目前門禁識(shí)別的主要方式是IC卡識(shí)別，特別是具備RFID功能的卡識(shí)別。盡管RFID技術(shù)有相當(dāng)多的優(yōu)勢(shì)，但當(dāng)提到RFID的時(shí)候，人們首先會(huì)想到它高昂的成本。在中國(guó)，消費(fèi)者對(duì)RFID芯片成本的心理價(jià)位在0.5元以下， RFID卡對(duì)于一次性使用的門票、收費(fèi)停車場(chǎng)票證來說價(jià)格還是太高了。條碼技術(shù)是一種價(jià)格低廉的識(shí)別技術(shù)，但一維的條形碼信息量太小，滿足不了較復(fù)雜的識(shí)別應(yīng)用。二維條形碼及二維條碼視頻識(shí)別技術(shù)的出現(xiàn)，給我們提供了新的技術(shù)路線。
二維條形碼的由來
條碼技術(shù)最早產(chǎn)生在20世紀(jì)二十年代，誕生于Westinghouse的實(shí)驗(yàn)室里。一位叫John Kermode的發(fā)明家想到對(duì)郵政單據(jù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)分檢，他的想法是在信封上做條碼標(biāo)記，條碼中的信息是收信人的地址，就象今天的郵政編碼。為此Kermode發(fā)明了最早的條碼標(biāo)識(shí)。然后，他又發(fā)明了由基本的元件組成的條碼識(shí)讀設(shè)備：一個(gè)掃描器(能夠發(fā)射光并接收反射光)；一個(gè)測(cè)定反射信號(hào)條和空的方法，即邊緣定位線圈；和使用測(cè)定結(jié)果的方法，即譯碼器。
此后不久，Kermode的合作者Douglas Young，在Kermode碼的基礎(chǔ)上作了些改進(jìn)。 Kermode碼所包含的信息量相當(dāng)?shù)牡?，并且很難編出十個(gè)以上的不同代碼。1949年Norm Woodland和Bernard Silver發(fā)明了全方位條碼符號(hào)并投入實(shí)際應(yīng)用。1970年Iterface Mechanisms公司開發(fā)出“二維碼”之后，才有了價(jià)格適于銷售的二維矩陣條碼的打印和識(shí)讀設(shè)備。此后不久，隨著LED(發(fā)光二極管)、微處理器和激光二極管的不斷發(fā)展，迎來了新的標(biāo)識(shí)符號(hào)和其應(yīng)用的大爆炸，人們稱之為“條碼工業(yè)”。
條碼在80年代進(jìn)入中國(guó)，在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用根深蒂固，有著廣大的使用人群，經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的技術(shù)提升時(shí)代，條碼技術(shù)已漸漸日益完善。條碼技術(shù)主要應(yīng)用于:物流信息管理、供應(yīng)鏈管理和部分行業(yè)信息的快速處理。
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，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PDF417，QR Code，Code 49，Code 16K，Code One等。
二維條形碼（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)。二維條形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。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。
6種二維條形碼實(shí)例
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Code 39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1聯(lián)合委員會(huì)的第31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。
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)的需求與日俱增。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)二維要碼技術(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》。
二維條碼具備以下特點(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。
二維條形碼識(shí)讀設(shè)備
二維條形碼的閱讀設(shè)備依閱讀原理的不同可分為：
（1） 線性CCD和線性圖像式閱讀器（Linear Imager）
可閱讀一維條形碼和線性堆疊式二維碼（如PDF417），在閱讀二維碼時(shí)需要沿條形碼的垂直方向掃過整個(gè)條形碼，我們稱為“掃動(dòng)式閱讀”。這類產(chǎn)品比較便宜。
?。?）帶光柵的激光閱讀器
可閱讀一維條形碼和線性堆疊式二維碼。閱讀二維碼時(shí)將光線對(duì)準(zhǔn)條形碼，由光柵元件完成垂直掃描，不需要手工掃動(dòng)。
?。?） 圖像式閱讀器（Image Reader）
采用面陣CCD攝像方式將條形碼圖像攝取后進(jìn)行分析和解碼，可閱讀一維條形碼和所有類型的二維條形碼。
這種圖像式閱讀方式推動(dòng)了手機(jī)二維條碼技術(shù)的應(yīng)用。簡(jiǎn)單的說就是在手機(jī)內(nèi)事先儲(chǔ)存有判讀二維條碼軟件，通過手機(jī)拍照功能對(duì)二維條碼進(jìn)行掃描，快速獲取到條碼中存儲(chǔ)的信息，還可以進(jìn)行上網(wǎng)、發(fā)送短信、撥號(hào)、資料交換、自動(dòng)文字輸入等。
另外，二維條形碼的識(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。
二維條形碼的應(yīng)用領(lǐng)域 二維碼技術(shù)最早在美國(guó)誕生。但在移動(dòng)領(lǐng)域應(yīng)用最多的是日韓等國(guó)。目前在日韓不但許多產(chǎn)品已經(jīng)開始使用二維碼，電子門票、電子名片等也大量使用二維碼技術(shù)。二維碼應(yīng)用于防偽后，知名產(chǎn)品紛紛效仿，商品不但有了身份惟一、信息豐富的標(biāo)簽，而且大大促進(jìn)了智能手機(jī)終端的普及。 近幾年日本和韓國(guó)開始使用二維碼的電子票，占據(jù)了電子門票85%的份額，由于使用非常方便，有力地推動(dòng)了移動(dòng)電子商務(wù)的應(yīng)用。西班牙、意大利等歐洲國(guó)家也開始在銷售足球賽門票時(shí)廣泛使用電子票。在此之前，球賽前經(jīng)常有假票出現(xiàn)，不容易識(shí)別，購買球票時(shí)總是要排很長(zhǎng)的隊(duì)，門票信息也難實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)在這些問題都解決了。走在東京街頭，地鐵車站墻上的海報(bào)、餐廳的菜單、便利商店架上的食品包裝上，都可以看到上面印著一個(gè)黑色的神秘圖案；翻開日文雜志或是報(bào)紙，拇指指甲大小般的神秘圖案，也隨著廣告不斷映入眼簾。其實(shí)這就是日、韓等手機(jī)先進(jìn)國(guó)家正流行的二維條形碼應(yīng)用，看到有興趣的商品或資訊，只要用手機(jī)對(duì)準(zhǔn)條形碼，就能直接連接至相關(guān)網(wǎng)站進(jìn)行資訊瀏覽、檔案下載，甚至是直接購買商品。 一）二維條碼門禁應(yīng)用 聯(lián)想到日本和韓國(guó)大量使用二維碼的電子票，對(duì)于一次性使用的門票、收費(fèi)停車場(chǎng)票證等門禁系統(tǒng)應(yīng)用來說，二維條形碼不失為一種質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的應(yīng)用方案，我們還可以在一些基于RFID功能的卡識(shí)別門禁系統(tǒng)中增加二維條形碼識(shí)別功能，以降低運(yùn)行成本。 二）食品與藥品安全應(yīng)用 在三鹿奶粉事件和一些假藥事件出現(xiàn)之后，食品與藥品安全成為廣大群眾關(guān)注的焦點(diǎn)問題，而手機(jī)二維條碼技術(shù)在這方面提供了一個(gè)很好的解決方案。需要控制的食品和藥品外包裝必須印有二維條碼，里面的信息包括商品名稱、生產(chǎn)廠家和有效日期等要素，手機(jī)事先可以免費(fèi)下載判讀二維條碼軟件，通過手機(jī)拍照功能對(duì)二維條碼進(jìn)行掃描，快速獲取到條碼中存儲(chǔ)的信息，這對(duì)于加強(qiáng)食品與藥品安全的群眾性監(jiān)督和提高老百姓的知情權(quán)都有很好的作用。 三）身份識(shí)別卡的應(yīng)用 美國(guó)國(guó)防部已經(jīng)在軍人身份卡上印制 PDF417 碼。 持卡人的姓名，軍銜，照片和其他個(gè)人信息被編成一個(gè)PDF417碼印在卡上?？ū挥脕碜鲋匾獔?chǎng)所的進(jìn)出管理及醫(yī)院就診管理。該項(xiàng)應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)在于數(shù)據(jù)采集的實(shí)時(shí)性，低實(shí)施成本，卡片損壞（比如槍擊）也能閱讀，以及防偽性。 我國(guó)香港特別行政區(qū)的居民身份證也采用了PDF417碼。其它的應(yīng)用，如營(yíng)業(yè)執(zhí)照、駕駛執(zhí)照、護(hù)照、我國(guó)城市的流動(dòng)人口暫住證、醫(yī)療保險(xiǎn)卡等也都是很好的應(yīng)用方向。 四）運(yùn)輸行業(yè)的應(yīng)用 一個(gè)典型的運(yùn)輸業(yè)務(wù)過程通常經(jīng)歷：供應(yīng)商-->貨運(yùn)代理，貨運(yùn)代理-->貨運(yùn)公司，貨運(yùn)公司-->客戶等幾個(gè)過程，在每個(gè)過程中都牽涉到發(fā)貨單據(jù)的處理。發(fā)貨單據(jù)含有大量的信息，包括：發(fā)貨人信息、收貨人信息、貨物清單、運(yùn)輸方式等等。單據(jù)處理的前提是數(shù)據(jù)的錄入，人工鍵盤錄入的方式存在著效率低、差錯(cuò)率高的問題，已不能適應(yīng)現(xiàn)代運(yùn)輸業(yè)的要求。 二維條形碼在這方面提供了一個(gè)很好的解決方案，將單據(jù)的內(nèi)容編成一個(gè)二維條形碼，打印在發(fā)貨單據(jù)上，在運(yùn)輸業(yè)務(wù)的各個(gè)環(huán)節(jié)使用二維條形碼閱讀器掃描條形碼，信息便錄入到計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)中，既快速又準(zhǔn)確。 在美國(guó)，雖然 EDI 應(yīng)用革新了業(yè)務(wù)流程的核心部分，但不巧的是它卻忽略了流程中的關(guān)鍵角色--貨運(yùn)公司。許多 EDI 報(bào)文對(duì)于貨運(yùn)商來說總是遲到 ，以至于因不能及時(shí)確認(rèn)準(zhǔn)確的裝運(yùn)單信息而影響了貨物運(yùn)輸和客戶單據(jù)的生成。 美國(guó)貨運(yùn)協(xié)會(huì) (ATA) 因此提出了紙上 EDI 系統(tǒng)。 發(fā)送方將EDI信息編成一張PDF417條形碼標(biāo)簽提交給貨運(yùn)商，通過掃描條形碼，信息立即傳入貨運(yùn)商的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。這一切都發(fā)生在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間和恰當(dāng)?shù)牡攸c(diǎn)，使得整個(gè)運(yùn)輸過程的效率大大提高。 五）文件和表格應(yīng)用 日本Seimei 保險(xiǎn)公司的每個(gè)經(jīng)紀(jì)人在會(huì)見客戶時(shí)都帶著筆記本電腦。每張保單和協(xié)議都在電腦中制作并打印出來。當(dāng)他們回到辦公室后需要將保單數(shù)據(jù)手工輸入到公司的主機(jī)中。 為了提高數(shù)據(jù)錄入的準(zhǔn)確性和速度，他們?cè)谥谱鞅蔚耐瑫r(shí)將保單內(nèi)容編成一個(gè)PDF417條形碼，打印在單據(jù)上，這樣他們就可以使用二維條形碼閱讀器掃描條形碼將數(shù)據(jù)錄入主機(jī)。 六）資產(chǎn)跟蹤
其它類似的應(yīng)用還有：海關(guān)報(bào)關(guān)單、稅務(wù)申報(bào)單、政府部門的各類申請(qǐng)表等等。
美國(guó)鋼管公司在各地?fù)碛胁煌N類的管道需要維護(hù)。為了跟蹤每根管子，他們將管子的編號(hào)，位置編號(hào)，制造廠商，長(zhǎng)度，等級(jí)，尺寸，厚度以及其他信息編成一個(gè)PDF417條形碼，制成標(biāo)簽后貼在管子上。當(dāng)管子移走或安裝時(shí)，操作員掃描條形碼標(biāo)簽，數(shù)據(jù)庫信息得到及時(shí)更新。工廠可以采用二維條形碼跟蹤生產(chǎn)設(shè)備；醫(yī)院和診所也可以采用二維條形碼標(biāo)簽跟蹤設(shè)備、計(jì)算機(jī)及手術(shù)器械。
