二維機(jī)讀ID質(zhì)量的要素,恰當(dāng)?shù)氖褂脭?shù)據(jù)矩陣編碼，能夠在更小的空間提供更多的信息
現(xiàn)在,幾乎所有產(chǎn)品都需要有唯一的ID（身份證明）用以跟蹤,這一用途的標(biāo)簽通常是由自動的在線系統(tǒng)印出的。Code 39碼和Code 128碼作為標(biāo)識產(chǎn)品ID的條形碼已經(jīng)使用很多年了,然而,當(dāng)今技術(shù)的發(fā)展和質(zhì)量管理的需求不可避免的對產(chǎn)品ID提出了更高的要求,有以下三方面的因素需要考慮。
1 由于產(chǎn)品越來越多,而且每個產(chǎn)品需要被跟蹤的信息也越來越多,需要編碼的數(shù)據(jù)量有了顯著的增長。
2 線路板的尺寸已經(jīng)越來越小了,元器件的密度相應(yīng)提高,因此編碼可用的空間縮小了。
3 為使產(chǎn)品更有競爭力,和所有部件一樣,ID標(biāo)簽的成本也必須降低。
前兩個因素使得提供高信息密度的ID標(biāo)簽變得十分必要。
二維編碼的開發(fā)從20世紀(jì)80年代末就開始了,它能滿足上述所有需求。但由于沒有任何約束,到20世紀(jì)90年代已形成了30多種不同的二維編碼體系。之后,工程組織認(rèn)識到,從打印機(jī)、讀取工具到軟件,所有編碼必不可少的技術(shù)設(shè)備的生產(chǎn)者和使用者都無法處理這些各不相同的編碼。
為使其既明確又可靠,標(biāo)準(zhǔn)化委員會著手為二維編碼體系建立標(biāo)準(zhǔn)。20世紀(jì)90年代后期,國際標(biāo)準(zhǔn)化組織中的三個工作組負(fù)責(zé)落實(shí)這一工作。
數(shù)據(jù)矩陣——條碼到圓點(diǎn)的轉(zhuǎn)換
通過這些努力,數(shù)據(jù)矩陣標(biāo)準(zhǔn)ECC200誕生了。這無疑是當(dāng)今最前沿的編碼,也是小型部件上機(jī)讀標(biāo)簽的首選。很多不同的組織都已經(jīng)聲明推薦使用數(shù)據(jù)矩陣,包括汽車工業(yè)行動組織（AIAG）、電子工業(yè)協(xié)會（ EIA）、NASA和SEMI等。
對數(shù)據(jù)矩陣編碼廣泛的支持源于它明顯的優(yōu)勢。首先,它能夠在更小的空間提供高數(shù)據(jù)密度。而且它的大小可變,事實(shí)上,它可被復(fù)制成包含更多或更少信息的各種尺寸,適合于不同用途。另外,這種編碼適合幾乎所有印刷方式,包括膠版和熱轉(zhuǎn)印,甚至可以直接用噴墨打印或光刻。
經(jīng)驗(yàn)證,數(shù)據(jù)矩陣編碼在低對比度和任意角度旋轉(zhuǎn)的條件下無須特殊設(shè)備就可讀取。它可用來對字母和數(shù)字編碼,實(shí)現(xiàn)電子數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。由于內(nèi)建了自動查錯/糾錯功能,它的讀取可靠性很高。再加上對空間的需求極小,數(shù)據(jù)矩陣編碼高度的靈活性引起了很多電子產(chǎn)品生產(chǎn)商的興趣。
編碼結(jié)構(gòu)
當(dāng)使用噴墨打印機(jī)直接印刷和光刻時,有一些條件需要考慮。這些條件取決于編碼的結(jié)構(gòu),決定了實(shí)際應(yīng)用的成敗。
數(shù)據(jù)矩陣編碼由三部分組成——定位圖案（finder pattern）、交替圖案（alternating pattern）和數(shù)據(jù)區(qū)——每一部分都有具體的功能,如圖1所示。
圖1 數(shù)據(jù)矩陣編碼的三部分：定位圖案（黑色）、交替圖案（紅色）和數(shù)據(jù)區(qū)（灰色）
定位圖案定義了編碼的空間位置和尺寸,也有助于識別其可能產(chǎn)生的扭曲。交替圖案定義了行和列,顯示了矩陣中數(shù)據(jù)的密度,并有助于調(diào)節(jié)彎曲。數(shù)據(jù)區(qū)包含了數(shù)據(jù),還提供了糾錯功能。
定位圖案和交替圖案首先由其功能決定,如果這兩部分出了問題,編碼就無法讀取了。L形定位圖案由兩條相連的、輪廓清晰的直線段組成。交替圖案由離散的單元組成。
確保編碼可讀
為增強(qiáng)數(shù)據(jù)矩陣編碼的可讀性,當(dāng)印刷或光刻時保證達(dá)到最低的質(zhì)量要求是非常重要的。圖2所示的噴墨打印的標(biāo)簽用來描述在實(shí)際中會出現(xiàn)的偏差,整個圖案是由墨點(diǎn)而非標(biāo)準(zhǔn)的正方形組成。三個可能發(fā)生的主要的問題包括定位圖案的不連續(xù)、交替圖案的彎曲和數(shù)據(jù)單元的偏差。
當(dāng)組成矩陣邊緣的半圓沒有在一條直線上,定位圖案就會產(chǎn)生不連續(xù)。當(dāng)有個別墨點(diǎn)出現(xiàn),特別是組成交替圖案的一部分墨點(diǎn)也缺失時,交替圖案就有可能出現(xiàn)彎曲。當(dāng)個別數(shù)據(jù)明顯偏離網(wǎng)格的中心,就將調(diào)動編碼的糾錯能力進(jìn)行校準(zhǔn)。
圖2 數(shù)據(jù)矩陣編碼產(chǎn)生的常見偏差
改善了的解碼算法能確保產(chǎn)生上述這些錯誤的數(shù)據(jù)矩陣編碼可讀。當(dāng)印刷等原因?qū)е戮幋a不清晰時,冗余糾錯能確保編碼可讀且可靠。
然而,我們還是應(yīng)該使用精良的印刷技術(shù),盡量保證編碼的可讀性,而不是依賴于糾錯能力。這也是認(rèn)真定義保證編碼可讀的最低質(zhì)量要求的原因。
