二維條碼 （2-dimensional bar code）是用某種特定的幾何圖形按一定規(guī)律在平面（二維方向上）分布的黑白相間的圖形記錄數(shù)據(jù)符號(hào)信息的；在代碼編制上巧妙地利用構(gòu)成計(jì)算機(jī)內(nèi)部邏輯基礎(chǔ)的“0”、“1”比特流的概念，使用若干個(gè)與二進(jìn)制相對(duì)應(yīng)的幾何形體來表示文字?jǐn)?shù)值信息，通過圖象輸入設(shè)備或光電掃描設(shè)備自動(dòng)識(shí)讀以實(shí)現(xiàn)信息自動(dòng)處理：它具有條碼技術(shù)的一些共性：每種碼制有其特定的字符集；每個(gè)字符占有一定的寬度；具有一定的校驗(yàn)功能等。同時(shí)還具有對(duì)不同行的信息自動(dòng)識(shí)別功能、及處理圖形旋轉(zhuǎn)變化等特點(diǎn)。
二維條碼能夠在橫向和縱向兩個(gè)方位同時(shí)表達(dá)信息，因此能在很小的面積內(nèi)表達(dá)大量的信息。
[編輯本段]二維條碼的起源
條碼技術(shù)自20世紀(jì)70年代初問世以來，發(fā)展十分迅速，僅僅20年時(shí)間，它已廣泛應(yīng)用于商業(yè)流通、倉(cāng)儲(chǔ)、醫(yī)療衛(wèi)生、圖書情報(bào)、郵政、鐵路、交通運(yùn)輸、生產(chǎn)自動(dòng)化管理等領(lǐng)域。條碼技術(shù)的應(yīng)用極大地提高了數(shù)據(jù)采集和信息處理的速度，改善了人們的工作和生活環(huán)境，提高了工作效率，并為管理的科學(xué)化和現(xiàn)代化做出了重要貢獻(xiàn)。
二維條碼技術(shù)是在一維條碼無法滿足實(shí)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(duì)物品的標(biāo)識(shí)，而不是對(duì)物品的描述。所謂對(duì)物品的標(biāo)識(shí)，就是給某物品分配一個(gè)代碼，代碼以條碼的形式標(biāo)識(shí)在物品上，用來標(biāo)識(shí)該物品以便自動(dòng)掃描設(shè)備的識(shí)讀，代碼或一維條碼本身不表示該產(chǎn)品的描述性信息。
因此，在通用商品條碼的應(yīng)用系統(tǒng)中，對(duì)商品信息，如生產(chǎn)日期、價(jià)格等的描述必須依賴數(shù)據(jù)庫(kù)的支持。在沒有預(yù)先建立商品數(shù)據(jù)庫(kù)或不便聯(lián)網(wǎng)的地方，一維條碼表示漢字和圖像信息幾乎是不可能的，即使可以表示，也顯得十分不便且效率很低。
隨著現(xiàn)代高新技術(shù)的發(fā)展，迫切需要用條碼在有限的幾何空間內(nèi)表示更多的信息，以滿足千變?nèi)f化的信息表示的需要。
[編輯本段]二維條形碼的分類
二維條碼可以分為堆疊式/行排式二維條碼和矩陣式二維條碼。堆疊式/行排式二維條碼形態(tài)上是由多行短截的一維條碼堆疊而成；矩陣式二維條碼以矩陣的形式組成，在矩陣相應(yīng)元素位置上用“點(diǎn)”表示二進(jìn)制“1”， 用“空”表示二進(jìn)制“0”，由“點(diǎn)”和“空”的排列組成代碼。
1. 堆疊式/行排式二維條碼
行排式二維條碼(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，按需要堆積成二行或多行。它在編碼設(shè)計(jì)、校驗(yàn)原理、識(shí)讀方式等方面繼承了一維條碼的一些特點(diǎn)，識(shí)讀設(shè)備與條碼印刷與一維條碼技術(shù)兼容。但由于行數(shù)的增加，需要對(duì)行進(jìn)行判定、其譯碼算法與軟件也不完全相同于一維條碼。有代表性的行排式二維條碼有CODE49、CODE 16K、PDF417等。其中的CODE49,是1987年由 David Allair 博士研制，Intermec 公司推出的第一個(gè)二維條碼。
Code 49條碼
Code 49是一種多層、連續(xù)型、可變長(zhǎng)度的條碼符號(hào)，它可以表示全部的128個(gè)ASCII字符。每個(gè)Code 49條碼符號(hào)由2到8層組成，每層有18個(gè)條和17個(gè)空。層與層之間由一個(gè)層分隔條分開。每層包含一個(gè)層標(biāo)識(shí)符，最后一層包含表示符號(hào)層數(shù)的信息。
Code 16K條碼
1988年 Laserlight 系統(tǒng)公司的 Ted Williams 推出第二種二維條碼Code 16K碼。Code 16K條碼是一種多層、連續(xù)型可變長(zhǎng)度的條碼符號(hào)，可以表示全ASCII字符集的128個(gè)字符及擴(kuò)展ASCII字符。它采用UPC及Code128字符。一個(gè)16層的Code 16K符號(hào)，可以表示77個(gè)ASCII字符或154個(gè)數(shù)字字符。Code 16K通過唯一的起始符/終止符標(biāo)識(shí)層號(hào)，通過字符自校驗(yàn)及兩個(gè)模107的校驗(yàn)字符進(jìn)行錯(cuò)誤校驗(yàn)。
2. 矩陣式二維碼
短陣式二維條碼（又稱棋盤式二維條碼）它是在一個(gè)矩形空間通過黑、白像素在矩陣中的不同分布進(jìn)行編碼。在矩陣相應(yīng)元素位置上，用點(diǎn)（方點(diǎn)、圓點(diǎn)或其他形狀）的出現(xiàn)表示二進(jìn)制“1”，點(diǎn)的不出現(xiàn)表示二進(jìn)制的“0”，點(diǎn)的排列組合確定了矩陣式二維條碼所代表的意義。矩陣式二維條碼是建立在計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)、組合編碼原理等基礎(chǔ)上的一種新型圖形符號(hào)自動(dòng)識(shí)讀處理碼制。具有代表性的矩陣式二維條碼有：Code One、Maxi Code、QR Code、 Data Matrix等。
在目前幾十種二維要碼中，常用的碼制有：PDF417二維條碼，Datamatrix二維條碼，Maxicode二維條碼，QR Code，Code 49，Code 16K，Code one等，除了這些常見的二維條碼之外，還有Vericode條碼、CP條碼、Codablock F條碼、田字碼、 Ultracode條碼，Aztec條碼。
[編輯本段]二維條碼識(shí)讀設(shè)備
二維條碼的識(shí)讀設(shè)備依識(shí)讀原理的不同可分為：
（1） 線性CCD和線性圖像式識(shí)讀器（Linear Imager）
可識(shí)讀一維條碼和行排式二維條碼（如PDF417），在閱讀二維條碼時(shí)需要沿條碼的垂直方向掃過整個(gè)條碼，又稱為“掃動(dòng)式閱讀”，這類產(chǎn)品的價(jià)格比較便宜。
（2）帶光柵的激光識(shí)讀器
可識(shí)讀一維條碼和行排式二維條碼。識(shí)讀二維碼時(shí)將掃描光線對(duì)準(zhǔn)條碼，由光柵部件完成垂直掃描，不需要手工掃動(dòng)。
（3）圖像式識(shí)讀器（Image Reader）
采用面陣CCD攝像方式將條碼圖像攝取后進(jìn)行分析和解碼，可識(shí)讀一維條碼和二維條碼。
另外，二維條碼的識(shí)讀設(shè)備依工作方式的不同還可以分為：手持式、固定式和平版掃描式。
二維條碼的識(shí)讀設(shè)備對(duì)于二維條碼的識(shí)讀會(huì)有一些限制，但是均能識(shí)別一維條碼。
[編輯本段]二維條碼質(zhì)量檢測(cè)設(shè)備
不論是1維條碼還是二維條碼在流通時(shí)都免不了會(huì)有污損、變形等情況。甚至在印制過程中亦無法從根本上去保證其印制質(zhì)量。為保證二維條碼在流通時(shí)的可讀取性，在條碼印制后，必須對(duì)條碼進(jìn)行檢測(cè)，以評(píng)定其質(zhì)量等級(jí)。對(duì)于二維條碼，主要有ISO15416，ISO15426-2這兩個(gè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行質(zhì)量評(píng)定。評(píng)定的等級(jí)從A到F級(jí)不等。目前能同時(shí)滿足這兩個(gè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的二維條碼檢測(cè)設(shè)備寥寥可數(shù)，其中以美國(guó)韋博斯根WEBSCAN公司的TRUCHECK最為典型，可算得上是行業(yè)的代表。而剛剛成立的韋博斯根中國(guó)技術(shù)服務(wù)中心則體現(xiàn)了其對(duì)GS1中國(guó)市場(chǎng)的重視，亦是GS1在中國(guó)推行的必然成果。
下面是韋博斯根公司對(duì)二維條碼質(zhì)量檢測(cè)設(shè)備的簡(jiǎn)介:
(1) Trucheck 101系列: 對(duì)常用1維條碼進(jìn)行檢測(cè),如 code 93, code 128, EUA等;
(2) Trucheck 201系列: 對(duì)所有1維條碼進(jìn)行檢測(cè),能對(duì)部分2維條碼如:RSS,PDF417進(jìn)行檢測(cè)評(píng)定;
(3) Trucheck 401系列: 對(duì)所有1維條碼及所有二維條碼進(jìn)行檢測(cè).
更詳細(xì)的資料請(qǐng)參閱韋博斯根WEBSCAN的Trucheck專題:www.webscaninc.com.cn
[編輯本段]二維條碼的發(fā)展
國(guó)外對(duì)二維條碼技術(shù)的研究始于20世紀(jì)80年代末。在二維條碼符號(hào)表示技術(shù)研究方面，已研制出多種碼制，常見的有DF417， QR Code，Code 49，Code 16K，Code One等。這些二維條碼的密度都比傳統(tǒng)的一維條碼有了較大的提高，如PDF417的信息密度是一維條碼Code39的20多倍。在二維條碼標(biāo)準(zhǔn)化研究方面，國(guó)際自動(dòng)識(shí)別制造商協(xié)會(huì)（AIM）、美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)（ANSI）已完成了PDF417， QR Code，Code 49，Code 16K，Code One等碼制的符號(hào)標(biāo)準(zhǔn)。新成立的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織——國(guó)際電工委員會(huì)第一聯(lián)合委員會(huì)的第三十一分委員會(huì)，即條碼自動(dòng)識(shí)別技術(shù)委員會(huì)（ISO/IEC/JTC1/SC31），已制定了QR Code的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) （ISO/IEC 18004：2000《自動(dòng)識(shí)別與數(shù)據(jù)采集技術(shù)——條碼符號(hào)技術(shù)規(guī)范——QR碼》，起草了PDF417， Code 16K，Data Matrix， Maxi Code等二維條碼的ISO/IEC標(biāo)準(zhǔn)草案。在二維條碼設(shè)備開發(fā)研制、生產(chǎn)方面，美國(guó)、日本等國(guó)的設(shè)備制造商生產(chǎn)的識(shí)讀設(shè)備、符號(hào)生成設(shè)備，已廣泛應(yīng)用于各類二維條碼應(yīng)用系統(tǒng)。二維條碼作為一種全新的信息存儲(chǔ)、傳遞和識(shí)別技術(shù)，自誕生之日起就得到了世界上許多國(guó)家的關(guān)注。美國(guó)、德國(guó)、日本、墨西哥、埃及、哥倫比亞、巴林、新加坡、菲律賓、南非、加拿大等國(guó)，不僅已將二維條碼技術(shù)應(yīng)用于公安、外交、軍事等部門對(duì)各類證件的管理，而且也將二維條碼應(yīng)用于海關(guān)、稅務(wù)等部門對(duì)各類報(bào)表和票據(jù)的管理，商業(yè)、交通運(yùn)輸?shù)炔块T對(duì)商品及貨物運(yùn)輸?shù)墓芾�，郵政部門對(duì)郵政包裹的管理，工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域?qū)I(yè)生產(chǎn)線的自動(dòng)化管理。
我國(guó)對(duì)二維條碼技術(shù)的研究開始于1993年。中國(guó)物品編碼中心對(duì)幾種常用的二維條碼PDF417， QR Code，Data Matrix， Maxi Code，Code 49，Code 16K，Code One的技術(shù)規(guī)范進(jìn)行了翻譯和跟蹤研究。隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷完善和信息技術(shù)的迅速發(fā)展，國(guó)內(nèi)對(duì)二維條碼這一新技術(shù)的研究和需求與日俱增。例如：矽感科技條碼識(shí)別子系統(tǒng)采用自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的CIS影像傳感技術(shù)，配合自主研發(fā)的CompactMatrix二維條碼，克服了軟硬件方面的專利壁壘，有效地降低了二維條碼識(shí)別子系統(tǒng)的成本。龍貝二維碼系統(tǒng)擁有包括底層核心技術(shù)的全套自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，填補(bǔ)了我國(guó)空白。
中國(guó)物品編碼中心在原國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局和國(guó)家有關(guān)部門的大力支持下，對(duì)二維條碼技術(shù)的研究不斷深入。在消化國(guó)外相關(guān)技術(shù)資料的基礎(chǔ)上，制定了兩個(gè)二維條碼的國(guó)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》。有關(guān)龍貝二維條碼，矽感二維條碼的中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)正在制定過程中，為使二維條碼技術(shù)能夠在我國(guó)的證照管理領(lǐng)域得到應(yīng)用，在國(guó)外應(yīng)用軟件平臺(tái)的基礎(chǔ)上，中心開發(fā)了人像照片和指紋數(shù)據(jù)壓縮軟件。二維條碼技術(shù)已在我國(guó)的汽車行業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線、醫(yī)療急救服務(wù)卡、涉外專利案件收費(fèi)、珠寶玉石飾品管理及銀行匯票上得到了應(yīng)用；1999年3月在北京舉行的全國(guó)人大第九屆三次全體會(huì)議和全國(guó)政協(xié)第九屆三次會(huì)議期間，在隨行人員證件、記者證、旁聽證上成功地應(yīng)用了二維條碼技術(shù)，引起了與會(huì)代表和新聞界的極大關(guān)注； 我國(guó)香港特別行政區(qū)已將二維條碼應(yīng)用在特別行政區(qū)的護(hù)照上。對(duì)于我國(guó)自主開發(fā)的龍貝二維條碼和CM二維條碼的應(yīng)用已經(jīng)有相關(guān)的報(bào)道，它將廣泛地應(yīng)用于安全性要求高的各類證照，物流和信息流同步要求高的郵政、生產(chǎn)線、倉(cāng)儲(chǔ)、貨物配送等領(lǐng)域以及管理要求高的銀行、工商、稅務(wù)、海關(guān)等部門。中國(guó)民航總局在全國(guó)127個(gè)機(jī)場(chǎng)的機(jī)動(dòng)車駕駛證安全防偽系統(tǒng)中開始采用龍貝二維條碼。在中國(guó)民航駕駛證的龍貝二維碼中裝有24位全天然彩色面部照片生物裝置，面積只有6.0厘米，且信息密度比美國(guó)軍人身份證采用的二維碼技術(shù)要高24.55倍，比美國(guó)最先進(jìn)的肯塔基州駕駛證要高66.26倍。矽感科技研究開發(fā)的擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的CM二維條碼及相應(yīng)的識(shí)讀技術(shù)，在其關(guān)鍵的信息存儲(chǔ)量最大可達(dá)32KB，從而使得利用這一技術(shù)對(duì)諸如頭像、指紋、聲音、掌紋等更多的信息進(jìn)行編碼和存儲(chǔ)成為可能，且可容納信息密度高、糾錯(cuò)能力強(qiáng)、譯碼可靠性高，加之該公司采用獨(dú)特的CIS影像傳感專利技術(shù)，使其識(shí)讀設(shè)備具有極高的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力。美國(guó)40個(gè)州駕照制作有望全面采用中國(guó)的CM二維條碼(CompactMatrix)技術(shù)，還與墨西哥達(dá)成了其全國(guó)身份證使用這一技術(shù)的推介應(yīng)用意向。
[編輯本段]二維條碼的特點(diǎn)
1．高密度編碼，信息容量大：可容納多達(dá)1850個(gè)大寫字母或2710個(gè)數(shù)字或1108個(gè)字節(jié)，或500多個(gè)漢字，比普通條碼信息容量約高幾十倍。
2．編碼范圍廣：該條碼可以把圖片、聲音、文字、簽字、指紋等可以數(shù)字化的信息進(jìn)行編碼，用條碼表示出來；可以表示多種語言文字；可表示圖像數(shù)據(jù)。
3．容錯(cuò)能力強(qiáng)，具有糾錯(cuò)功能：這使得二維條碼因穿孔、污損等引起局部損壞時(shí)，照樣可以正確得到識(shí)讀，損毀面積達(dá)50％仍可恢復(fù)信息。
4．譯碼可靠性高：它比普通條碼譯碼錯(cuò)誤率百萬分之二要低得多，誤碼率不超過千萬分之一。
5．可引入加密措施：保密性、防偽性好。
6．成本低，易制作，持久耐用。
7．條碼符號(hào)形狀、尺寸大小比例可變。
8．二維條碼可以使用激光或CCD閱讀器識(shí)讀。
9．可影印及傳真。
[編輯本段]二維條碼的應(yīng)用
二維條碼具有儲(chǔ)存量大、保密性高、追蹤性高、抗損性強(qiáng)、備援性大、成本便宜等特性，這些特性特別適用于表單、安全保密、追蹤、證照、存貨盤點(diǎn)、資料備援等方面。
表單應(yīng)用:
公文表單、商業(yè)表單、進(jìn)出口報(bào)單、艙單等資料之傳送交換，減少人工重覆輸入表單資料，避免人為錯(cuò)誤，降低人力成本
保密應(yīng)用:
商業(yè)情報(bào)、經(jīng)濟(jì)情報(bào)、政治情報(bào)、軍事情報(bào)、私人情報(bào)等機(jī)密資料之加密及傳遞。
追蹤應(yīng)用:
公文自動(dòng)追蹤、生產(chǎn)線零件自動(dòng)追蹤、客戶服務(wù)自動(dòng)追蹤、郵購(gòu)運(yùn)送自動(dòng)追蹤、維修記錄自動(dòng)追蹤、危險(xiǎn)物品自動(dòng)追蹤、后勤補(bǔ)給自動(dòng)追蹤、醫(yī)療體檢自動(dòng)追蹤、生態(tài)研究(動(dòng)物、鳥類...)自動(dòng)追蹤等。
證照應(yīng)用:
護(hù)照、身份證、掛號(hào)證、駕照、會(huì)員證、識(shí)別證、連鎖店會(huì)員證等證照之資料登記及自動(dòng)輸入，發(fā)揮「隨到隨讀」、「立即取用」的資訊管理效果。
盤點(diǎn)應(yīng)用:
物流中心、倉(cāng)儲(chǔ)中心、聯(lián)勤中心之貨品及固定資產(chǎn)之自動(dòng)盤點(diǎn)，發(fā)揮「立即盤點(diǎn)、立即決策」的效果。
備援應(yīng)用:
文件表單的資料若不愿或不能以磁碟、光碟等電子媒體儲(chǔ)存?zhèn)湓畷r(shí)，可利用二維條碼來儲(chǔ)存?zhèn)湓瑪y帶方便，不怕折疊，保存時(shí)間長(zhǎng)，又可影印傳真，做更多備份。
[編輯本段]二維條碼與一維條碼
從符號(hào)學(xué)的角度講，二維條碼和一維條碼都是信息表示、攜帶和識(shí)讀的手段。但從應(yīng)用角度講，盡管在一些特定場(chǎng)合我們可以選擇其中的一種來滿足我們的需要，但他們的應(yīng)用側(cè)重點(diǎn)是不同的：一維條碼用于對(duì)“物品”進(jìn)行標(biāo)識(shí)，二維條碼用于對(duì)“物品”進(jìn)行描述。EAN和UCC在充分考慮兩種碼制的特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，為非常小的產(chǎn)品項(xiàng)目（如：注射器、小瓶、電信電路板）、隨機(jī)計(jì)量的零售項(xiàng)目（如：肉、家禽和袋裝農(nóng)產(chǎn)品）、單個(gè)農(nóng)產(chǎn)品項(xiàng)目（如：蘋果、橘子）、可用空間不足以提高所有信息的物流單元（如：混和貿(mào)易項(xiàng)目托盤的內(nèi)容信息）提供更好的自動(dòng)識(shí)別方法，開發(fā)了RSS(REDUCED SPACE SYMBOLOGY)條碼符號(hào)和EAN•UCC復(fù)合碼。 信息量容量大、安全性高、讀取率高、錯(cuò)誤糾正能力強(qiáng)等特性是二維條碼的主要特點(diǎn)。
二維條碼：在水平和垂直方向的二維空間存儲(chǔ)信息的條碼， 稱為二維條碼（2-dimensional bar code），可直接顯示英文、中文、數(shù)字、符號(hào)、圖型；貯存數(shù)據(jù)量大，可存放1K字符，可用掃描儀直接讀取內(nèi)容，無需另接數(shù)據(jù)庫(kù)；保密性高（可加密）；安全級(jí)別最高時(shí)，損污50%仍可讀取完整信息。
一維條碼：一維條碼只是在一個(gè)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(duì)準(zhǔn)。一維條碼的應(yīng)用可以提高信息錄入的速度，減少差錯(cuò)率，可直接顯示內(nèi)容為英文、數(shù)字、簡(jiǎn)單符號(hào)；貯存數(shù)據(jù)不多，主要依靠計(jì)算機(jī)中的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫(kù);保密性能不高；損污后可讀性差。
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