一維條形碼只是在一個方向(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準(zhǔn)。 一維條形碼的應(yīng)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(shù)據(jù)容量較。 30個字符左右 * 只能包含字母和數(shù)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,或稱碼制。就這些碼制的編碼原理而言,通?煞譃橐韵氯N類型 1. 線性堆疊式二維碼 是在一維條形碼編碼原理的基礎(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(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(biāo)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,介紹二維條形碼的特性和特點。
一)PDF417簡介
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三個單詞的首字母的縮寫,意為“便攜數(shù)據(jù)文件”。因為組成條形碼的每一符號字符都是由4個條和4個空構(gòu)成,如果將組成條形碼的最窄條或空稱為一個模塊,則上述的4個條和4個空的總模塊數(shù)一定為17,所以稱417碼或PDF417碼。
二)PDF417的特點
1. 信息容量大 PDF417碼除可以表示字母、數(shù)字、ASCII字符外,還能表達(dá)二進(jìn)制數(shù)。為了使得編碼更加緊湊,提高信息密度,PDF417在編碼時有三種格式: * 擴(kuò)展的字母數(shù)字壓縮格式 可容納1850 個字符; * 二進(jìn)制 / ASCII格式 可容納1108 個字節(jié); * 數(shù)字壓縮格式 可容納2710 個數(shù)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。 3. 印制要求不高 普通打印設(shè)備均可打印,傳真件也能閱讀。 4. 可用多種閱讀設(shè)備閱讀 PDF417碼可用帶光柵的激光閱讀器,線性及面掃描的圖像式閱讀器閱讀。 5. 尺寸可調(diào)以適應(yīng)不同的打印空間 6. 碼制公開已形成國際標(biāo)準(zhǔn),我國也已制定了417碼的國標(biāo)。
三)PDF417的糾錯功能
二維條形碼的糾錯功能是通過將部分信息重復(fù)表示(冗余)來實現(xiàn)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(dāng)條形碼的某部分遭到損壞,也可以通過存在于其它位置的錯誤糾正碼將其信息還原出來。
PDF417的糾錯能力依錯誤糾正碼字?jǐn)?shù)的不同分為0~8共9級,見圖4,級別越高,糾正碼字?jǐn)?shù)越多,糾正能力越強,條形碼也越大。當(dāng)糾正等級為8時,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(dāng)文件內(nèi)容太長,無法用一個PDF417碼表示時,可用包含多個(1~99999個)條形碼分塊的宏P(guān)DF417碼來表示。
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明顯的優(yōu)勢,歸納起來主要有以下幾個方面: 一)數(shù)據(jù)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(shù)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(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:供應(yīng)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)處理的前提是數(shù)據(jù)的錄入,人工鍵盤錄入的方式存在著效率低、差錯率高的問題,已不能適應(yīng)現(xiàn)代運輸業(yè)的要求。 二維條形碼在這方面提供了一個很好的解決方案,將單據(jù)的內(nèi)容編成一個二維條形碼,打印在發(fā)貨單據(jù)上,在運輸業(yè)務(wù)的各個環(huán)節(jié)使用二維條形碼閱讀器掃描條形碼,信息便錄入到計算機(jī)管理系統(tǒng)中,既快速又準(zhǔn)確。 在美國,雖然 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。許多 EDI 報文對于貨運商來說總是遲到 ,以至于因不能及時確認(rèn)準(zhǔn)確的裝運單信息而影響了貨物運輸和客戶單據(jù)的生成。 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條形碼標(biāo)簽提交給貨運商,通過掃描條形碼,信息立即傳入貨運商的計算機(jī)系統(tǒng)。這一切都發(fā)生在恰當(dāng)?shù)臅r間和恰當(dāng)?shù)牡?點,使得整個運輸過程的效率大大提高。
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(jìn)出管理及醫(yī)院就診管理。 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(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(hù)照、我國城市的流動人口暫住證、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(jì)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(dāng)他們回到辦公室后需要將保單數(shù)據(jù)手工輸入到公司的主機(jī)中。 為了提高數(shù)據(jù)錄入的準(zhǔn)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條形碼,打印在單據(jù)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(shù)據(jù)錄入主機(jī)。 其它類似的應(yīng)用還有:海關(guān)報關(guān)單、稅務(wù)申報單、政府部門的各類申請表等等。
四)資產(chǎn)跟蹤
美國鋼管公司在各地?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,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條形碼,制成標(biāo)簽后貼在管子上。當(dāng)管子移走或安裝時,操作員掃描條形碼標(biāo)簽,數(shù)據(jù)庫信息得到及時更新。 工廠可以采用二維條形碼跟蹤生產(chǎn)設(shè)備;醫(yī)院和診所也可以采用二維條形碼標(biāo)簽跟蹤設(shè)備、計算機(jī)及手術(shù)器械。
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