二維碼在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用
二維碼是自動識別中的一項重要技術(shù),也是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵、核心技術(shù)之一。作為一種及時、準確、可靠、經(jīng)濟的數(shù)據(jù)輸入手段已在工業(yè)、商業(yè)、國防、交通、金融、醫(yī)療衛(wèi)生、有點急辦公自動化等許多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用,在美國、日本、歐洲等國家二維碼技術(shù)發(fā)展和普及已經(jīng)比較成熟。
我國對二維條碼技術(shù)的研究開始于1993年,起步較晚但成長速度較快,經(jīng)過20多年的發(fā)展,二維碼技術(shù)不斷創(chuàng)新,我國已經(jīng)擁有了完整自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)標準,二維碼產(chǎn)業(yè)鏈也日漸豐富,其應(yīng)用也越來越多的出現(xiàn)在人們的生活中,可以說,二維碼是當今信息化發(fā)展的基礎(chǔ),是我們進入物聯(lián)網(wǎng)時代的先鋒。
一、二維碼概念及特點
二維碼(2-dimensionalbarcode)是利用在平面的二維方向上按一定規(guī)律分布的黑白相間的幾何圖形來記錄數(shù)據(jù)、信息的條碼,也被稱為“二維條碼”“二維條形碼”。
在二維碼代碼編制上利用構(gòu)成計算機內(nèi)部邏輯基礎(chǔ)的“0”、“1”比特流的概念,使用若干個與二進制相對應(yīng)的幾何形體來表示文字數(shù)值信息,通過圖象輸入設(shè)備或光電掃描設(shè)備自動識讀以實現(xiàn)信息自動處理。
二維條碼有許多不同的編碼方法,或稱碼制。根據(jù)二維碼碼制的編碼原理,通??蓪⒍S碼分為以下三種類型:堆積碼、點陣碼、郵政碼等。目前,全球現(xiàn)有的二維碼多達200種以上,主流的二維碼技術(shù)都是由美國和日本研發(fā)出來的,中國原有的二維碼國家標準也是從美國PDF417碼和日本的QR碼翻譯過來的,其中常見的國外技術(shù)標準有PDF417,QRCode,DMCode,Code49,Code16K,CodeOne等,國內(nèi)企業(yè)近年來在碼制技術(shù)方面也取得了很大進展,擁有量了GMCode、CMCode、LPCode、GM-UCode等多種碼制。
二維碼具有條碼技術(shù)的一些共性,如,每種碼制有其特定的字符集;每個字符占有一定的寬度;具有一定的校驗功能等,除此之外,二維碼還具有以下特點:
信息容量大:可容納多達1108個字節(jié)或1850個大寫字母或2710個數(shù)字,比普通條碼信息容量約高幾十倍。
編碼范圍廣:該條碼可以把圖片、聲音、文字等可以數(shù)字化的信息進行編碼。
自由度高:可以表示多種語言文字,條碼符號形狀、尺寸大小比例可變。
容錯能力強:二維碼因穿孔、污損等引起局部損壞時,仍然可以正確得到識讀;損毀面積達50%仍可恢復(fù)信息。
保密性、防偽性好:可引入加密措施。
譯碼可靠性高:二維碼誤碼率不超過千萬分之一,比普通條碼的譯碼錯誤率百萬分之二要低得多;
應(yīng)用范圍廣:具有對不同行的信息自動識別功能、處理圖形旋轉(zhuǎn)變化。在電子商務(wù)、電子政務(wù)的信息安全、交易、物流、產(chǎn)業(yè)鏈管理等諸多方面具有廣泛的應(yīng)用,貫穿工業(yè)、商業(yè)、國防、交通運輸、金融、醫(yī)療衛(wèi)生、郵電及辦公室自動化等識別領(lǐng)域。
二、二維碼技術(shù)在各行業(yè)中的應(yīng)用
二維碼可以被廣泛應(yīng)用于各個行業(yè),如,物流業(yè)、生產(chǎn)制造業(yè)、交通、安防、票證等行業(yè),由于各行業(yè)特性不同,二維碼被應(yīng)用于不同行業(yè)的不同工作流程中。目前,二維碼在應(yīng)用比較廣泛的幾個行業(yè)的具體應(yīng)用如下:
1.物流行業(yè)應(yīng)用
二維碼在物流行業(yè)的應(yīng)用主要包括四個環(huán)節(jié)。第一,入庫管理:入庫時識讀商品上的二維條碼標簽,同時錄入商品的存放信息,將商品的特性信息及存放信息一同存入數(shù)據(jù)庫,存儲時進行檢查,看是否是重復(fù)錄入。第二,出庫管理:產(chǎn)品出庫時,要掃描商品上的二維條碼,對出庫商品的信息進行確認,同時更改其庫存狀態(tài)。第三,倉庫內(nèi)部管理:在庫存管理中,一方面二維條碼可用于存貨盤點,另一方面二維條碼可用于出庫備貨。第四,貨物配送:配送前將配送商品資料和客戶訂單資料下載到移動終端中,到達配送客戶后,打開移動終端,調(diào)出客戶相應(yīng)的訂單,然后根據(jù)訂單情況挑選貨物并驗證其條碼標簽,確認配送完一個客戶的貨物后,移動終端會自動校驗配送情況,并做出相應(yīng)的提示。
2.生產(chǎn)制造業(yè)
以食品的生產(chǎn)為例,二維碼在食品的生產(chǎn)與流通過程中的應(yīng)用主要在三個環(huán)節(jié)。第一,原材料信息錄入與核實:原材料供應(yīng)商在向食品廠家提供原材料時,將原材料的原始生產(chǎn)數(shù)據(jù)制造日起、食用期限、原產(chǎn)地、生產(chǎn)者、遺傳基因組合的有無、使用的藥劑等信息錄入到二維碼中并打印帶有二維碼的標簽,粘貼在包裝箱上后交與食品廠家。第二,生產(chǎn)配方信息錄入與核實:在根據(jù)配方進行分包的原材料上粘貼帶有二維碼的標簽,其中含有原材料名稱、重量、投入順序、原材料號碼等信息。第三,成品信息錄入與查詢:在原材料投入后的各個檢驗工序,使用數(shù)據(jù)采集器錄入檢驗數(shù)據(jù);將數(shù)據(jù)采集器中記錄的數(shù)據(jù)上傳到電腦中,生成生產(chǎn)原始數(shù)據(jù),使用該數(shù)據(jù)庫,在互聯(lián)網(wǎng)上向消費者公布產(chǎn)品的原材料信息。
3.安防類應(yīng)用
由于二維碼具有可讀而不可改寫的特性,也被廣泛應(yīng)用于證卡的管理。將持證人的姓名、單位、證件號碼、血型、照片、指紋等重要信息進行編碼,并且通過多種加密方式對數(shù)據(jù)進行加密,可有效地解決證件的自動錄入及防偽問題。此外,證件的機器識讀能力和防偽能力是新一代證件的標志。
4.交通管理應(yīng)用
二維碼在交通管理中的應(yīng)用主要應(yīng)用環(huán)節(jié)有:行車證駕駛證管理、車輛的年審文件、車輛的隨車信息、車輛違章處罰、車輛監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。
行車證駕駛證管理:采用印制有二維碼行車證,將有關(guān)車輛上的基本信息,包括車駕號、發(fā)動機號、車型、顏色等車輛的基本信息轉(zhuǎn)化保存在二維碼中,信息的數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化便于管理部門的實時監(jiān)控與管理。
車輛的年審文件:在自動檢測年審文件的過程中實現(xiàn)通過確認采用二維碼自動記錄的方式,保證通過每個檢驗程序的信息輸入自動化。
車輛的隨車信息:在隨車的年檢等標志上將車輛的有關(guān)信息,包括通過年檢時的技術(shù)性能參數(shù),年檢時間,年檢機構(gòu)、年檢審核人員等信息印制在標志的二維碼上,以便隨時查驗核實。
車輛違章處罰:交警可通過二維碼掌上識讀設(shè)備對違章駕駛員的證件上的二維碼進行識讀,系統(tǒng)自動將其碼中的相關(guān)資料和違章情況記錄到掌上設(shè)備的數(shù)據(jù)庫中,再進一步通過聯(lián)網(wǎng),實現(xiàn)違章信息與中心數(shù)據(jù)庫信息的交換,實現(xiàn)全網(wǎng)的監(jiān)控與管理。
車輛監(jiān)控網(wǎng)絡(luò):以二維碼為基本信息載體,建立局部的或全國性的車輛監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。
三、二維碼產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景
當前,我國二維碼產(chǎn)業(yè)還處于成長期,總體來看,我國的條碼標準體系尚顯單薄,具有自主知識產(chǎn)權(quán)的二維條碼核心技術(shù)不多,二維碼技術(shù)標準的應(yīng)用和推廣也存在一些困難。但是,各方面條件的逐漸成熟,正推動整個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提速。
目前,幾方面有利因素是我國二維碼產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要驅(qū)動力:首先,二維碼自身的優(yōu)勢和價值使將其在全球范圍內(nèi)得到更廣泛更深入的應(yīng)用。其次,作為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的重要技術(shù),二維碼將成為優(yōu)先受益市場,背景行業(yè)的發(fā)展將對二維碼產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到推波助瀾的作用。另外,二維碼與手機的結(jié)合,將開辟二維碼的更廣闊的市場空間。當然,我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)目前還處于規(guī)劃和示范階段,對二維碼產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生了一定的刺激,但是在短期內(nèi)不會產(chǎn)生巨大的影響,二維碼產(chǎn)業(yè)的真正輝煌還要靠技術(shù)提供商、軟硬件設(shè)備提供商、集成商、終端商的合力推動。
經(jīng)過了近幾年的技術(shù)、應(yīng)用推廣和產(chǎn)業(yè)鏈的不斷壯大,我國二維碼市場日漸繁榮,未來2-3年將保持高速的成長態(tài)勢,諾達咨詢研究預(yù)計,2012年,二維碼市場規(guī)模將增長到310億人民幣左右(包括相關(guān)設(shè)備和軟件的市場規(guī)模),年增長率近50%。