二维条形码最早应用在美国的航母上,主要用在军事物流和军官证件上。随后,在加拿大等国家也得到了广泛的应用,如身份证、驾驶证、车辆年检、电子产品生产线以及海关等等。
二维条形码相比于一维条形码具有数据量大、条码密度高、防伪保密性好和检纠错能力强等优势,是条码技术发展的必然趋势。近年来我国在二维条形码技术上有了较大的发展,但是仍然不够成熟,因此对二维码的研究具有很大的现实意义。
1.2 条码的分类
基于维数,条码可分为二维条形码和一维条形码。
1.2.1 一维条码
一维条形码自十九世纪五十年代就出现了,主要用于商品标识。它是由一系列规则排列的条、空以及字符组成的标记,这些条和空组成的数据表达一定的信息,能够用特定的设备识读,转换成与计算机兼容的二进制与十进制信息。通常对于每一种物品,它的编码是唯一的,还需要通过数据库建立条码与商品信息的对应关系,即当计算机读取了编码数据后,再到数据库中寻找对应的信息。同时,一维条码包含信息种类有限,只能包含字母和数字,不支持图像、汉字、声音等信息的表达。
一维码根据码制一般包括:EAN码、39码、交叉25码、UPC码、128码、93码、ISBN码以及Codabar码等。
不同的码制有它们各自的应用领域:
EAN 码:它是国际通用的编码标准,所包含的信息全部为数字,在商品标识方面有较广应用
39码和128码:为目前国内企业内部自定义码制,能够根据具体情况确定条码的长度和信息,它编码的内容不仅仅是数字,还可以是字母,在工业生产和图书管理方面有应用
93码:是一种类似于39码的条码,它的编码密度较高,能够代替39码
25码:主要应用于包装、运输以及国际航空系统的机票顺序编号等
ISBN:用在图书管理方面
1.2.2 二维条码
二维码,最早起源于日本,它是用特定的几何图形按一定规律在平面(二维方向)上分布黑白相间的图形,它包含了所有数据信息。在现代社会商业活动中,可实现的应用十分广泛,例如:产品防伪/溯源、广告推送、网站链接、数据下载、商品交易、定位/导航、电子凭证、车辆管理等等。
1) 二维码分类
二维码可分为堆叠式和矩阵式两种:
堆叠式二维条码又称层排式二维条码,其编码原理是在一维条码的基础上堆叠成两行或者多行。它的编码方式、校验方法以及识读等方面类似于一维条码,但由于行数的增加,译码时需要判定是第几行,所以它的译码过程和译码软件也不同于普通一维条码。代表性的条码有:Code 49、PDF417、Code 16K等。
矩阵式二维码又称棋盘式二维码,是以矩阵的形式组成,通过黑、白像素在矩阵中的不同分布进行编码。在矩阵相应元素位置上用“点”表示二进制“1”, 用“空”表示二进制“0”,“点”和“空”的排列组成代码。典型的码制如:Maxi Code、QR Code、Data Matrix等。
2) 二维码特点
二维条码在横纵两个方向上进行编码,并且有多种可选择的编码方式以及高效率的检纠错机制,大大提高了条码的信息密度和可靠性;且二维条码本身就是完整的文件,无需对应数据库,应用范围更加广泛。
二维条码具有储存量大、保密性高、追踪性高、抗损性强、备援性大、成本便宜等特性,这些特性特别适用于表单、安全保密、追踪、证照、存货盘点、资料备援等领域。
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