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一维条形码只是在一个方向(?#35805;?#26159;水平方向)表达信息,而在垂直方向则不表达任何信息,其一定的高度通常是为了便于阅读器的对准。

一维条形码的应用可以提高信息录入的速度,减少差错率,但是一维条形码也存在一些不足之处:
* 数据容量较小: 30个字符左右
* 只能包含字母和数字
* 条形码尺寸相对较大(空间利用率?#31995;停?br> * 条形码遭到损坏后便不能阅读
在水平和垂直方向的二维空间存储信息的条形码, 称为二维条形码(2-dimensional bar code)。

与一维条形码一样,二维条形码也有许多不同的编码方法,或称码制。就这些码制的编码原理而言,通常可分为以下三种类型
1. 线性堆叠式二维码 是在一维条形码编码原理的基础上,将多个一维码在纵向堆叠而产生的。典型的码制如:Code 16K、Code 49、PDF417等。
2. 矩阵式二维码 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。典型的码制如: Aztec、Maxi Code、QR Code、 Data Matrix等。
3. 邮政码 通过不同长度的条进行编码,主要用于邮件编码,如:Postnet、BPO 4-State。

在许多种类的二维条形码中,常用的码制有:Data Matrix, Maxi Code, Aztec, QR Code, Vericode, PDF417, Ultracode, Code 49, Code 16K 等,其中:
* Data Matrix 主要用于电?#26377;?#19994;小零件的标识,如Intel的奔腾处理器的背面就印制了这种码。
* Maxi Code 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。
* Aztec 是由美国韦林(Welch Allyn)公司推出的,最多可容纳3832个数?#21482;?067个字母字符或1914个字节的数据。

下面,我们以PDF417码为例,介绍二维条形码的特性和特点。

一)PDF417简介

PDF417码是由留美华人王寅敬(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”。因为组成条形码的每一符号字符都是由4个条和4个空构成,如果将组成条形码的最窄条或空称为一个模块,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。

二)PDF417的特点

1. 信息容量大 PDF417码除可以表示字母、数字、ASCII字符外,还能表达二进制数。为了使得编码更加紧凑,提高信息密度,PDF417在编码时有三种格式:
* 扩展的字母数字压缩格式 可容纳1850 个字符;
* 二进制 / ASCII格式 可容纳1108 个字节;
* 数字压缩格式 可容纳2710 个数字。
2. 错误纠正能力 一维条形码通常具有校验功能以防止错读,一旦条形码发生污损将被拒读。而二维条形码不仅能防止错误,而且能纠正错误,即使条形码部分损坏,?#26448;?#23558;正确的信息还原出?#30784;?
3. 印制要求不高 普通打印设备均可打印,传真件?#26448;?#38405;读。
4. 可用多种阅读设备阅读 PDF417码可用带光栅的激光阅读器,线性及面扫描的图像式阅读器阅读。
5. 尺寸可调以适应不同的打印空间
6. 码制公开已形成国际标准,我国也已制定了417码的国标。

三)PDF417的纠错功能

二维条形码的纠错功能是通过将部?#20013;?#24687;重复表示(冗余)?#35789;?#29616;的。?#28909;?#22312;PDF417码中,某一行除了包含本行的信息外,还有一些反映其它位置?#31995;?#23383;符(错误纠正码)的信息。这样,即使当条形码的某部分遭到损坏,也可以通过存在于其它位置的错误纠正码将其信息还原出?#30784;?

PDF417的纠错能力依错误纠正码字数的不同分为0~8共9级,级别越高,纠正码字数越多,纠正能力越强,条形码也越大。当纠正等级为8时,即使条形码污损50%?#26448;?#34987;正确读出。
 

?#27169;㏄DF417的几?#30452;?#24418;

PDF417还有几?#30452;?#24418;的码制形式:
* PDF417截短码 在相对?#26696;?#20928;”的环境中,条形码损坏的可能性很小,则可将右边的行指示符省略并减少终止符。
* PDF417微码 进一步缩减的PDF码。
* 宏PDF417码 当文件内容太长,无法用一个PDF417码表示时,可用包含多个(1~99999个)条形码分块的宏PDF417码来表示。

二维条形码的优势

从以?#31995;?#20171;绍可以看出,与一维条形码相比二维条形码有着明显的优势,归纳起来主要有以下几个方面:
一)数据容量更大
PDF417码包含了文字框中的所?#24418;?#23383;。
二)超越了字母数字的限制
三)条形码相对尺寸小
?#27169;?#20855;有抗损毁能力

二维条形码的应用

一)运输行业的应用

一个典型的运输业务过程通常经历:供应商-->货运代理,货运代理-->货运公司,货运公司-->客户等几个过程,在每个过程中都牵涉到发货单据的处理。发货单据含有大量的信息,包括:发货人信息、收货人信息、货物清单、运输方式等等。单据处理的前提是数据的录入,人工键盘录入的方式存在着效率低、差错率高的问题,已不能适应现代运输业的要求。
二维条形码在这方面提供了一个很好的解决方案,将单据的内容编成一个二维条形码,打印在发货单据上,在运输业务的各个?#26041;?#20351;用二维条形码阅读器扫描条形码,信息便录入到计算机管理系统中,既快速又准确。
在美国,虽然 EDI 应用革新了业务流程的核心部分,但不巧的是它却忽略了流程中的关键?#24039;?-货运公司。许多 EDI 报文对于货运商来说总是迟到 ,以至于因不能及时确认准确的装?#35828;?#20449;息而影响了货物运输和客户单据的生成。
美国货运协会 (ATA) 因此提出了纸上 EDI 系统。 发送方将EDI信息编成一张PDF417条形码标签提交给货运商,通过扫描条形码,信息立即传入货运商的计算机系统。这一切都发生在恰当的时间和恰当的地 点,使得整个运输过程的效率大大提高。


二)身份识别卡的应用

美国国防部已经在军人身份卡上印制 PDF417 码。 持卡?#35828;?#22995;名,军衔,照片和其他个人信息被编成一个PDF417码印在卡上。卡被用来做重要场所的进出管理及医院就诊管理。
该项应用的优点在于数据采集的实时性,低实施成本,卡片损坏(?#28909;?#26538;击)?#26448;?#38405;读,以及防伪性。
我国香港特别行政区的?#29992;?#36523;份证也采用了PDF417码。其它的应用,如营业?#20945;鍘?#39550;驶?#20945;鍘?#25252;照、我国城市的流动人口暂住证、医疗保险卡等也都是很好的应用方向。

三)文件和表格应用

日本Seimei 保险公司的每个经纪人在会见客户时都带着笔记本电脑。?#31354;?#20445;单和协议都在电脑中制作并打印出?#30784;?#24403;他们回到办公室后需要将保单数据?#27490;?#36755;入到公司的主机中。
为了提高数据录入的准确性和速度,他们在制作保单的同时将保单内容编成一个PDF417条形码,打印在单据上,这样他们就可以使用二维条形码阅读器扫描条形码将数据录入主机。
其它类似的应用还有:海关报关单、税务申报单、政府部门的各类申请表等等。

?#27169;?#36164;产跟踪

美国?#27490;?#20844;司在各地拥有不同种类的管道需要维护。为了跟踪每根管子,他们将管子的编号,位置编号,制造厂商,长度,等级,尺寸,厚度以及其他信息编成一个PDF417条形码,制成标签后贴在管子上。当管?#21491;?#36208;或安装时,操作员扫描条形码标签,数据库信息得到及时更新。
工厂可以采用二维条形码跟踪生产设备;医院和诊所也可以采用二维条形码标签跟踪设备、计算机及手术器械。


 

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