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二維條形碼VS傳統(tǒng)條形碼
與一維條形碼只能從一個方向讀取數(shù)據(jù)不同,二維條形碼可以從水平、垂直兩個方向來獲取信息,因此,其包含的信息量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于一維條形碼,并且還具備自糾錯功能。但二維條形碼的工作原理與一維條形碼卻是類似的,在進(jìn)行識別的時候,將二維條形碼打印在紙帶上,閱讀條形碼符號所包含的信息,需要一個掃描裝置和譯碼裝置,統(tǒng)稱為閱讀器。閱讀器的功能是把條形碼條符寬度、間隔等空間信號轉(zhuǎn)換成不同的輸出信號,并將該信號轉(zhuǎn)化為計算機(jī)可識別的二進(jìn)制編碼輸入計算機(jī)。掃描器又稱光電讀入器,它裝有照亮被讀條碼的光源和光電檢測器件,并且能夠接收條碼的反射光,當(dāng)掃描器所發(fā)出的光照在紙帶上,每個光電池根據(jù)紙帶上條碼的有無來輸出不同的圖案,來自各個光電池的圖案組合起來,從而產(chǎn)生一個高密度信息圖案,經(jīng)放大、量化后送譯碼器處理。譯碼器存儲有需譯讀的條碼編碼方案數(shù)據(jù)庫和譯碼算法。在早期的識別設(shè)備中,掃描器和譯碼器是分開的,目前的設(shè)備大多已合成一體。
二維條形碼具有以下幾個特點:
存儲量大。二維條形碼可以存儲1100個字,比起一維條形碼的15個字,存儲量大為增加,而且能夠存儲中文,其資料不僅可應(yīng)用在英文、數(shù)字、漢字、記號等,甚至空白也可以處理,而且尺寸可以自由選擇,這也是一維條形碼做不到的。
抗損性強(qiáng)。二維條形碼采用故障糾正的技術(shù),遭受污染以及破損后也能復(fù)原,即使條碼受損程度高達(dá)50%,仍然能夠解讀出原數(shù)據(jù),誤讀率為6100萬分之一。
安全性高。在二維條形碼中采用了加密技術(shù),所以使安全性大幅度提高。
可傳真和影印。二維條形碼經(jīng)傳真和影印后仍然可以使用,而一維條形碼在經(jīng)過傳真和影印后機(jī)器就無法進(jìn)行識讀。
印刷多樣性。對于二維條形碼來講,它不僅可以在白紙上印刷黑字,還可以進(jìn)行彩色印刷,而且印刷機(jī)器和印刷對象都不受限制,印刷起來非常方便。
抗干擾能力強(qiáng)。與磁卡、IC卡相比,二維條形碼由于其自身的特性,具有強(qiáng)抗磁力、抗靜電能力。
碼制更加豐富
二維條碼可以直接印刷在被掃描的物品上或者打印在標(biāo)簽上,標(biāo)簽可以由供應(yīng)商專門打印或者現(xiàn)場打印。所有條碼都有一些相似的組成部分,它們都有一個空白區(qū),稱為靜區(qū),位于條碼的起始和終止部分邊緣的外側(cè)。校驗符號在一些碼制中也是必須的,它可以用數(shù)學(xué)的方法對條碼進(jìn)行校驗以保證譯碼后的信息正確無誤。與一維條形碼一樣,二維條形碼也有許多不同的編碼方法。根據(jù)這些編碼原理,可以將二維條形碼分為以下三種類型:
一是線性堆疊式二維碼。就是在一維條形碼的基礎(chǔ)上,降低條碼行的高度,安排一個縱橫比大的窄長條碼行,并將各行在頂上互相堆積,每行間都用一模塊寬的厚黑條相分隔。典型的線性堆疊式二維碼有Code 16K、Code 49、PDF417等。
其次是矩陣式二維碼。它是采用統(tǒng)一的黑白方塊的組合,而不是不同寬度的條與空的組合,它能夠提供更高的信息密度,存儲更多的信息,與此同時,矩陣式的條碼比堆疊式的具有更高的自動糾錯能力,更適用于在條碼容易受到損壞的場合。矩陣式符號沒有標(biāo)識起始和終止的模塊,但它們有一些特殊的"定位符",定位符中包含了符號的大小和方位等信息。矩陣式二維條碼和新的堆疊式二維條碼能夠用先進(jìn)的數(shù)學(xué)算法將數(shù)據(jù)從損壞的條碼符號中恢復(fù)。典型的矩陣二維碼有Aztec、Maxi Code、QR Code、Data Matrix等。
第三種是郵政碼。通過不同長度的條進(jìn)行編碼,主要用于郵件編碼,如Postnet、BPO 4-State等。
在上述介紹的二維條形碼中,PDF417碼由于解碼規(guī)則比較開放和商品化,因而使用比較廣泛,它是Portable Data File的縮寫,意思是可以將條形碼視為一個檔案,里面能夠存儲比較多的資料,而且能夠隨身攜帶。它在1992年正式推出,1995年美國電子工業(yè)聯(lián)誼會條碼委員會在美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會贊助下完成二維條形碼標(biāo)準(zhǔn)的草案,以作為電子產(chǎn)品產(chǎn)銷流程使用二維條形碼的標(biāo)準(zhǔn)。PDF417碼是一個多行結(jié)構(gòu),每行數(shù)據(jù)符號數(shù)相同,行與行左右對齊直接銜接,其最小行數(shù)為3行,最大行數(shù)為90行。而Data Matrix碼則主要用于電子行業(yè)小零件的標(biāo)識,如Intel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)公司研制的,用于包裹的分揀和跟蹤。Aztec 是由美國韋林公司推出的,最多可容納3832個數(shù)字、3067個字母或1914個字節(jié)的數(shù)據(jù)。
另外,還有一些新出現(xiàn)的二維條形碼系統(tǒng)。包括由UPS公司的Figrare lla等人研制的適用于分布環(huán)境下運動特性的UPS Code,這種二維條形碼更加適合自動分類應(yīng)用場合。而美國Veritec公司提出一種新的二維條形碼——Veritec Symbol,是一種用于微小型產(chǎn)品上的二進(jìn)制數(shù)據(jù)編碼系統(tǒng),其矩陣符號格式和圖像處理系統(tǒng)已獲得美國專利,這種二維碼具有更高的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性。此外,飛利浦研究實驗室的WILJ WAN GILS等人也提出了一種新型的二維碼方案,即用標(biāo)準(zhǔn)幾何形體圓點構(gòu)成自動生產(chǎn)線上產(chǎn)品識別標(biāo)記的圓點矩陣二維碼表示法。這一方案由兩大部分組成,一是源編碼系統(tǒng),用于把識別標(biāo)志的編碼轉(zhuǎn)換成通信信息字;另一部分是信道編碼系統(tǒng),用于對隨機(jī)誤碼進(jìn)行錯誤檢測和校正。還有一種二維條形碼叫點陣碼,它除了具備信息密度高等特點外,也便于用雕刻腐蝕制板工藝把點碼印制在機(jī)械零部件上,用攝像設(shè)備識讀和圖像處理系統(tǒng)識別,這也是一種具有較大應(yīng)用潛力的二維編碼方案。
二維條形碼技術(shù)的發(fā)展主要表現(xiàn)為三方面的趨勢:一是出現(xiàn)了信息密集度更高的編碼方案,增強(qiáng)了條碼技術(shù)信息輸入的功能;二是發(fā)展了小型、微型、高質(zhì)量的硬件和軟件,使條碼技術(shù)實用性更強(qiáng),擴(kuò)大了應(yīng)用領(lǐng)域;三是與其他技術(shù)相互滲透、相互促進(jìn),這將改變傳統(tǒng)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和性能,擴(kuò)展條碼系統(tǒng)的功能。
二維條形碼的閱讀器
在二維條形碼的閱讀器中有幾項重要的參數(shù):分辨率、掃描背景、掃描寬度、掃描速度、一次識別率、誤碼率,選用的時候要針對不同的應(yīng)用視情況而定。普通的條碼閱讀器通常采用以下三種技術(shù):光筆、CCD、激光,它們都有各自的優(yōu)缺點,沒有一種閱讀器能夠在所有方面都具有優(yōu)勢。
光筆是最先出現(xiàn)的一種手持接觸式條碼閱讀器,使用時,操作者需將光筆接觸到條碼表面,通過光筆的鏡頭發(fā)出一個很小的光點,當(dāng)這個光點從左到右劃過條碼時,在"空"部分,光線被反射,"條"的部分,光線將被吸收,因此在光筆內(nèi)部產(chǎn)生一個變化的電壓,這個電壓通過放大、整形后用于譯碼。
CCD為電子耦合器件,比較適合近距離和接觸閱讀,它使用一個或多個LED,發(fā)出的光線能夠覆蓋整個條碼,它所關(guān)注的不是每一個"條"或"空",而是條碼的整體,并將其轉(zhuǎn)換成可以譯碼的電信號。
激光掃描儀是非接觸式的,在閱讀距離超過30cm時激光閱讀器是惟一的選擇。它的首讀識別成功率高,識別速度相對光筆及CCD更快,而且對印刷質(zhì)量不好或模糊的條碼識別效果好。
射頻識別技術(shù)改變了條形碼技術(shù)依靠"有形"的一維或二維幾何圖案來提供信息的方式,通過芯片來提供存儲在其中的數(shù)量更大的"無形"信息。它最早出現(xiàn)在20世紀(jì)80年代,最初應(yīng)用在一些無法使用條碼跟蹤技術(shù)的特殊工業(yè)場合,例如在一些行業(yè)和公司中,這種技術(shù)被用于目標(biāo)定位、身份確認(rèn)及跟蹤庫存產(chǎn)品等。射頻識別技術(shù)起步較晚,至今沒有制訂出統(tǒng)一的國際標(biāo)準(zhǔn),但是射頻識別技術(shù)的推出絕不僅僅是信息容量的提升,它對于計算機(jī)自動識別技術(shù)來講是一場革命,它所具有的強(qiáng)大優(yōu)勢會大大提高信息的處理效率和準(zhǔn)確度。
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