物联网时代下的二维码、条码的应用

　　物联网(Internet Of Thirigs，简称lOT)是“传感网”在国际上的通称。物联网的概念是在1999年提出的，它是指把射频识别装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等种种装置与互联网连接起来，实现智能化识别和管理。具体地说，就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，然后将物联网与现有的互联网整合起来，实现人类社会与物理系统的整合。物联网离我们有多远?物联网时代下，会给印刷领域带来怎样的新机遇?本文将对上述问题进行初步探讨。

　　物联网的时代已经到来

　　物联网技术，作为电子信息技术领域的重要基础技术之一，随着经济全球化和信息技术的日新月异， 已在全球范围内迅速蓬勃发展。我国经济的持续高速增长和电子信息技术应用的普及，为物联网技术在国民经济的各个领域、行业和各个地区的广泛应用，创造了前所未有的市场空间，促进了产业规模的不断扩大。

　　如今，自主创新的智能条形码已经开始在我国一些行业中应用。大量运用于城市交通、物流运输、身份识别、食品安全、供应链管理的射频识别技术及生物特征识别技术产品的研发和解决方案的创新，为国家信息化水平的提高及信息安全提供了有力保障。

　　二维条形码的概念与分类

　　物联网技术实现的过程中，二维条形码(two—dimensional bar code)是信息识别领域最基本和关键的技术。二维条形码是用某种特定的几何形体按一定规律在平面上分布(黑白相问)的图形来记录信息的应用技术。从技术原理来看，二维码在代码编制上巧妙地利用构成计算机内部逻辑基础的“0”和“1” 比特流的概念，使用若干与二进制相对应的几何形体来表示数值信息，并通过图像输入设备或光电扫描设备自动识读以实现信息的自动处理。

　　与大家熟知的快递单上的一维条形码一样，二维条形码也有许多不同的编码方法，首先其信息容量大，能够把图片、文字、指纹等可以数字化的信息进行编码并表示出来，可容纳多达1850个大写字母、2710个数字、1108个字节、500多个汉字，为一维码信息容量的几十倍;其次，二维码容错能力强，具有纠错功能，译码时可靠性高，当二维码因穿孔、污损等引起局部损坏时，甚至损坏面积达50%时，仍可以正确识读，其译码错误率不超过千万分之一，远低于一维码百万分之二的错误率。此外，二维码还可以引入保密措施，其保密性较一维码要强很多。就这些码制的编码原理而言，通常可分为以下两种类型。

一维条形码

　　1.行排式二维条形码

　　行排式二维条形码(又称层排式二维条形码)，其编码原理是建立在一维条形码基础之上，按需要堆积成二行或多行。它在编码设计、校验原理、识读方式等方面继承了一维条形码的一些特点，识读设备与条形码印刷与一维条形码技术兼容。有代表性的行排式二维条形码有：PDF417、Code 49、Code 16K等。

　　 PDF417码

　　2.矩阵式二维条形码

　　短阵式二维条形码(又称棋盘式二维条形码)是在一个矩形空间通过黑、白像素在矩阵中的不同分布进行编码。在矩阵相应元素位置上，用点(方点、圆点或其他形状)的出现表示二进制“l” ，空表示二进制的“0” ，点的排列组合确定了矩阵式二维条形码所代表的意义。矩阵式二维条形码是建立在计算机图像处理技术、组合编码原理等基础上的一种新型图形符号自动识读处理码制。具有代表性的矩阵式二维条形码有：QR Code、Code One、MaxiCode、Data Matrix等。

　　 QR Code

　　二维条形码典型的技术应用

　　二维条形码技术作为一种崭新的自动识别技术，从诞生之日起就受到广泛的关注。经过几年的发展，该技术已广泛应用在政府、国防、公共安全、交通运输、医疗保健、工业、商业等领域。2005年9月国务院办公厅和中办办公厅下发了(关于印发<机关公文二维条形码使用规范>的通知>(中秘文发[2005]56号)文件，该文件要求从2006年1月1日起对中办、国办保送文件全部实现印刷二维条形码标识。同时该文件也明确了使用公文的条形码14项标示规范，并以国标GB0626为公开的公文二维条形码标准，从而确立了二维条形码在流转公文中所应该承担的作用，开创了一种新的文件管理方式。

　　二维条形码是一种高密度、高信息含量的便携电子数据，Ep~tJ-维条形码可以实现信息大容量、高可靠性地存贮、传递、携带，是自动识读的最理想手段。在公文上直接将14项公文信息(如：发文单位、紧急程度、成文日期、主送单位等)生成二准编码，成文后在末页底端处,，这样一来，对于收文方可以通过条码扫描枪读入并还原成原始数据，可以方便地将故文信息自动输入到计算机办公系统中，大大减轻段文单位的手工工作量，提高办文效率。

　　二维条形码批量印刷的成功案例

　　近几年，我国彩票收藏和彩票搏彩市场的发展舟头非常快，彩票收藏的种类也日渐丰富，各种主匦彩票日渐风行，特别是珍稀彩票和收藏册的价值曾幅很大。同样，即开型彩票收藏俨然有了庞大的每机，伴随着彩票市场的蓬勃发展，在彩票收藏市历和兑奖现场，假彩票也越来越多，出现了很多伪宣的即开型彩票，就俨然成了最让彩票爱好者们头莓的一个问题，同时这也给彩票监管部门提出了更言层次的防伪技术要求。自2007年底开始，每张刮千式即开型福利彩票在保安区有了特有的“身份证号”——惟一的二维条形码，其包含票种、批次、流水号信息的“流水码” 。2008年始，二维条码技术全面应用于即开型彩票的销售管理系统， 自主建成了全国即开型福利彩票技术管理系统，大大提高了我国现有彩票的安全性。

　　 带有二维条形码即开型彩票

　　截止目前，我国共销售即开型福利彩票近600亿元，约占福彩总销量的16%，上市销售的彩票品种达到74个，分属1元、2元、3元、5元、10元五种不同面值。因彩票印刷是特种安全印刷，全国仅有六家印刷单位被授权生产6p~,JRp开型福利彩票，累计到今天，这六家印刷单位共印刷约上百亿张即开型福利彩票。

　　目前，我国二维条码的技术已经达到世界发达国家(如：美国、德国、加拿大)先进水平，真正做到彩票物流管理和防伪技术的国际化。

　　条形码的印刷

　　事实上，所有的印刷方式都可以印刷条形码,像胶印、凸印、凹印、柔性版印刷、丝网印刷和喷墨印刷等。对条形码的印刷，不同的印刷方式有着不同的控制方法。印刷条形码可采用凸版印刷机、平版印刷机、凹版印刷机和孔印刷机。平版(胶印、干胶印)、凹版(平凹版)印刷条形码标识稳定性好、尺寸精度高、图文还原准确，可用来印制放大系数较小的条形码标识。孔版(丝网)印制条形码标也能获得较高的尺寸精度，并且对印制载体的种类、形状适应性强，适合印制放大系数适中的条形码标识。凸版印制条形码标识尺寸精度较差，重复性不大理想，一般只用来印制放大系数较大的条形码标识。

　　由于商品条形码的大量应用，而使商品条形码的印刷质量在包装的印刷中占重要的位置，条形码的印刷质量不合格往往会造成产品批量损失，这里就常见的引起商品条形码印刷质量不合格的原因做一下分析：

　　缩放比例不符合标准要求，国家标准G B12904-1998里的标示了条形码的标准尺寸，规定了条形码的缩放比例是80%～200%，平常经常发现的有些条形码不合格的原因是缩放比例不符标准，通常是过小，即小于80%， 由于版面的原因，有些包装上的条形码被任意缩放，造成条形码尺寸过小。这种错误比较隐蔽，因为现在印刷机的印刷精度都很高，很多的缩放比例小于80%的条形码也可以扫得出来，造成了这种条形码是合格的假象，而偶尔一两次扫不出来又把它归为印刷质量不行，在胶印那边找原因， 而不知道是条形码制作得不合格。

　　后空不足，条形码的后空指条形码的最后一条黑条右边的留空，是为了防止其他色块给条形码的扫描造成干扰，前空也有这样的要求，不过前空的位置上有一个条形码的前置码(条形码数字的第一位)，一般情况下前空不会不足。平时我们在设计与制版时往往只看到黑条，版面位置不够时常常将条形码的后空占用，没有注意到条形码的空条也是同样重要的，后空不足会造成条形码报废完全扫不出。

　　条空颜色组合错误， 国家标准中只是列出了条空的颜色组合要满足标准规定，没有具体讲哪些是可以用的组合，哪些是不能用的组合，实际应用中很难理解。目前的最大问题是由于印刷材料越来越多样化，在有些材料上印刷条形码我们还没有经验，比如金铝泊、银铝泊、各种珠光纸等，对付这些问题我们只能老老实实地进行打样，经过检测没问题后才可以进行大批量生产。条空颜色组合错误也会造成条形码报废完全扫不出。

　　其他的经常碰到的不合格情况还有放置位置错误、印刷质量过低、选用的纸张材料等。条形码印刷中，条形码印刷载体应选用受温度影响小、受力后尺寸稳定、着色度好、油墨扩散适中、渗透性小、平滑度好的材料。如铜版纸、胶版纸、白版纸、双向拉伸聚丙烯薄膜、铝箔膜、马口铁等。

　　目前全世界条形码的种类达数百种之多，条形码在现代商业流通中的作用越来越大，条形码印刷时出现问题的情况也越来越多，我们应该认识到条形码的印刷不同于印刷品上其他元素的印刷，它有国家标准的约束与管理，我们只有严格按照国家标准的要求，才可以印制出合格的条形码，避免不必要的损失。总之，印刷企业可根据现有设备能力以及上述原则选择和承接条形码的印刷业务。

　　信息社会的变革，使物联网产业和二维条形码印刷广泛应用有了飞跃性的发展，初步形成了一个综合性的基础产业。未来，中国的物联网技术产业，将朝着集群化、规模化和国际化的方向快速发展。我们有理由相信，物联网时代下的印刷领域将迎来新的曙光。