物联网条形码编码技术研究文献综述

文献综述：

这次的课题主要研究一维条形码商品条码和二维条形码PDF417，并对它们进行编程，编程后实现图形输出。

一维条码是由一组规则排列的条、空以及对应的字符组成的标记，“条”指对光线反射率较低的部分，“空”指对光线反射率较高的部分，这些条和空组成的数据表达一定的信息，并能够用特定的设备识读，转换成与计算机兼容的二进制和十进制信息。通常对于每一种物品，它的编码是唯一的，对于普通的一维条码来说，还要通过数据库建立条码与商品信息的对应关系，当条码的数据传到计算机上时，由计算机上的应用程序对数据进行操作和处理。

目前国内常用的是一维条码，如UPC码、EAN码、交叉25码等，这些一维条码共同的缺点是信息容量小，需要与数据库相连，防伪性和纠错能力差。同时一维条码制作简单，编码码制容易被不法分子获得。现在一维条码商品条码通用国家标准GB 12904-2003，其代替了GB 12904-1998使用。以下以ENA-13商品条码为例。ENA-13商品条码是标准版ENA商品条码，用于表示ENA/UCC-13代码的商品条码。ENA/UCC-13代码由13位数字组成，分别为前缀码、厂商识别代码、商品项目代码和校验码。前缀码由2～3位数字组成，是ENA分配给国家或 地区编码组织的代码，由ENA统一分配和管理；厂商识别代码由中国物品编码中心负责分配和管理，由7～9位数字组成；商品项目代码由厂商负责编制，由3～5位数字组成；校验码为一位数字。ENA-13商品条码由左侧空白区、起始符、左侧数据符、中间分隔符、右侧数据符、校验符、终止符、右侧空白区及供人识别字符组成。该标准规定了商品条码字符集的二进制表示：商品条码字符集包括A子集、B子集和C子集；每个条码字符由2个“条”和2个“空”构成；每个“条”或“空”由1～4个模块组成，每个条码字符的总模块数为7；用二进制“1”表示“条”的模块，用二进制“0”表示“空”的模块；条码字符集可表示0～9共10个数字字符。除了以上规定，该标准还规定了ENA商品条码的符号表示、符号尺寸与颜色搭配、符号等级、符号质量及判定规则、选用规则以及编码原则等。

与一维条形码相对应，二维码是用某种特定的几何图形按一定规律在平面分布的黑白相间的图形上记录数据符号信息的。它在代码编制上巧妙地利用构成计算机内部逻辑基础的“0”、“1”比特流的概念，使用若干个与二进制相对应的几何形体来表示文字数值信息，通过图像输入设备或光电扫描设备自动识读以实现信息自动处理。它具有条码技术的一些共性，同时还具有对不同行的信息自动识别功能以及处理图形旋转变化点。

根据各种条码编码方法的不同，二维条码课分为三种类型：（1）线性堆叠式二维码（2）矩阵式二维码（3）邮政码。目前应用最广泛的是PDF417码，也是本次课题最主要研究的一种二维码。PDF417码属于堆叠码，由一组条或空组成码词，用来表示一个或多个数字、字母或符号，每个码词有四个条和四个空组成，每个条或空的宽度可以是一到六个模块宽，四个条和四个空的宽度加起来总共是17个模块，所以称之为PDF417。现在对其使用的国家标准是GB/T 17172-1997标准。与商品条码类似，该标准规定了四一七条码的符号表示、符号尺寸和允许误差等。

无论是一维条码还是二维条码，都需要对它们进行编码来实现其信息的输出。条形码的编码就是将可读信息转换成计算机用于绘制条码的码值，然后加上必要的附加信息，对于一维条形码来说是起始符、中间分隔符、错误纠正码词和结束符等，对于二维码来说还包括左层指示符及右层指示符。在VC环境下，绘制条码可以采用绘制直线的方法完成。

一维条码的计算机编码首先根据可读字符计算出校验字符，然后将得到的完整可读字符转换成绘制条码用的码词，可读字符和码词之间具有一对一的对应关系，转换过程可以通过查询数组来完成。接着根据得到的码词字符串绘制条码，注意还必须在开始加上起始符、中间间隔符和结束符。

对于PDF417二维条形码，它有三大主要组成部分：起始符与终止符、左右行指示符、数据区符号字符。这三大部分的确定也就是PDF417的编码过程。PDF417条码的起始符和终止符是唯一的。自左向右，由条开始，起始符的条、空序列为81111113，终止符的条、空序列为711311121。PDF417数据区编码有三种数据压缩模式来编码：文本压缩模式、字节压缩模式、数字压缩模式。二维条形码最重要的是将数据转换成符号字符的过程，这一过程主要采用文本压缩模式。可以将数据与文本模式下的值的对应关系保存在一个数据库的一张数据表中，这样在转换时可以通过SQL语言查询数据库来实现。当获得所有数据在文本模式下的值后，通过将这些值两两组合在一起就可以生成PDF417码词。下一个步骤是通过这些数据码词以及选择的错误纠正等级计算纠错码词。衡量一种二维条码编码方法优劣的关键的两个因素是：条码的信息密度及其纠错能力。