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自动识别技术 - 二维码的应用
孙涛 ，周迪
山东理工大学电子信息与控制工程学院
中国山东省济南市
{tutorsun＆zhoudi1049} @163.com
摘要：随着智能信息社会的现代发展，自动识别技术将成为研究的重点。 本文重点介绍自动识别技术的一个领域 - 二维码技术。 通过研究二维码的应用，可以促进某些领域的应用，从而促进我国自动识别技术的发展，促进中国经济增长，为国际物联网技术做出贡献。
关键词： 物联网; 二维码; 自动识别技术
一．背景介绍
今天，世界商业和学术无疑将他们共同关注的重点放在物联网技术及其应用上。其核心技术，应用及其推广的突破已被列入国家研究项目的关键，这是一项新的行业战略。它已成为信息技术革命的重要组成部分[1]。
关于中国物联网技术的研究处于世界前列。 2009年8月，温家宝总理访问无锡，表示：“在激烈的国际竞争中，迅速建立中国传感器中心，突破核心技术”。物联网（IOT）作为五大新战略产业之一被写入“政府工作报告”。
物联网的网络结构可以分为三层，包括感知层，网络层，应用层[1]。感知层称为感知层，是物体的皮肤和面部特征，用于收集信息和物体的身份。
该层由设施感知组成，包括二维码标签和识别设备，RFID标签和读卡器，摄像头，GPS，传感器，M2M终端传感器网络。
自动识别技术作为物联网的核心技术，其研究将在信息社会技术的发展中发挥重要作用。它具有高效，实时，准确的优点。
广泛的自动识别技术，各有特色并得到广泛应用。如一维条码激光识别技术已经发展非常成熟，这有助于中国各行业的发展，促进中国经济的发展[2]。但是，随着信息社会的发展，一些识别技术已不能满足现代技术的要求，近来自动识别技术的研究主要集中在二维码识别和RFID技术上。它们在改变现代信息技术和促进经济方面发挥着重要作用。
二．二维码和识别
A.二维码的趋势
二维码技术正在迅速发展国内外技术。目前二维码的应用，大多采用国外标准，技术和设备。如此严格的专利保护和信息安全风险，中国使用的二维码受到很大限制，不利于科学技术的发展[3]。因此，我们必须加快二维码技术研究的步伐，突破我们应用中的限制。
近年来，虽然我们开发了专有的二维码标准，并进行了试验实施，但二维码技术从理论到实际应用还有很长的路要走。
目前，二维码已被用于物流管理，安全，跟踪，证书，库存，数据备份等方面。 但是，广泛应用中的二维码将花费一些时间。 还有许多问题有待解决。
B.二维码的介绍
二维码是在此基础上发展起来的。 一维条形码，它在水平方向上记录信息。它只能代表数字和字母，需要后端数据库，从而使数据存储容量更小。
但是，二维码作为一种新技术，在平面上具有一定的规则（二维方向），使用黑白像素进行编码，黑色代表二进制“1”，白色代表“0”，取决于关于编码规则来表示各种信息。它具有高信息含量，高可靠性，并且可以表达各种信息（数字，文本，声音，图像等）。它具有成本低，安全保密的优点。除此之外，强大的纠错能力仍然可以准确读取丢失的信息[3]。因此，二维码在现代信息社会中的优势将发挥重要作用。
2007年，中国推出了自主知识产权标准 - 中国敏感代码，其特点是汉字能力强。它将提高二维码技术的水平。同时在2010年11月，新世界公司首次成功开发出二维码硬件解码芯片。因此，我们的二维码在核心技术上取得了突破。它将使我们的二维码技术在世界上发挥关键作用。在二维码设备开发研制、生产方面，美国、日本等国的设备制造商生产的识读设备、符号生成设备，已广泛应用于各类二维码应用系统。二维码作为一种全新的信息存储、传递和识别技术，自诞生之日起就得到了世界上许多国家的关注。美国、德国、日本等国家，不仅已将二维码技术应用于公安、外交、军事等部门对各类证件的管理，而且也将二维码应用于海关、税务等部门对各类报表和票据的管理，商业、交通运输等部门对商品及货物运输的管理、邮政部门对邮政包裹的管理、工业生产领域对工业生产线的自动化管理。
中国目前的研究将集中在关于中文敏感代码的生成和阅读深入研究上。什么是更精炼算法和设备，它会改进在中国的应用水平，并在人们的日常生活中广泛使用。图1显示了中文敏感代码的图形结构。
功能图
辅助校正图 找到图表
校正线
C.阅读二维码
图像传感器将处理初始的二维码图像，然后数据进入图像处理芯片，包括灰度图像预处理，降噪，边缘检测，轮廓，失真校正，同时对码字进行识别和信号校正。 之后，计算机通过接口电路，发送中断应用程序，然后进入中断服务程序[4]。 最终，二维码数据显示在计算机上，完成读取过程。
识别过程如下所示：
Pc ----接口电路----图像处理芯片----媒体转换器----光学系统----二维码
三．二维码在物流中的应用
随着技术的发展，中国的传统物流管理方法无法适应上级，消费者和制造商对物流管理技术的要求。传统的管理方法不能是唯一的产品数据，实时性和准确性，也不能使上层管理系统实时跟踪货物，这会造成大量人力物力的浪费和较高的物流成本。
因此，现代物流将成为中国经济发展的热门话题。然而，自动识别技术是物流的重要支撑，实现了现代物流的自动化[6]。在中国，传统物流向现代物流转变，这将推动自动识别技术的应用。
有效的识别信息是整个物流过程的基础。物流管理过程中使用的二维码可以实现实时跟踪，识别认证，控制，反馈等，从而加快数据处理速度和货物运输效率，实现物流与信息的完美结合。 [7]。
在中国的商品流通中，生产和制造，批发，零售或物流和配送行业都面临着提高现代管理水平的问题。迫切需要一个简单有效的管理工具来管理物流的所有环节。
A.生产过程
它实现了生产线的跟踪。每个生产过程开始时，工作人员扫描任务列表上的信息以更改产品的状态并将数据发送到后端数据库。当产品离线时，代码标签打印在产品的二维表面，完成生产过程的跟踪。条形码标签已成为转移的重要产品标识[7] [8]。它记录与产品相关的信息，包括批号，生产日期，生产者等。
（依次为编号，生产日期，加密制造商徽标）
从生产线上下来的产品，工作人员将输入货物的信息，如生产批号，日期，环境和产品特定的识别信息。然后他们使用专用条码打印机条码在商品的特定位置打印，以便跟踪跟踪信息，以建立良好的基础。
B.Inbound / Outbound链接
扫描二维码标签，并将存储信息发送到数据库中。在店内办理，避免重复和人工输入错误，最终实现信息的快速转移，从而可以节省人力物力，提高效率，促进物流管理行业的发展。
条形码可用于库存。通过手持无线终端，工人收集货物信息，然后通过计算机处理信息收集，最终形成库存报告[8]。
仓库管理系统实现仓库货物的过程跟踪，货物分类和分类管理，确保货物信息的准确性。商品库的进/出如图所示。
（依次为物流网络，可追溯性系统）
总之，企业通过实施管理体系可以提高生产经营和管理的效率。
C.Circulation和售后链接
根据产品供应商的订单信息，工人识别产品分类交付的二维代码标签，并检查信息，以确保产品交付给销售企业[8]。 如果在运输过程中二维码标签损坏，您仍然可以使用其强大的纠错功能读取正确的信息。
出售后，如果消费者发现任何质量问题的原因，我们可以使用二维码标签链接互联网，寻求帮助解决问题。可以找到二维码标签信息来解决与生产过程相关的问题，从而提高效率并确保消费者的利益。
总之，条形码技术是新兴的自动识别技术和最基本的物流管理之一。它将在物流业中发挥重要作用。大大提高了数据采集和传输速度，提高了物流效率，为科学和现代物流管理做出了巨大贡献。
四．在医疗保健中的应用
一些医院在治疗过程中使用射频卡，但考虑到高成本，浪费了他们的资源。 RFID是射频识别的缩写，是一种非接触式自动识别技术。使用无线电磁来实现信息的传输和接收。它可以快速识别高速移动的物体，从相对较远的地方读写。但它的成本高，免疫力弱。
射频卡是一种使用射频识别技术的卡，将主芯片和天线封装到卡中。芯片由两部分组成：RF接口电路和数字电路。 RF接口电路完成主射频信号的接收和发送。数字电路实现数据和信息的处理[5]。
二维码具有更高的存储容量和低成本，并具有强大的纠错能力。 它用于医疗保健，这将节省投资成本，提高效率[9]。 表1显示了与二维码的差异，并比较了RFID技术的特点。
|
特点 |
二维码 |
RFID |
|
形式 |
纸张或表面 |
记忆 |
|
存储容量 |
小 |
大 |
|
抗干扰 |
强 |
弱 |
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成本 |
低 |
高 |
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读取距离 |
近 |
远 |
|
优势 |
纠错能力，抗干扰，高速全方位阅读 |
远读写，速读 |
医院程序中使用的二维码，主要处理是实现存储所有患者相关信息的过程[9]。首先，对于患者的情况，工作人员将在二维代码标签内输入患者信息，生成二维打印代码标签并粘贴到案例中的特定位置。
在患者治疗期间，医生只需要扫描二维码来查看患者信息，同时记录患者的诊断，治疗信息和处方信息，然后将其上传到药房和财务管理系统，以准备获取患者的药物，然后计算机将数据保存到后台数据库中。当患者得到药物时，二维码扫描器向金融系统发送问题指令，财务费用。经过处理，财务系统扫描二维码，它将显示支付情况并返还剩余的金额。
二维码具有低成本加密，高安全性和全方位高速读取功能，在医疗卫生领域的应用中发挥着举足轻重的作用。图5是用于医疗保健的二维码。二维码标签获得记录所有信息的各种信息[10]。使用二维码技术可以促进它们在医学领域的应用。除去药品，在食品领域也有很多应用。
原材料供应商在向食品厂家提供原材料时候进行批次管理，将原材料的原始生产数据制造日期、食用期限、原产地、生产者、遗传基因组合的有无使用的药剂等信息录入到二维码中并打印带有二维码的标签，粘贴在包装箱上后交与食品厂家。在食品厂家原材料入库时，使用数据采集器读取二维码，取得到货原材料的原始生产数据。从该数据就可以马上确认交货的产品是否符合厂家的采购标准。然后将原材料入库。
根据当天的生产计划，制作配方。根据生产计划单，员工从仓库中提取必要的原材料，按各个批次要求使用各种原材料的重量进行称重、分包，在分包的原材料上粘贴带有二维码的标签，码中含有原材料名称、重量、投入顺序、原材料号码等信息。
根据生产计划指示，打印带有二维码的看板并放置在生产线的前方。看板上的二维码中录入有作业指示内容。在混合投入原材料时使用数据采集器按照作业指示读取看板上的码及各原材料上的二维码，以此来确认是否按生产计划正确进行投入并记录使用原材料的信息。在原材料投入后的各个检验工序，使用数据采集器录入以往手记录的检验数据，省去手工纪录。数据采集器中登录的数据上传到电脑中，电脑生成生产原始数据，使得产品、原材料追踪成为可能，摆脱以往使用纸张的管理方式。使用该数据库，在互联网上向消费者公布产品的原材料信息。
五，国防和军事部门使用的二维码
我们目前的大多数技术仍然在国外使用，严格的专利保护和安全因素阻碍了二维码在中国的应用。如果二维码可以用于国防和军事，我们必须考虑信息的安全方面。
如文件中的防御和军事机密，二维码可用于管理这些文件[11]。结合二维码技术和加密技术，将重要的国家机密转化为二维码图像，同时也防止信息泄露的多层安全识别信息。因此，研究符合我国国情的三维码加密安全技术人员对我们的信息安全非常迫切和重要。
Ⅵ。结论
二维码是一种新的自动识别技术，在中国具有重要地位。作为一种高安全性，高信息容量，低成本，高端的主流条码信息，将在中国的各种应用行业中快速发展。中国已经掌握了一定的核心技术和自己的硬件基础。
不久的将来，二维码将取代广泛使用的一维条码。现在仍存在许多二维码问题。有许多协议需要改进规范。但二维码将成为中国经济增长的新动力。
参考文献
[1] Dieter Uckelmann，M.-A。 Isenberg，M。Teucke，H。Halfar和B. Scholz-Reiter，“
全文共5728字，剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料
资料编号：[2616]
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