一維條形碼只是在一個(gè)方向（一般是水平方向）表達(dá)信息，而在垂直方向則不表達(dá)任何信息，其一定的高度通常是為了便于閱讀器的對準(zhǔn)。
一維條形碼的應(yīng)用可以提高信息錄入的速度，減少差錯(cuò)率，但是一維條形碼也存在一些不足之處：
* 數(shù)據(jù)容量較。 30個(gè)字符左右
* 只能包含字母和數(shù)字
* 條形碼尺寸相對較大（空間利用率較低）
* 條形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(chǔ)信息的條形碼， 稱為二維條形碼（2-dimensional bar code）。
與一維條形碼一樣，二維條形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，通常可分為以下三種類型
1. 線性堆疊式二維碼 是在一維條形碼編碼原理的基礎(chǔ)上，將多個(gè)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(gè)矩形空間通過黑、白像素在矩陣中的不同分布進(jìn)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(jìn)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形碼中，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(biāo)識(shí)，如Intel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(wù)（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，最多可容納3832個(gè)數(shù)字或3067個(gè)字母字符或1914個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)。
下面，我們以PDF417碼為例，介紹二維條形碼的特性和特點(diǎn)。
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(gè)單詞的首字母的縮寫，意為“便攜數(shù)據(jù)文件”。因?yàn)榻M成條形碼的每一符號(hào)字符都是由4個(gè)條和4個(gè)空構(gòu)成，如果將組成條形碼的最窄條或空稱為一個(gè)模塊，則上述的4個(gè)條和4個(gè)空的總模塊數(shù)一定為17，所以稱417碼或PDF417碼。
二）PDF417的特點(diǎn)
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(dá)二進(jìn)制數(shù)。為了使得編碼更加緊湊，提高信息密度，PDF417在編碼時(shí)有三種格式：
* 擴(kuò)展的字母數(shù)字壓縮格式 可容納1850 個(gè)字符；
* 二進(jìn)制 / ASCII格式 可容納1108 個(gè)字節(jié)；
* 數(shù)字壓縮格式 可容納2710 個(gè)數(shù)字。
2. 錯(cuò)誤糾正能力 一維條形碼通常具有校驗(yàn)功能以防止錯(cuò)讀，一旦條形碼發(fā)生污損將被拒讀。而二維條形碼不僅能防止錯(cuò)誤，而且能糾正錯(cuò)誤，即使條形碼部分損壞，也能將正確的信息還原出來。
3. 印制要求不高 普通打印設(shè)備均可打印，傳真件也能閱讀。
4. 可用多種閱讀設(shè)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(yīng)不同的打印空間
6. 碼制公開已形成國際標(biāo)準(zhǔn)，我國也已制定了417碼的國標(biāo)。
三）PDF417的糾錯(cuò)功能
二維條形碼的糾錯(cuò)功能是通過將部分信息重復(fù)表示（冗余）來實(shí)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(cuò)誤糾正碼）的信息。這樣，即使當(dāng)條形碼的某部分遭到損壞，也可以通過存在于其它位置的錯(cuò)誤糾正碼將其信息還原出來。
PDF417的糾錯(cuò)能力依錯(cuò)誤糾正碼字?jǐn)?shù)的不同分為0~8共9級(jí)，見圖4，級(jí)別越高，糾正碼字?jǐn)?shù)越多，糾正能力越強(qiáng)，條形碼也越大。當(dāng)糾正等級(jí)為8時(shí)，即使條形碼污損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，條形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(jìn)一步縮減的PDF碼。
* 宏P(guān)DF417碼 當(dāng)文件內(nèi)容太長，無法用一個(gè)PDF417碼表示時(shí)，可用包含多個(gè)（1~99999個(gè)）條形碼分塊的宏P(guān)DF417碼來表示。
二維條形碼的優(yōu)勢
從以上的介紹可以看出，與一維條形碼相比二維條形碼有著明顯的優(yōu)勢，歸納起來主要有以下幾個(gè)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）條形碼相對尺寸小
四）具有抗損毀能力
二維條形碼的應(yīng)用
一）運(yùn)輸行業(yè)的應(yīng)用
一個(gè)典型的運(yùn)輸業(yè)務(wù)過程通常經(jīng)歷：供應(yīng)商-->貨運(yùn)代理，貨運(yùn)代理-->貨運(yùn)公司，貨運(yùn)公司-->客戶等幾個(gè)過程，在每個(gè)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(yùn)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(cuò)率高的問題，已不能適應(yīng)現(xiàn)代運(yùn)輸業(yè)的要求。
二維條形碼在這方面提供了一個(gè)很好的解決方案，將單據(jù)的內(nèi)容編成一個(gè)二維條形碼，打印在發(fā)貨單據(jù)上，在運(yùn)輸業(yè)務(wù)的各個(gè)環(huán)節(jié)使用二維條形碼閱讀器掃描條形碼，信息便錄入到計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)中，既快速又準(zhǔn)確。
在美國，雖然 EDI 應(yīng)用革新了業(yè)務(wù)流程的核心部分，但不巧的是它卻忽略了流程中的關(guān)鍵角色--貨運(yùn)公司。許多 EDI 報(bào)文對于貨運(yùn)商來說總是遲到 ，以至于因不能及時(shí)確認(rèn)準(zhǔn)確的裝運(yùn)單信息而影響了貨物運(yùn)輸和客戶單據(jù)的生成。
美國貨運(yùn)協(xié)會(huì) (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條形碼標(biāo)簽提交給貨運(yùn)商，通過掃描條形碼，信息立即傳入貨運(yùn)商的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。這一切都發(fā)生在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間和恰當(dāng)?shù)牡?點(diǎn)，使得整個(gè)運(yùn)輸過程的效率大大提高。
二）身份識(shí)別卡的應(yīng)用
美國國防部已經(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(gè)人信息被編成一個(gè)PDF417碼印在卡上？ū挥脕碜鲋匾獔鏊倪M(jìn)出管理及醫(yī)院就診管理。
該項(xiàng)應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)在于數(shù)據(jù)采集的實(shí)時(shí)性，低實(shí)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(yīng)用，如營業(yè)執(zhí)照、駕駛執(zhí)照、護(hù)照、我國城市的流動(dòng)人口暫住證、醫(yī)療保險(xiǎn)卡等也都是很好的應(yīng)用方向。
三）文件和表格應(yīng)用
日本Seimei 保險(xiǎn)公司的每個(gè)經(jīng)紀(jì)人在會(huì)見客戶時(shí)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(dāng)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(jī)中。
為了提高數(shù)據(jù)錄入的準(zhǔn)確性和速度，他們在制作保單的同時(shí)將保單內(nèi)容編成一個(gè)PDF417條形碼，打印在單據(jù)上，這樣他們就可以使用二維條形碼閱讀器掃描條形碼將數(shù)據(jù)錄入主機(jī)。
其它類似的應(yīng)用還有：海關(guān)報(bào)關(guān)單、稅務(wù)申報(bào)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?fù)碛胁煌N類的管道需要維護(hù)。為了跟蹤每根管子，他們將管子的編號(hào)，位置編號(hào)，制造廠商，長度，等級(jí)，尺寸，厚度以及其他信息編成一個(gè)PDF417條形碼，制成標(biāo)簽后貼在管子上。當(dāng)管子移走或安裝時(shí)，操作員掃描條形碼標(biāo)簽，數(shù)據(jù)庫信息得到及時(shí)更新。
工廠可以采用二維條形碼跟蹤生產(chǎn)設(shè)備；醫(yī)院和診所也可以采用二維條形碼標(biāo)簽跟蹤設(shè)備、計(jì)算機(jī)及手術(shù)器械。
|