現(xiàn)代物流中的二維碼技術(shù)研究

1、. .PAGE10 / NUMPAGES10東湖學(xué)院物流技術(shù)與裝備論文題目：現(xiàn)代物流中的二維碼技術(shù)探究姓 名：學(xué) 號(hào)：專 業(yè)：年 級(jí)：2011年11月30日目 錄TOC o 1-3 u 1.引言 PAGEREF _Toc13507 32.條碼技術(shù)的基本概念 PAGEREF _Toc23389 32.1.條形碼的含義 PAGEREF _Toc21597 32.2.條碼的分類 PAGEREF _Toc15266 32.3.條碼技術(shù)的含義 PAGEREF _Toc1269 42.4.二維條碼 PAGEREF _Toc2502 42.4.1.二維碼的概念 PAGEREF _Toc32355 42.4.

2、2.二維碼的分類 PAGEREF _Toc26381 43.二維碼的技術(shù)現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc10879 53.1.國(guó)外研究現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc13574 53.2.國(guó)研究現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc28494 64.二維碼的應(yīng)用（以pdf417碼為例） PAGEREF _Toc27019 74.1.證件中的應(yīng)用 PAGEREF _Toc7042 74.2.在稅務(wù)系統(tǒng)中的應(yīng)用 PAGEREF _Toc4038 74.3在物流中的應(yīng)用 PAGEREF _Toc4082 74.4在工業(yè)自動(dòng)化中的應(yīng)用 PAGEREF _Toc17973 84.5在供應(yīng)鏈中的應(yīng)用 PAGEREF

3、_Toc22018 85.結(jié)束語(yǔ) PAGEREF _Toc18956 9容摘要:本文普與了條形碼的基本知識(shí)，介紹了有廣闊前景的二維碼的一些類別，并著重闡述了二維碼在當(dāng)今世界的應(yīng)用領(lǐng)域，發(fā)揮的作用，以與未來(lái)二維碼的發(fā)展方向。關(guān)鍵詞：二維條碼；條碼技術(shù)；應(yīng)用1.引言條碼技術(shù)是在計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一門集編碼、印刷、識(shí)別、數(shù)據(jù)采集和處理于一身的技術(shù)。條碼技術(shù)廣泛應(yīng)用于商業(yè)、郵政、圖書(shū)管理、倉(cāng)儲(chǔ)、工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程控制、交通等領(lǐng)域，在當(dāng)今的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)中占有重要的地位1。 商品包裝上的條形碼大多是一維條碼，它只是在一個(gè)方向（一般是水平方向)表達(dá)信息，僅能存儲(chǔ)一個(gè)代號(hào)，使用時(shí)通過(guò)這個(gè)代號(hào)調(diào)取計(jì)

4、算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)2。一維條碼己經(jīng)在商場(chǎng)、金融、海關(guān)、生產(chǎn)、郵政等社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，大大提高了資料收集與資料處理的速度。但由于受到信息容量的限制，一維條碼通常是對(duì)物品的標(biāo)識(shí)，而不是對(duì)物品的描述。所以一維條碼的使用，不得不依賴于外部數(shù)據(jù)庫(kù)的支持，而其本身只起一個(gè)指針的作用。在沒(méi)有數(shù)據(jù)庫(kù)和不便聯(lián)網(wǎng)的地方，一維條碼的使用就受到了極大的限制，有時(shí)甚至變得毫無(wú)意義。這一缺點(diǎn)嚴(yán)重限制了條碼的使用圍和工作效率。因此在80年代末發(fā)明了二維條碼，二維條碼不僅能標(biāo)識(shí)物品，而且能描述物品。作為一種全新的自動(dòng)識(shí)別和信息載體技術(shù)，二維條碼的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量是一維條碼的幾十倍到幾百倍，就像是一個(gè)便攜式的數(shù)據(jù)庫(kù)3。2

5、.條碼技術(shù)的基本概念2.1.條形碼的含義條形碼是由一組寬度不同、反射率不同的條和空按規(guī)定的編碼規(guī)則組合起來(lái)的，用以表示一組數(shù)據(jù)和符號(hào)，條形技術(shù)是研究如何把計(jì)算機(jī)所需要的數(shù)據(jù)用一種條形碼來(lái)表示，以與如何將條形碼表示的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)橛?jì)算機(jī)可以自動(dòng)采集的數(shù)據(jù)。2.2.條碼的分類條碼按照不同的分類方法、不同的編碼規(guī)則可以分成許多種，現(xiàn)在已知的世界上正在使用的條碼有250多種。條碼的分類主要依據(jù)條碼的編碼結(jié)構(gòu)和條碼的性質(zhì)來(lái)決定。例如，按條碼的長(zhǎng)度來(lái)分，可分為定長(zhǎng)和非定長(zhǎng)條碼；按排列方式分，可分為連續(xù)型和非連續(xù)型條碼；從校驗(yàn)方式分，又可分為自校驗(yàn)和非自校驗(yàn)型條碼等。類別材料不同有無(wú)字符符號(hào)字符符號(hào)固定否掃描起

6、點(diǎn)不同形成空間不同條形碼名稱直至條形碼/金屬條形碼/纖維織物條碼連續(xù)型條碼/非連續(xù)型條碼UPC碼、EAN碼/三九條碼、庫(kù)德巴條碼雙向條碼/單向條碼一維條碼/二維條碼/復(fù)合碼2.3.條碼技術(shù)的含義條碼技術(shù)是在計(jì)算機(jī)應(yīng)用和實(shí)踐中產(chǎn)生并發(fā)展起來(lái)的一種廣泛應(yīng)用于商業(yè)、郵政、圖書(shū)管理、倉(cāng)儲(chǔ)、工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程控制、交通等領(lǐng)域的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，具有輸入速度快、準(zhǔn)確度高、成本低、可靠性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在當(dāng)今的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)中占有重要的地位。條碼自動(dòng)識(shí)別技術(shù)是以計(jì)算機(jī)技術(shù)、光電技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展為基礎(chǔ)的一項(xiàng)綜合性科學(xué)技術(shù)，是信息數(shù)據(jù)自動(dòng)識(shí)別、輸入的重要方法和手段，從四十年代進(jìn)行研究開(kāi)發(fā)以來(lái)，近幾十年取得了長(zhǎng)足發(fā)展?，F(xiàn)已應(yīng)用

7、在計(jì)算機(jī)管理的各個(gè)領(lǐng)域，滲透到了商業(yè)、工業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)、郵電通訊業(yè)、物資管理、倉(cāng)儲(chǔ)、安全檢查、票證管理以與軍事裝備、工程項(xiàng)目等各行各業(yè)。2.4.二維條碼2.4.1.二維碼的概念二維條碼(2-dimensional bar code)是用某種特定的幾何圖形按一定規(guī)律在平面分布的黑白相間的圖形記錄數(shù)據(jù)符號(hào)信息的一種條碼制。同時(shí)還具有對(duì)不同行的信息自動(dòng)識(shí)別功能、與處理圖形旋轉(zhuǎn)變化等特點(diǎn)。2.4.2.二維碼的分類現(xiàn)存的二維條碼有很多種類，根據(jù)二維條碼的生成原理和結(jié)構(gòu)形狀，可分類為行排式二維條碼和矩陣式二維條碼。行排式二維條碼是在一維條碼的基礎(chǔ)上，通過(guò)兩行或多行高度截短后的一維條碼的堆積，在增加行識(shí)別、

8、錯(cuò)誤糾正等特性的基礎(chǔ)上來(lái)實(shí)現(xiàn)信息表示，常見(jiàn)的如PDF417碼、Code49碼和Code16K碼，如下圖所示。 CODE 49 CODE 16K PDF 417矩陣式二維條碼在結(jié)構(gòu)形狀上具有矩陣的特征。它以計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)為基礎(chǔ)，在矩陣相應(yīng)元素位置上，用點(diǎn)（方點(diǎn)、圓點(diǎn)等）的出現(xiàn)表示二進(jìn)制的“1”，點(diǎn)的不出現(xiàn)表示二進(jìn)制的“0”，點(diǎn)的不同排列組合表示矩陣式二維條碼所表示的數(shù)據(jù)信息。常見(jiàn)的如 Data Matrix碼、QR碼、Code One碼、Maxi Code 和漢信碼，如下圖所示。QR碼 MAXI CODE 漢信碼 CODE ONE碼 Data Matrix碼3.二維碼的技術(shù)現(xiàn)狀3.1.國(guó)外研

9、究現(xiàn)狀國(guó)外對(duì)二維條碼技術(shù)的研究始于20世紀(jì)80年代末，在研究出多種二維條碼符號(hào)的同時(shí)，在二維條碼標(biāo)準(zhǔn)化研究方面也有著突出表現(xiàn)，諸如，1994年選定的國(guó)際自動(dòng)識(shí)別制造商協(xié)會(huì)（AIM）標(biāo)準(zhǔn)，1997年歐洲標(biāo)注化委員會(huì)(CEN)通過(guò)了PDF417的歐洲標(biāo)準(zhǔn)，美國(guó)工業(yè)論壇已將PDF417碼列為重要電訊產(chǎn)品的標(biāo)識(shí)標(biāo)準(zhǔn)4。目前得到廣泛應(yīng)用的二維條碼有PDF417碼、DM碼和QR碼。PDF417碼中的PDF是取英文Portable Data File三個(gè)單詞的首字母的縮寫，意為“便攜數(shù)據(jù)文件”。因?yàn)榻M成條碼的每一符號(hào)字符都是由4個(gè)條和4個(gè)空構(gòu)成，如果將組成條碼的最窄條統(tǒng)稱為一個(gè)模塊，則上述的4個(gè)條和4個(gè)空的

10、總模塊數(shù)一定為17，所以稱417碼或PDF417碼。Data Matrix 碼的中文名稱為數(shù)據(jù)矩陣碼。Data Matrix 碼采用了復(fù)雜的糾錯(cuò)碼技術(shù)，使得該編碼具有超強(qiáng)的抗污染能力。主要用于電子行業(yè)小零件的標(biāo)識(shí)，如Intel的奔騰處理器的背面就印制了這種碼，并成為國(guó)手機(jī)二維條碼的主流技術(shù)5。 QR碼是由日本Denso公司于1994年9月研制的一種矩陣二維條碼符號(hào)，它除具有一維條碼與其他二維條碼所具有的信息容量大、可靠性高、可表示漢字與圖像多種文字信息、防偽性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)外，還可高效地表示漢字。一樣容的QR碼，其尺寸小于一樣密度的PDF417碼。目前市場(chǎng)上的大部分條碼打印機(jī)都支持QR碼6。3.2.

11、國(guó)研究現(xiàn)狀我國(guó)對(duì)二維條碼技術(shù)的研究開(kāi)始于1993年。中國(guó)物品編碼中心對(duì)幾種常用的二維條碼的技術(shù)規(guī)進(jìn)行了翻譯和跟蹤研究。在消化國(guó)外相關(guān)技術(shù)資料的基礎(chǔ)上，分別于1997年和2000年制定了兩個(gè)二維條碼的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，即 GB/T 17172-1997四一七條碼和 GB/T 18284-2000快速響應(yīng)矩陣碼。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)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)二維條碼技術(shù)的研究不斷深入。中國(guó)物品編碼中心立項(xiàng)進(jìn)行了二維條碼碼制設(shè)計(jì)、編碼原理等方面的探索研究工作，通過(guò)對(duì)二維條碼圖像處理識(shí)別、解碼算法以與隱

12、形碼等關(guān)鍵技術(shù)的研究，取得了初步成果。為使二維條碼技術(shù)能夠在我國(guó)的證照管理領(lǐng)域得到應(yīng)用，在國(guó)外應(yīng)用軟件平臺(tái)的基礎(chǔ)上，該中心開(kāi)發(fā)了人像照片和指紋數(shù)據(jù)壓縮算法。 由于大多數(shù)二維條碼標(biāo)準(zhǔn)都是從國(guó)外引進(jìn)，不能完全適應(yīng)國(guó)的應(yīng)用環(huán)境，并且這些二維條碼標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有為中國(guó)漢字進(jìn)行特別的優(yōu)化設(shè)計(jì)，編碼效率較低。同時(shí)，相關(guān)的識(shí)讀設(shè)備核心技術(shù)幾乎都掌握在國(guó)外廠商手中，在國(guó)進(jìn)行銷售的大多是國(guó)外廠商的代理或組裝產(chǎn)品，不僅生產(chǎn)成本高昂，嚴(yán)格的專利保護(hù)更導(dǎo)致了國(guó)的二維條碼識(shí)讀設(shè)備價(jià)格昂貴。另一方面，國(guó)企業(yè)由于使用沒(méi)有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的碼制，隨時(shí)有卷入產(chǎn)權(quán)糾紛的風(fēng)險(xiǎn)。2005年我國(guó)幾個(gè)IT廠商因?yàn)槭褂肈ata Matrix碼的標(biāo)準(zhǔn)受

13、到專利侵權(quán)指控，應(yīng)用國(guó)外條碼帶來(lái)的隱患已經(jīng)由潛在風(fēng)險(xiǎn)上升為現(xiàn)實(shí)的危險(xiǎn)。同時(shí)，一些特殊行業(yè)的應(yīng)用還存在信息安全隱患。因此，國(guó)市場(chǎng)對(duì)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的二維碼制的需求非常迫切7。 根據(jù)這種需求，科技部設(shè)立了國(guó)家“十五”重大科技專項(xiàng)二維條碼新碼制開(kāi)發(fā)與關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究。中國(guó)物品編碼中心作為項(xiàng)目承擔(dān)單位，組織完成了漢信碼的全部研究工作，于2005年12月26日順利通過(guò)驗(yàn)收，并制定完成漢信碼國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)報(bào)送國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)，現(xiàn)在漢信碼已經(jīng)成為我國(guó)第一個(gè)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的擁有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的二維條碼8。 與此同時(shí)，國(guó)很多企業(yè)也看到其中蘊(yùn)含的巨大商機(jī)，紛紛開(kāi)始二維條碼核心技術(shù)的研發(fā)。國(guó)常見(jiàn)的二維條碼如下圖所示。4.

14、二維碼的應(yīng)用（以pdf417碼為例）PDF417碼自涎生之時(shí)就受到了國(guó)際社會(huì)的廣泛關(guān)注，現(xiàn)已應(yīng)用在國(guó)5l防、公共安全、交通運(yùn)輸、醫(yī)療保健、工業(yè)、商業(yè)、金融、海關(guān)與政府管理等多個(gè)領(lǐng)域。但是，它在我們國(guó)的應(yīng)用還相對(duì)較少，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，它必將得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。4.1.證件中的應(yīng)用在美國(guó)，PDF417條碼已廣泛應(yīng)用于居民身分證、軍人證、軍人醫(yī)療證。作為最可靠的識(shí)別技術(shù)，PDF417碼不僅可以將證件上、單位、地址、等信息存人編碼，而且可以將人體的特征如指紋、視網(wǎng)膜掃描以與照片等信息存儲(chǔ)在自動(dòng)識(shí)讀的PDF417碼之中。通過(guò)閱讀該條碼，可以實(shí)現(xiàn)證件信息的自動(dòng)錄入，并有效地防止偽造的證件。同時(shí)，

15、在美國(guó)、加拿大、新西蘭等國(guó)家中，二維條碼也被用于駕照年審與車輛違章的處罰。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，準(zhǔn)備在或駕駛證上采用二維條碼PDF417的國(guó)家已達(dá)40多個(gè)。我國(guó)對(duì)地區(qū)恢復(fù)行使主權(quán)后，居民新發(fā)放的特區(qū)護(hù)照上采用的就是PDF417碼。4.2.在稅務(wù)系統(tǒng)中的應(yīng)用我們可以將由稅務(wù)局編制的、包含條碼生成功能的應(yīng)用程序放置在因特網(wǎng)上。用戶可以隨時(shí)從網(wǎng)上下載該應(yīng)用軟件，或到各地稅務(wù)局申領(lǐng)。納稅戶在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行該應(yīng)用軟件，按照一定格式將申報(bào)表填寫好，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行自動(dòng)邏輯審核，并利用軟件中的PDF417碼生成按鈕，將計(jì)算機(jī)審核過(guò)的報(bào)表生成PDF417碼，采用普通A4紙，將帶有PDF417碼的報(bào)表在打印機(jī)上輸出。納稅戶將

16、帶有PDF417碼的報(bào)表直接送交當(dāng)?shù)囟悇?wù)局，或通過(guò)郵局發(fā)往稅務(wù)局信箱，從而實(shí)現(xiàn)了高效率作業(yè)9。4.3在物流中的應(yīng)用物流是生產(chǎn)和消費(fèi)之間聯(lián)系的紐帶，如何實(shí)現(xiàn)以最小的投入獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益是商家普遍關(guān)心的問(wèn)題。物流條碼的出現(xiàn)實(shí)現(xiàn)了商品在從生產(chǎn)廠家到運(yùn)輸交換過(guò)程中數(shù)據(jù)的共享，使得信息的傳遞變得更加方便快捷，實(shí)現(xiàn)了貨物與信息的同步傳輸。條碼的防偽性也使得整個(gè)物流系統(tǒng)變得安全，提高了經(jīng)濟(jì)效益。隨著電子信息技術(shù)的迅速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)逐漸滲透到人們生活的方方面面，人們可以輕而易舉地在互聯(lián)網(wǎng)上發(fā)布產(chǎn)品信息，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳遞報(bào)價(jià)，甚至在網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)電子支付。這就給電子商務(wù)的出現(xiàn)奠定了可靠的物質(zhì)條件。作為物流的另一種方式，電

17、子商務(wù)的悄然興起改變了傳統(tǒng)概念上的商品交換形式。在電子商務(wù)的購(gòu)物過(guò)程中，除了供應(yīng)鏈管理中條碼的應(yīng)用外，二維條碼還可以作為網(wǎng)上交易的付款收據(jù)，以備送貨方交貨時(shí)查驗(yàn)身份之用。4.4在工業(yè)自動(dòng)化中的應(yīng)用歐、美、日等國(guó)家在電子產(chǎn)品組裝過(guò)程中也采用二維條碼標(biāo)簽，對(duì)不同的工序進(jìn)行標(biāo)識(shí)。在汽車總裝線和電子產(chǎn)品總裝線，都可采用二維條碼并通過(guò)二維條碼實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)切換。在汽車或電子產(chǎn)品的裝配過(guò)程中，可將裝置的流程和所用配件的信息生成二維條碼，自動(dòng)條碼識(shí)讀系統(tǒng)只須識(shí)讀條碼標(biāo)簽就可以進(jìn)行下一流程的裝配了。這樣既節(jié)省了人力物力，又保證了操作的正確性，提高了生產(chǎn)率。在工業(yè)自動(dòng)化中，還可用二維條碼來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的自動(dòng)分檢，如

18、日本的一個(gè)藥品生產(chǎn)廠家用cp碼來(lái)實(shí)現(xiàn)藥品的自動(dòng)分檢工作。4.5在供應(yīng)鏈中的應(yīng)用5.結(jié)束語(yǔ)二維條碼在實(shí)際中的應(yīng)用非常廣泛，還有諸如鐵路運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)、圖書(shū)管理系統(tǒng)等等，還有像現(xiàn)在剛剛出現(xiàn)的將條碼植入人體，全球定位系統(tǒng)的衛(wèi)星就能隨時(shí)隨地跟蹤每個(gè)人的行蹤，也許將來(lái)的某一天由植入人體的條碼來(lái)代替有形的就不怎么奇怪了。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展，與國(guó)外交流的逐步深入，二維條碼作為一種便捷的信息載體，在我國(guó)有著廣闊的發(fā)展前景，條碼技術(shù)的推廣必將為我國(guó)信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到積極的作用。參考文獻(xiàn)：1 朱衛(wèi)東，樹(shù)艷. 二維條碼技術(shù)與應(yīng)用淺析J.商場(chǎng)現(xiàn)代化，2009。2 中國(guó)物品編碼中心.條碼技術(shù)與應(yīng)用M.：清華大學(xué)，2003。3 丹暉，紅.條碼技術(shù)與應(yīng)用M.：化學(xué)工業(yè)，2006。4 曉巖，明.水果流通領(lǐng)域中PDF417條碼編碼算法的優(yōu)化J.農(nóng)機(jī)化研究，2008，5：1-7。5 秋英，立潮，高興元.二維條碼技術(shù)現(xiàn)狀與前景展望J.電子技術(shù)，2002，