Названия стековая символика (stacked symbology) или многорядный код (multi-row code) более точно отражают сущность серии кодов, в которых данные кодируются в виде нескольких строчек обычноых одномерных штрихкодов. Название матричный код(Matrix code) применяется для обозначения двухмерных кодов, основанных на расположении черных элементов внутри матрицы. Каждый черный элемент имеет одинаковый размер и позиция элемента кодирует данные.

Обычный штрихкод имеет "вертикальную избыточность", означающую что одна и та же информация повторяется по вертикали. Это действительно одномерный штрихкод. Высота штрихов может быть уменьшена без потери информации. Однако, вертикальная избыточность позволяет штрихкоду, имеющему дефекты печати (например пятна или просветы) сохранять читаемость.

Двухмерный код содержит информацию как по горизонтали, так и по вертикали. Фактически, все алфавиты представляют собой аналог двухмерного кода. Поскольку оба направления содержат информацию, теряется возможность использования вертикальной избыточности. Для предотвращения потери читаемости и обеспечения быстроты считывания должна использоваться другая технология. Борьба с ошибками обеспечивается достаточно просто - большиство двухмерных кодов используют специальные контрольные суммы, позволяющие гарантировать достоверность вводимой информации.

Первоначально двухмерные коды разрабатывались для приложений, не дающих места, достаточного для размещения обычного штрихкодового идентификатора. Первым применением для таких символов стали фасовки лекарственных препаратов в здравоохранении. Эти фасовки малы по размерам и имеют мало места для размещения штрихкода. Электронная промышленность также проявляет интерес к кодам высокой плотности и двухмерным кодам в связи с уменьшением размеров элементов и изделий.

Позднее возможность кодирования портативной базы данных сделала двухмерные символики привлекательными для приложений, в которых минимизация размера кода не является основным требованием. Например, хранение имени, адреса и демографической информации на карточках прямой коммерческой рассылки (direct mail business reply cards). Положительный отклик такой рассылки часто составляет менее двух процентов от общего объема распространенных карточек. Если возвращенная карточка содержит только идентификатор, служащий ключом к базе данных, то вероятно, что несколько карточек придется сверять с огромной базой данных, содержащей миллионы имен. Это потребует больших затрат на компьютерную обработку и хранение такой базы. Если вся важная информация будет напечатана одновременно с печатью предложения на карточке, существенного увеличения затрат не произойдет, а информация будет быстро введена с карточки в компьютер. Похожая экономия может быть достигнута при необходимости ввода данных в "полевых условиях". Работнику гораздо удобнее считать двухмерный штрихкод с помощью портативного устройства, чем дозваниваться до компьютера, расположенного в офисе.

Сегодня разработано более 20 различных символик двухмерных штрихкодов. Наиболее популярны коды PDF417, Datamatrix, Aztec. Примеры других символик приведены ниже без подробных комментариев.

Стековая символика PDF417 была введена в 1991 году фирмой Symbol Technologies. PDF происходит от сокращения Portable Data File (Портативный Файл Данных), штрихкодовый символ состоит из 17 модулей, каждый из которых содержит 4 штриха и пробела (отсюда номер 417). Штрихкод открыт для общего пользования.

Структура кода поддерживает кодирование максимального числа от 1000 до 2000 символов в одном коде при информационной плотности от 100 до 340 символов. Каждый код содержит стартовую и стоповую группы штрихов, увеличивающие высоту штрихкода.

Код PDF417 считывается при помощи специального лазерного или CCD-сканера. Для печати кода следует использовать принтеры с хорошим разрешением (термо-трансферные или лазерные).

Aztec Code введен Энди Лонгэйсром (Andy Longacre) из фирмы Welch Allyn Inc. в 1995 году и открыт для общего использования. Aztec Code разработан для легкой печати и легкой расшифровки. Штрихкод представляет собой квадратную матрицу с концентрическими квадратами в центре, которые служат для определения позиции кода относительно сканера и мерной линейкой по краю кода. Наименьший штрихкод Aztec имеет площадь 15x15 модулей, наибольший - 151x151. Минимальный код Aztec кодирует 13 цифр или 12 букв, а максимальный - 3832 цифры или 3067 букв или 1914 байт данных. Символика не требует свободной зоны вокруг штрихкода. Существуют 32 градации размера кода с возможностью пользовательской установки защиты от ошибок по методу Рида-Соломона (Reed-Solomon) от 5% до 95% от области кода. Рекомендуемый уровень - 23% емкости кода плюс 3 кодовых слова.

Кодируются все 8-битовые значения. Величины 0 - 127 представляются в виде набора символов ASCII, значения 128-255 представляются как ISO 8859-1, Latin Alphabet No.1. Кроме данных можно закодировать два служебных символа: FNC1 для совместимости с некоторыми существующими приложениями и ECI (escape-последовательность) для стандартизованной кодировки сообщений.

Код Data Matrix от фирмы CiMatrix представляет собой двухмерный код, разработанный для размещения большого объема информации на ограниченной площади поверхности. Штрихкод Data Matrix может хранить от одного до 500 символов. Код может масштабироваться от 1-mil плотности до 14-дюймовой площади. Это означает, что код Data Matrix имеет теоретическую максимальную плотность 500 миллионов символов на дюйм! На практике плотность, конечно, ограничивается разрешающей способностью печатающих устройств и сканеров.

Код имеет несколько других интересных особенностей. Поскольку информация кодируется абсолютной позицией элемента внутри кода, т.е. позицией относительно границ кода, код не так чувствителен к дефектам печати, как традиционный штрихкод. Схема кодирования имеет высокий уровень избыточности, данные рассосредоточены внутри штрихкодового символа. Это позволяет сохранять читаемость кода при его частичном повреждении или потере части кода. Каждый код имеет измерительные линейки, которые Вы глядят как сплошная линия по одному краю символа и равномерно расположенные квадратные точки одинакового размера по другому краю. Эти линейки используются для определения ориентации и плотности кода.

Существуют два основных набора символов. Они используют свернутое кодирование для коррекции ошибок, которое использовалось в первых версиях кода Datamatrix, эти версии описаны как ECC-000 .. ECC-140. Второй набор описан как ECC-200 и использует метод Рида-Соломона (Reed-Solomon) коррекции ошибок. Символы ECC-000 .. 140 всегда имеют нечетное количество модулей по каждой стороне квадрата. Символы ECC-200 всегда содержат четное число элементов по каждой из сторон. Максимальная емкость символа ECC-200 составляет 3116 цифр или 2335 букв в символе, состоящем из 144 модулей.

Наиболее популярными применениями для Datamatrix является маркировка небольших предметов, таких как электронные элементы и печатные платы электронных приборов. Эти приложения используют способность Datamatrix разместить примерно 50 символов в коде размером 3 мм и тот факт, что код может быть прочитан при 20-процентной контрастности печати.

Код читается ПЗС-камерой или ПЗС-сканером. Символы площадью от 1/8 дюйма до 7 дюйма может быть прочитан с расстояния от контакта до 36 дймов. Обычная скорость чтения составляет 5 кодов в секунду.

QR-код (quick response -- быстрый отклик) -- матричный код (двумерный штрихкод), разработанный и представленный японской компанией «Denso-Wave» в 1994 году.

Огромная популярность штрихкодов в Японии привела к тому, что объём информации, зашифрованной в нём, вскоре перестал устраивать индустрию. Японцы начали экспериментировать с новыми современными способами кодирования небольших объёмов информации в графической картинке.

В отличие от старого штрихкода, который сканируют тонким лучом, QR-код определяется сенсором или камерой смартфона как двумерное изображение. Три квадрата в углах изображения и меньшие синхронизирующие квадратики по всему коду позволяют нормализовать размер изображения и его ориентацию, а также угол, под которым сенсор расположен к поверхности изображения. Точки переводятся в двоичные числа с проверкой по контрольной сумме.

Основное достоинство QR-кода -- это лёгкое распознавание сканирующим оборудованием, что дает возможность использования в торговле, производстве, логистике.

Максимальное количество символов, которые помещаются в один QR-код:

• · цифры -- 7089;
• · цифры и буквы (латиница) -- 4296;
• · двоичный код -- 2953 байт (следовательно, около 2953 букв кириллицы в кодировке windows-1251 или около 1450 букв кириллицы в utf-8);
• · иероглифы -- 1817.

Хотя обозначение «QR code» является зарегистрированным товарным знаком «DENSO Corporation», использование кодов не облагается никакими лицензионными отчислениями, а сами они описаны и опубликованы в качестве стандартов ISO.

Спецификация QR-кода не описывает формат данных. Наиболее популярные программы просмотра QR-кодов поддерживают такие форматы данных: URL, Закладка в браузер, Email (с темой письма), SMS на номер (c темой), MeCard, vCard, географические координаты.

Также некоторые программы могут распознавать файлы GIF, JPG, PNG или MID меньше 4 КБ и зашифрованный текст, но эти форматы не получили популярности.

QR-коды больше всего распространены в Японии. Уже в начале 2000 года QR-коды получили столь широкое распространение в Японии, что их можно было встретить на большом количестве плакатов, упаковок и товаров, там подобные коды наносятся практически на все товары, продающиеся в магазинах, их размещают в рекламных буклетах и справочниках. С помощью QR-кода даже организовывают различные конкурсыи ролевые игры.

Ведущие японские операторы мобильной связи совместно выпускают под своим брендом мобильные телефоны со встроенной поддержкой распознавания QR-кода.

В настоящее время QR-код также широко распространён в странах Азии, постепенно развивается в Европе и Северной Америке. Наибольшее признание он получил среди пользователей мобильной связи -- установив программу-распознаватель, абонент может моментально заносить в свой телефон текстовую информацию, добавлять контакты в адресную книгу, переходить по web-ссылкам, отправлять SMS-сообщения и т. д.

Как показало исследование, проведенное компанией comScore в 2011 году, 20 млн жителей США использовали мобильные телефоны для сканирования QR-кодов.

В Японии и Австрии QR-коды также используются на кладбищах и содержат информацию об усопшем.

В Китайском городе Хэфэй пожилым старикам были розданы бейджи с QR-кодами, благодаря которым прохожие могут помочь потерявшимся старикам вернуться домой.

QR-коды активно используются музеями, а также и в туризме. Например, во Львове (Украина), объединение бизнесменов «Туристическое движение Львова» разместило QR-коды более чем на 80 туристических объектах. Это позволяет индивидуальному туристу легко ориентироваться в городе, даже не зная украинского языка, так как QR-коды установлены на нескольких языках.

Также в Белгороде (Россия), в конце 2013 года был реализован областной проект по оснащению памятников культуры города QR-кодами. Таким образом запуск информационного ресурса «QR Белгород» позволил сделать информацию об историческом и культурном наследии региона более доступной для гостей и жителей области.

Самый маленький QR-код (версия 1) имеет размер 21Ч21 пиксель (без учёта полей), самый большой (версия 40) -- 177Ч177 пикселей.

Существует четыре основных кодировки QR-кодов:

• · Цифровая: 10 бит на три цифры, до 7089 цифр.
• · Алфавитно-цифровая: поддерживаются 10 цифр, буквы от A до Z и несколько спецсимволов. 11 бит на два символа, до 4296 символов
• · Байтовая: данные в любой подходящей кодировке (по умолчанию ISO 8859-1), до 2953 байт.
• · Кандзи: 13 бит на иероглиф, до 1817 иероглифов.

Также существуют «псевдокодировки»: задание способа кодировки в данных, разбиение длинного сообщения на несколько кодов и т. д.

Для исправления ошибок применяется код Рида-Соломона с 8-битным кодовым словом. Есть четыре уровня избыточности: 7, 15, 25 и 30 %. Благодаря исправлению ошибок, удаётся нанести на QR-код рисунок и всё равно оставить его читаемым.

Чтобы в коде не было элементов, способных запутать сканер, область данных складывается по модулю 2 со специальной маской. Корректно работающий кодер должен перепробовать все варианты масок, посчитать штрафные очки для каждой по особым правилам и выбрать самую удачную.

Отдельно существует микроQR-код, ёмкостью до 35 цифр.

Штрихкод на товарах в магазине стал уже насущной необходимостью. Сетевые магазины давно отказались от товаров, его не имеющих - это и автоматизированный учет и скорость обслуживания клиентов. Тенденции развития штрихкодов состоят в увеличении объёмов шифруемой информации с одновременным уменьшением площади, занимаемой саммим кода. Самый распространенный полосковый штрихкод использует одномерную систему кодирования, то двухмерный уже расшифровывается как по горизонтали, так и по вертикали. Перед привычным линейным штрихкодом, у двумерного есть серьезные преимущества: больший объём хранимой информации и возможность ее восстановления до 30% повреждённой площади.

Самые распространенные стандарты двумерных кодов это DataMatrix, изобретённый в 1989 году, и QR-код («QuickResponse», т.е. «Быстрый отклик»),разработанный в 1994 году Японской компанией Denso Wave Inc. Ключевое отличие QR над Data Matrix - умение работать с кана символами японского языка. Ну и для кучи рассмотрим еще детище Майкрософта - Microsoft Tag.

Двухмерный код может быть нанесен множеством способов - струйной печатью, гравировкой, лазером, электролитическими способами и т.д. В зависимости от метода нанесения, код может оставаться на элементе на протяжении всего его цикла использования. Основная красота идеи заключается в возможность использовании смартфона с установленной программой для распознавания информации, зашифрованной в коде.

Существующие на данный момент приложения для считывания баркодов позволяют передавать ссылки, контакты, SMS/email,GPS-координаты, и собственно, просто текст. Поскольку популярность баркодов растет, а это показывает постоянно растущая активность обсуждений этой темы в интернете, очевидно, что это подтолкнет создателей софта для смартфонов к реализации новых идей по использованию баркодов, что еще больше повысит к ним интерес.

QR-код

QR код - сокращение от"Quick Response", "Быстрый отклик", этим названием японские создатели хотели показать, что QR-код позволяет быстро доносить свое содержание до пользователя. QR коды очень распространены в Японии, там они являются самым популярным видом 2D-кодов. Японские производители и рекламщики активно размещают их на визитках, журналах, газетах, листовках, плакатах, досках объявлений, продуктах питания, сайтах и т. д. В Европе и Америке также подхватили эту моду.

Хотя QR коды изначально использовались для учета деталей в машиностроении, сейчас они используются более широко, как для коммерческих систем учета, так и для быстрой доставки информации пользователям мобильных телефонов. QR коды могут хранить контактную информацию, текст, телефонные номера, адреса e-mail и гипертекстовые ссылки. Пользователи с телефоном, оснащенным камерой могут моментально сосканировать QR-код,при этом либо откроется закодированная в QR гиперссылка, либо закодированный контакт добавится в адресную книгу. Удобство использования QR-кода очевидно - вместо запоминания длинной ссылки или адреса e-mail достаточно навести камеру телефона на QR-код, и ссылка будет добавлена в избранное.

Емкость QR-кода

Казалось бы, QR-код подходит лишь для кодирования коротких строк, например, URL или e-mail. Однако емкость QR-кода не так уж мала. Если использовать только цифры, то в него можно запихнуть 7,089 символов, если использовать цифры и латинские буквы, то влезет 4,296 символов. Русского текста в такой картинке поместится чуть более 2 Кб, а это не так уж и мало, особенно учитывая удобство и скорость доставки информации конечному пользователю.

Коррекция ошибок в QR кодах

QR коды используют алгоритм Рида-Соломона(Reed-Solomon) для коррекции ошибок. Это позволяет без проблем считывать коды, которые каким-то образом повреждены - затерты, перечеркнуты, и т.п. QR коды имеют 4 уровня коррекции ошибок, которые отличаются количеством информации для восстановления и соответственно количеством полезной информации,которую можно восстановить при повреждении кода. Уровни коррекции и соответствующие проценты информации, которые возможно восстановить,следующие: L-7%, M-15%, Q-25%, H-30%. Коррекция обеспечивается некоторой избыточностью и дублированием информации.

DataMatrix код

Штрихкод DataMatrix на 30-60% меньше по площади, чем QR, содержащий идентичные данные. DataMatrix - типичный представитель семейства 2D-баркодов, позволяющий закодировать до 3Кб информации. DataMatrix, как и все другие подобные баркоды, содержит информацию для восстановления, которая позволяет восстановить закодированную информацию при частичном повреждении кода.

Каждый код DataMatrix содержит две сплошные пересекающиеся линии в виде буквы L, для ориентации считывающего устройства (обычно слева и снизу диаграммы), две другие границы кода состоят из перемежающихся черных и белых точек и служат для указания размеров кода считывающему устройству.

Особенности DataMatrix кода:

• Стандартизация (принят международный стандарт ISO/IES16022, готовится российский стандарт)
• Большая информационная емкость (более 2000 букв или 3000 цифр)
• Высокая скорость распознавания и декодирования
• Низкие требования к качеству поверхности, на которуюнаносится метка
• Распознавание не зависит от фона изображения
• У символа допускается две формы - квадрат и прямоугольник,это облегчает вписывание метки в имеющееся на изделии пространство

Коды DataMatrix используют коррекцию ошибок стандарта ECC200, который, в свою очередь, использует алгоритм Рида-Соломона(Reed-Solomon) для кодирования/декодирования данных. Это позволяет восстановить в случае повреждения кода до 30% полезной информации. DataMatrix коды становятся привычным явлением на конвертах и посылках. Такой код может быть быстро прочитан сканером, что позволяет отслеживать корреспонденцию довольно эффективно

В промышленности DataMatrix применяют для маркировки различных элементов.

Microsoft Tag

Microsoft Tag представляет собой двухмерный цветной штрихкод (High Capacity Color Barcode). Ключевое отличие здесь в слове ЦВЕТНОЙ. Считается, что этот тип кода гораздо лучше распознается. Даже расфокусированный код (часто камеры мобильных телефонов без автофокуса) можно прочесть.

При этом сам Microsoft Tag хранит минимальное количество информации - собственный номер длиной 13 байт + 1 контрольный бит. Программа распознавания уже отправляет этот номер на сервер, который и выдает хранимую в этом коде информацию. Поэтому и Tag - код от Майкрософта это фактически ссылка на запись в базе данных. Информацию содержат только небольшие кружочки в центрах треугольников и концы синхронизационных линий. Поэтому возможны Microsoft Tag и с рисунками. Поскольку при каждом считывании происходит обращение к серверу системы, то можно проследить сколько пользователей "прочли" код. Это же является и недостатком - для пользования кодом требуется обязательное подключение к интернет. Для воспроизведения кода необходимо цветное печатающее устройство.

Штриховые коды стали для нас привычной частью реальности. Мы принимаем их как должное, встречая на упаковках различных товаров, буклетах, документах, вывесках на улицах и табличках на культурных достопримечательностях. А знали ли вы, что существует большая разница между линейными и двухмерными штрих-кодами? А что такое QR-код? Предлагаем вам разобраться во всем этом вместе.

Сначала определимся с ключевым понятием.

Штриховой код - определенная последовательность черных и белых полос, которая представляет заданную информацию в виде, удобном для считывания техническими устройствами. Обычно та же информация для клиента, посетителя, потребителя дублируется печатным текстом вблизи этого изображения.

Сфера применения линейных и двухмерных штрих-кодов сегодня необычайно широка - это торговля и библиотечное дело, складской учет и охранные системы, почта и обработка документов, различные технологические процессы на производстве.

История полезного изобретения началась в 1938 г. Связана она с именами трех молодых изобретателей - Б. Сильвера, Н. Д. Вудланда, Д. Джохансона. Интересно, но первую модель штрих-кода Вудланд нарисовал на песке. Как он позже признался, на изобретение его вдохновила азбука Морзе (фактически Вудланд просто удлинил точки и тире) и оптические дорожки (способ прочтения зашифрованной информации). Патент США был получен учеными в 1952 году.

Линейный и двухмерный

Линейные коды были использованы сами первыми. Здесь информация может считываться сканером только в одном направлении - по горизонтали. Самой распространенной символикой считается EAN, которую вы можете разглядеть на картинке ниже.

Главное достоинство линейных штрих-кодов - их простота. Отсюда для считывания требуется недорогая техника. Но прямо выходит и недостаток - подобный код может хранить в себе совсем немного информации (20-30 символов). Чаще всего это определенная числовая последовательность.

А что такое двухмерный штрих-код? Это уже специальный символ, хранящий в себе куда больше данных (вплоть до нескольких страниц текста). Соответственно, сканеры считывают его сразу в двух направлениях - по вертикали и по горизонтали. Главное достоинство: позволяет безошибочно и быстро считывать большой объем информации.

На продукцию, предметы двухмерный штрих-код наносится двумя способами: типографским (пропечатывается на этикетке, упаковке, табличке и проч.) и с использованием специальных самоклеящихся наклеек (печатаются на особых принтерах).

Сканеры

Что такое сканер штрих-кода? Специальные приборы, которые способны верно считывать информацию с линейной либо двухмерной разновидности. Сканер засвечивает штрихи своим осветлителем, после чего читает видимую ему картинку. Прибору важно определить наличие и последовательность черных полос на изображении.

Если устройство не оснащено встроенным декодером (блоком расшифровки закодированной информации), то оно передает в приемник определенную серию сигналов, соответствующую характеристикам черных и белых элементов. Внешний декодер, приемный элемент призван их прочесть.

Если в сканере штрих-кодов уже есть декодер, то данный элемент расшифровывает информацию, после чего передает ее на кассовый аппарат, компьютер в соответствии с сигналами интерфейса.

Отметим, что сегодня сканерами двумерных кодов могут быть не только специальные устройства, но и обычные смартфоны. Достаточно лишь загрузить на аппарат соответствующее программное обеспечение. К слову, в настоящее время многие гаджеты умеют читать QR-коды без установки специальных приложений - достаточно просто навести камеру на символ.

Разновидности двухмерных кодов

Распространено заблуждение, что печать двухмерного штрих-кода - это печать QR-кода. Но это не так. QR является одной из разновидностей штрих-кодов, однако их разнообразие им не ограничивается.

Разбирая линейные и двухмерные штрих-коды, рассмотрим существующие разновидности последних:

• PDF417.
• DataMatrix.
• QR-код.
• Aztec Code.

Предлагаем вам познакомиться с каждой из разновидностей более подробно.

PDF417

Разработчиком этого кода является Symbol Technologies. Изобретение PDF417 явилось миру в 1991 году. Что значит его название? PDF расшифровывается как Portable Data File. А вот с числом интереснее. Каждый такой штрих-код будет состоять из 17-ти модулей. Последние, в свою очередь, имеют по четыре штриха и пробела. В результате - 417.

Можно поспорить, что такой блок, по сути, все же будет одномерным. Целью создателей было упрощение составления кода и последующего дешифрования. Однако это применимо лишь для специальных сканеров. Программы на мобильных устройствах пока что не очень справляются с прочтением PDF417 - "видят" его через раз.

Где можно встретить такое изобретение в современной реальности? В России чаще всего им маркируют алкогольную продукцию. Также PDF417 можно увидеть на билетах "Аэроэкспресса" (электропоездов в Москве, курсирующих между вокзалами и аэропортами).

DataMatrix

Двухмерный матричный штрих-код был изобретен компанией International Data Matrix. В 2005 году она была выкуплена корпорацией "Сименс". Большое влияние на эту разработку оказало вышеописанное изобретение. Сегодня матричный код описывается стандартами ISO. Его использование свободно, не предполагает лицензионных отчислений.

DataMatrix будет представлять собой двухмерную матрицу, состоящую из черно-белых модулей и точек. Их представлено четное количество что по вертикали, что по горизонтали. Блоков может быть от одного до нескольких штук. В каждом из них обязательно наличие двух пересекающихся линий в виде буквы L. Это "шаблон" поиска, помогающий понять ориентацию символа для считывающего устройства.

Две другие стороны блока будут состоять из чередующихся черных и белых точек - они указывают сканеру размер кода. Стандарт коррекции ошибок здесь основан на алгоритме Рида-Соломона (при повреждении кода позволяет восстановить до 30 % информации).

Главное преимущество изобретения - малый размер. Смотрите сами: на пространстве в 2 мм 2 реально зашифровать информацию объемом 50 символов. DataMatrix можно нанести на поверхность множеством способов: гравировка, лазер, струйная печать и проч. Стандартные формы - прямоугольник и квадрат.

DataMatrix используют такие гиганты, как BMW, "Сименс", "Мерседес", "Интел", "Филипс", NASA. В России можно встретить этот двухмерный штрих-код на медицинском рецепте, больничном листе.

QR-код

Перед нами самая распространенная разновидность матричного двухмерного кода. Название происходит от английского Quick Response - "быстрый отклик". Изобретение принадлежит японской компании Denso-Wave. Код был представлен общественности в 1994 году. К слову, в Японии он и получил наибольшее распространение. Более половины абонентов мобильной связи пользуются им. Возможно, причина в том, что QR-код "понимает" символы каны.

Использование данного штрих-кода свободно и бесплатно во всем мире - и для физических, и для юридических лиц. При этом официального стандарта для символа не существует. Его размеры могут колебаться от 11 до 177х177 модулей.

Обязательные компоненты QR-код - это три больших квадрата, окруженные пустым пространством. Именно они помогают сканеру определять позицию символа, корректировать искажение перспективы. Можно разглядеть и еще один малый квадратик - он необходим для определения ориентации служебных сфер. Кроме того, код требует наличие свободного пространства вокруг себя - от 2 до 4 модулей (в зависимости от версии).

Использование QR-кода

Двухмерный штрих-код на налоговой декларации формата QR - далеко не единственное применение этого полезного изобретения. Посмотрим, как обстоит дело в мире:

• Реклама и маркетинг. По ссылке на рекламном щите пользователь может перейти к просмотру промо-ролика, виртуальному магазину заказчика. При этом товар реально заказать тут же по своему смартфону.
• Туризм, музеи, выставки. На популярных достопримечательностях часто появляются таблички с таким кодом. Он помогает перейти к краткой исторической справке, странице в "Википедии", узнать прочую полезную информацию.
• Оформление билетов. Пользователю достаточно сохранить QR-код, предоставленный при покупке билета в интернете, на свое мобильное устройство. Далее картинка на экране гаджета прикладывается к специальному считывателю на вокзале или в аэропорту.
• Визитки. Вся информация о владельце лаконично зашифрована в коде. Что удобно, при его сканировании данные о человеке автоматически сохраняются в гаджете.

В России можно наблюдать и еще одно нововведение - двухмерные штрих-коды на квитанции по оплате коммунальных услуг. Расшифровать их может обычный смартфон с установленной программой по чтению QR-кода.

Aztec Code

Во многом похож на предыдущий. Создатели, компания Welch Allyn, этого и не скрывают. Главной их задачей стало объединение в своем изобретении самого лучшего из существующих разработок. В 1995 году оно было представлено публике. Вначале код запатентовали, но потом открыли свободное использование.

Символ только квадратный, содержит от 15 до 151 модулей. Они могут объединяться в блоки. Главные элементы: "мишень", элементы для ориентации, слои данных, решетка привязки.

В РФ Aztec Code печатает на своих билетах авиакомпания S7 Airlines. Для этих целей он также был выбран основным международной ассоциацией воздушного транспорта.

Двухмерные коды, так же как и линейные, оказались незаменимы в современной реальности. Главное их преимущество - в кодировании больших объемов информации.

14.12.2009

История появления и развития популярных двумерных штриховых кодов

В течение многих лет штриховые коды продвигали в качестве машиночитаемых регистрационных знаков. Каждый знак содержал уникальный серийный номер, закодированный с использованием черных и белых штрихов, который являлся ключом к базе данных, содержащей подробную информацию. Такой подход предлагали эксперты. Однако многие потребители хотели, чтобы кодировалось большее количество информации. Они хотели, чтобы штриховые коды являлись своего рода портативной базой данных, а не просто ключом к ней.

Тенденция к созданию портативных баз данных впервые появилась в 1984 г., когда Automotive Industry Action Group (AIAG) опубликовала стандарт приложения в отношении идентификационных меток для автозапчастей при транспортировке, которые состояли из четырех «сложенных» (стековых) штрих-кодов Code 39. Эти сложенные штриховые коды содержали номер запчасти, количество, имя поставщика и серийный номер.

Первый по-настоящему двумерный был представлен в 1988 г. Intermec Corporation, когда они объявили о введении Code 49. После введения Code 49 были разработаны или модернизированы шесть других кодов, отвечавших потребности вместить портативную базу данных в максимально малое пространство.

В настоящее время для описания этого нового класса символов для доступа к информации используются несколько терминов. Двумерный код, или 2-D-код является общим для всего данного класса.

Термины «сложенная символика»или «многорядный код» применяются в отношении символики, состоящей из последовательностей одномерных кодов. Данные закодированы с использованием последовательностей штрихов и промежутков между ними различной ширины.

Термин «матричный код» применяется в отношении двумерных кодов, кодирующих информацию с помощью расположения темных участков в матрице. Каждый темный элемент имеет один и тот же размер, а информация кодируется расположением элемента.

Обычный штриховой код является «вертикально избыточным», что означает, что та же информация повторяется в вертикальном измерении. Верхняя часть штрихов может быть срезана безо всякой потери информации. Однако вертикальная избыточность позволяет считывать символы с полиграфическими дефектами, например, пятнами или пробелами. Чем выше штрихи, тем больше вероятность, что хотя бы одну полосу штрихового кода можно считать.

Двумерный код хранит информацию по всей высоте и длине символа. В действительности, все созданные людьми алфавиты представляют собой двумерный код. Так как оба измерения содержат информацию, по крайней мере, часть вертикальной избыточности становится ненужной. В этом случае необходимо использовать другие методы для предотвращения неправильного считывания, а также для обеспечения приемлемого коэффициента успешного считывания. Предотвращение неправильного считывания - относительно простая задача. Большинство двумерных кодов содержат контрольные слова для обеспечения точного считывания. Обеспечение приемлемого коэффициента считывания – это другая задача, и пока еще не проводилось исследований по его оценке.

Вначале двумерные символики разрабатывались для применения только в тех случаях, когда идентификационный символ необходимо было разместить на небольшом пространстве. Впервые эти символы были применены в медицинской промышленности на упаковках, содержащих лекарственные средства в дозах на один прием. Эти упаковки отличались маленькими размерами, и там совсем не было места для размещения штрихового кода. Представители электронной промышленности также с самого начала проявили интерес к высокоплотным двумерным символикам, так как в электронных схемах чрезвычайно мало свободного места.

Сравнительно недавно возможность кодировать портативные базы данных сделала двумерные символики популярными даже в тех областях, где наличие свободного пространства для размещения кода не главное. Один из примеров – хранение информации об имени, адресе и демографических данных при прямой почтовой рассылке.

Трехмерный штриховой код (рельефный штриховой код (Bumpy Barcode ))

Трехмерный штриховой код – это на самом деле любой линейный (одномерный) код (например, Code 39 или Code 128), тисненный на поверхности. Этот код считывается с учетом различий высоты, а не контраста, с целью различения штрихов и промежутков между ними, с помощью специального считывающего устройства. Этот код может использоваться, когда отпечатанные этикетки невозможно наклеить на поверхность или когда они могут быть повреждены в агрессивной или разрушающей среде. На них может быть нанесена краска или покрытие и, тем не менее, их легко можно считать. Они могут быть постоянной особенностью предмета, что исключает неправильную маркировку.

3-DI был разработан Lynn Ltd и является фирменным кодом. В 3-DI используются небольшие круговые символы. Он наиболее подходит для нанесения идентификационных меток на блестящую изогнутую металлическую поверхность, например, на хирургические инструменты.

ArrayTag

ArrayTag был разработан д-ром Уорреном Д. Литтлом (Dr. Warren D. Little) в Университете Виктории и является фирменным кодом. Символ состоит из простых шестиугольных символов с дополнительной границей, которые наносятся либо отдельно, либо группами в определенной последовательности. ArrayTags могут кодировать сотни опознавательный знаков и считываются на расстоянии до 50 метров. Они оптимальны для считывания на различном расстоянии и при различном освещении. Основная область применения этого кода – отслеживание лесо- и пиломатериалов.

Aztec Code

Aztec Code был разработан Энди Лонакром (Andy Longacre) из Welch Allyn Inc. в 1995 г.. Этот код открыт для общего пользования. Aztec Code разрабатывался для обеспечения простоты печати и декодирования. Квадратные символы расположены на квадратной сетке с квадратной мишенью «кошачий глаз» в центре. Самый маленький символ Aztec Code представляет собой квадрат 15x15 модулей, а самый большой - 151х151. Самый маленький символ Aztec Code кодирует 13 цифровых или 12 буквенных знаков, в то время как самый большой символ Aztec Code кодирует 3832 цифровых или 3067 буквенных знаков, что составляет 1914 битов информации. Этот код не требует «зоны молчания» за пределами символа. В целом предлагается 32 размера символов и пользователь сам определяет уровень кодирования исправления ошибок по технологии Рида-Соломона (Reed-Solomon) – от 5% до 95%. Рекомендуемый уровень – 23 % размера символа плюс 3 кодовых слова Рида-Соломона.

Все восьмиразрядные значения могут быть закодированы. Значения 0 - 127 интерпретируются как набор знаков ASCII, а 128 – как ISO 8859-1, Latin Alphabet No. 1. Знаки, не несущие информацию, могут кодироваться с использованием FNC1 для совместимости с некоторыми существующими приложениями и escape-фразами ECI для стандартизированного кодирования информации об интерпретируемых блоках данных.

Small Aztec Code

Small Aztec Code представляет собой компактную версию Aztec Code, используемую для кодирования коротких блоков данных (до 95 знаков). Меньшее пространство используется благодаря снятию одной комбинации кругов с шаблона поиска, отсутствию координатной сетки и использованию более коротких блоков данных, ограничивающих символ четырьмя уровнями данных. В остальном, правила кодирования в основном те же, что и в отношении стандартного Aztec Code. Символы Small Aztec полностью совместимы с дешифратором, применяемым для стандартных символов Aztec, поэтому оба вида этого кода могут применяться в одних и тех же областях.

Существуют четыре возможных размера символов Small Aztec. Как и в стандартном Aztec Code, символы первого и второго уровней применяют шестиразрядные кодовые комбинации для исправления ошибок, а символы третьего и четвертого уровня используют восьмиразрядные кодовые комбинации. Несмотря на то, что четырехслойный символ содержит 76 кодовых комбинации, лишь 64 из них могут быть кодовыми словами. Таким образом, символы Small Aztec могут кодировать лишь 512 битов информации (обычно около 95 знаков или 120 цифр).

Codablock

Codablock – это сложенная символика на основе ICS Identcode-Systeme. Он был разработан Генрихом Элманном (Heinrich Oehlmann) и изначально представлял собой пакет символов Code 39.

Каждый символ Codablock содержит от 1 до 22 рядов. Число знаков в ряду является функцией x-размера символа. Иными словами, каждый ряд может содержать разное количество символов. Каждый символ имеет начальные и конечные штрихи по всей высоте символа. Каждый ряд имеет двузначный указатель ряда, а последний ряд символа может иметь дополнительный контрольную цифру. Программа печати символа должна рассчитывать не только число необходимых рядов, как в других сложенных символиках, но также определять число знаков в ряду и плотность печати, необходимые для наилучшего размещения информации в символе Codablock.

Данный код представляет собой непрерывный тип штрих-кода переменной длины, который может кодировать набор знаков Code 39 (10 цифр, 26 букв, пробел и 6 символов). Его плотность не больше плотности символа Code 39 при определенной плотности печати. Например, максимальная плотность печати - 56 буквенно-цифровых знаков на 1 квадратный дюйм для символа, имеющего 7,5 mils (1 мил – 1 тысячная дюйма) и соотношение штриха 2/1.

В настоящее время используется версия Codablock F, которая в целом представляет собой набор нескольких уровней символов Code 128. Символ Codablock F состоит из 2 - 44 рядов, в каждом из которых не больше 62 символов. Каждый ряд считывается стандартным считывающим устройством для Сode 128 и содержит дополнительную информацию в отношении нумерации рядов и размера символов для того, чтобы собрать декодированные выходные сигналы с каждого ряда для воспроизведения полного сообщения в правильной последовательности.

Преимуществом этого кода является то, что его можно считывать сканером с движущимся лазерным лучом без особых отклонений искажений. Codablock был принят немецкими станциями заготовки донорской крови для идентификации крови.

Code 1 (Code One)

Code 1 был изобретен Тедом Уильямсом (Ted Williams) в 1992 и является самой первой безлицензионной матричной символикой. В этом коде используется шаблон поиска, состоящий из горизонтальных и вертикальных штрихов, пересекающих среднюю часть символа. Символ может кодировать информацию ASCII, информацию по устранению ошибок, управляющие символы и закодированные двоичные данные. Принято 8 размеров – от кода 1A до кода 1H. Код 1A может содержать 13 буквенно-цифровых знаков или 22 цифры, а код 1H - 2218 буквенно-цифровых знаков или 3550 цифр. Самый большой символ имеет 134x в ширину и 148x в высоту. Сам код может иметь разнообразную форму, например, L, U, или T-образную форму.

Code 1 в настоящее время используется в медицинской промышленности для маркировки этикеток медицинских товаров, а также в перерабатывающей промышленности для кодирования содержимого контейнеров для сортировки.

Code 16K

Code 16K был разработан Тедом Уильямсом (Ted Williams) в 1989 как многорядная символика, отличающаяся простотой печати и декодирования. Уильямс разработал также Code 128, а структура 16K основана на Code 128. Название кода не случайное - 128 в квадрате равняется 16 000, или кратко 16K. С помощью Code 16K удалось решить проблему Code 49, структура которого требует большого объема памяти для кодирования и декодирования таблиц и алгоритмов. 16K является сложенной символикой.

Каждый символ Code 16K содержит от 2 до 16 рядов, в каждом ряду 5 знаков ASCII. Кроме того, до 107 16-рядных символов могут быть объединены в цепочку друг с другом, что позволяет кодировать до 8,025 знаков ASCII или 16 050 цифровых знаков. В расширенном режиме первые три знака в каждом 16-рядном символе определяют знаковый режим, порядок шестнадцатирядных символов в блоке и общее число символов в блоке.

Данный код представляет собой непрерывный тип штрих-кода переменной длины, который может кодировать полный комплект из 128 знаков ASCII. Минимальное x-размер - 7,5 mils для каждого символа, который может считываться считывающим устройством. Минимальная высота штриха – в 8 раз больше х-размера. Максимальная плотность записи данных - 208 буквенно-цифровых знаков на 1 квадратный дюйм, или 417 цифровых знаков на 1 квадратный дюйм в том случае, когда символ печатается с х-размером 7.5 mils. В медицинской промышленности, например, символ Code 16K, напечатанный с х-размером 7.5 mils, включающий флаг, десятиразрядную цифру NCD, пятиразрядную цифра, обозначающую срок годности, и 10 буквенно-цифровых знаков кода серии, может быть размещен на символе размером лишь 0,35 дюйма на 0,61 дюйма.

Символы Code 16K могут считываться модифицированным лазером с движущимся лучом или сканерами CCD. Ряды можно сканировать в любом порядке. После того, как считан последний ряд, устройство, считывающее штрих-код, выстраивает информацию в правильной последовательности. Этикетки могут печататься с помощью стандартных технологий печати. Судя по всему, не существует патента США.

Code 49

Code 49 был разработан Дэвидом Элаисом (Favid Allais) в 1987 в Intermec Corporation с целью решения задачи размещения большого количества информации в символе очень малых размеров. Code 49 решает эту задачу с помощью использования последовательностей символов штрих-кода, расположенных в несколько уровней друг над другом. Каждый символ может иметь от двух до восьми рядов. Каждый ряд состоит из начальной зоны молчания, стартовой комбинации, четырех информационных слов, кодирующих восемь знаков, где последний знак – знак проверки строк; стоповую комбинацию и завершающую зону молчания. Каждый ряд кодирует информацию с помощью 18 штрихов и 17 пробелов и разделяется высоким модульным разделительным штрихом (разделителем рядов).

Данный код представляет собой непрерывную символику переменной длины, которая может кодировать полный набор из 128 символов ASCII. В действительности его структура является неким гибридом UPC и Code 39. Intermec сделал этот код общедоступным (безлицензионным).

При минимальном х-размере 7.5 milsм каждый символ может считываться любым считывающим устройством. Если х-размер составляет 7,5 mils, а минимальная высота восьмирядного символа – 0, 5475 дюймов, то максимальная предполагаемая плотность составит 170 буквенно-цифровых знаков на один квадратный дюйм. В медицинской промышленности размер символа, включающего флаг, десятизначную цифру NDC, пятизначную цифру срока годности и десятизначный буквенно-цифровой код партии, составит 0,3 дюйма на 0,53 дюйма. Размер пятнадцатизначного символа Code 49, обозначающего серийный номер печатной платы, составит всего 0,1 дюйм на 0,3 дюйма.

Сканирование Code 49 может производиться с помощью модифицированных сканеров с движущимся лазерным лучом или сканера CCD. Intermec производит сканеры CCD, которые могут декодировать символы Code 49 наряду со стандартными штрих-кодовыми символиками. Этикетки могут печататься с использованием стандартных технологий печати.

ColorCode

Разработанный учеными Университета Yonsei (Корея), ColorCode™ представляет собой фирменную двумерную штрих-кодовую систему, предназначенную для хранения URL, которая может считываться камерой мобильного телефона. С его помощью камера определяет индексированные коды, которые в свою очередь связаны с соответствующей информацией. Матрица, состоящая из отдельных блоков и аналоговых данных, касающихся числа цветов, оцифровывается, а затем обрабатывается выделенным сервером с использованием зарегистрированных адресов этих кодов.

CP Code

CP Code – фирменный код, разработанный CP Tron, Inc. Он состоит из квадратных матричных символов с L-образной периферийной мишенью и прилегающих установочных меток. Визуально этот код напоминает Data Matrix Code.

DataGlyphs

DataGlyph – оригинальный код, разработанный Xerox PARC . Этот код состоит из комбинации маленьких «/» и «/» на сером фоне, кодирующих двоичную информацию, включая синхрогруппы и коррекцию ошибок. Каждый знак может иметь в длину 1/100 дюйма (0.25мм). Данный код обеспечивает плотность 1000 байтов из 8 битов на 1 квадратный дюйм. DataGlyph допускает наличие чернильных меток, низкое качество изображения и даже наличие скрепок на символе, благодаря внутренней программе коррекции ошибок и случайных элементов.

DataGlyphs разработан таким образом, что он обладает способностью сливаться с дизайном продукции, на которой он напечатан. DataGlyphs может быть логотипом или фоном для текста или изображения. Области применения – опросные листы, бланки для ответа при прямой рассылке и визитные карточки. Символы могут считываться с помощью программ сканирования изображения.

Data Matrix

Data Matrix, разработанный Siemens, представляет собой двумерный код, предназначенный для размещения большого количества информации на очень ограниченном пространстве. Символ Data Matrix может хранить от 1 до 500 знаков. Размер символа может варьироваться от 1 квадратного mil ила до 14 квадратных дюймов. Это означает, что символ Data Matrix может иметь плотность до 500 миллионов знаков на 1 квадратный дюйм! В действительности, плотность, конечно же, зависит от разрешения при печати и используемой технологии считывания.

Данный код обладает рядом других интересных особенностей. Так как информация кодируется абсолютным, а не относительным положением точки, она не подвержена влиянию дефектов печати, подобно обычным штриховым кодам. Схема кодирования имеет высокий уровень избыточности информации, «рассредоточенной» на поверхности символа. По данным компании, это позволяет правильно считывать символ, даже если часть его отсутствует. Каждый символ Datacode имеет две прилежащие стороны в виде сплошных штрихов, а остальные символы печатаются в виде комбинаций квадратных точек, расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга. Такие изображения используются для обозначения как ориентации, так и плотности печати символа.

Существуют две основные подгруппы символов Datamatrix. Те, которые используют сверточное кодирование для исправления ошибок и применялись для установки большей части систем Datamatrix, имеют обозначения от ECC-000 до ECC-140. Вторая подгруппа обозначается ECC-200 и использует технологии исправления ошибок по методу Рида-Соломона. Все символы подгруппы ECC-000 - 140 имеют нечетное число модулей вдоль каждой стороны квадрата. Символы ECC-200 имеют четное число модулей на каждой стороне. Максимальная информационная емкость символа ECC-200 составляет 3116 цифровых знаков, или 2335 буквенно-цифровых знаков на 1 символ, представляющий собой квадрат из 144 модулей.

Наиболее популярные области применения Datamatrix – это маркировка предметов малых размеров, например интегральных микросхем и печатных плат. В этих случаях используется способность этого кода кодировать приблизительно пятьдесят единиц информации на поверхности символа размерами 2 или 3 квадратных мм, а также тот факт, что он может считываться при контрастности всего лишь 20 процентов.

Этот код может считываться с помощью видеокамеры CCD или сканера CCD. Символы размерами от одной восьмой квадратного дюйма до семи квадратных дюймов могут считываться на расстоянии до 36 дюймов. Обычная скорость считывания - 5 символов в секунду.

Datastrip Code

Datastrip Code вначале назывался Softstrip и был разработан Softstrip Systems. Эта самая ранняя из двух двумерных символик. Данный оригинальный код в настоящее время принадлежит Datastrip Inc. Это запатентованная система кодирования и сканирования, позволяющая печатать информацию, изображения и даже оцифрованный звук на простой бумаге и очень сжатом формате и безошибочно считывать их при помощи компьютера.

Основные компоненты Datastrip – напечатанные графические изображения (the Datastrip) и оптико-электронные считывающие устройства. Код Datastrip представляет собой матричное изображение, состоящее из очень маленьких прямоугольных черных и белых областей (DiBits). Маркеры с одной стороны и по верхней полосе (указатель начала строки, шахматный шаблон и рамка) содержат установочную информацию для устройств, предназначенных для считывания Datastrip Code, и обеспечивают неискаженность данных. Информация в заголовке содержит подробности о данных, хранящихся в полосе: название файла, число байтов, плотность слоя данных и т.д. Метод кодирования Datastrip, включающий биты контроля четности в каждую кодируемую строку, обеспечивает очень высокую надежность и возможность коррекции ошибок.

Полосы информации обычно имеют 5/8 дюймов в ширину и 9 дюймов в длину. Плотность данных варьируется от 150 до 1 000 байтов на 1 квадратный дюйм в зависимости от технологии печати, используемой при их производстве. Datastrip Code может успешно производится с помощью большинства матричных лазерных принтеров (включая высокоскоростные лазерные принтеры), а также струйных или термографических печатных устройствам. Datastrip Code может воспроизводиться на большей части видов бумаги (включая газетную бумагу) и пластмассе, с использованием обычных технологий печати – от офисных фотокопировальных устройств (для полос с меньшей плотностью) до скоростных ролевых печатных машин. Полосу с низкой плотностью (до 1 100 байта на 1 9-дюймовую полосу) могут изготавливаться на матричных принтерах. Полосы, содержащие до 3 500 байтов, могут изготавливаться с помощью лазерных принтеров. Полосы с очень высокой плотностью (до 4 800 байтов) требуют более сложных технологий изготовления с использованием фотографических технологий.

Datastrip Code может считываться специальными считывающими устройствами, производящимися Datastrip, Inc., при этом считывающее устройство должно находится в контакте с кодом. Вначале данный код продвигали как технологию, позволяющую считывать программное обеспечение, напечатанное в книгах и журналах. В настоящее время этот код в основном используется для печатания информации на различных удостоверениях.

Dot Code A

Dot Code A (также известный как Philips Dot Code) является одним из немногочисленных точечных кодов. Эта символика разрабатывалась для идентификации объектов на относительно малой площади, или же для прямой маркировки с помощью технологий маркировки, отличающихся низкой точностью. Символ состоит из определенной последовательности точек – от 6 x 6 до 12 x 12, последняя из которых позволяет определять более 42 миллиардов отдельных предметов. Области применения – идентификация лабораторной стеклянной посуды и маркировка белья в прачечной.

Штриховой код High Capacity Color Barcode (HCCB) использует преимущества инновационных устройств обработки изображений, а также другие технологии обработки данных с целью обеспечения хранения информации в очень сжатом виде в аналоговых печатных материалах. Это достигается с использованием штрихкодовых символов различной формы в сочетании с использованием различных цветов для каждого символа. Код защищен авторскими правами.

HueCode – фирменный код, разработанный Robot Design Associates. Этот код состоит из блоков ячеек, содержащих более одного бита информации. Это достигается путем использования различных оттенков серого цвета. Символ может печататься на пластмассе или бумаге. Плотность информации зависит от используемых технологий и варьирует от менее 640 байтов/кВ. дюйм до 40 000 байтов/кВ. дюйм при использовании сублимационных принтеров. HueCode считывается с помощью планшетного сканера, настроенного на 400x400 DPI (количество точек на дюйм) и патентованного программного обеспечения. Код предназначен для хранения текстовой информации на обороте визитных карточек или медицинских карт.

INTACTA . CODE

INTACTA.CODE™ представляет собой фирменный код, разработанныйINTACTA Technologies, Inc. Он может обрабатывать любую двоичную информацию, например, выполняемые файлы, видео, текстовую информацию, аудиофайлы (или сочетание файлов) с применением INTACTA.CODE™ для сжатия, кодирования и коррекции ошибок с целью создания оболочки, позволяющей безопасно дистрибутировать данные, в то же время поддерживая сохранность формата и содержания.

MaxiCode

Maxicode (первоначально именовавшийся UPSCode и иногда Code 6) представляет собой матричный код, разработанный United Parcel Service в 1992. Тем не менее, это не последовательность квадратных точек - MaxiCode состоит из комбинации из 866 переплетающихся шестиугольников, размером 1 дюйм на 1 дюйм. В результате плотность этого кода по крайней мере на 15 процентов выше, чем плотность обычного кода, использующего точки квадратной формы, однако, для печати таких символов требуются принтеры с более высокой разрешающей способностью, например, термографические или лазерные принтеры. В центре символа находиться мишень «кошачий глаз», позволяющий сканеру отличать этикетку независимо от ее положения.

В символе размером 1 дюйм может располагаться около 100 знаков ASCII. Символ может быть прочитан, даже если до 25 процентов его были повреждены, Он также может считываться с помощью камеры или сканера CCD.

MiniCode

MiniCode был разработан Omniplanar, Inc. (теперь принадлежащей Honeywell). Он состоит из квадратных матричных символов и использует патентованную технологию кодирования информации как с низким разрешением (отслеживание/сортировка), так и с высоким разрешением (путевые листы перевозчика).

PDF 417

PDF417 представляет собой многоуровневую символику и был разработан Инджиуном Вангом в 1991 в Symbol Technologies, которая теперь принадлежит Motorola. PDF означает Portable Data File (портативный информационный файл) и символика состоит из 17 модулей, содержащих 4 штриха и промежутки между ними (отсюда число "417"). Код открыт для общего пользования.

Структура кода позволяет размещать от 1000 до 2000 знаков в одном символе с плотность информации от 100 до 340 знаков. Каждый символ имеет стартовую и стоповую группу штрихов протяженностью по всей высоте символа.

Символ PDF417 может считываться с помощью модифицированного ручного лазерного устройства или сканеров CCD. Для печати этой символики следует использовать принтеры с высокой плотностью печати (термографические или лазерные).

Micro PDF417

MicroPDF417 разработан на основе PDF417. Этот код имеет ограниченный набор размеров символов и фиксированный уровень коррекции ошибок для каждого размера. Размеры модулей программируются пользователем таким образом, чтобы символ можно было напечатать на различных принтерах. Символика позволяет хранить до 150 байтов информации, 250 буквенно-цифровых знаков или 366 цифровых знаков. Это достигается путем определения одного из трех режимов сжатия: информационного, текстового или цифрового. Сжатие текстовой информации позволяет кодировать все печатаемые знаки ASCII (включая значения от 32 до 126), а также выделенные управляющие символы. Режим побайтового сжатия позволяет кодировать все возможные 256 восьмизначные символы, включая все знаки ASCII от 0 до 127, и обеспечивает международную поддержку этого набора символов.

MicroPDF417 предназначен для тех областей применения, где символ должен быть меньше, чем допускается при использовании PDF417.

QR Code (Quick Response Code) представляет собой матричный код, разработанный Nippondenso ID Systems и является безлицензионным. Символы QR Code имеют квадратную форму и легко определяются благодаря шаблону поиска, представляющему собой комбинацию вложенных друг в друга перемежающихся темных и светлых квадратов, расположенных по трем углам символа. Максимальный размер символа - 177 квадратных модуля, что позволяет кодировать 7366 цифровых знаков, или 4464 буквенно-цифровых знаков. Одной из важнейших отличительных черт символики является ее способность совершать прямую кодировку символов и литер японского алфавита. QR Code предназначен для быстрого считывания с использованием камер CCD и технологий обработки изображений благодаря шаблону поиска.

Snowflake Code

Snowflake Code – оригинальный код, разработанный Electronic Automation Ltd. в 1981. Он представляет собой определенную комбинацию точек квадратной формы, напоминающую "Dot Code" компании Philips. Он позволяет кодировать более 100 цифровых знаков на площади всего 5мм x 5мм. Программа коррекции ошибок, программируемая самим пользователем, позволяет считывать символы даже в случае повреждения 40% кода.

Код используется в фармацевтической промышленности. Его преимущество заключается в том, что его можно наносить на продукцию многими способами, включая печатные наклейки, чернильную печать, лазерную маркировку, насечку или пробивку отверстий.

SuperCode

SuperCode был разработан Инджиуном Вангом (Ynjiun Wang) в 1994 г. и открыт для общего пользования. Эта символика использует пакетную структуру, то есть является разновидностью многорядной символики. Существуют точные правила горизонтального расположения знаков в пакете, однако допускается большая свобода в вертикальном и горизонтальном расположении пакетов по сравнению с расположением матриц, состоящих из колонок и рядов в многорядной символике. Пакетная структура SuperCode позволяет размещать каждый знак, кодирующий ключевое слово для исправления ошибок, рядом с знаком символа, кодирующим адрес пакета. Таким образом, последовательность ключевых слов известна несмотря на расположение пакета. Это не только позволяет использовать непрямоугольные формы символов, но и делает возможным размещение пакетов таким образом, чтобы они не располагались впритык друг к другу.

Максимальное число знаков в символе при самом низком уровне коррекции ошибок составляет 4 083 буквенно-цифровых знаков, 5 102 цифровых знаков или 2 546 байтов. Символы SuperCode имеют кодовые слова для коррекции ошибок на основе алгоритмов коррекции ошибок Рида-Соломона, которые могут использоваться не только для обнаружения ошибок, но и для коррекции неправильно закодированных или пропущенных кодовых слов. Пользователь может выбрать один из 32 уровней коррекции ошибок.

Ultracode

Ultracode был разработан Zebra Technologies и открыт для общего доступа. Символ состоит из полосы колонок переменной длины, состоящих из элементов изображения, ширина которых не является строго определенной. Код включает цифровой и буквенно-цифровой режимы с новейшими технологиями обработки страницы (язык программирования/код), и различными уровнями коррекции ошибок Рида-Соломона, которые может выбирать сам пользователь. Поддерживается как черно-белая, так и цветная версии, обладающая большей плотностью. В символике используются пары вертикальных колонок из 7 монохромных (черно-белых) или 8 многоцветных (обычно белых, красных, зеленых, синих, бирюзовых, сиреневых, желтых и черных) ячеек для кодирования единицы информации в виде точки на различных уровнях символа (43 уровня языковых групп).

Символики Ultracode отличаются от большинства двумерных штриховых кодов с коррекцией ошибок тем, что отношение высоты символов к их длине такое же, как у существующих линейных штрих-кодов, и поэтому не относятся к числу кодов большой емкости. Ultracode лучше всего подходит для прямой печати с низкой линейной точностью.

Двухмерный штрих код, или 2D, является новейшей разработкой в области штрихового кодирования. Данный вид штрих-кода основывается на принципе кодирования информации не только по горизонтали, как обычные линейные штрих-коды, но и по вертикали . Можно различить два основных вида двухмерных штрих кодов: Stacked linear и Matrix .

Тип Stacked linear увеличивает информацию, которую способен хранить штрих код за счет расположения один над другим. Штрих коды типа Code 16K , Codablock и Code 49 - это самые ранние представители семейства двухмерных штрих кодов. Эти штрих-коды предусматривают среднюю емкость информации (до 144 символов), однако они уступают некоторым последним двухмерным штрих кодам по плотности информации и в том, что они не могут обеспечить коррекцию ошибок. Коррекция ошибок позволяла бы операторам правильно считывать даже минимально поврежденные штрих-коды.

1984 год считается началом развития двухмерных штрих кодом. Тогда Automotive Industry Action Group (AIAG ) опубликовала новый стандарт для маркировки грузов и деталей. Тот стандарт содержал четыре штрих-кода Code 39 типа "stacked" (в переводе с англ. "stacked " - расположенный друг над другом, многоуровневый). Эти коды содержали артикул детали, их количество, информацию об отправителе и серийный номер.

Для того, чтобы Вы смогли убедиться в мощи двухмерного штрих-кода, в количестве информации, которую он способен закодировать непосредственно в своем теле, предлагаем Вам штрихкод стандарта Datamatrix , который содержит первые два абзаца данной статьи.

Первый штрих код, который действительно мог бы называться двухмерным, был представлен компанией Intermec Corporation в 1988 году. Тогда разработчики компании предложили штрих код типа Code 49 . Таким образом, с 1988 года были созданы, или перепроектированы, еще шесть других двумерных символик. Это было сделано с целью создания портативной базы данных в минимально возможном пространстве.

Словосочетание двухмерный код стало наиболее общим наименованием для всего этого класса символик. Названия стековая символика (stacked symbology ) или многорядный код (multi-row code ) более точно отражают сущность серии кодов, в которых данные кодируются в виде нескольких строчек обычных одномерных штрих кодов.

Термин матричный код (Matrix code ) обозначяет двухмерный штрих код, основанный на расположении черных элементов внутри матрицы. Каждый элемент черного цвета имеет одинаковый размер, а позиция элемента кодирует данные.

Двухмерный код содержит кодированную информацию как по горизонтали, так и по вертикали. По причине того, что оба направления являются информативными, теряется возможность использования так называемой вертикальной избыточности. Однако борьба с ошибками при считывании штрих-кода обеспечивается достаточно просто - большинство стандартов двухмерных кодов используют контрольные суммы, которые позволяют гарантировать достоверность вводимой информации.