二維條碼技術及其在我國的應用前景

二維條碼可以表示數以千計字節的數據，通常情況下，所表示的信息不可能與條碼符號一同印刷出來。如果沒有糾錯功能，當二維條碼的某部分損壞時，該條碼便變得毫無意義...


　　一、二維條碼技術的產生背景

　　一維條碼自出現以來，得到了人們的普遍關注，發展速度十分迅速。它的使用，極大地提高了數據采集和信息處理的速度，提高了工作效率，并為管理的科學化和現代化做出了很大貢獻。

　　由于受信息容量的限制，一維條碼僅僅是對“物品”的標識，而不是對“物品”的描述。故一維條碼的使用，不得不依賴數據庫的存在。在沒有數據庫和不便聯網的地方，一維條碼的使用受到了較大的限制，有時甚至變得毫無意義。另外，要用一維條碼表示漢字的場合，顯得十分不方便，且效率很低。現代高新技術的發展，迫切要求用條碼在有限的幾何空間內表示更多的信息，從而滿足千變萬化的信息表示的需要。二維條碼正是為了解一維條碼無法解決的問題而產生的。因為它具有高密度、高可靠性等特點，所以可以用它表示數據文件(包括漢字文件)、圖像等。二維條碼是大容量、高可靠性信息實現存儲、攜帶并自動識讀的最理想的方法。

　　二、二維條碼的特性

　　高密度

　　目前，應用比較成熟的一維條碼如EAN／UPC條碼，因密度較低，故僅作為一種標識數據，不能對產品進行描述。我們要知道產品的有關信息，必須通過識讀條碼而進入數據庫。這就要求我們必須事先建立以條碼所表示的代碼為索引字段的數據庫。二維條碼通過利用垂直方向的尺寸來提高條碼的信息密度。通常情況下其密度是一維條碼的幾十到幾百倍，這樣我們就可以把產品信息全部存儲在一個二維條碼中，要查看產品信息，只要用識讀設備掃描二維條碼即可，因此不需要事先建立數據庫，真正實現了用條碼對“物品”的描述。

　　具有糾錯功能

　　一維條碼的應用建立在這樣一個基礎上，那就是識讀時拒讀(即讀不出)要比誤讀(讀錯)好。因此一維條碼通常同其表示的信息一同印刷出來。當條碼受到損壞(如污染，脫墨等)時，可以通過鍵盤錄入代替掃描條碼。鑒于以上原則，一維條碼沒有考慮到條碼本身的糾錯功能，盡管引入了校驗字符的概念，但僅限于防止讀錯。二維條碼可以表示數以千計字節的數據，通常情況下，所表示的信息不可能與條碼符號一同印刷出來。如果沒有糾錯功能，當二維條碼的某部分損壞時，該條碼便變得毫無意義，因此二維條碼引入錯誤糾正機制。這種糾錯機制使得二維條碼因穿孔、污損等引起局部損壞時，照樣可以正確得到識讀。二維條碼的糾錯算法與人造衛星和VCD等所用的糾錯算法相同。這種糾錯機制使得二維條碼成為一種安全可靠的信息存儲和識別的方法，這是一維條碼無法相比的。

　　可以表示多種語言文字

　　多數一維條碼所能表示的字符集不過是10個數字，26個英文字母及一些特殊字符。條碼字符集最大的Code l28條碼，所能表示的字符個數也不過是128個ASCII符。因此要用一維條碼表示其它語言文字(如漢字、日文等)是不可能的。多數二維條碼都具有字節表示模式，即提供了一種表示字節流的機制。我們知道，不論何種語言文字，它們在計算機中存儲時都以機內碼的形式表現，而內部碼都是字節碼。這樣我們就可以設法將各種語言文字信息轉換成字節流，然后再將字節流用二維條碼表示，從而為多種語言文字的條碼表示提供了一條前所未有的途徑。

　　可表示圖像數據

　　既然二維條碼可以表示字節數據，而圖像多以字節形式存儲，因此使圖像(如照片、指紋等)的條碼表示成為可能。

　　可引入加密機制

　　加密機制的引入是二維條碼的又一優點。比如我們用二維條碼表示照片時，我們可以先用一定的加密算法將圖像信息加密，然后再用二維條碼表示。在識別二維條碼時，再加以一定的解密算法，就可以恢復所表示的照片。這樣便可以防止各種證件、卡片等的偽造。

　　三、二維條碼的把用范圍

　　　　二維條碼可用于如下幾個方面：

　　單證：公文單證、訂購單、報關單、商業單證；

　　證照：護照、身份證、掛號證、駕駛執照、會員證、識別證；

　　倉儲盤點：物流中心、倉儲中心等的物品盤點；

　　物品追蹤：會議資料、生產零件、客戶服務、郵購運送、維修記錄、危險物品、后勤補給、生態研究；

　　資料保密：商業機密、政治情報、軍事機密、私人信函。

　　四、二維條碼與磁卡、IC卡、光卡之比較

　　　　二維條碼同其它幾種自動識別技術的比較可見表1。

表1：二維條碼同磁卡、IC卡、光卡的比較

　　比較點 二維條碼 磁卡 IC卡 光卡

　　抗磁力 強 弱 中等 強

　　抗靜電 強 中等 中等 強

　　抗損性 強

　　可折疊

　　可穿孔

　　可切割 弱

　　不可折疊

　　不可穿孔

　　不可切割 弱

　　不可折疊

　　不可穿孔

　　不可切割 弱

　　不可折疊

　　不可穿孔

　　不可切割

　　影印性 可 不可 不可 不可

　　傳真性 可 不可 不可 不可

　　容量 1,100Byte 76Byte 3Kbyte 2Mbyte

　　成本 1元 10元 300元 500元

　　五、二維條碼在我國的應用前景

　　由于二維條碼這種新興的自動識別技術有著其它自動識別技術無法比擬的優勢，它一出現便受到我國條碼管理部門和有關政府部門的重視。中國物品編碼中心自1993年便開始了對二維條碼技術的和研究。現已出版了我國第一本有關二維條碼技術的專著《二維條碼技術》，為了對二維條碼技術開展全面研究并開辟應用試點，中國物品編碼中心的課題《二維條碼技術研究與應用試點》己列入國家科委“九五”重點攻關項目。該課題將從基礎研究、標準制定、設備開發和試點建立方面開展工作，旨在推動二維條碼在我國的應用進程。另外，許多科研單位、開發公司、大專院校都已開始著手進行二維條碼技術的應用開發。目前，許多部門已有的使用二維條碼用于人員管理和物品管理的愿望，如公安部門想將二維條碼應用于身份證和流動人員管理上，進出境管理部門欲正在探討將二維條碼應用在護照上，海關也想嘗試將其用在報關單上。有的甚至已經開始應用，例如，上汽車銷售中心已將二維條碼PDF417應用車輛信息的跟蹤管理。根據目前狀況，預計二維條碼在我國的應用五年內將有較大發展。

　　二維條碼將首先在我國的人員管理中得到廣泛應用

　　隨著我國的社會和科技進步，人們對人員進行現代化管理的需要與日益俱增，這就是需要在證件上對管理對象進行精確描述。二維條碼這種成本優勢較大的自動技術較易被各個管理部門所接受。在我國的人口管理綜合數據庫較難建立的情況下，一個隨身攜帶的身份卡上的二維條碼便可將人的身份信息全部包含，并且還可包括人的照片信息，因此這種技術的推廣比發達國家更俱優勢。

　　二維條碼亦將在物物流管理中得到較大發展

　　用二維條碼描述物品是二維條碼應用的又一方面。在貨物的存貯、運輸中對其進行描述必不可少。現在的情況大多是用自然語言描述，這大大影響了信息采集速度和精度。將二維條碼應用于物流，即將二維條碼制作在貨物的包裝上，這是其它自動技術(如IC卡)無法做到的。二維條碼在物流中的應用必將對加快物流管理現代化的進程。