网站首页 标识技术 标识计划 研究计划 解决方案 相关法规 安全追溯 社会公告 实施单位 资料下载 图片中心
当前位置:首页 >> 标识技术 >> 正文
条形码的分类
2008-09-19 阅读: 作者: 编辑:

    条形码可分为一维条形码和二维条形码。一维条形码即传统条形码。一维条形码按应用可分为商品条形码和物流条形码两种。商品条形码包括EAN码和UPC码,物流条形码包括UCC/EAN-128码、ITF码、39码、库德巴条形码等。二维条形码根据构成原理和结构形状的差异,可分为两大类型:一类是行排式或层排式二维条形码(stacked or tiered barcode),如PDF417等;另一类是矩阵式二维条形码(Checkerboard or dot matrix type),如QR Code、Data Matrix等。
    1 一维条形码

表2-2常用一维条形码的特征
Table 2-2 Features of one-dimensional bar code commonly used

种类

字符数

排列

校验

字符符号、码元结构

标准字符集

其他

EAN-13
EAN-8

13位
8位

连续

校验码

7个模块,2条2空

0~9

EAN-13为标准版
EAN-8为缩短版

UPC-A
UPC-E

12位
8位

连续

校验码

7个模块,2条2空

0~9

UPC-A为标准版
UPC-E为消零压缩版

39码
code39
alpha39

可变长

非连续

自校验
校验码

12个模块,5条4空,其中3个宽单元6个窄单元

0~9、A~Z、-、$、/、+、%、*、.、空格

“*”用作起始符和终止符,密度可变,有串联性,可增设校验码

93码

可变长

连续

校验码

9个模块,3条3空

0~9、A~Z、-、$、/、+、%、*、.、空格

有串联性,可设双校验码,加前置码可表示128个全ASCII码

基本25码

可变长

非连续

自校验

14个模块,5条,其中2个宽单元3个窄单元

0~9

空不表示信息,密度低

交插25码

定长或
可变长

连续

自校验
校验码

18个模块表示2个字符,5个条表示奇数位,5个空表示偶数位

0~9

表示偶数位个信息编码,密度高,EAN、UPC的物流码采用该码制

矩阵25码

定长或
可变长

非连续

自校验
校验码

9个模块,3条2空,其中2个宽单元3个窄单元

0~9

密度较高,在中国被广泛地用于邮政管理

库德巴码

可变长

非连续

自校验

7个单元4条3空

0~9、A~D、$、+、-、/

有18种密度

128码

可变长

连续

校验码

11个模块,3条3空

三个字符集覆盖128个全ASCII码

有功能码、对数字码的密度最高

11码

可变长

非连续

自校验

3条2空

0~9、-、

有双自校验功能

    一维条形码仅在一个方向(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对准阅读。一维条形码的应用可以提高信息录入的速度,减少差错率。其不足之处:数据容量较小,最大约30个字符;只能包含字母和数字,不能编码汉字;条形码尺寸相对较大,空间利用率较低;条形码遭到损坏后不能阅读。表2-2显示各种一维条形码的特征。
    2 二维条形码
    由于受信息容量的限制,一维条形码只能充当物品的代码,而不能含有更多的物品信息,所以一维条形码的使用,不得不依赖数据库的存在。在没有数据库和不便联网的地方,一维条形码的使用受到了较多的限制,有时甚至变得毫无意义。另外,用一维条形码表示汉字信息几乎是不可能的,这在某些应用汉字的场合显得十分不便,效率很低。
    现代高新技术的发展,迫切要求在有限的几何空间内用条形码表示更多的信息,从而满足各种信息的需求。二维条形码正是为了解决一维条形码无法解决的问题而诞生的。
    二维条形码具有密度高、容量大等特点,所以可以用它表示数据文件(包括汉字文件)、图片等。它是各种证件及卡片等大容量、高可靠性信息实现存储、携带并自动识别的最理想的方法。
    2.1 二维条形码的特性
    高密度:一维条形码,因密度较低,故仅作为一种标识数据,不能对产品进行描述。必须以条形码所表示的代码为索引字段,建立产品信息数据库。而二维条形码通常情况下密度是一维条形码的几十到几百倍,有可能把产品信息全部存储在一个二维条形码中,不需要另外建立数据库,真正实现了用条形码对“物品”的描述。
    具有纠错功能:一维条形码没有考虑到条形码本身的纠错功能,尽管引入了校验字符的概念,但仅限于防止读错;而二维条形码可以表示数以千计字节的数据,通常情况下,所表示的信息不可能与条形码符号一同印刷出来。如果没有纠错功能,当二维条形码的某部分损坏时,该条形码便变得毫无意义,因此二维条形码引入错误纠正机制。这种纠错机制使得二维条形码因穿孔、污损等引起局部损坏时,照样可以正确得到识读。二维条形码的纠错机制使得二维条形码成为一种安全可靠的信息存储和识别的方法,这是一维条形码无法相比的。
    可以表示多种语言文字:多数一维条形码所能表示的字符集不过是10个数字,26个英文字母及一些特殊字符。一维条形码字符集最大的Code l28条形码,所能表示的字符个数也不过是128个ASCII符。用一维条形码表示其它语言文字(如汉字、日文等)是不可能的;而多数二维条形码都具有字节表示模式,即提供了一种表示字节流的机制。由于各种语言文字在计算机中存储时都以机内码的形式表现,而内部码都是字节码。就可以将各种语言文字信息转换成字节流,然后再将字节流用二维条形码表示,从而为多种语言文字的条形码表示提供新途径。
    可表示图像数据:既然二维条形码可以表示字节数据,而图像多以字节形式存储,因此使图像(如照片、指纹等)的条形码表示成为可能。二维条形码编码范围广,可以将照片、指纹、掌纹、签字、声音和文字等凡可数字化的信息进行编码。
    引入加密机制:加密机制的引入是二维条形码的又一优点。如利用二维条形码表示照片时,可以用一定的加密算法将图像信息加密,再用二维条形码表示。在识别二维条形码时,通过一定的解密算法,可以恢复所表示的照片。从而防止各种证件、卡片等的伪造,因此具有极强的保密防伪性能。
    容易制作且成本低: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二维条形码。
    2.2 二维条形码的类型
    根据二维条形码的编码原理、结构形状的差异,可将其分为行排式或堆积式二维条形码和矩阵式或矩阵式二维条形码两大类型。
    行排式二维条形码:行排式二维条形码的编码原理建立在一维条形码基础之上,按需要堆积成两行或多行。它在编码设计、检验原理、识读方式等方面继承了一维条形码的特点,识读设备、条形码印刷与一维条形码技术兼容。但由于行数的增加,行的鉴别、译码算法与软件与一维条形码不完全相同。有代表性的二维条形码有Code 49,Code 16K,PDF 417等。
    矩阵式二维条形码:矩阵式二维条形码以矩阵的形式组成。在矩阵相应元素位置上,用点(方点、圆点或其它形状的点)的出现表示二进制的“1”,点的不出现表示二进制的“0”,点的排列组合确定了矩阵码所代表的意义。矩阵码是建立在计算机图像处理技术、组合编码原理等基础上的一种新型图形符号自动识读处理码制。具有代表性的矩阵码有Data Matrix,Maxi Code,Code One,QR Code,龙贝码,矽感GM、CM二维条形码等。
    2.3 国际通行的二维条形码码制简单介绍
    Code 49码(行排式):Code 49码是一种多层、连续型、可变长度的条形码符号,它可以表示全部的128个ASCII字符。每个Code 49码符号可由2~8层组成,每层有18个条17个空。层与层之间由一个层分隔条分开。每层包含一个层标识符,最后一层包含表示符号层数的信息。
    Code 16K码(行排式):Code 16K码是一种多层、连续型、可变长度的条形码符号,可以表示ASCII字符集所有的128个字符及扩展ASCII字符。它采用UPC及Code 128字符。一个16层的Code 16K符号可以表示77个ASCII字符或154个数字字符。Code 16K通过惟一的起始符或终止符标识层号,便于自动识别与自动处理,通过字符自校验及两个模为107的校验字符进行错误校验。
    PDF 417码(行排式):PDF 417码是一种多层、可变长度、具有高容量和错误纠正能力的连续型二维条形码。每个PDF 417码符号可以表示超过1100个字节、1800个ASCII字符或2700个数字的数据,具体数量取决于所表示数据的种类及表示模式。PDF 417可通过线性扫描器、光栅激光扫描器或二维成像设备识读。
    Code one码(矩阵式):Code one码是一种由成像设备识别的矩阵式二维条形码。Code one码符号中包含可由快速线性探测器识别的图案。Code one符号共有10种版本及14种尺寸。最大的符号,即版本H,可以表示2218个数字、字母型字符或3550个数字,以及560个错误纠正符号字符。
    Data Matrix码(矩阵式):Data Matrix码是矩阵式二维条形码符号。它有两种类型,即ECC 000-140和ECC 200。ECC000-140具有几种不同等级的卷积错误纠正功能,而ECC 200则通过Reed-Solomon 算法利用生成多项式计算错误纠正码词。不同尺寸的ECC 200符号应有不同数量的错误纠正码词。
    Maxicode码(矩阵式):Maxicode码是一种固定长度(尺寸)的矩阵式二维条形码,它由紧密相连的多行六边形模块和位于符号中央位置的定位图形组成。Maxicode符号共有7种模式(包括两种作废模式)。可表示全部ASCII字符和扩展ASCII字符。
    QR码(矩阵式):QR码是日本电装公司在1994年向世界公布的快速响应矩阵码的简称。QR码容纳大量信息,可表示数字数据7089个字符;密度高,是普通条形码的约100倍,节省印刷空间,几毫米的空间就可容纳信息;可对英文,数字,汉字进行编码。360度全方位高速读取;即使损坏或污损也可以读取。具有识读速度快、数据密度大、占用空间小的优势。
    Vericode码(矩阵式):美国Veritec公司提出的二维条形码,在矩阵图形里载有数据的条形码,称之为矩阵符号码,其矩阵符号格式和图像处理系统已经获得美国专利。该符号是一种用于微小型产品上的二进制数据编码系统,便于机器书写和阅读,准确性和可重复性达到最佳水平,具有扩大和缩小数据单元而不改变其数据信息,容量奇偶校验和错误修改代码等特点。
    2.4 中国研制的二维条形码
    汉信码(矩阵式):汉信码是中国物品编码中心承担国家重大科技专项——《二维条形码新码制开发与关键技术标准研究》课题的研究成果,该课题于2005年12月26日通过国家标准委组织的项目验收。汉信码是一种矩阵式二维条形码,它具有汉字编码能力超强、抗污损、抗畸变识读能力、识读速度快、信息密度高、纠错能力强、图形美观等优点,是一种具有自主创新、拥有自主知识产权、适合中国应用的二维条形码。汉信码的出现打破了国外公司在二维条形码生成与识读核心技术上的商业垄断,对于降低中国二维条形码技术的应用成本,推进二维条形码技术在中国的应用进程,具有广阔的推广应用前景。
    CM码(矩阵式):CM码是中国自主知识产权的紧密矩阵型二维条形码,可表示各种文字符号。该码制于2004年9月通过了信息产业部组织的技术鉴定,是一种高容量接触式识读的二维条形码,具有低误码率、编码信息广泛、支持用户自定义信息、支持隐形防伪印刷等优点。CM码长宽比可任意调整,具备第1~8共8个纠错等级可供选择,极大地提高了条形码自身的纠错能力,采用了先进的结构设计和数据压缩模式,其编码数据容量有了质的飞跃,在第6级纠错的情况下仍可达到32KB的容量(约合15000个汉字的存储空间);同时,CM码还设计有256块的宏(Macro)模式结构链接功能,因此可满足达到8M的特殊容量需求。
    GM码(矩阵式):GM是“Grid Matrix”的缩写,中文意义为“网格矩阵”。GM码具有纠错能力强、污损容忍度极高、高抗形变能力、识读范围大、存储密度高等优点,该码制于2004年9月通过了信息产业部组织的技术鉴定,首创性地将码图的识别模式与定位模式合二为一,并均匀地排列在码图中,同时通过优化数据压缩算法与数据纠错算法,而省去了现有二维条形码码图中必不可少的、只能抵抗有限污损的功能区域——格式信息区域。GM二维条形码的码图由子结构——宏模块按层排列组成,即使码图中出现大面积的污损,图像识别算法仍可通过利用这种宏模块按层排列的规律以统计分析的方法快速准确地检测出码图方向,因而GM二维条形码的码图也省去了现有二维条形码中没有抵抗污损能力的用于指示码图方向的功能区域。目前,GM码在电子商务、电子政务交易、物流、产业链、名片管理及移动增值业务等诸多方面具有广泛应用。
    龙贝码(矩阵式):龙贝码(LP Code,或LP 2D Bar Code)是目前中国拥有包括底层核心算法在内的完全自主知识产权的矩阵式二维条形码符号。龙贝码具有多向性编码和译码功能,摒弃了其它二维条形码设计中的方向探测图形符号或定位图形的设计,不仅有效提高条形码首读率和数据信息密度,更降低了条形码阅读设备的图像采集要求。龙贝码具有全方位同步信息、无剩余码字与剩余位、无版本限制、任意调解外形及长宽比、数据结构化压缩和编码、多种及多重语言系统、多重信息加密功能等优点。此外,龙贝码还具有极强的抗破损、抗污染能力,条形码表面任意区域的污损,都不会影响数据信息的正确性。龙贝码广泛应用于证照领域、物流领域、电子商务领域、国防军事领域、商品流通领域、物流领域和公共安全领域等各行业。
    3 三维条形码
    随着条形码应用的进一步普及,人们对条形码的信息容量提出了更高的要求,希望条形码能够承载更多的信息。目前常见的二维条形码的数据容量最多为几千个字节。此时二维条形码的信息容量也不能满足要求。理论上,可以采用增大条形码尺寸或增大条形码密度来解决这个问题。但这两种解决方案都有一定的局限性。增大条形码尺寸需要条形码载体提供更大的印制面积,往往在实际应用的场合中,对条形码的尺寸有很强的限制,例如证件、单据本身尺寸的限制,不可能给条形码提供的太大印制面积。而增大条形码密度,需要印制设备、识读设备有更高的精度,成本高,而且增大条形码密度会明显降低条形码的抗干扰能力,极大的限制了条形码使用的环境。
    传统的条形码编码方式,无论是模块组配法还是宽度调节法,都是用条和空的宽度来承载信息。二维条形码在几何结构上相对于一维条形码有所扩展,但在编码方式上沿用了一维条形码的形式,还是局限于用条和空的宽度变化来传载信息,只是通过条空纵向排列来扩展条形码的信息量。在二维平面码的基础上引入高度的概念,利用色彩或灰度(或称黑密度)表示不同的数据并进行编码,将条形码的维度从二维增加到三维,从而使编码容量大幅提高,因此称之为彩色条形码或三维条形码。当前已有采用三维条码技术与图像识别技术相结合,通过奶牛等宽双色条形码的识别处理,实现奶牛个体的自动识别报道。

  免责声明:作品版权归所属媒体与作者所有!!本站刊载此文不代表同意其说法或描述,仅为提供更多信息。如果您认为我们侵犯了您的版权,请告知!本站立即删除。有异议请联系我们。
上一条新闻:
下一条新闻:
[发表评论] [打印文章] [关闭窗口]
生猪及其产品溯源关键技术研究与示范