二維條碼與應(yīng)用

軍休強軍路 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。一維條碼的應(yīng)用可以進步信息錄進的速度，減少差錯率，但是一維條碼也存在一些不足之處：

數(shù)據(jù)容量較?。?30個字符左右
只能包含字母和數(shù)字
條碼尺寸相對較大（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矩形空間通過黑、白像素在矩陣中的不同分布進行編碼。典型的碼制如： Aztec、Maxi Code、QR Code、 Data Matrix等。
3. 郵政碼通過不同長度的條進行編碼，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，最多可容納3832個數(shù)字或3067個字母字符或1914個字節(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。

四. 二維條碼的應(yīng)用

一）. 運輸行業(yè)的應(yīng)用

一個典型的運輸業(yè)務(wù)過程通常經(jīng)歷：供給商-->貨運代理，貨運代理-->貨運公司，貨運公司-->客戶等幾個過程，在每個過程中都牽涉到發(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、運輸方式等等。單據(jù)處理的條件是數(shù)據(jù)的錄進，人工鍵盤錄進的方式存在著效率低、差錯率高的題目，已不能適應(yīng)現(xiàn)代運輸業(yè)的要求。

二維條碼在這方面提供了一個很好的解決方案，將單據(jù)的內(nèi)容編成一個二維條碼，打印在發(fā)貨單據(jù)上，在運輸業(yè)務(wù)的各個環(huán)節(jié)使用二維條碼閱讀器掃描條碼，信息便錄進到計算機治理系統(tǒng)中，既快速又正確。

在美國，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--貨運公司。很多 EDI 報文對于貨運商來說總是遲到，以至于因不能及時確認正確的裝運單信息而影響了貨物運輸和客戶單據(jù)的天生。

美國貨運協(xié)會 (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條碼標簽提交給貨運商，通過掃描條碼，信息立即傳進貨運商的計算機系統(tǒng)。這一切都發(fā)生在恰當?shù)臅r間和恰當?shù)牡?點，使得整個運輸過程的效率大大進步。

二）. 身份識別卡的應(yīng)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，照片和其他個人信息被編成一個PDF417碼印在卡上?？ū挥脕碜鲋匾獔鏊倪M出治理及醫(yī)院就診治理。
該項應(yīng)用的優(yōu)點在于數(shù)據(jù)采集的實時性，低實施本錢，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(qū)的居民身份證也采用了PDF417碼。其它的應(yīng)用，如營業(yè)執(zhí)照、駕駛執(zhí)照、護照、我國城市的活動人口暫住證、醫(yī)療保險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 保險公司的每個經(jīng)紀人在會見客戶時都帶著筆記本電腦。每張保單和協(xié)議都在電腦中制作并打印出來。當他們回到辦公室后需要將保單數(shù)據(jù)手工輸進到公司的主機中。
為了進步數(shù)據(jù)錄進的正確性和速度，他們在制作保單的同時將保單內(nèi)容編成一個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)錄進主機。
其它類似的應(yīng)用還有：海關(guān)報關(guān)單、稅務(wù)申報單、政府部分的各類申請表等等。

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，制造廠商，長度，等級，尺寸，厚度以及其他信息編成一個PDF417條碼，制成標簽后貼在管子上。當管子移走或安裝時，操縱員掃描條碼標簽，數(shù)據(jù)庫信息得到及時更新。
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簽跟蹤設(shè)備、計算機及手術(shù)器械。

五. 混合碼及其應(yīng)用

隨著社會的發(fā)展、科技的進步、人民生活水平的進步、市場競爭的加劇，人們對信息的要求不斷進步。一維條碼在它的一些傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域，如：貿(mào)易、藥品、后勤運輸?shù)?，由于受到信息容量的限制（一般只能標識物品或業(yè)務(wù)的識別名），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UCC組織（同一編碼委員會）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 (標準 PDF417微碼)
* CC-C (標準PDF417)
* 一維條碼部分包含識別名，而二維條碼部分包含補充信息
* 將來可用線性CCD 和帶光柵的激光掃描器閱讀。

1. 混合碼在后勤和運輸業(yè)務(wù)中的應(yīng)用

采用 UCC/EAN-128 并以二維條碼作為補充，提供采購定單號、裝運單、路線信息、裝運通知的電子備份、包裝、包含事項和批號等信息。

2. 混合碼在藥品流通中的應(yīng)用

用二維條碼記錄補充信息，可以提供過期日期以利于藥品周轉(zhuǎn)，同時可以記錄批號用于藥品跟蹤。
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上批號和過期日期可以使得貨物的周轉(zhuǎn)效率大大進步。在電子產(chǎn)品上也可以標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），在閱讀二維碼時需要沿條碼的垂直方向掃過整個條碼，我們稱為“掃動式閱讀”。這類產(chǎn)品比較便宜，有很好的性價比；
* 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。閱讀二維碼時將光線對準條碼，由光柵元件完成垂直掃描，不需要手工掃動。
* 圖像式閱讀器（Image Reader）采用攝像方式將條碼圖像攝取后進行分析和解碼，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)導著世界的潮流，其主要產(chǎn)品包括IT3800和IT4400兩大系列。