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    二維條碼技術(shù)

    文章來(lái)源:東莞市日月條碼設備有限公司 人氣:5248 發(fā)表時(shí)間:2018-11-29

      一維條形碼只是在一個(gè)方向(一般是水平方向)表達信息,而在垂直方向則不表達任何信息,其一定的高度通常是為了便于閱讀器的對準。一維條形碼的應用可以提高信息錄入的速度,減少差錯率,但是一維條形碼也存在一些不足之處:
      * 數據容量較?。?30個(gè)字符左右
      * 只能包含字母和數字
      * 條形碼尺寸相對較大(空間利用率較低)
      * 條形碼遭到損壞后便不能閱讀
      在水平和垂直方向的二維空間存儲信息的條形碼, 稱(chēng)為二維條形碼(2-dimensional bar code)。
      與一維條形碼一樣,二維條形碼也有許多不同的編碼方法,或稱(chēng)碼制。就這些碼制的編碼原理而言,通??煞譃橐韵氯N類(lèi)型
      1. 線(xiàn)性堆疊式二維碼 是在一維條形碼編碼原理的基礎上,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(guò)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(guò)不同長(cháng)度的條進(jìn)行編碼,主要用于郵件編碼,如:Postnet、BPO 4-State。
      在許多種類(lèi)的二維條形碼中,常用的碼制有:Data Matrix, Maxi Code, Aztec, QR Code, Vericode, PDF417, Ultracode,Code 49, Code 16K 等,其中:
      * Data Matrix 主要用于電子行業(yè)小零件的標識,如Intel的奔騰處理器的背面就印制了這種碼。
      * Maxi Code 是由美國聯(lián)合包裹服務(wù)(UPS)公司研制的,用于包裹的分揀和跟蹤。
      * Aztec 是由美國韋林(Welch Allyn)公司推出的,多可容納3832個(gè)數字或3067個(gè)字母字符或1914個(gè)字節的數據。

      下面,我們以PDF417碼為例,介紹二維條形碼的特性和特點(diǎn)。

      一)PDF417簡(jiǎn)介
      PDF417碼是由留美華人王寅敬(音)博士發(fā)明的。PDF是取英文Portable Data File三個(gè)單詞的首字母的縮寫(xiě),意為“便攜數據文件”。因為組成條形碼的每一符號字符都是由4個(gè)條和4個(gè)空構成,如果將組成條形碼的窄條或空稱(chēng)為一個(gè)模塊,則上述的4個(gè)條和4個(gè)空的總模塊數一定為17,所以稱(chēng)417碼或PDF417碼。

      二)PDF417的特點(diǎn)
      1. 信息容量大 PDF417碼除可以表示字母、數字、ASCII字符外,還能表達二進(jìn)制數。為了使得編碼更加緊湊,提高信息密度,PDF417在編碼時(shí)有三種格式:
      * 擴展的字母數字壓縮格式 可容納1850 個(gè)字符;
      * 二進(jìn)制 / ASCII格式 可容納1108 個(gè)字節;
      * 數字壓縮格式 可容納2710 個(gè)數字。
      2. 錯誤糾正能力 一維條形碼通常具有校驗功能以防止錯讀,一旦條形碼發(fā)生污損將被拒讀。而二維條形碼不僅能防止錯誤,而且能糾正錯誤,即使條形碼部分損壞,也能將正確的信息還原出來(lái)。?
      3. 印制要求不高 普通打印設備均可打印,傳真件也能閱讀。
      4. 可用多種閱讀設備閱讀 PDF417碼可用帶光柵的激光閱讀器,線(xiàn)性及面掃描的圖像式閱讀器閱讀。
      5. 尺寸可調以適應不同的打印空間?
      6. 碼制公開(kāi)已形成國際標準,我國也已制定了417碼的國標。

      三)PDF417的糾錯功能
      二維條形碼的糾錯功能是通過(guò)將部分信息重復表示(冗余)來(lái)實(shí)現的。比如在PDF417碼中,某一行除了包含本行的信息外,還有一些反映其它位置上的字符(錯誤糾正碼)的信息。這樣,即使當條形碼的某部分遭到損壞,也可以通過(guò)存在于其它位置的錯誤糾正碼將其信息還原出來(lái)。
      PDF417的糾錯能力依錯誤糾正碼字數的不同分為0~8共9,見(jiàn)圖4,別越高,糾正碼字數越多,糾正能力越強,條形碼也越大。當糾正等為8時(shí),即使條形碼污損50%也能被正確讀出,如圖5。

      四)PDF417的幾種變形
      如圖6,PDF417還有幾種變形的碼制形式:
      * PDF417截短碼 在相對“干凈”的環(huán)境中,條形碼損壞的可能性很小,則可將右邊的行指示符省略并減少終止符。
      * PDF417微碼 進(jìn)一步縮減的PDF碼。
      * 宏P(guān)DF417碼 當文件內容太長(cháng),無(wú)法用一個(gè)PDF417碼表示時(shí),可用包含多個(gè)(1~99999個(gè))條形碼分塊的宏P(guān)DF417碼來(lái)表示。二維條形碼的優(yōu)勢
    從以上的介紹可以看出,與一維條形碼相比二維條形碼有著(zhù)明顯的優(yōu)勢,歸納起來(lái)主要有以下幾個(gè)方面:
      一)數據容量更大
      圖中的PDF417碼包含了文字框中的所有文字。
      二)超越了字母數字的限制
      三)條形碼相對尺寸小
      四)具有抗損毀能力

      二維條形碼的應用
      一)運輸行業(yè)的應用
      一個(gè)典型的運輸業(yè)務(wù)過(guò)程通常經(jīng)歷:供應商-->貨運代理,貨運代理-->貨運公司,貨運公司-->客戶(hù)等幾個(gè)過(guò)程,在每個(gè)過(guò)程中都牽涉到發(fā)貨單據的處理。發(fā)貨單據含有大量的信息,包括:發(fā)貨人信息、收貨人信息、貨物清單、運輸方式等等。單據處理的前提是數據的錄入,人工鍵盤(pán)錄入的方式存在著(zhù)效率低、差錯率高的問(wèn)題,已不能適應現代運輸業(yè)的要求。二維條形碼在這方面提供了一個(gè)很好的解決方案,將單據的內容編成一個(gè)二維條形碼,打印在發(fā)貨單據上,在運輸業(yè)務(wù)的各個(gè)環(huán)節使用二維條形碼閱讀器掃描條形碼,信息便錄入到計算機管理系統中,既快速又準確。
      在美國,雖然 EDI 應用革新了業(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--貨運公司。許多 EDI 報文對于貨運商來(lái)說(shuō)總是遲到 ,以至于因不能及時(shí)確認準確的裝運單信息而影響了貨物運輸和客戶(hù)單據的生成。美國貨運協(xié)會(huì ) (ATA) 因此提出了紙上 EDI 系統。 發(fā)送方將EDI信息編成一張PDF417條形碼標簽提交給貨運商,通過(guò)掃描條形碼,信息立即傳入貨運商的計算機系統。這一切都發(fā)生在恰當的時(shí)間和恰當的地 點(diǎn),使得整個(gè)運輸過(guò)程的效率大大提高。
      二)身份識別卡的應用
      美國國防部已經(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?lái)做重要場(chǎng)所的進(jìn)出管理及醫院就診管理。該項應用的優(yōu)點(diǎn)在于數據采集的實(shí)時(shí)性,低實(shí)施成本,卡片損壞(比如槍擊)也能閱讀,以及防偽性。
      我國香港特別行政區的居民身份證也采用了PDF417碼。其它的應用,如營(yíng)業(yè)執照、駕駛執照、護照、我國城市的流動(dòng)
      人口暫住證、醫療保險卡等也都是很好的應用方向。
      三)文件和表格應用
      日本Seimei 保險公司的每個(gè)經(jīng)紀人在會(huì )見(jiàn)客戶(hù)時(shí)都帶著(zhù)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(lái)。
      當他們回到辦公室后需要將保單數據手工輸入到公司的主機中。
      為了提高數據錄入的準確性和速度,他們在制作保單的同時(shí)將保單內容編成一個(gè)PDF417條形碼,打印在單據上,這樣
      他們就可以使用二維條形碼閱讀器掃描條形碼將數據錄入主機。
      其它類(lèi)似的應用還有:海關(guān)報關(guān)單、稅務(wù)申報單、政府部門(mén)的各類(lèi)申請表等等。
      四)資產(chǎn)跟蹤
      美國鋼管公司在各地擁有不同種類(lèi)的管道需要維護。為了跟蹤每根管子,他們將管子的編號,位置編號,制造廠(chǎng)商,長(cháng)度,等,尺寸,厚度以及其他信息編成一個(gè)PDF417條形碼,制成標簽后貼在管子上。當管子移走或安裝時(shí),操作員掃描條形碼標簽,數據庫信息得到及時(shí)更新。工廠(chǎng)可以采用二維條形碼跟蹤生產(chǎn)設備;醫院和診所也可以采用二維條形碼標簽跟蹤設備、計算機及手術(shù)器械。

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