Data Matrix碼

Data Matrix原名Data code，Data Matrix二維條碼的外觀是一個由許多小方格所組成的正方形或長方形符號，可分ECC000-140與ECC200兩種類型。

基本介紹

• 中文名：Data Matrix碼
• 外文名：Data Matrix
• 原名：Data code
• 類型：ECC000-140與ECC200

定義

Data Matrix原名Data code，由美國國際資料公司(International Data Matrix, 簡稱ID Matrix)於1989年發明。Data Matrix又可分為ECC000-140與ECC200兩種類型，ECC000-140具有多種不同等級的錯誤糾正功能，而ECC200則透過Reed-Solomon演算法產生多項式計算出錯誤糾正碼，其尺寸可以依需求印成不同大小，但採用的錯誤糾正碼應與尺寸配合，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。

特點

Data Matrix二維條碼的外觀是一個由許多小方格所組成的正方形或長方形符號，其資訊的儲存是以淺色與深色方格的排列組合，以二位元碼(Binary-code)方式來編碼，故電腦可直接讀取其資料內容，而不需要如傳統一維條碼的符號對映表(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描述特殊的字元資訊，這些字串再列成一個完成的矩陣式碼，形成Data Matrix二維條碼碼，再以不同的印表機印在不同材質表面上。由於Data Matrix二維條碼只需要讀取資料的20%即可精確辨讀，因此很適合套用在條碼容易受損的場所，例如印在暴露於高熱、化學清潔劑、機械剝蝕等特殊環境的零件上。

Data Matrix二維條碼的尺寸可任意調整，最大可到14平方英寸，最小可到0.0002平方英寸，這個尺寸也是目前一維與二維條碼中最小的。另一方面，大多數的條碼的大小與編入的資料量有絕對的關係，但是Data Matrix二維條碼的尺寸與其編入的資料量卻是相互獨立的，因此它的尺寸比較有彈性。此外Data Matrix二維條碼碼還具有以下特性：

1.可編碼字元集包括全部的ASCII字元及擴充ASCII字元，共256個字元。

2.條碼大小(不包括空白區)：10×10 ~ 144×144

3.資料容量：2235個文數字資料，1556個8位元資料，3116個數字資料。

4.錯誤糾正：透過Reed-Solomon演算法產生多項式計算獲得錯誤糾正碼。不同尺寸宜採用不同數量的錯誤糾正碼。

定點陣圖形

定點陣圖形是資料區域的一個周界，為一個模組寬度。其中兩條鄰邊為暗實線，主要用於限定物理尺寸；定位和符號失真。另兩條鄰邊由交替的深色和淺色模組組成，主要用於限定符號的單元結構，但也能幫助確定物理尺寸及失真。

符號尺寸

ECC000-140符號有奇數行與奇數列。符號外觀為一方形矩陣，尺寸從9×9至49×49，不包括空白區。這些符號可透過右上角深色方格識別出來。

ECC200符號有偶數行與偶數列。有些符號是正方形，尺寸從10×10至144×144，不包括空白區。有些是長方形，尺寸從8×18至16×48，不包括空白區。所有的ECC200符號都可以透過右上角淺色方格識別出來。

資料表示方法

Data Matrix二維條碼按以下步驟來表示資料：

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為字碼流，並加入必要的填字，如果使用者未規定矩陣寸，則應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，見下表。

編碼模式	字元集	每字元數據位數
ASCII	數字成對編碼	4
	ASCII 0-127	8
	擴展ASCII 128-255	16
C40	大寫字母和數字	5.33
Text	小寫字母和數字	5.33
X12	ANSI X12 EDI 數據集	5.33
EDIFACT	ASCII 32-94	6
Base 256	0-255 範圍的任何數據	8

錯誤檢測和糾正字碼(ECC)的產生：

對少於255個字碼的Data Matrix二維條碼，錯誤糾正字碼可由資料字碼計算得出。對於多於255個字碼的符號，應將資料字碼分成多個模組，然後再產生每一個模組的錯誤糾正字碼。錯誤糾正字碼能夠糾正兩種類誤字碼，包括E錯誤(已知位置上的錯誤字碼)，以及T錯誤(未知位置上的錯誤字碼)。換句話說，E錯誤是不能被掃瞄或不能被解碼的符號字元，T錯誤則是被錯誤解碼的符號字元。

Data Matrix 包括ECC 000-140 和ECC 200 兩套符號體系，ISO 標準推薦在公共場合使用ECC 200 規範。下面給出ECC 200 的相關技術規格和性能。

一覽表

符號尺寸		數據容量			糾錯性能
行數	列數	數字	數字字母	位元組數據	糾錯率%	錯誤/擦除
10	10	6	3	1	62.5	2/
12	12	10	6	3	58.3	3/
14	14	16	10	6	55.6	5/7
16	16	24	16	10	50	6/9
18	18	36	25	16	43.8	7/11
20	20	44	31	20	45	9/15
22	22	60	43	28	40	10/17
24	24	72	52	34	40	12/21
26	26	88	64	42	38.9	14/25
32	32	124	91	60	36.7	18/33
36	36	172	127	84	32.8	21/39
40	40	228	169	112	29.6	24/45
44	44	288	214	142	28	28/53
48	48	348	259	172	28.1	34/65
52	52	408	304	202	29.2	42/78
64	64	560	418	278	28.6	56/106
72	72	736	550	366	28.1	72/132
80	80	912	682	454	29.6	96/180
88	88	1152	862	457	28	112/212
96	96	1392	1042	694	28.1	136/260
104	104	1632	1222	814	29.2	168/318
120	120	2100	1573	1048	28	204/390
132	132	2608	1954	1302	27.6	248/472
144	144	3116	2335	1556	28.5	310/590
矩形符號
8	18	10	6	3	58.3	3/
8	32	20	13	8	52.4	5/
12	26	32	22	14	46.7	7/11
12	36	44	31	20	45.0	9/15
16	36	64	46	30	42.9	12/21
16	48	98	72	47	36.4	14/25

前景

在一維條碼的基礎上發展起來的二維條碼有著一維條碼無法相比的優點，作為一種攜帶型數據檔案，雖然它在我國的研究還處於剛剛起步階段，但在不斷完善的市場經濟和快速發展的信息技術的推動下，再加上二維條碼其獨具的特點，國內對二維條碼這一新技術的需求與日俱增。尤其是近兩年，二維條碼已開始在國內的很多行業得到套用。國內一些有遠見的廠商也開始涉足二維條碼領域，使二維條碼技術在我國的推廣套用展露出誘人的前景。

二維條碼在我國推廣套用的可行性

與其他自動識別技術相比，二維條碼有著其獨特的優勢

隨著科學與信息技術的發展，自動識別技術的種類也越來越多。自動識別技術的發展主要表現在數據質量和錄入速度的提高以及消除人為干擾方面，其中表現較為突出的有條碼、磁卡、IC卡和射頻識別。但二維條碼在信息載體的成本、信息量、保密性、抗污染和抗干擾及標準化等方面具有明顯的優勢，有著良好的推廣套用前景。

二維條碼自身的特點決定了它較為適合我國的國情

1）採用二維條碼的單證成本低，具有很好的實用價值

二維條碼可以採用通常的噴墨印表機、雷射印表機、熱轉印印表機進行列印，可以列印在紙上、卡片上或者PVC卡上。因此，與其他自動識別技術相比，成本低廉，具有很好的實用價值。

2）採用二維條碼的單證容錯性好，使用壽命長

各種單證在使用過程中都有可能受到不同程度的折損、污染，因此，對單證的使用壽命和機器識讀能力提出了更高的要求。二維條碼採用了糾錯算法，具有很強的糾錯能力，在其部分損壞後，通過糾錯依然可以進行機器識讀。

3）對主系統和網路的依賴性降低，從而降低了費用，提高了可靠性

二維條碼是一種攜帶型的數據檔案，它本身可攜帶大量的信息，不需要與外部資料庫相連，因此，在無法獲得計算機及資料庫支持的情況下，通過攜帶型數據終端也可以讀出二維條碼中的信息，從而降低了對主系統和網路的依賴性，降低了使用費用，提高了可靠性。

4）實現了證件的機讀功能

證件的機讀能力和防偽能力是新一代證件的標誌。二維條碼可以將持證人的名字、證號、血型、性別等重要信息進行編碼，並通過機器自動識讀，解決了單證數據信息的自動錄入問題。

5）提高了證件的防偽能力

二維條碼具有很好的防偽能力。在證件上採用二維條碼，可通過對二維條碼錶示的數據信息進行數學加密來提高證件的防偽能力，目前，數學加密技術在世界上已經是一項非常先進、也是非常成熟的技術，因此，可以極大地增加證件的防偽能力。

二維條碼的這些特點適合我國人口眾多、經濟不發達、尤其是經濟發展不平衡、網路建設水平不高、計算機普及率較低的國情，所以，二維條碼這一高新技術在我國極具推廣套用價值。

二維條碼市場空間無限

二維條碼作為一種全新的條碼技術，已被廣泛套用於國防、醫療保健、商業、金融、後勤管理等領域。由於二維條碼信息容量大，保密防偽性能好，並且成本低，適合我國人口多、底子薄、計算機建設還很不完善的國情，因此在我國有著十分廣闊的套用前景。可以預見，二維條碼技術在我國的推廣套用必將為我國信息產業的發展和現代化的經濟建設帶來可觀的社會效益和經濟效益。

二維條碼在西方已開發國家目前已進入系統套用階段，他們的套用領域、使用方法在很大程度上引導著國內二維條碼的發展方向。國內的一些行業或單位也已開始套用二維條碼。但與國外先進國家相比，我國在二維條碼套用方面還存在一定的差距。國外先進國家的套用經驗已比較成熟，而目前在國內套用比較零散，沒有形成明顯的規模和趨勢。但是，二維條碼在國內套用試點的成功已引起了眾多用戶群體的興趣，再加上國外二維條碼套用方向的引導，目前，國內許多廠商與經銷商開始致力於二維條碼的研究、設備開發與套用系統的推廣套用、培育新的市場。

二維條碼相關設備的廠商和經銷商們想要進入的領域範圍很廣，牽涉面很大，與人們的日常工作生活極為緊密，如鐵路運輸、身份證卡、家用電器和公共事業，這幾乎涉及到每一個家庭和每一個人，這就預示著二維條碼將走入我們的生活、深入我們的生活。

這裡值得一提的是，有的經銷商提出今後開發的重點首先應當是醫藥和電子領域產品。醫藥、電子產品體積小，空間不足以容納傳統的條碼。二維條碼密度高，藉助二維條碼可實現對這些產品的自動識別。如某些電子晶片價格昂貴，必須加以跟蹤。此外，在西方國家對強制性控制的藥物使用二維條碼，在中國也是勢在必行，因此上述技術會顯得越來越重要。

為加快二維條碼在我國的研究及套用，中國物品編碼中心與各地分支機構進行了許多二維條碼的套用試點工作。如在專利收費、郵政管理、財政管理、暫住人口管理、1999年兩會及部隊倉庫管理上的套用等，都取得了很好的效果。如果把這些套用試點推廣開來，那么，二維條碼套用的市場空間將是不可限量的。

近幾年，我國信息技術和自動化管理得到了迅猛發展，在信息產業和商業自動化管理的帶動下，作為信息數據自動採集重要手段之一的二維條碼技術在我國得到了快速推廣與套用。自1998年以來，我國二維條碼識讀設備銷量呈成倍增長趨勢，設備供給量略大於需求量，供需基本平衡，發展勢頭令人滿意。而二維條碼技術在我國快速發展的決定因素是自動化管理和信息技術飛速發展的需求。毋庸置疑，信息技術和現代化管理是全球發展的趨勢，也是我國發展的方向。作為信息技術重要組成部分的二維條碼，隨著信息技術和現代化管理的發展，人們對其認識的提高、理解的加深以及人們對產品和各種證件防偽要求的增加，在我國有著廣闊的發展天地。