一維條碼只是在一個方向（一般是水平方向）表達信息，而在垂直方向則不表達任何信息，其一定的高度通常是為了便于閱讀器的對準。
一維條碼的應用可以提高信息錄入的速度，減少差錯率，但是一維條碼也存在一些不足之處：
* 數(shù)據(jù)容量較?。?30個字符左右
* 只能包含字母和數(shù)字
* 條碼尺寸相對較大（空間利用率較低）
*條碼遭到損壞后便不能閱讀
在水平和垂直方向的二維空間存儲信息的條碼， 稱為二維條碼（2-dimensional bar code）。

與一維條碼一樣，二維條碼也有許多不同的編碼方法，或稱碼制。就這些碼制的編碼原理而言，通?？煞譃橐韵氯N類型
1. 線性堆疊式二維碼 是在一維條碼編碼原理的基礎上，將多個一維碼在縱向堆疊而產(chǎn)生的。典型的碼制如：Code 16K、Code 49、PDF417等。
2. 矩陣式二維碼 是在一個矩形空間通過黑、白像素在矩陣中的不同分布進行編碼。典型的碼制如： Aztec、Maxi Code、QR Code、 Data Matrix等。
3. 郵政碼 通過不同長度的條進行編碼，主要用于郵件編碼，如：Postnet、BPO 4-State。

在許多種類的二維條碼中，常用的碼制有：Data Matrix, Maxi Code, Aztec, QR Code, Vericode, PDF417, Ultracode, Code 49, Code 16K 等,其中：
* Data Matrix 主要用于電子行業(yè)小零件的標識，如In的奔騰處理器的背面就印制了這種碼。
* Maxi Code 是由美國聯(lián)合包裹服務（UPS）公司研制的，用于包裹的分揀和跟蹤。
* Aztec 是由美國韋林（Welch Allyn）公司推出的，zui多可容納3832個數(shù)字或3067個字母字符或1914個字節(jié)的數(shù)據(jù)。

下面，我們以PDF417碼為例，介紹二維條碼的特性和特點。

一）. PDF417簡介

PDF417碼是由留美華人王寅敬（音）博士發(fā)明的。PDF是取英文Portable Data File三個單詞的首字母的縮寫，意為“便攜數(shù)據(jù)文件”。因為組成條碼的每一符號字符都是由4個條和4個空構成，如果將組成條碼的zui窄條或空稱為一個模塊，則上述的4個條和4個空的總模塊數(shù)一定為17，所以稱417碼或PDF417碼。

二）. PDF417的特點

1. 信息容量大 PDF417碼除可以表示字母、數(shù)字、ASCII字符外，還能表達二進制數(shù)。為了使得編碼更加緊湊，提高信息密度，PDF417在編碼時有三種格式：
* 擴展的字母數(shù)字壓縮格式 可容納1850 個字符；
* 二進制 / ASCII格式 可容納1108 個字節(jié)；
* 數(shù)字壓縮格式 可容納2710 個數(shù)字。
2. 錯誤糾正能力 一維條碼通常具有校驗功能以防止錯讀，一旦條碼發(fā)生污損將被拒讀。而二維條碼不僅能防止錯誤，而且能糾正錯誤，即使條碼部分損壞，也能將正確的信息還原出來。
3. 印制要求不高 普通打印設備均可打印，傳真件也能閱讀。
4. 可用多種閱讀設備閱讀 PDF417碼可用帶光柵的激光閱讀器，線性及面掃描的圖像式閱讀器閱讀。
5. 尺寸可調(diào)以適應不同的打印空間
6. 碼制公開已形成標準，我國也已制定了417碼的國標。

三）. PDF417的糾錯功能

二維條碼的糾錯功能是通過將部分信息重復表示（冗余）來實現(xiàn)的。比如在PDF417碼中，某一行除了包含本行的信息外，還有一些反映其它位置上的字符（錯誤糾正碼）的信息。這樣，即使當條碼的某部分遭到損壞，也可以通過存在于其它位置的錯誤糾正碼將其信息還原出來。

PDF417的糾錯能力依錯誤糾正碼字數(shù)的不同分為0~8共9級，見圖4，級別越高，糾正碼字數(shù)越多，糾正能力越強，條碼也越大。當糾正等級為8時，即使條碼污損50%也能被正確讀出，如圖5。


四）. PDF417的幾種變形

如圖6，PDF417還有幾種變形的碼制形式：
* PDF417截短碼 在相對“干凈”的環(huán)境中，條碼損壞的可能性很小，則可將右邊的行指示符省略并減少終止符。
* PDF417微碼 進一步縮減的PDF碼。
* 宏PDF417碼 當文件內(nèi)容太長，無法用一個PDF417碼表示時，可用包含多個（1~99999個）條碼分塊的宏PDF417碼來表示。

二維條碼的優(yōu)勢

從以上的介紹可以看出，與一維條碼相比二維條碼有著明顯的優(yōu)勢，歸納起來主要有以下幾個方面：
一）. 數(shù)據(jù)容量更大
圖中的PDF417碼包含了文字框中的所有文字。
二）. 超越了字母數(shù)字的限制
三）. 條碼相對尺寸小
四）. 具有抗損毀能力

二維條碼的應用

一）. 運輸行業(yè)的應用

一個典型的運輸業(yè)務過程通常經(jīng)歷：供應商-->貨運代理，貨運代理-->貨運公司，貨運公司-->客戶等幾個過程，在每個過程中都牽涉到發(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、差錯率高的問題，已不能適應現(xiàn)代運輸業(yè)的要求。
二維條碼在這方面提供了一個很好的解決方案，將單據(jù)的內(nèi)容編成一個二維條碼，打印在發(fā)貨單據(jù)上，在運輸業(yè)務的各個環(huán)節(jié)使用二維條碼閱讀器掃描條碼，信息便錄入到計算機管理系統(tǒng)中，既快速又準確。
在美國，雖然 EDI 應用革新了業(yè)務流程的核心部分，但不巧的是它卻忽略了流程中的關鍵角色--貨運公司。許多 EDI 報文對于貨運商來說總是遲到 ，以至于因不能及時確認準確的裝運單信息而影響了貨物運輸和客戶單據(jù)的生成。
美國貨運協(xié)會 （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條碼標簽提交給貨運商，通過掃描條碼，信息立即傳入貨運商的計算機系統(tǒng)。這一切都發(fā)生在恰當?shù)臅r間和恰當?shù)牡?點，使得整個運輸過程的效率大大提高。


二）. 身份識別卡的應用

美國*已經(jīng)在軍人身份卡上印制 PDF417 碼。 持卡人的姓名，軍銜，照片和其他個人信息被編成一個PDF417碼印在卡上?？ū挥脕碜鲋匾獔鏊倪M出管理及醫(yī)院就診管理。
該項應用的優(yōu)點在于數(shù)據(jù)采集的實時性，低實施成本，卡片損壞（比如槍擊）也能閱讀，以及防偽性。
我國香港特別行政區(qū)的居民身份證也采用了PDF417碼。其它的應用，如營業(yè)執(zhí)照、駕駛執(zhí)照、護照、我國城市的流動人口暫住證、醫(yī)療保險卡等也都是很好的應用方向。

三）. 文件和表格應用

日本Seimei 保險公司的每個經(jīng)紀人在會見客戶時都帶著筆記本電腦。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中。
為了提高數(shù)據(jù)錄入的準確性和速度，他們在制作保單的同時將保單內(nèi)容編成一個PDF417條碼，打印在單據(jù)上，這樣他們就可以使用二維條碼閱讀器掃描條碼將數(shù)據(jù)錄入主機。
其它類似的應用還有：海關報關單、稅務申報單、政府部門的各類申請表等等。

四）. 資產(chǎn)跟蹤

美國鋼管公司在各地擁有不同種類的管道需要維護。為了跟蹤每根管子，他們將管子的編號，位置編號，制造廠商，長度，等級，尺寸，厚度以及其他信息編成一個PDF417條碼，制成標簽后貼在管子上。當管子移走或安裝時，操作員掃描條碼標簽，數(shù)據(jù)庫信息得到及時更新。
工廠可以采用二維條碼跟蹤生產(chǎn)設備；醫(yī)院和診所也可以采用二維條碼標簽跟蹤設備、計算機及手術器械。




tiaom 發(fā)表于 >2005-4-13 5:58:43 [全文] [評論] [引用] [*] [檔案] [推給好友]


2005-4-13
條碼技術發(fā)展簡史

條碼zui早出現(xiàn)在40年代，但得到實際應用和發(fā)展還是在70年代左右?，F(xiàn)在世界上的各個國家和地區(qū)都已普遍使 用條碼技術，而且它正在快速的向世界各地推廣，其應用領域越來越廣泛，并逐步滲透到許多技術領域。 早在 40年代，美國喬·伍德蘭德（Joe Wood Land）和伯尼·西爾沃（Berny Silver）兩位工程師就開始研究用代碼表 示食品項目及相應的自動識別設備，于1949年獲得了美國。這種代碼的圖案如下圖:




該圖案很像微型射箭靶，被叫做“公牛眼”代碼。靶式的同心圓是由圓條和空繪成圓環(huán)形。在原理上，“公牛眼 ”代碼與后來的條碼很相近，遺憾的是當時的工藝和商品經(jīng)濟還沒有能力印制出這種碼。然而，10年后喬·伍德 蘭德作為IBM公司的工程師成為北美統(tǒng)一代碼UPC碼的奠基人。以吉拉德·費伊塞爾（Girard Fessel）為代表的幾 名發(fā)明家，于1959年提請了一項，描述了數(shù)字0-9中每個數(shù)字可由七段平行條組成。但是這種碼使機器難以 識讀，使人讀起來也不方便。不過這一構想的確促進了后來條形碼的產(chǎn)生于發(fā)展。不久，E·F·布寧克（E·F·B rinker）申請了另一項，該是將條碼標識在有軌電車上。60年代期西爾沃尼亞（Sylvania）發(fā)明的一個系 統(tǒng)，被北美鐵路系統(tǒng)采納。這兩項可以說是條形碼技術zui早期的應用。
1970年美國超級市場Ad Hoc委員會制定出通用商品代碼UPC碼，許多團體也提出了各種條碼符號方案，如上圖右下 、左圖所示。UPC碼首先在雜貨零售業(yè)中試用，這為以后條形碼的統(tǒng)一和廣泛采用奠定了基礎。次年布萊西公司研 制出布萊西碼及相應的自動識別系統(tǒng)，用以庫存驗算。這是條形碼技術*次在倉庫管理系統(tǒng)中的實際應用。197 2年蒙那奇·馬金（Monarch Marking）等人研制出庫德巴（Code bar）碼，到此美國的條形碼技術進入新的發(fā)展階 段。

1973年美國統(tǒng)一編碼協(xié)會（簡稱UCC）建立了UPC條碼系統(tǒng)，實現(xiàn)了該碼制標準化。同年，食品雜貨業(yè)把UPC碼作 為該行業(yè)的通用標準碼制，為條碼技術在商業(yè)流通銷售領域里的廣泛應用，起到了積極的推動作用。1974年Inte rmec公司的戴維·阿利爾（Davide·Allair）博士研制出39碼，很快被美國*所采納，作為軍用條碼碼制。 39碼是*個字母、數(shù)字式想結合的條碼，后來廣泛應用于工業(yè)領域。

1976年在美國和加拿大超級市場上，UPC碼的成功應用給人們以很大的鼓舞，尤其是歐洲人對此產(chǎn)生了*興趣 。次年，歐洲共同體在UPC-A碼基礎上制定出歐洲物品編碼EAN-13和EAN-8碼，簽署了“歐洲物品編碼”協(xié)議備忘 錄，并正式成立了歐洲物品編碼協(xié)會（簡稱EAN）。到了1981年由于EAN已經(jīng)發(fā)展成為一個性組織，故改名為 “物品編碼協(xié)會”，簡稱IAN。但由于歷史原因和習慣，至今仍稱為EAN。（后改為EAN-international）
日本從1974年開始著手建立POS系統(tǒng)，研究標準化以及信息輸入方式、印制技術等。并在EAN基礎上，于1978年 制定出日本物品編碼JAN。同年加入了物品編碼協(xié)會，開始進行廠家登記注冊，并全面轉入條碼技術及其系 列產(chǎn)品的開發(fā)工作，10年之后成為EANzui大的用戶。

從80年代初，人們圍繞提高條碼符號的信息密度，開展了多項研究。128碼和93碼就是其中的研究成果。128碼 于1981年被*使用，而93碼于1982年使用。這兩種碼的優(yōu)點是條碼符號密度比39碼高出近30%。隨著條碼技 術的發(fā)展，條形碼碼制種類不斷增加，因而標準化問題顯得很突出。為此先后制定了軍用標準1189；交插25碼、 39碼和庫德巴碼ANSI標準MH10.8M等等。同時一些行業(yè)也開始建立行業(yè)標準，以適應發(fā)展需要。此后，戴維·阿 利爾又研制出49碼，這是一種非傳統(tǒng)的條碼符號，它比以往的條形碼符號具有更高的密度（即二維條碼的雛形） 。接著特德·威廉斯（Ted Williams）推出16K碼，這是一種適用于激光掃描的碼制。到1990年底為止，共有40 多種條形碼碼制，相應的自動識別設備和印刷技術也得到了長足的發(fā)展。

從80年代中期開始，我國一些高等院校、科研部門及一些出口企業(yè)，把條形碼技術的研究和推廣應用逐步提到議 事日程。一些行業(yè)如圖書、郵電、物資管理部門和外貿(mào)部門已開始使用條形碼技術。1988年12月28日，經(jīng)* 批準，國家技術*成立了“中國物品編碼中心”。該中心的任務是研究、推廣條碼技術；同意組織、開發(fā)、 協(xié)調(diào)、管理我國的條碼工作。下圖為常用的兩種條碼識讀設備:



FIG 1-1.平臺式激光掃描器 FIG 1-2.手持式CCD掃描器

在經(jīng)濟化、信息網(wǎng)絡化、生活化、文化國土化的資訊社會到來之時，起源于40年代、研究于60年代、 應用于70年代、普及于80年代的條碼與條碼技術，及各種應用系統(tǒng)，引起世界流通領域里的大變革正 。 條碼作為一種可印制的計算機語言、未來學家稱之為“計算機文化”。90年代的流通領域將條碼譽為商 品進入計算機市場的“身份證”，使*對它刮目相看。 印刷在商品外包裝上的條碼，象一條條經(jīng)濟信 息紐帶將世界各地的生產(chǎn)制造商、出口商、批發(fā)商、零售商和顧客有機地在一起。這一條條紐帶，一經(jīng)與E DI系統(tǒng)相聯(lián)，便形成多項、多元的信息網(wǎng)，各種商品的相關信息猶如投入了一個無形的停息的自動導向傳 送機構，流向世界各地，活躍在世界商品流通領域。

附： 條碼技術發(fā)展過程中的主要事件。

1949年 美國的N.J.Woodland申請了環(huán)形條碼。
1960年 提出鐵路貨車上用的條碼識別標記方案。
1963年 在1963年10月號《控制工程》雜志上發(fā)表了描述各種條碼技術的文章。
1967年 美國辛辛那提的一家超市首先使用條碼掃描器。
1969年 比利時郵政業(yè)采用用熒光條碼表示信函投遞點的郵政編碼。
1970年 美國成立UCC；美國*采用長短形條碼表示信函的郵政編碼。
1971年 歐洲的一些圖書館采用Plessey碼。
1972年 美國提出庫德巴碼、交叉25碼和UPC碼。
1974年 美國提出39碼。
1977年 歐洲采用EAN碼。
1980年 美國軍事部門采納39碼作為其物品編碼。
1981年 物品編碼協(xié)會成立；實現(xiàn)自動識別的條碼譯碼技術；128碼被*使用。
1982年 手持式激光條碼掃描器實用化；美國軍用標準military標準1189被采納；93碼開始使用。
1983年 美國制定了ANSI標準MH10.8M，包括交叉25碼、39碼和Codebar碼。
1984年 美國制定醫(yī)療保健業(yè)用的條碼標準。
1987年 美國的David Allairs博士提出49碼。
1988年 可見激光二極管研制成功；美國的Ted Willians提出適合激光系統(tǒng)識讀的新穎碼制16K碼。
1986年 我國郵政確定采用條碼信函分撿體制。
1988年底 我國成立“中國物品編碼中心”。
1991.4 “中國物品編碼中心”代表中國加入“物品編碼協(xié)會”。