二维码的应用.doc

一、二维码的起源
二维码技术从上世纪八十年代末开始出现,经过20年的推广应用,在传统行业的信息管理和信息交换领域发挥了巨大作用。如果说一维码对工业发展产生了巨大贡献的话,二维码的明天无疑就是一维码的今天,甚至由于其具有的独特优势,能够对社会的经济发展贡献更多。
二维码技术是在一维码无法满足实际应用需求的前提下产生的。由于受信息容量的限制,一维码通常是对物品的标识,而不是对物品的描述。所谓对物品的标识,就是给某物品分配一个代码,代码以条码的形式标识在物品上,用来标识该物品以便自动扫描设备的识读,代码或一维码本身不表示该产品的描述性信息。
因此,在通用商品条码的应用系统中,对商品信息,如生产日期、价格等的描述必须依赖数据库的支持。在没有预先建立商品数据库或不便联网的地方,一维码表示汉字和图像信息几乎是不可能的,即使可以表示,也显得十分不便且效率很低。随着现代高新技术的发展,迫切需要用条码在有限的几何空间内表示更多的信息,以满足千变万化的信息表示的需要。因此二维码技术应运而生。
二、二维码的编码原理
二维码可以分为堆叠式/行排式二维码和矩阵式二维码。堆叠式/行排式二维码形态上是由多行短截的一维码堆叠而成;矩阵式二维码以矩阵的形式组成,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”,由“点”和“空”的排列组成代码。
(一)堆叠式/行排式二维码
行排式二维码(又称:堆积式二维码或层排式二维码),其编码原理是建立在一维码基础之上,按需要堆积成二行或多行。它在编码设计、校验原理、识读方式等方面继承了一维码的一些特点,识读设备与条码印刷与一维码技术兼容。但由于行数的增加,需要对行进行判定、其译码算法与软件也不完全相同于一维码。有代表性的行排式二维码有CODE49、CODE 16K、PDF417等。
(二) 矩阵式二维码
短阵式二维码(又称棋盘式二维码)它是在一个矩形空间通过黑、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(方点、圆点或其他形状)的出现表示二进制“1”,点的不出现表示二进制的“0”,点的排列组合确定了矩阵式二维码所代表的意义。矩阵式二维码是建立在计算机图像处理技术、组合编码原理等基础上的一种新型图形符号自动识读处理码制。具有代表性的矩阵式二维码有:Code One、Maxi Code、QR Code、 Data Matrix等。
在目前几十种二维码中,常用的码制有:PDF417二维码,Datamatrix二维码,Maxicode二维码,QR Code,Code 49,Code 16K,Code one等,除了这些常见的二维码之外,还有Vericode条码、CP条码、Codablock F条码、田字码、 Ultracode条码,Aztec条码。下图列举了国内外二维码制及符号。
三、二维码技术标准
国外对二维码技术的研究始于20世纪80年代末,已研制出多种码制,全球现有的一维码、二维码多达250种以上,其中常见的有PDF417,QRCode,Code49,Code16K,CodeOne等20余种。二维码技术标准在全球范围得到了应用和推广。
目前得到广泛应用的二维码国际标准有QR码、PDF417码、DM码和CM码。
QR码是由日本Denso公司于1994年9月研制的一种矩阵二维码符号,其全称为Quickly Response,意思是快速响应。它除具有一维码及其他二维码所具有的信息容量大、可靠性高、可表示汉字及图像多种文字信息、保密防伪性强等优点外,还可高效地表示汉字,相同内容,其尺寸小于相同密度的PDF417条码。它是目前日本主流的手机二维码技术标准,目前市场上的大部分条码打印机都支持QRcode条码。
PDF417码是由美籍华人王寅敬(音)博士发明的。PDF是取英文Portable Data File三个单词的首字母的缩写,意为“便携数据文件”。因为组成条码的每一符号字符都是由4个条和4个空构成,如果将组成条码的最窄条或统称为一个模块,则上述的4个条和4个空的总模块数一定为17,所以称417码或PDF417码。
DM码,其全称为DataMatrix,中文名称为数据矩阵。DM采用了复杂的纠错码技术,使得该编码具有超强的抗污染能力。主要用于电子行业小零件的标识,如Intel的奔腾处理器的背面就印制了这种码,DM码由于其优秀的纠错能力成为韩国手机二维码的主流技术。
MC(Maxicode)码(又称牛眼码),是一种中等容量、尺寸固定的矩阵式二维码,它由紧密相连的六边形模组和位于符号中央位置的定位图形所组成。Maxicode是特别为高速扫描而设计,主要应用于包裹搜寻和追踪上。是由美国联合包裹服务(UPS)公司研制的,用于包裹的分拣和跟踪。Maxicode的基