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1、第五章 二維條碼,條碼技術(shù)與應(yīng)用,第五章 二維條碼,第一節(jié) 二維條碼簡介 第二節(jié) 行排式二維條碼 第三節(jié)矩陣式二維條碼 第四節(jié)二維條碼應(yīng)用,第一節(jié) 二維條碼簡介,1二維條碼的起源與發(fā)展 2二維條碼的特點 21二維條碼與一維條碼的區(qū)別與比較 22二維條碼與磁卡、IC卡、光卡之比較 3二維條碼的分類 4二維條碼識讀設(shè)備,1二維條碼的起源與發(fā)展,二維條碼技術(shù)是在一維條碼無法滿足實際應(yīng)用需求的前提下產(chǎn)生的。由于受信息容量的限制，一維條碼通常是對物品的標(biāo)識，而二維條碼是對物品的描述。 所謂對物品的標(biāo)識，就是給某物品分配一個代碼，代碼以條碼的形式標(biāo)識在物品上，用來標(biāo)識該物品以便自動掃描設(shè)備的識讀，代碼或一

2、維條碼本身不表示該產(chǎn)品的描述性信息。 我國已制定了兩個二維條碼的國家標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 17172-1997四一七條碼，GB/T 18284-2000快速響應(yīng)矩陣碼。,2二維條碼的特點,21二維條碼與一維條碼的區(qū)別與比較 信息量容量大、安全性高、讀取率高、錯誤糾正能力強(qiáng)等特性是二維條碼的主要特點。,2二維條碼的特點,二維條碼與一維條碼的比較,2二維條碼的特點,二維條碼與磁卡、IC卡、光卡的比較,3二維條碼的分類,二維條碼通常分為以下二種類型： （1）行排式二維條碼 （2D STACKED BAR CODE） 又稱：堆積式二維條碼或?qū)优攀蕉S條碼，其編碼原理是建立在一維條碼基礎(chǔ)之上，按需要堆積成二行

3、或多行。有代表性的行排式二維條碼有PDF417、CODE49、CODE 16K等。 （2）矩陣式二維條碼 （2D MATRIX BAR CODE） 又稱：棋盤式二維條碼。具有代表性的矩陣式二維條碼有：QR Code 、Data Matrix、Maxi Code、Code One等。,3二維條碼的分類,3二維條碼的分類,二維條碼的識讀設(shè)備依識讀原理的不同可分為： （1）線性CCD和線性圖像式識讀器（Linear Imager），可識讀一維條碼和行排式二維條碼（如PDF417）。 （2）帶光柵的激光識讀器，可識讀一維條碼和行排式二維條碼。 （3）圖像式識讀器（Image Reader） ，可識讀一

4、維條碼和二維條碼。,第二節(jié) 行排式二維條碼,1PDF417條碼 PDF417條碼是由留美華人王寅敬 （音）博士發(fā)明的。PDF取自英文Portable Data File三個單詞的首字母，意為“便攜數(shù)據(jù)文件”。因為組成條碼的每一符號字符都是由4個條和4個空共17個模塊構(gòu)成，所以稱為PDF417條碼。,1PDF417條碼,PDF417是一種多層、可變長度 、具有高容量和糾錯能力的二維條碼。每一個PDF417符號可以表示1100個字節(jié)、或1800個ASC字符或2700個數(shù)字的信息。,1PDF417條碼,（1）層與符號字符（Row and Symbol Character） 每一個PDF417條碼符號

5、均由多層堆積而成，其層數(shù)為390。 （2）簇（Cluster） PDF417的字符集可分為三個相互獨立的子集，即三個簇。 （3）錯誤糾正碼詞（Error Correction Codeword） PDF417的糾錯等級分為9級，級別越高，糾正能力越強(qiáng)。由于這種糾錯功能，使得污損的PDF417條碼也可以被正確識讀。 （4）數(shù)據(jù)組合模式（Data Compaction Mode） PDF417提供了三種數(shù)據(jù)組合模式，每一種模式定義一種數(shù)據(jù)序列與碼詞序列之間的轉(zhuǎn)換方法。三種模式為：文本組合模式（Text Compaction， Mode-TC）、字節(jié)組合模式（Byte Compaction， Mod

6、e-BC）、數(shù)字組合模式（Numeric Compaction ，Mode-NC）。,1PDF417條碼,（5）全球標(biāo)簽標(biāo)識符（Global Label Identifier-GLI） 一個GLI是一個特殊的符號字符，它可激活一組解釋，GLIS的應(yīng)用使PDF417可以表示國際語言集，以及工業(yè)或用戶定義的字符集。 （6）宏P(guān)DF417 這種機(jī)制可以把一個PDF417符號無法表示的大文件分成多個PDF417符號來表示。宏P(guān)DF417包含了一些附加控制信息來支持文件的分塊表示，譯碼器利用這些信息來正確組合和檢查所表示的文件，不必?fù)?dān)心符號的識讀次序。 （7）PDF417其它特性及其變體 這種壓縮版本減

7、少了非數(shù)據(jù)符的數(shù)量，但卻以降低其堅固性，抗噪音，損傷，污染等能力為代價。截短PDF417條碼與普通PDF417完全兼容。,PDF417條碼的特性,PDF417符號結(jié)構(gòu),每一個PDF417符號由空白區(qū)包圍的一序列層組成。 每一層包括：a.左空白區(qū) b.起始符 c.左層指示符號字符 d.1到30個數(shù)據(jù)符號字符 e.右層指示符號字符 f.終止符 g.右空白區(qū),PDF417符號字符的結(jié)構(gòu),每一個符號字符包括4個條和4個空，每一個條或空由1-6個模塊組成。在一個符號字符中，4個條和4個空的總模塊數(shù)為17。,12PDF417條碼的標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀,中國二維條碼列為九五期間的國家重點科技攻關(guān)項目。1997年12月

8、碼國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 17172-1997四一七條碼正式頒布； 自Symbol公司1991年將PDF417作為公開的標(biāo)準(zhǔn)后，PDF417條碼為越來越多的標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)所接受。 如：AIM1994年被選定為國際自動識別制造商協(xié)會（AIM）標(biāo)準(zhǔn)；ANSIMH10.81996年美國標(biāo)準(zhǔn)化委員會(ANSI)將PDF417做為美國的運輸包裝的紙面EDI標(biāo)準(zhǔn)； CEN1997年歐洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會(CEN)通過了PDF417的歐洲標(biāo)準(zhǔn)；,2Code 49條碼,一種多層、連續(xù)型、可變長度的條碼符號，它可以表示全部的128個ASCII字符。每個Code 49條碼符號由2到8層組成，每層有18個條和17個空。層與層之間由

9、一個層分隔條分開。每層包含一個層標(biāo)識符，最后一層包含表示符號層數(shù)的信息。,Code 49條碼的特性,3Code 16K條碼,一種多層、連續(xù)型可變長度的條碼符號，可以表示全ASCII字符集的128個字符及擴(kuò)展ASCII字符。它采用UPC及Code128字符。一個16層的Code 16K符號，可以表示77個ASCII字符或154個數(shù)字字符。Code 16K通過唯一的起始符/終止符標(biāo)識層號，通過字符自校驗及兩個模107的校驗字符進(jìn)行錯誤校驗。,Code 16K條碼的特性,第三節(jié) 矩陣式二維條碼,1QR Code條碼 QR Code是由日本Denso公司于1994年9月研制的一種矩陣式二維條碼，它除具

10、有二維條碼所具有的信息容量大、可靠性高、可表示漢字及圖象多種信息、保密防偽性強(qiáng)等優(yōu)點外，還具有以下特點： （1）超高速識讀 QR Code碼的超高速識讀特性，使它適宜應(yīng)用于工業(yè)自動化生產(chǎn)線管理等領(lǐng)域。 （2）全方位識讀 QR Code具有全方位（360）識讀特點。 （3）能夠有效地表示中國漢字、日本漢字,QR Code 與Data Martix和 PDF 417的比較,22 QR Code編碼字符集,（1）數(shù)字型數(shù)據(jù)（數(shù)字09）； （2）字母數(shù)字型數(shù)據(jù)（數(shù)字09；大寫字母AZ；9個其他字符：space ，$， %， *， +， -， .， /， ：）； （3）8位字節(jié)型數(shù)據(jù)； （4）日本漢字字

11、符； （5）中國漢字字符（GB 2312信息交換用漢字編碼字符集 基本集對應(yīng)的漢字和非漢字字符）。,QR Code碼符號的基本特性,2. Data Matrix條碼,Data Matrix是一種矩陣式二維條碼。它有兩種類型，即ECC000-140和ECC200。ECC000-140具有幾種不同等級的卷積糾錯功能；而ECC200則使用Reed-Solomon糾錯。,Data Matrix條碼的特性,22 附加特性,（1）反轉(zhuǎn)映像：（固有）符號在標(biāo)記時具有隨意性，圖像可以是在淺色背景上的深色圖形，也可以是在深色背景上的淺色圖形（見圖5-10）。 （2）擴(kuò)充解釋：（僅適用ECC200，可選）這種方式

12、使符號可以表示其他字符集的字符（如阿拉伯字符、古斯拉夫字符、希臘字母、希伯來字符），以及其他數(shù)據(jù)解釋或者針對行業(yè)特點的需要進(jìn)行編碼。 （3）長方形符號：（僅適用ECC200，可選）在長方形符號中指定6種符號格式。 （4）結(jié)構(gòu)化追加：（僅適用ECC200，可選）允許一個數(shù)據(jù)文件以多達(dá)16個Data Matrix符號表示。以任意的順序掃描，能正確地重新連接起來，恢復(fù)成原始數(shù)據(jù)。,22 附加特性,ECC-140（a）和ECC200（b、c）編碼“A1B2C3D4E5F6G7H8I9J0K1L2”,23 符號結(jié)構(gòu),每個Data Matrix符號由規(guī)則排列的方形模塊構(gòu)成的數(shù)據(jù)區(qū)組成。在較大的ECC200

13、符號中，數(shù)據(jù)區(qū)由校正圖形分隔。數(shù)據(jù)區(qū)的四周由尋像圖形包圍，尋像圖形的四周則由空白區(qū)包圍。 （1） 尋像圖形 （2）符號尺寸和容量,3. Maxicode 條碼,一種固定長度（尺寸）的矩陣式二維條碼，它有緊密相連的平行六邊形模塊和位于符號中央位置的定位圖形組成。Maxicode符號共有7種模式（包括兩種作廢模式）?？杀硎救緼SCII字符和擴(kuò)展ASCII字符。,Maxicode條碼的特性,31基本特征,(1)編碼字符集 （2）字符集 （3）Maxicode符號碼字的表示 每個碼字由六個六邊形的模塊組成。 每個模塊表示一個二進(jìn)制位，暗模塊表示“1”，淺色模塊表示“0”。 通常六個模塊排列成三層，順

14、序為從右上至左下，下圖是所示典型的符號字符模塊。,31基本特征,由于Maxicode符號的特殊結(jié)構(gòu)，符號字符1 9 和137 144 具有特殊的排列形式，見圖,31基本特征,（4）符號尺寸 名義尺寸為寬28.14mm 高26.91mm。 （5）最大數(shù)據(jù)容量： 數(shù)字字母型字符93個 數(shù)字字符138個 （6） 糾錯 每個Maxicode符號有50或66個糾錯碼字 （7）類型：矩陣式二維條碼 （8）獨立定位：可以,32 附加特征,Maxicode固有的或可選的附加特征： （1）尋像圖形（固有） （2）糾錯（固有） （3）模式（固有） （4）擴(kuò)充解釋（可選） （5）結(jié)構(gòu)化追加（可選）,33符號結(jié)構(gòu),每

15、個Maxicode符號有一個中央尋像圖形，四周成正方形排列著由六邊形模塊組成的層。符號共有33層，每層分別由30個或29個模塊組成。符號四周應(yīng)有空白區(qū)。 （1）尋像圖形 尋像圖形由3個同心圓構(gòu)成暗帶及其相間的明帶組成。尋像圖形的中央為一個虛擬模塊。中央尋像圖形及其周圍的排列情況見圖。 （2）定位圖形 定位的信息由6組以3個模塊組成的圖形給出，定位圖形的精確位置見圖,34符號字符與模塊序列,符號最上面一層最右側(cè)的兩個模塊是不用的（見下圖 ），它們用暗模塊表示。,4Code one條碼,Code one符號中包含可由快速線性探測器識別的識別圖案。每一模塊的寬和高的尺寸為X。 Code one符號共

16、有10種版本及14種尺寸。最大的符號，即版本B，可以表示2218個數(shù)字字母型字符或3550個數(shù)字，以及560個糾錯字符。Code one 可以表示全部256個ASCII字符，另加4個功能字符及1個填充字符。,Code one條碼的特性,第四節(jié) 二維條碼應(yīng)用,1物流管理中的條碼應(yīng)用 1.1 生產(chǎn)過程管理中的條碼應(yīng)用 1.2 庫存管理中的條碼應(yīng)用 1.3 配送管理中的條碼應(yīng)用 2證卡管理中的條碼應(yīng)用 21 證卡管理信息系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 22條碼生成 23證卡核查 24證卡戶外巡查,1.1 生產(chǎn)過程管理中的條碼應(yīng)用,首先由生產(chǎn)管理部門下達(dá)生產(chǎn)任務(wù)單，任務(wù)單跟隨相應(yīng)的產(chǎn)品進(jìn)行流動。然后每一生產(chǎn)環(huán)節(jié)開始時，用生

17、產(chǎn)線終端的識讀器掃描任務(wù)單上的條碼，更改數(shù)據(jù)庫中的產(chǎn)品狀態(tài)。產(chǎn)品下線包裝時，打印并粘貼產(chǎn)品的信息條碼。,1.2 庫存管理中的條碼應(yīng)用,(1)入庫管理。,1.2 庫存管理中的條碼應(yīng)用,(2)出庫管理。,1.2 庫存管理中的條碼應(yīng)用,(3)倉庫內(nèi)部管理。,1.3 配送管理中的條碼應(yīng)用,配送前將配送貨品資料和客戶訂單資料下載到移動終端中，到達(dá)配送客戶后，打開移動終端，調(diào)出客戶相應(yīng)的訂單，然后根據(jù)訂單情況挑選貨物并驗證其條碼標(biāo)簽，確認(rèn)配送完一個客戶的貨物后，移動終端可以自動校驗配送情況，并做出相應(yīng)的提示。,2證卡管理中的條碼應(yīng)用,二維條碼是一種嶄新的數(shù)據(jù)存儲和通訊技術(shù)，由于其信息容量大，識讀不需要網(wǎng)絡(luò)及數(shù)據(jù)庫支持