Data Matrix條碼

1、DataMatrix 二維條碼二維條碼 DataMatrix 二維條碼二維條碼1綱要綱要綱綱 要要DataMatrix 二維條碼的發(fā)展二維條碼的發(fā)展Data Matrix二維條碼的結(jié)構(gòu)二維條碼的結(jié)構(gòu) DataMatrix 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)DataMatrix 工業(yè)規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)規(guī)格標(biāo)準(zhǔn) DataMatrix 政府標(biāo)準(zhǔn)政府標(biāo)準(zhǔn)DataMatrix 技術(shù)規(guī)格和性能技術(shù)規(guī)格和性能 2DataMatrix 二維條碼原名Datacode，由美國(guó)國(guó)際資料公司(International Data Matrix, 簡(jiǎn)稱ID Matrix)於1989年發(fā)明。Data-Matrix二維條碼是一種矩陣式二維條碼，其

2、發(fā)展的構(gòu)想是希望在較小的條碼標(biāo)簽上存入更多的資料量。Data Matrix二維條碼的最小尺寸是目前所有條碼中最小的，尤其特別適用於小零件的標(biāo)識(shí)，以及直接印刷在實(shí)體上。DataMatrix 二維條碼又可分為ECC000-140與ECC200兩種類型，ECC000-140具有多種不同等級(jí)的錯(cuò)誤糾正功能，而ECC200則透過(guò)Reed-Solomon演算法產(chǎn)生多項(xiàng)式計(jì)算出錯(cuò)誤糾正碼，其尺寸可以依需求印成不同大小，但采用的錯(cuò)誤糾正碼應(yīng)與尺寸配合，由於其演算法較為容易，且尺寸較有彈性，故一般以ECC200較為普遍，本節(jié)也僅介紹ECC200規(guī)格的Data Matrix二維條碼碼，以下所說(shuō)的Data- Mat

3、rix二維條碼事實(shí)上都是指ECC200而言。發(fā)展歷程發(fā)展歷程3如圖所示，Data Matrix二維條碼的外觀是一個(gè)由許多小方格所組成的正方形或長(zhǎng)方形符號(hào)，其資訊的儲(chǔ)存是以淺色與深色方格的排列組合，以二位元碼(Binary-code)方式來(lái)編碼，故電腦可直接讀取其資料內(nèi)容，而不需要如傳統(tǒng)一維條碼的符號(hào)對(duì)映表(Character Look-up Table)。深色代表 “1”，淺色代表 “0”，再利用成串(String)的淺色與深色方格來(lái)描述特殊的字元資訊，這些字串再列成一個(gè)完成的矩陣式碼，形成DataMatrix二維條碼碼，再以不同的印表機(jī)印在不同材質(zhì)表面上。由於Data Matrix二維條碼只

4、需要讀取資料的20%即可精確辨讀，因此很適合應(yīng)用在條碼容易受損的場(chǎng)所，例如印在暴露於高熱、化學(xué)清潔劑、機(jī)械剝蝕等特殊環(huán)境的零件上。發(fā)展歷程發(fā)展歷程Data Matrix二維條碼的外觀 4Data Matrix二維條碼的尺寸可任意調(diào)整，最大可到14平方英寸，最小可到0.0002平方英寸，這個(gè)尺寸也是目前一維與二維條碼中最小的，因此特別適合印在電路板的零組件上。另一方面，大多數(shù)的條碼的大小與編入的資料量有絕對(duì)的關(guān)系，但是Data Matrix二維條碼的尺寸與其編入的資料量卻是相互獨(dú)立的，因此它的尺寸比較有彈性。 此外，DataMatrix二維條碼最大儲(chǔ)存量為2,000bytes，自動(dòng)糾正錯(cuò)誤的能力

5、較低，只適用特別的CCD掃瞄器來(lái)解讀。發(fā)展歷程發(fā)展歷程5Data Matrix二維條碼碼具有以下特性： 可編碼字元集包括全部的ASCII字元及擴(kuò)充ASCII字元，共256個(gè)字元。 條碼大小(不包括空白區(qū))：1010 144144 資料容量：235個(gè)文數(shù)字資料，1556個(gè)8位元資料，3116個(gè)數(shù)字資料。 錯(cuò)誤糾正：透過(guò)Reed-Solomon演算法產(chǎn)生多項(xiàng)式計(jì)算獲得錯(cuò)誤糾正碼。不同尺寸宜采用不同數(shù)量的錯(cuò)誤糾正碼。(一) 特性 Data Matrix結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 6每個(gè)Data Matrix二維條碼符號(hào)由規(guī)則排列的方形模組構(gòu)成的資料區(qū)組成，資料區(qū)的四周由定位圖形(Finder Pattern)所包圍，

6、定位圖形的四周則由空白區(qū)包圍，資料區(qū)再以排位圖形(Alignment Patterns)加以分隔。 定位圖形定位圖形是資料區(qū)域的一個(gè)周界，為一個(gè)模組寬度。其中兩條鄰邊為暗實(shí)線，主要用於限定物理尺寸；定位和符號(hào)失真。另兩條鄰邊由交替的深色和淺色模組組成，主要用於限定符號(hào)的單元結(jié)構(gòu)，但也能幫助確定物理尺寸及失真。 符號(hào)尺寸ECC000-140符號(hào)有奇數(shù)行與奇數(shù)列。符號(hào)外觀為一方形矩陣，尺寸從99至4949，不包括空白區(qū)。這些符號(hào)可透過(guò)右上角深色方格識(shí)別出來(lái)。 ECC200符號(hào)有偶數(shù)行與偶數(shù)列。有些符號(hào)是正方形，尺寸從1010至144144，不包括空白區(qū)。有些是長(zhǎng)方形，尺寸從818至1648，不包括

7、空白區(qū)。所有的ECC200符號(hào)都可以透過(guò)右上角淺色方格識(shí)別出來(lái)。(二 )基本結(jié)構(gòu) Data Matrix結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 7Data Matrix二維條碼按以下步驟來(lái)表示資料： 資料編碼先分析要表示的資料，選取合適的編碼方案，按所選定的方案將資料流轉(zhuǎn)為字碼流，并加入必要的填字，如果使用者未規(guī)定矩陣寸，則應(yīng)選取能滿足要存放資料的最小尺寸。DataMatrix二維條碼共有6種編碼方案，即6種字碼集，見(jiàn)下表。 Data Matrix二維條碼的編碼方案與相對(duì)應(yīng)之字元集資料表示方法Data Matrix結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 編碼方案編碼方案字元集字元集ASCII十進(jìn)位數(shù)字ASCII值0127擴(kuò)展ASCII值128255C4

8、0基本大寫文數(shù)字型Text基本小寫文數(shù)字型EDIFACT3294Base2560255X12ANSI X12 EDI數(shù)據(jù)集8錯(cuò)誤檢測(cè)和糾正字碼(ECC)的產(chǎn)生對(duì)少於255個(gè)字碼的Data Matrix二維條碼，錯(cuò)誤糾正字碼可由資料字碼計(jì)算得出。對(duì)於多於255個(gè)字碼的符號(hào)，應(yīng)將資料字碼分成多個(gè)模組，然後再產(chǎn)生每一個(gè)模組的錯(cuò)誤糾正字碼。錯(cuò)誤糾正字碼能夠糾正兩種類誤字碼，包括E錯(cuò)誤(已知位置上的錯(cuò)誤字碼)，以及T錯(cuò)誤(未知位置上的錯(cuò)誤字碼)。換句話說(shuō)，E錯(cuò)誤是不能被掃瞄或不能被解碼的符號(hào)字元，T錯(cuò)誤則是被錯(cuò)誤解碼的符號(hào)字元。 資料表示方法Data Matrix結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 9Data Matrix二維條

9、碼碼具有以下特性： 可編碼字元集包括全部的ASCII字元及擴(kuò)充ASCII字元，共256個(gè)字元。 條碼大小(不包括空白區(qū))：1010 144144 資料容量：235個(gè)文數(shù)字資料，1556個(gè)8位元資料，3116個(gè)數(shù)字資料。 錯(cuò)誤糾正：透過(guò)Reed-Solomon演算法產(chǎn)生多項(xiàng)式計(jì)算獲得錯(cuò)誤糾正碼。不同尺寸宜采用不同數(shù)量的錯(cuò)誤糾正碼。(一) 特性 Data Matrix結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 10Data Matrix 最初是通過(guò)AIM/USA面向公共領(lǐng)域發(fā)布目前Data Matrix被一份名為 ISO/IEC16022International Symbology Specification, Data Mat

10、rix 的ISO標(biāo)準(zhǔn)所覆蓋，并公開(kāi)發(fā)布，這意味著這份它可以免費(fèi)使用而不需要專門的授權(quán)和版稅。 ISO/IEC 15418:1999 Symbol Data Format Semantics (標(biāo)準(zhǔn)號(hào)可查找在：/)ISO/IEC 15434:1999 Symbol Data Format Syntax ISO/IEC 15415 2-D Print Quality Standard Uniform Code Council (UCC) 正處在對(duì) Data Matrix 最終是否能夠成為二維碼載體進(jìn)行審批。UCC是國(guó)際EAN組織成員，負(fù)責(zé)推進(jìn)全球供應(yīng)鏈全部環(huán)節(jié)的標(biāo)

11、識(shí)和商業(yè)通訊標(biāo)準(zhǔn)。 美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（ANSI）已經(jīng)接受Data Matrix作為產(chǎn)品部件表面直接標(biāo)記符號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)。 DataMatrix 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)111、電子工業(yè)協(xié)會(huì)（EIA）推薦 Data Matrix 用于標(biāo)記電子元件和產(chǎn)品。 EIA 706, Electronics Industry Marking Standard EIA 802, Electronics Industry Marking Standard 2、半導(dǎo)體設(shè)備制造協(xié)會(huì)（SEMI）選擇作為300mm晶片標(biāo)識(shí)標(biāo)準(zhǔn)，同樣也用于鏡片包裝盒標(biāo)簽、平板顯示器和鉛框帶。 T2-0298E Marking Silicon Wafe

12、rs T3-0302 Marking Wafer Box Labels T7-0302 Marking back-surfaces of Double-Sided Polished Wafers T8-0698E Marking Glass Flat Panel Display Substrates T9-0200E Marking Lead-Frame Strips T10-0701 Test Method for the Assessment of Direct Mark Quality 3、自動(dòng)工業(yè)行動(dòng)組織（AIAG）推薦 Data Matrix 作為小部件標(biāo)識(shí)（B-4部件標(biāo)識(shí)和跟蹤應(yīng)用

13、標(biāo)準(zhǔn)）。 4、自動(dòng)工程協(xié)會(huì)（SAE）。 SAE AS9132 Aerospace Industry Marking Standard 5、航空運(yùn)輸協(xié)會(huì)（ATA）規(guī)范2000通過(guò)使用 Data Matrix 碼初步實(shí)現(xiàn)航空工業(yè)單元水平的可追蹤性。 工業(yè)規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)12關(guān)于 Data Matrix 的美國(guó)政府標(biāo)準(zhǔn)包括：NASA（國(guó)家航空和宇宙航行局）開(kāi)發(fā)了下列標(biāo)準(zhǔn)以統(tǒng)一相關(guān)標(biāo)記數(shù)據(jù)，并寫入 NASA 標(biāo)準(zhǔn)和詳細(xì)的指導(dǎo)手冊(cè)： NASA STD 6002 - 在航天器部件上應(yīng)用 Data Matrix NASA-HDBK-6003 - 在航天器部件使用直接部件標(biāo)記方法/技術(shù)中使用 Data M

14、atrix 標(biāo)記符號(hào) NASA的這些標(biāo)準(zhǔn)是 NASA 馬歇爾空間飛行中心（MSFG）和 RVSI 符號(hào)研究中心（SRC）之間達(dá)成的一個(gè)空間行動(dòng)協(xié)議的指導(dǎo)下完成的。美國(guó)國(guó)防部（DoD）實(shí)現(xiàn)了一個(gè)策略，要求大范圍實(shí)現(xiàn) Data Matrix 唯一標(biāo)識(shí)。MIL-STD-130L，軍用財(cái)產(chǎn)標(biāo)識(shí)，為使用 Data Matrix 的策略支持方面提供了指導(dǎo)。 Department of Defense Guide to Uniquely Identifying Items 更多的 DoD 的 UID 策略和 RVSI 為必須使用這些策略的政府承包商提供的支持服務(wù)參見(jiàn) www.UID。國(guó)際政府標(biāo)準(zhǔn)韓國(guó)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì) Korean Standards Association (KSA)。 0mindd或DataMatrix 政府標(biāo)準(zhǔn)政府標(biāo)準(zhǔn) 13Data Matrix 包括 ECC 000-140 和 ECC 200 兩套符號(hào)體系，ISO 標(biāo)準(zhǔn)推薦