枝江产品条形码的数字代表什么？

伴随着中国物联网的快速发展，物联网已经渗透到了各行各业，在工业上的应用也十分广泛。与因特网不同的是，物联网通过感知层将物理世界与信息世界联系起来，感知层的数据采集是物联网应用层进行可靠精确数据挖掘的技术基础。在物联网感知层中，数据采集技术最为关键，目前常用的数据采集方法有条形码、二维码、RFID等。文章对这三种关键的物联网数据采集方法的特点进行了比较。

条形码的采集方式原理

我们在超市买东西的时候可以看到，在我们的生活中应用是非常普遍的，条形码是由黑白之间的条纹构成的图案，其中黑色的部分称为条白色的称为空，条和空分别用来代表0或1，所以不同粗细条纹之间的相互组合，代表不同的编码信息。利用二进位的编码，可以代表数字、文字和符号信息。

条形码需要使用条形码扫描仪进行识别，即扫描枪。条形码中条和空对相同的光的反射率不同，各自的反射强度也不同。条形码扫描枪利用这个原理，通过对光的传感器进行不同的印刷区分辨，也可以使用不同的条形码进行不同的印刷区分辨，也可以使用不同的印刷标签进行不同的印刷专用。

二维码的采集方式原理

二维码可以看作是条形码的升级版。条形码是一维的，只有横向记录信息，纵向不记录信息，纵向缩短，记录的信息不受影响。二维码是二维的，两个方向都记录信息。

二维码也利用二进制来表示信息。二维码是将信息翻译成黑白小块，构成大块。与仅在一个维度上携带信息的条形码相比，二维码在两个维度上携带信息，形成了这个块状。在二维码代码中，白色小块表示0，黑色小块表示1。用二进制代码表示数字、字母、符号和汉字信息。所有二维码的角度都有三个相同的块，用于扫描定位，无论是正着扫描、倒着扫描还是斜着扫描，结果都一样。

RFID的采集方式原理

RFID不同于条形码和二维码，可以看成是印在纸上的图案，用黑白条或者图案上的黑白格子编码，没有芯片。RFID是一种电子标签，信息存储在芯片中，芯片可以读写。使用的打印机也是专用打印机，可以在芯片上写信息。

RFID系统的工作原理:将RFID读写器或PDA手持机要发送的信息编码加载到一定频率的载波信号上，通过天线发出，进入阅读器工作区域的电子标签接收脉冲信号。您可以在射频识别标签中读取或写入信息。标签可以写信息，这是RFID技术的一大优势。打印后，条形码和二维码只能读取，信息不能再次写入。

RFID电子标签:由芯片和内置天线组成。一定格式的电子数据存储在芯片中，是待识别物体的识别信息，是RFID系统的真实数据载体。内置天线用于与射频天线通信。

RFID产品有三种:无源RFID产品、有源RFID产品和半有源RFID产品。无源RFID产品没有电池，有源RFID产品和半有源RFID产品有电池。半主动式RFID产品电池电量低，不与阅读器通信时依靠自身电池能量维持待激活状态。

商业条形码检测仪常用的主要有：CCD扫描器，激光手持式扫描器和全角度激光扫描器二种。

一、HHPQC条形码检测仪是利用光电藕合（HHP）原理，对条形码印刷图案进行成像然后再译码。它的优势是：无转轴，马达，使用寿命长；价格便宜。选择CCD扫描器时，最重要的是两个参数：景深由于CCD的成像原理类似于照相机，如果要加大景深，则相应的要加大透镜，从而使CCD体积过大，不便操作。优秀的CCD应无须紧贴条形码即可识读，而且体积适中，操作舒适。分辨率如果要提高HHP分辨率，必须增加成像处光敏元件的单位元素。低价HHP一般是5口像素（pixel），识读EAN，UPC等商业码已经足够，对于别的码制识读就会困难一些。中档CCD以1024pixel为多，有些甚至达到2048pixe1，能分辨最窄单位元素为0.1mm的条形码。

二、激光手持式扫描器是利用激光二极管作为光源的单线式扫描器，它主要有转镜式和颤镜式两种。转镜式的代表品牌是QC890，它是采用高速马达带动一个棱镜组旋转，使二极管发出的单点激光变成一线。颤镜式的制作成本低于转镜式，但这种原理的激光枪不易提高扫描速度，一般为33次／秒。个别型号，如POTICON可以达到100次／秒，其代表品牌为Symbol，PSC和POTICON。商业企业在选择激光扫描器时，最重要的是注意扫描速度和分辨率，而景深并不是关键因素。因为当景深加大时，分辨率会大大降低。优秀的手持激光扫描器应当是高扫描速度，固定景深范围内很高的分辨率。

在与客户沟通的过程中，不少客户一直在问一个问题：我们已经有防伪了。再多谈两句，就说：就是那个条形码啊。对他们来说，这个条形码就是我们推广的数码防伪码。其实条形码跟防伪码还是有比较大的区别的。

首先我们来看看条形码：条形码是迄今为止最经济、实用的一种自动识别技术。商品条形码的编码遵循唯一性原则，以保证商品条形码在全世界范围内不重复，即一个商品项目只能有一个代码，或者说一个代码只能标识一种商品项目。不同规格、不同包装、不同品种、不同价格、不同颜色的商品只能使用不同的商品代码。目前国际流行的条形码编码方式有多种。常见的商品条形码为EAN通用商品。EAN商品条形码亦称通用商品条形码，由国际物品编码协会制定，通用于世界各地，是目前国际上使用最广泛的一种商品条形码。我国目前在国内推行使用的也是这种商品条形码。EAN商品条形码分为EAN－13（标准版）和EAN－8（缩短版）两种。

条形码技术具有多方面的优点，例如：输入速度快（与键盘输入相比，条形码输入的速度是键盘输入的5倍，并且能实现即时数据输入。）；可靠性高（键盘输入数据出错率为三百分之一，利用光学字符识别技术出错率为万分之一，而采用条形码技术误码率低于百万分之一。）；采集信息量大（利用传统的一维条形码一次可采集几十位字符的信息，二维条形码更可以携带数千个字符的信息，并有一定的自动纠错能力。）；灵活实用（条形码标识既可以作为一种识别手段单独使用，也可以和有关识别设备组成一个系统实现自动化识别，还可以和其他控制设备联接起来实现自动化管理。）

但条形码除了其中5位需要厂家申请，国家分配外，就只有后面4位留给厂家来对其生产的产品分类来编码。对于消费者来说，他们只是把条形码当成是商场、超市结账分辨的依据，甚至很少人知道条形码的含义和区别。更不要说其一个编码用于一类产品上（有些厂家为了节约成本和编码方便，同类产品不同包装也都使用同一个条形码。），这样消费者基本上无法从条形码上辨识产品的真伪和其他信息。

一维条形码只是在一个方向（一般是水平方向）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（空间利用率较低）

*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-dimensionalbarcode）。

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：Code16K、Code49、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、MaxiCode、QRCode、DataMatrix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、BPO4-State。

在许多种类的二维条形码中,常用的码制有：DataMatrix,MaxiCode,Aztec,QRCode,Vericode,PDF417,Ultracode,Code49,Code16K等,其中：

*DataMatrix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。

*MaxiCode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（WelchAllyn）公司推出的,多可容纳3832个数字或3067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PortableDataFile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,也能将正确的信息还原出来。

3.印制要求不高普通打印设备均可打印,传真件也能阅读。

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分信息重复表示（冗余）来实现的。比如在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上的字符（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来。

PDF417的纠错能力依错误纠正码字数的不同分为0~8共9,见图4,别越高,纠正码字数越多,纠正能力越强,条形码也越大。当纠正等为8时,即使条形码污损50%也能被正确读出。

四）PDF417的几种变形

,PDF417还有几种变形的码制形式：

*PDF417截短码在相对“干净”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

从以上的介绍可以看出,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

图中的PDF417码包含了文字框中的所有文字。

二）超越了字母数字的限制

三）条形码相对尺寸小

四）具有抗损毁能力

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,在运输业务的各个环节使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角色--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运单信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。持卡人的姓名,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（比如枪击）也能阅读,以及防伪性。

我国香港特别行政区的居民身份证也采用了PDF417码。其它的应用,如营业执照、驾驶执照、护照、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。每张保单和协议都在电脑中制作并打印出来。

当他们回到办公室后需要将保单数据手工输入到公司的主机中。

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。

四）资产跟踪

美国钢管公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,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。当管子移走或安装时,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。