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二维条码二维条码第一节二维条码简介第二节行排式二维条码第三节矩阵式二维条码第四节二维条码应用第一节二维条码简介1．二维条码的起源与发展2．二维条码的特点•2．1二维条码与一维条码的区别与比较•2．2二维条码与磁卡、IC卡、光卡之比较3．二维条码的分类4．二维条码识读设备1．二维条码的起源与发展•二维条码技术是在一维条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，一维条码通常是对物品的标识，而二维条码是对物品的描述。•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，代码或一维条码本身不表示该产品的描述性信息。•我国已制定了两个二维条码的国家标准：GB/T17172-1997《四一七条码》，GB/T18284-2000《快速响应矩阵码》。2．二维条码的特点•2．1二维条码与一维条码的区别与比较信息量容量大、安全性高、读取率高、错误纠正能力强等特性是二维条码的主要特点。2．二维条码的特点二维条码与一维条码的比较项目条码类型信息密度与信息容量错误校验及纠错正能力垂直方向是否携带信息用途对数据库和通讯网络的依赖识读设备一维条码信息密度低，信息容量小可通过校验字符进行错误校验，没有错纠能力不携带信息对物品的标识多数应用场合依赖数据库及通讯网络可用线扫描器识读，如光笔、线阵CCD、激光枪等二维条码信息密度高，信息容量大具有错误校验和纠错能力，可根据需求设置不同的纠错级别携带信息对物品的描述可不依赖数据库及通讯网络而单独应用对于行排式二维条码可用线扫描器的多次扫描识读；对于矩阵式二维条码仅能用图像扫描器识读2．二维条码的特点•二维条码与磁卡、IC卡、光卡的比较比较点二维条码磁卡IC卡光卡抗磁力强弱中等强抗静电强中等中等强抗损性强可折叠可局部穿孔可局部切割弱不可折叠不可穿孔不可切割弱不可折叠不可穿孔不可切割弱不可折叠不可穿孔不可切割3．二维条码的分类•二维条码通常分为以下二种类型：（1）行排式二维条码（2DSTACKEDBARCODE）又称：堆积式二维条码或层排式二维条码，其编码原理是建立在一维条码基础之上，按需要堆积成二行或多行。有代表性的行排式二维条码有PDF417、CODE49、CODE16K等。（2）矩阵式二维条码（2DMATRIXBARCODE）又称：棋盘式二维条码。具有代表性的矩阵式二维条码有：QRCode、DataMatrix、MaxiCode、CodeOne等。3．二维条码的分类QR码QR码第二节行排式二维条码•1．PDF417条码PDF417条码是由留美华人王寅敬（音）博士发明的。PDF取自英文PortableDataFile三个单词的首字母，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个空共17个模块构成，所以称为PDF417条码。PDF417是一种多层、可变长度、具有高容量和纠错能力的二维条码。每一个PDF417符号可以表示1100个字节、或1800个ASCⅡ字符或2700个数字的信息。1．PDF417条码（1）层与符号字符（RowandSymbolCharacter）每一个PDF417条码符号均由多层堆积而成，其层数为3～90。（2）簇（Cluster）PDF417的字符集可分为三个相互独立的子集，即三个簇。（3）错误纠正码词（ErrorCorrectionCodeword）PDF417的纠错等级分为9级，级别越高，纠正能力越强。由于这种纠错功能，使得污损的PDF417条码也可以被正确识读。（4）数据组合模式（DataCompactionMode）PDF417提供了三种数据组合模式，每一种模式定义一种数据序列与码词序列之间的转换方法。三种模式为：文本组合模式（TextCompaction，Mode-TC）、字节组合模式（ByteCompaction，Mode-BC）、数字组合模式（NumericCompaction，Mode-NC）。1．PDF417条码（5）全球标签标识符（GlobalLabelIdentifier-GLI）一个GLI是一个特殊的符号字符，它可激活一组解释，GLIS的应用使PDF417可以表示国际语言集，以及工业或用户定义的字符集。（6）宏PDF417这种机制可以把一个PDF417符号无法表示的大文件分成多个PDF417符号来表示。宏PDF417包含了一些附加控制信息来支持文件的分块表示，译码器利用这些信息来正确组合和检查所表示的文件，不必担心符号的识读次序。（7）PDF417其它特性及其变体这种压缩版本减少了非数据符的数量，但却以降低其坚固性，抗噪音，损伤，污染等能力为代价。截短PDF417条码与普通PDF417完全兼容。PDF417条码的特性项目特性可编码字符集全ASCII字符或8位二进制数据，可表示汉字类型连续、多层字符自校验功能有符号尺寸可变，高度3到90行，宽度90到583个模块宽度双向可读是错误纠正码词数2到512个最大数据容量（错误纠正级别为0时）1850个文本字符或2710个数字或1108个字节附加属性可选择纠错级别、可跨行扫描、宏PDF417条码、全球标记标识符等PDF417符号结构每一个PDF417符号由空白区包围的一序列层组成。每一层包括：a.左空白区b.起始符c.左层指示符号字符d.1到30个数据符号字符e.右层指示符号字符f.终止符g.右空白区左空白区右空白区终止右层指示符码词数据区左层指示符码词起始层1层6层5层4层2层3PDF417符号字符的结构每一个符号字符包括4个条和4个空，每一个条或空由1-6个模块组成。在一个符号字符中，4个条和4个空的总模块数为17。511111251234567891011121314151617s1s2s3s451111125b1b2b3b451111125PDF417条码的特点•1、信息容量大。根据不同的条空比例每平方英寸可以容纳250到1100个字符。在国际标准的证卡有效面积上(相当于信用卡面积的2/3，约为76mm*25mm),PDF417条码可以容纳1848个字母字符或2729个数字字符，约500个汉字信息。这种二维条码比普通条码信息容量高几十倍。•2、编码范围广。PDF417条码可以将照片、指纹、掌纹、签字、声音、文字等凡可数字化的信息进行编码。PDF417条码的特点•3、保密、防伪性能好。PDF417条码具有多重防伪特性，它可以采用密码防伪、软件加密及利用所包含的信息如指纹、照片等进行防伪，因此具有极强的保密防伪性能。•4、译码可靠性高。普通条码的译码错误率约为百万分之二左右，而PDF417条码的误码率不超过千万分之一，译码可靠性极高。•5.修正错误能力强。PDF417条码采用了世界上最先进的数学纠错理论，如果破损面积不超过50%，条码由于沾污、破损等所丢失的信息，可以照常破译出丢失的信息。PDF417条码的特点•6、容易制作且成本很低。利用现有的点阵、激光、喷墨、热敏/热转印、制卡机等打印技术，即可在纸张、卡片、PVC、甚至金属表面上印出PDF417二维条码。由此所增加的费用仅是油墨的成本，因此人们又称PDF417是“零成本”技术。7、条码符号的形状可变。同样的信息量，PDF417条码的形状可以根据载体面积及美工设计等进行自我调整。PDF417条码的标准化现状•中国——二维条码列为九五期间的国家重点科技攻关项目。1997年12月码国家标准GB/T17172-1997《四一七条码》正式颁布；•自Symbol公司1991年将PDF417作为公开的标准后，PDF417条码为越来越多的标准化机构所接受。•如：AIM——1994年被选定为国际自动识别制造商协会（AIM）标准；ANSIMH10.8——1996年美国标准化委员会(ANSI)将PDF417做为美国的运输包装的纸面EDI标准；•CEN——1997年欧洲标准化委员会(CEN)通过了PDF417的欧洲标准；PDF417条码的应用•二维条码PDF417技术作为一种崭新的自动识别技术，从诞生之日起就受到广泛的关注。经过几年的发展，该技术已广泛应用国防、公共安全、交通运输、医疗保健、工业、商业、金融、海关及政府管理等领域。•1、证件管理。由于pDF417可以存储大量文字以及照片、指纹、掌纹等重要信息，并且通过加密方式对数据进行可靠加密，因此有效地解决了证件的机读及防伪问题。此外，PDF417技术用于证件上，可以使得证件的成本低，使用寿命长，并具备较强的纠错能力，较之其他证卡技术具有非常突出的优点，因此在国外被广泛应用在身份证、驾驶证、军人证、护照、社会保险卡等各类证卡上。目前，全世界己有包括美国、加拿大等国家在内的40多个国家在不同的证件上使用pDF417技术。全世界有超过1亿张的驾驶执照上印有pDF417。PDF417条码的应用•2、交通管理。在执照(车辆年审及驾驶证年审)年审通知单或在执照上印刷一个PDF417条码，将所有年审或颁发新牌照所儒要的信息放在二维条码里。参加年审单位只须携带年检通知单(或执照)，工作人员只须扫读一下通知单或执照上的二维条码，便可以在零点几秒内获取全部审验所需信息，根本不需要键盘录入。既现代快捷，又准确无误。除此之外，使用PDF417条码年审，无需事先建立数据库，或与中心数据库联网，甚至在网络发生故障时，单机仍可照常工作，可靠、简便。此外，PDF417还被用于汽车尾汽检测、汽车标识、车辆过户、汽车租赁等方面。PDF417的应用不仅可以解决数据的计算机录入问题，还为防止数据的篡改伪造提供了保障，同时也大大提高了执法部门的效率。PDF417条码的应用•3、工业生产。在很多生产实践中，适时通讯或适时信息处理尚难以实现，在没有连网系统的情况下，按订单生产、装配和测试极为不便。例如：汽车的组装或其它电子产品的装配，特殊订单上的数据很难准确及时地反映在不同工序上，因此经常造成装错配件，甚至酿成大错。解决这一问题的最好办法是在订单上印制(或贴上)一个二维条码标签，供不同工序乃至出厂测试使用。这种方法已在欧洲、美、日等一些国家的汽车生产中采用。PDF417条码的应用•4、PDF417纸面EDIEDI依赖于信息网络，而在当今信息网络尚难普及的情况下，作为既能传递信息，又可离开网络运行的便携数据文件便显示了其独到的优势。把大量的产品及单据上的信息印在二维条码里，单据或标签随物件一起或单独传递，验收时只要读取PDF417条码即可将所有信息录入计算机。纸面EDI己被广泛地应用在包装、运输、海关报关等领域，其中墨西哥海关在报天单证上采用PDF417条码，既提高了报关速度，又减少了伪造单证的犯罪行为。第三节矩阵式二维条码1．QRCode条码QRCode是由日本Denso公司于1994年9月研制的一种矩阵式二维条码，它除具有二维条码所具有的信息容量大、可靠性高、可表示汉字及图象多种信息、保密防伪性强等优点外，还具有以下特点：（1）超高速识读QRCode码的超高速识读特性，使它适宜应用于工业自动化生产线管理等领域。（2）全方位识读QRCode具有全方位（360°）识读特点。（3）能够有效地表示中国汉字、日本汉字QRCode与DataMartix和PDF417的比较码制QRCodeDataMartixPDF417符号结构研制公司DensoCorp.(日本)I.D.MatrixInc.(美国)SymbolTechnolgiesInc(美国)码制分类矩阵式行排式识读速度*30个/每秒2～3个/秒3个/秒识读方向全方位（360°）±10°识读方法深色/浅色模块判别条空宽度尺寸判别汉字表示13bit16bit16bit2.QRCode编码字符集（1）数字型数据（数字0～9）；（2）字母数字型数据（数字0～9；大写字母A～Z；9个其他字符：space，$，%，*，+，-，.，/，：）；（3）8位字节型数据；（4）日本汉字字符；（5）中国汉字字符（GB2312《信息交换用汉字编码字符集基本集》对应的汉字和非汉字字符）。QRCode码符号的基本特性符号规格21×21模块（版本1）-177×177