹤

美國(guó)鋼管公司在各地?fù)碛胁煌N類的管道需要維護(hù)。為了跟蹤每根管子，他們將管子的編號(hào)，位置編號(hào)，制造廠商，長(zhǎng)度，等級(jí)，尺寸，厚度以及其他信息編成一個(gè)PDF417條碼，制成標(biāo)簽后貼在管子上。當(dāng)管子移走或安裝時(shí)，操縱員掃描條碼標(biāo)簽，數(shù)據(jù)庫信息得到及時(shí)更新。
工廠可以采用二維條碼跟蹤生產(chǎn)設(shè)備；醫(yī)院和診所也可以采用二維條碼標(biāo)簽跟蹤設(shè)備、計(jì)算機(jī)及手術(shù)器械。

五. 混合碼及其應(yīng)用

隨著社會(huì)的發(fā)展、科技的進(jìn)步、人民生活水平的進(jìn)步、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，人們對(duì)信息的要求不斷進(jìn)步。一維條碼在它的一些傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域，如：貿(mào)易、藥品、后勤運(yùn)輸?shù)?，由于受到信息容量的限制（一般只能?biāo)識(shí)物品或業(yè)務(wù)的識(shí)別名），已越來越不能滿足人們的要求。二維條碼技術(shù)的不斷完善正在這些應(yīng)用領(lǐng)域引發(fā)著變革。
美國(guó)UCC組織（同一編碼委員會(huì)）推出了一種新的碼制——混合碼，它是一種一維碼和二維碼的組合碼，其中：
* 一維碼組成部分可以是：
* UCC/EAN-128
* UPC/EAN
* Reduced Space Symbology (RSS)
* 二維碼組成部分可以是：
* CC-A (一種專用于混合碼的PDF417 微碼的變體)
* CC-B (標(biāo)準(zhǔn) PDF417微碼)
* CC-C (標(biāo)準(zhǔn)PDF417)
* 一維條碼部分包含識(shí)別名，而二維條碼部分包含補(bǔ)充信息
* 將來可用線性CCD 和帶光柵的激光掃描器閱讀。

1. 混合碼在后勤和運(yùn)輸業(yè)務(wù)中的應(yīng)用

采用 UCC/EAN-128 并以二維條碼作為補(bǔ)充，提供采購定單號(hào)、裝運(yùn)單、路線信息、裝運(yùn)通知的電子備份、包裝、包含事項(xiàng)和批號(hào)等信息。

2. 混合碼在藥品流通中的應(yīng)用

用二維條碼記錄補(bǔ)充信息，可以提供過期日期以利于藥品周轉(zhuǎn)，同時(shí)可以記錄批號(hào)用于藥品跟蹤。
3. 混合碼在零售業(yè)中的應(yīng)用
在食品，特別是新鮮及冷凍的易壞的東西上標(biāo)上批號(hào)和過期日期可以使得貨物的周轉(zhuǎn)效率大大進(jìn)步。在電子產(chǎn)品上也可以標(biāo)上軟件和硬件的版本修訂信息。

六. 二維條碼閱讀器

二維條碼的閱讀設(shè)備依閱讀原理的不同可分為：
* 線性CCD和線性圖像式閱讀器（Linear Imager）可閱讀一維條碼和線性堆疊式二維碼（如PDF417），在閱讀二維碼時(shí)需要沿條碼的垂直方向掃過整個(gè)條碼，我們稱為“掃動(dòng)式閱讀”。這類產(chǎn)品比較便宜，有很好的性價(jià)比；
* 帶光柵的激光閱讀器可閱讀一維條碼和線性堆疊式二維碼。閱讀二維碼時(shí)將光線對(duì)準(zhǔn)條碼，由光柵元件完成垂直掃描，不需要手工掃動(dòng)。
* 圖像式閱讀器（Image Reader）采用攝像方式將條碼圖像攝取后進(jìn)行分析和解碼，可閱讀一維條碼和所有類型的二維條碼，是一種高端設(shè)備。

美國(guó)韋林（Welch Allyn）公司是世界上主要的條碼閱讀設(shè)備制造商之一，其CCD技術(shù)、圖像式閱讀器（Image Reader）技術(shù)以及譯碼技術(shù)處于世界領(lǐng)先地位，最近她又提出了線性圖像（Linear Imaging）技術(shù)的新概念。以先進(jìn)的技術(shù)為基礎(chǔ)，韋林的二維條碼閱讀設(shè)備一直領(lǐng)導(dǎo)著世界的潮流，其主要產(chǎn)品包括IT3800和IT4400兩大系列。

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