信息标识技术（条形码、二维码、RFID）关键技术研究 1 项目概况
根据：2017年3月17日和2017年4月6日上海船厂生产亟需填平补齐项目项目组（简称“上船”）与上海船舶工艺研究所（简称611）所领导和四室智能管控研发部有关人员进行的讨论会，会上相关讨论得出的疑问结合智能制造专项等的建设需要对信息标识技术（条形码、二维码、RFID）关键技术进行研究并对相关使用情况给出说明，故对相关关键技术进行研究，使有关技术可以再船舶生产制造和仓储物量等方面得以应用，实现智能制造、精益管理。
2 项目研究内容分析概况
研究信息是识别技术的特点，对相关技术进行系统的介绍。并对各种标识技术进行对比分析。
船厂方向上信息标识技术的分析
后续船舶方向上信息标识还需解决的问题分析
3 条码简介： 3.1 什么是条码？
答：条码是由一组规则排列的条、空或与其相对应的字符组成的标记，用以表示一定的信息。这种用条、空组成的数据编码可以供机器识读，而且很容易译成二进制数和十进制数。这些条和空可以有各种不同的组合方法，从而构成不同的图形符号，即各种符号体系，也称码制，适用与不同的场合。
3.2 一维码简介：
3.2.1 什么是一维条码？
答：一维条码又称线形条码。我们通常把那些只在一个方向（一般是水平方向，在垂直方向则不表达任何信息）表达信息的条码叫一维条码。如：我们经常看到的各种商品上的条码、挂号信和特快专递上的条码都属于一维条码。目前使用频率最高的几种码制是：EAN、UPC、三九码、交插二五码和128码。
3.2.2 维条码目前都有哪些应用？
答：一维条码广泛的应用于仓储、邮电、运输、商业盘点等许多领域。应用最广泛、最为人们熟悉的还是通用商品流通销售领域的POS（Point Of Sale）系统，也称为销售终端或扫描系统。北美、欧洲各国和日本普遍采用POS系统，其普及率已达95%以上。条形码技术在电子政务公文流转领域的应用始于远光公司在1999年研发的公文流转智能管理系统，该系统应用在我国最大的机要文件交换机构——国务院办公厅中央国家机关机要文件交换站中，这是全国第一个将条形码自动识别技术应用于公文流转领域的信息管理系统。
3.3 二位码简介
3.3.1 什么是二维条码？
答：在水平和垂直方向的二维空间存储信息的条码， 称为二维条码。 二维条码是一种
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高密度、高信息含量的便携式数据文件，是实现证件及卡片等大容量、高可靠性信息自动存储、携带，并可用机器自动识读的理想手段，能够不依赖数据库及通讯网络而单独应用。
3.3.2 二维条码是如何分类的？
答：从结构上讲，二维条码分为两类，其中一类由矩阵代码和点代码组成，其数据是以二维空间的形态编码的；另一类由多行条码符号组成，其数据以成串的数据行显示。常用的码制有CODE49、CODE16K、PDF417。PDF是便携式数据文件（PORTABLE DATA FILE）的缩写，417则与宽度代码有关，用来对字符编码。PDF417 由美国Symbol公司研制，是中国现行唯一通过国家标准认证的二维条码。
3.3.3 二维条码有哪些特点？
答：二维条码密度高，信息含量大，保密、防伪性能好，可以将照片、指纹、掌纹、视网膜、声音、签名、文字等凡可数字化的信息进行编码。因此二维条码是实现证件、卡片、档案、照片、票据等大容量、高可靠性信息自动存储、携带并自动识读的理想的方法。
3.3.4 二维条码有哪些应用？
答：二维条码技术已广泛应用在国防、公共安全、交通运输、医疗保健、工业、商业等领域。如，在交通管理中，在驾驶证年审通知单或执照上印刷一个条码，就可将所有年审或颁发新牌照所需要要的信息放在二维条码里。工作人员只需扫读一下通知单或执照上的二维条码，便可以获取全部审验所需信息。
3.4 条码是如何生成和打印的？打印条码需要哪些设备？
答：使用条码软件，只需输入相关信息，就能够自动生成条码。条码可以通过普通的激光打印机打印，也可以通过条码打印机打印，如果需要将条码打印在标签上，就必须选用条码打印机打印。条码打印机按照所采用的打印原理主要分为热敏方式和热转印方式条码打印机。
直接在热敏标签纸上打印条码，不需使用碳带；热转印式条码打印机通过碳带在标签纸上进行条码打印，通常包含热敏打印功能。
3.5 一维条码与二维条码对比
3.5.1 有哪些区别和使用上的区别？
答： 请见一维条码和二维条码对比表。
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A外观：
一维条码： 一维条码是由纵向黑条和白条组成,黑白相间、而且条纹的粗细也不同,通常条纹下还会有英文字母或阿拉伯数字.
二维条码： 二维条码通常为方形结构,不单由横向和纵向的条形码组成,而且码区内还会有多边形的图案,同样二维条码的纹理也是黑白相间,粗细不同,二维条码是点阵形式！
B、作用：
一维条码： 可以识别商品的基本信息,例如商品名称、价格等,但并不能提供商品更详细的信息,要调用更多的信息,需要电脑数据库的进一步配合. 二维条码： 不但具别识别功能,而且可显示更详细的商品内容.例如衣服,不但可以显示衣服名称和价格,还可以显示采用的是什么材料,每种材料占的百分比,衣服尺寸大小,适合身高多少的人穿着,以及一些洗涤注意事项等,无需电脑数据库的配合,简单方便.
条码类型 一维条码 优点 技术成熟、使用广泛、 设备成本低廉、点阵图形， 信息密度高，数据量大、 二维条码生成后不可更改，安全性高 二维条码 具备纠错能力 支持多种文字，包括英文、中文、数字等 可将照片、声音等内容进行数字化编码 编码专利权、需支付费用 缺点 信息量少、只支持英文或数字、 需与电脑数据库结合
要提高条形码的信息数据密度,又要在一个固定面积上印出所需数据,可用二种方法来解决：
(1) 在一维条形码的基础上向二维条形码方向扩展,
(2) 利用图像识别原理,采用新的几何形体和结构设计出二维条形码.
前者发展出堆叠式(Stacked)二维条形码,后者则有矩阵式(Matrix)二维条形码之发展,
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构成现今二维条形码的两大类型.具有代表性的堆叠式二维条形码有PDF417, Code16K, Supercode, Code49等.具有代表性的矩阵式二维条形码有GM、CM、QR Code, DataMatrix, Maxicode,等. 其中的旭感公司的GM、CM码已被选为我国二维条形码的国家标准,成为国内唯一拥有自主知识产权的条形码行业标准.
3.5.2 一维条码、二维条码技术简介 3.5.2.1 一维条码（1D Barcode）
一维条码只是在一个方向（一般是水平方向）表达信息，而在垂直方向则不表达任何信息，其一定的高度通常是为了便于阅读器的对准。
一维条码的应用可以提高信息录入的速度，减少差错率，但是一维条码也存在一些不足之处：
* 数据容量较小： 30个字符左右 * 只能包含字母和数字
* 条码尺寸相对较大（空间利用率较低） * 条码遭到损坏后便不能阅读
3.5.2.2 二维条码（2D Barcode）
在水平和垂直方向的二维空间存储信息的条码， 称为二维条码（2-dimensional bar code）
[1] 二维条码技术简介： 所谓二维条码，简单地说就是将一维条码存储信息的方式在二维空间上扩展，从而存储更多的信息，从一维条码对物品的\标识\转为二维条码对物品的\描述\。
使用二维条码可以解决如下问题： （1）、表示包括汉字、照片、指纹、签字在内的小型数据文件； （2）、在有限的面积上表示大量信息； （3）、对\物品\进行精确描述； （4）、防止各种证件、卡片及单证的仿造； （5）、在远离数据库和不便联网的地方实现数据采集。
美国Symbol公司1991年正式推出的PDF417的二维条码，简称为PDF417条码，目前已成为通用的国际标准。PDF417二维条码具有如下的技术特点：
（1）信息容量大：PDF417条码可容纳1850个大写字母或2710个数字或1108个字节，比普通条码信息容量约高几十倍。
（2）编码范围广：该条码可以把图片、声音、文字、签字、指纹等可以数字化的信息进行编码，用条码表示出来。
（3）容错能力强：该条码采用世界上最先进的数学纠错理论和技术，可以有效防止译码错误，提高译码速度复原受损信息。
（4）译码可靠性高：它比普通条码译码错误率百万分之二要低得多，误码率不超过千万分之一。
（5）保密性、防伪性好：它具有多重防伪特性，其信息按密码格式编码，采用软件加密，并可以利用所包含的信息如指纹、图片等进行防伪。另外，还可以采用隐形条码防伪。
（6）易制作，持久耐用：条码可以印在各种载体上，可以使用多种印刷技术，条码阅读不需要物理接触，不受读取次数限制。
（7）成本低：它的成本远远低于磁带等存储介质，在网络连通情况不好时，可以通过
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传真方式把大量信息的二维条码传送给对方。
（8）条码符号形状、尺寸大小比例可变：在保持条码所表示的信息两不变的情况下，PDF417条码的形状、尺寸和大小可以根据载体面积、业务需要和美工设计进行调整。
3.5.3 二维条码是否能取代一维条码？
答：二维条码不能取代一维条码。 一维条码的信息容量小，依赖数据库及通讯网络，但识读速度快，识读设备成本低；而二维条码数据容量大，不用依赖数据库及通讯网络，但是条码密度大时识读速度较慢而且识读设备成本较高。二维条码和一维条码各自发挥不同的作用，不能相互取代。
我们最为熟悉的是条码在超市中的应用，超市的所有商品上都有一维条码的标识，这些标识其实只含有一串数字信息，收银员扫描条码后显示的商品名称、价格等信息都是通过这串数字信息访问数据库的结果。如果将这些一维条码替换为二维条码，将商品的相关信息存储在二维条码中，虽然扫描后可以不需要访问数据库直接获得相关信息，但是商品流通中各个环节对价格等的控制就无法实现了，因此是不可行的。
在公文流转中，一维条码主要应用于标识一份文件，通过采集一维条码的信息就可以快速准确的追踪文件的流转过程；二维条码主要用于带载信息，将文件的文号、标题、主题词等存储起来，接收文件的单位扫描二维条码就可以获取这些信息，不需要重复录入。
如果将信封上的一维条码替换为含有文件相关信息的二维条码，文件的信息就有可能造成失泄密现象；文件上的二维条码在印刷过程中就印制好了，成批印刷的所有二维条码所包含的信息都是一样的，但是文件在流转过程中，要求每份文件都必须有唯一的编码用于识别该文件，因此，这里的一维条码不能够被二维条码替换。
4 RFID简介 4.1 什么是RFID？
1RFID是Radio Frequency Identification的缩写，即射频识别。常称为感应式电子晶片或近接卡、感应卡、非接触卡、电子标签、电子条码，等等。
一套完整 RFID系统由 Reader 与 Transponder 两部份组成 ,其动作原理为由 Reader 发射一特定频率之无限电波能量给Transponder,用以驱动Transponder电路将內部之ID Code送出，此时Reader便接收此ID Code。 Transponder的特殊在于免用电池、免接触、免刷卡故不怕脏污，且晶片密码为世界唯一无法复制，安全性高、长寿命。
RFID的应用非常广泛，目前典型应用有动物晶片、汽车晶片防盜器、门禁管制、停车场管制、生产线自动化、物料管理。RFID标签有两种：有源标签和无源标签。
以下是电子标签内部结构:芯片+天线与RFID系统组成示意图
4.2 什么是电子标签？
电子标签即为 RFID 有的称射频标签、射频识别。它是一种非接触式的自动识别技术，通过射频信号识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，作为条形码的无线版本，RFID技术具有条形码所不具备的防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大、标签上数据可以加密、存储数据容量更大、存储信息更改自如等优点。
4.3 什么是RFID技术？
RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。
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