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  二维条码技术及特点


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条码技术是在计算机技术与信息技术基础上发展起来的一门容编码、印刷、识别、数据采集和处理于一身的新兴技术。人们日常见到的印刷在商品包装上的条码,是普通的一维条码。作为一项自动识别技术,一维条码自本世纪70年代初期问世以来,由于其识读快速、准确、可靠、制作成本低等优点,很快受到了人们的青睐,被广泛应用在商业、图书管理、仓储、邮电、交通和工业控制等领域。

一、二维条码技术的起源
由于一维条码的信息容量很小,如商品上的条码仅能容纳几位或者几十位阿拉伯数字或字母,商品的详细描述只能依赖数据库提供,离开了预先建立的数据库,一维条码的使用就受到了局限。基于这个原因,人们迫切希望发明一种新的码制,除具备一维条码的优点外,同时还有信息容量大、可靠性高、保密防伪性强等优点。为了满足人们的这种需求,美国Symbol公司经过几年的努力,于1991年正式推出名为PDF417的二维条码,简称为PDF417条码(见下图1),即“便携式数据文件”。

(图1 二维条码PDF417)

二、PDF417条码技术的特点
PDF417条码是一种高密度、高信息含量的便携式数据文件,是实现证件及卡片等大容量、高可靠性信息自动存储、携带并可用机器自动识读的理想手段。PDF417条码具有如下特点:
1.信息容量大
根据不同的条空比例每平方英寸可以容纳250到1100个字符。在国际标准的证卡有效面积上(相当于信用卡面积的2/3,约为76mm*25mm),PDF417条码可以容纳1848个字母字符或2729个数字字符,约500个汉字信息。这种二维条码比普通条码信息容量高几十倍。
2.编码范围广
PDF417条码可以将照片、指纹、掌纹、签字、声音、文字等凡可数字化的信息进行编码。
3.保密、防伪性能好
PDF417条码具有多重防伪特性,它可以采用密码防伪、软件加密及利用所包含的信息如指纹、照片等进行防伪,因此具有极强的保密防伪性能。
4.译码可靠性高
普通条码的译码错误率约为百万分之二左右,而PDF417条码的误码率不超过千万分之一,译码可靠性极高。
5.修正错误能力强
PDF417条码采用了世界上最先进的数学纠错理论,如果破损面积不超过50%,条码由于沾污、破损等所丢失的信息,可以照常破译出丢失的信息。
6.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PDF417二维条码。由此所增加的费用仅是油墨的成本,因此人们又称PDF417是“零成本”技术。
7.条码符号的形状可变
同样的信息量,PDF417条码的形状可以根据载体面积及美工设计等进行自我调整。

三、PDF417与IC卡及磁卡技术的比较
在证卡技术的应用上,PDF417条码卡及IC卡、磁卡技术比较如下:
1.磁卡
优点:可读可写,成本略高于PDF417二维条码卡;
缺点:
①信息容量小,常依赖于外界的数据库;
②保密防伪性差;
③可靠性低,易受电磁场干扰而损毁信息;
④寿命短(1年)。
2.IC卡
优点:信息容量大,可读可写;
缺点:
①成本高,IC卡的成本通常是PDF417条码卡的3-5倍;
②寿命短(2-3年),易于折毁;
③可靠性差,易受外界强磁场干扰而损毁信息;
④保密防伪性相对较差,信息可改写既是IC卡的优点,同时亦成为IC卡的缺点,为伪造信息留下契机。
3.PDF417二维条码卡
优点:
①信息容量大、保密防伪性强、可靠性高;
②成本低,按照材料的不同选用载体,一张PDF417条码卡,价格最多几元钱人民币,甚至几角几分即可实现;
③寿命长,PDF417二维条码卡的寿命可达8、9年(PVC卡)。
缺点:信息不可改写。这点恰恰增强了二维条码卡的防伪能力。
通过上述分析,可以看出,二维条码卡几乎包容了磁卡和IC卡的所有优点。唯一的缺点是不可改写,而如果为了增强证卡的保密防伪性,对于证照等不需经常改写的应用场合,信息不可改写恰恰增强了证卡的保密防伪性能。

四、PDF417条码的标准化现状
自Symbol公司1991年将PDF417作为公开的系统标准技术后,PDF417条码为越来越多的标准化机构所推崇。如:
AIM——1994年被选定为国际自动识别制造商协会(AIM)标准;
ANSIMH10.8——1996年美国标准化委员会(ANSI)已将PDF417条码做为美国的运输包装的纸面EDI的标准;
CEN——1997年欧洲标准化委员会(CEN)通过了PDF417的欧洲标准;
国际标准化组织(ISO)与国际电工委员会(IEC)的第一联合委员会第三十一分委员会正在起草PDF417二维条码标准;
中国——PDF417二维条码已列为95期间的国家重点科技攻关项目。97年12月PDF417条码国家标准《四一七条码》已经正式颁布;
AIAG/ODETTE——1995年北美和欧洲汽车工业组织已将PDF417选定为各种生产及管理/纸面EDI的标准;
AAMVA——1995年美国机动车管理局将PDF417选定为所有驾驶员及机动车管理的二维条码应用标准。美国一些州、加拿大部分省份已经在车辆年检、行车证年审及驾驶证年审等方面,将PDF417选为机读标准;
TCIF——美国工业论坛已将PDF417列为重要电讯产品的标识标准;
EDIFICE——欧洲负责EDI及条码在电子工业方面应用的工业组织已将PDF417定为管理/纸面EDI应用标准,并列入运输标识条码标签应用指南;
巴林——已将PDF417定为身份证的机读标准,最近还将有一些国家陆续在身份证上选用PDF417二维条码;
美国国防部在其新的军人身份证上采用PDF417条码作为机读标准,将照片及紧急医疗信息编入条码,大约16,000,000多张军人卡已在700多个世界各地的美军基地投入使用。另外,美国国防部还将PDF417条码作为后勤管理和纸面EDI应用标准。


 
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