二维码技术在物流行业中的实际应用

1、 二维码技术在物流行业中的实际应用 绪论 随着信息技术的快速开展， 条码技术也得到了大大的改良并由原来的一维码 开展到了 二维码。 二维码从根本上改良了一维码的缺乏， 从而更加有利于社会的 开展。 本文论述了 二维码的技术原理、开展、应用领域及应用上存在的问题。关 键词：二维码、开展、应用领 域。 人们日常见到的印刷在各种商品外包装上的条形码， 是普通一维条码， 也就 是平常 所说的传统条码。这种条码自本世纪 70 年代初问世以来，得到人们的普 遍关注， 开展十分 迅速。在短短的二十多年时间里， 它已广泛应用于工业、 商业、 交通运输业、 金融、医 疗卫生、 仓储业、邮电及办公自动化等领域。

2、条码的使用， 极大地提高了信息处理的速 度， 提高了工作效率。 八十年代末， 出现了具有更大 信息量的条码 -二维码，条码技术 因此出现了质的飞跃。二维码在与一维码同样 的单位面积上的信息含量是一维码的近百倍， 它不但可以存放数字， 而且可以直 接存放包括汉字在内的所有可以数字化的信息。 例如文 字、图片、声音、指纹等。 二维码的出现是条码技术开展史上的里程碑， 从质的方面提高 了条码技术的应用 水平，从量的方面拓宽了应用领域。在经济全球化、信息网络化、生产国 际化的 当今社会，作为信息交换、传递的介质，二维码技术有着非常广阔的应用前景。 二 维码技术作为一项新技术，逐步为银行、公安、物流等行

3、业所采用。 1999 年 4 月国家经贸 部专门召集有关部门会议，讨论贯彻落实二维码在我国的推广应用。 问题背景 某物流以下简称： A 物流公司 系某有限责任公司控股的全资子 公司， 现已投入使用的物流中心面积达 6 万平方米。多年来， A 物流公司始 终坚持信息化是 现代物流的灵魂，自行设计开发了 ERP、WMS、第三方 物流系统、二维条码、办 公自动化系统0A、物流网站，成功地应用了温 湿度自动监测技术、无线射频技术 RF、电子标签技术、消防安保红外监 控报警技术、GPS监控、业务叫号系统 等，引进了国际先进的托盘提升机、 螺旋输送机、 自动分拣系统等自动化物流设施， 是一个集货品储存、

4、验收养 护、物流加工、 装卸搬运、 集中配送和信息效劳等六大功能于一体的专业化 从作业现场了解到， 在发货前， 需通过自动分拣系统对货品进行分拣， 所 以，仓 管员在库房必须为每一箱货品打印一维码和二维码各一张标签， 并粘 贴在货品外包装 上， 然后通过螺旋输送机进入分拣系统。 其中一维码标签用 于货品在物流基地内部 流通过程中的信息采集； 而二维码标签用于货品在外 部 如医院 流通过程中的信 息采集。条码标签信息是自主开发的管理信息系 统，仓管员通过手持终端远程访问部 署在效劳器的终端软件， 终端软件调用 公司开发的打印组件程序驱动条码打印机打印 条码标签。 公司主要为 A 物流公司供给的设

5、备主要有条码打印机、手持终端、无线 路由等。 其中条码打印机有两种类型：一种是移动打印机，型号为 Zebra QL/420 Plus ，另一 种是台式打印机，型号为 Zebra 888 ; 手持终端采用的是 Motorola MC50 。 二维码类 型采用的是 QR Code, 包含近 400 至 500 个汉字， 标签纸大小为 80 * 40 。 系统试运行时， 台式打印机打印出来的标签上的二维码图像很清晰， 手持终 端对其 识别率很高， 扫描效果很好。 但是移动式打印机打印出来的标签上的 二维码图像很 模糊， 而且还会出现重影现象， 手持终端对其识别率很低， 省 物品编码中心的专业 仪器对

6、其检测出来的参数未到达识别标准。试用期间， 尽管公司采取了一些措施， 如 放大二维码图像大小， 调整打印机参数等， 还 邀请移动条码打印机厂商 -斑马公司 的工程师协助，二维码移动打印问题仍 未得到圆满解决，直接导致 A 物流公司的条码 系统的推广方案被迫搁置。 二维码简介 二维码就是在平面 二维方向 上按照一定规律通过显示黑白相间的图形来 记录数 据信息的媒介。 它可以被图象输入设备或光电扫描设备自动识读以实现信 息自动处理。 相对一维码来说，二维码的主要优点是： 1 高密度编码，信息容量大，可容纳多达 1850 个大写字母或 2710 个数字 或 1108 个字节，或 500 多个汉字 ;

7、 2 编码范围广，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 ; 3容错能力强，具有纠错功能，即使局部损坏的二维码也可以正确得到识读； 4译码可靠性高，二维码的误码率不超过千万分之一； 5可引入加密措施，使得条码信息具有很好的保密性和防伪性。 使用二维码，可以很好的解决如下问题： 1表示包含汉字在内的数据信息。 2在有限的面积上表示大M信息。 3对物品进行精确描述。 4防止各种证件、卡片及单证的伪造。 5在无法连接数据库和不便联网的地方实现数据采集。 二维码分类 按照图形结构来分，常见的二维码可分为行排式二维码和矩阵式二维码。 行排式二维码建立在一维码根底上，按需要由两行或

8、多行的一维码堆积而成。 它在编码 设计、检验原理、识读方式等方面继承了一维条码的特点，其识读 设备、条码印刷与一 维条码兼容。常见的行排式二维码主要有 PDF417、Code 49、Code 16K等，如下列图 1） PDF417可以表示1100个字节； 2） Code 49可以表示全部的 ASCH字符； 3） Code 16K可以表示全字符集的128个字符及扩展 ASC H字符。 矩阵式二维码以矩阵的形式组成， 在矩阵相应元素位置上，用点的出现表示 二进制“ 1, 点的不出现表示二进制的“ 0 一系列的点的排列组合确定了二 维码所代表的意义。矩 阵式二维码是建立在计算机图像处理技术、 组合编

9、码 的根底上的一种新型图形符号自动识读处理码制。 常见的的矩阵式二维码主 要有 QR Code、Date Matrix、Maxicode、Code one 等，如下列图 Grid Matrix Compact Matrix 1) QR Code除外可以表示与 PDF417相同的字符外，还可以表示有效表示 中国汉 字、日本汉字。 2) Data Matrix能表示128个字符及扩展 ASC U字符； 3) Maxicode可表示128个ASC U字符及扩展 ASC U字符； 4) Code one可表示256个ASC U字符，另加4个功能字符及一个填充字 符。 5) Grid Matrix和Co

10、mpact Matrix标准是中国信息产业部于 2006年5月份，所公布 的两项国产行业推荐标准。 二维码技术指标 二维码有最重要的两个技术指标，即单位面积的信息存储容M和信息纠错能 力，这两 个技术指标同时影响着二维码的识别率。 有限的单位面积内信息存 储容M越大，可供 QR Code Date Matrix Maxicode Code one 存储纠错信息越少，纠错能力越低，反之，单位面积的信 息存储容M越小，可供存储 纠错信息越多，纠错能力越强。 问题分析 根据上述二维码的知识， 我们可以分析出， 影响二维码识别率的因素主要包 括以下 方面： a 不同的二维码类型； b） 条码识别设备的

11、能力； c） 二维码图像的打印质量； d） 二维码单位面积的信息存储容量 ; e） 二维码图像生成算法。 由于 A 物流公司的货品信息中包含了汉字信息，所以其二维码必须采用 QR Code。由于台式打印机打印的二维码能够被 MC50很好识别，而移动打印 机打印的 二维码却识别率很低，所以可以排除上述 a和b两个因素的影 响。这样一来，我 们就应该从上述 c、d和e三个因素入手解决问题。 试验过程及解决方案 第一次试验：由于之前没有接触过二维码， 对二维码的知识知之甚少。 首先， 我在 网上到处查找资料， 然后潜心研究二维码相关知识， 最后，我们得出的 结论是，识 别率低主要是纠错能力差的原因造

12、成的； 纠错等级越高， 图像密 度越大，扫描效果 越差； QR Code 最适合存储汉字的。首次试验没有实质性 结果。 第二次试验：采用 QR Code, 通过逐步调整图像大小来提高打印质量， 经过 测试后发 现确实有些效果，能够略微提高识别率。第二次试验收效甚微。 第三次试验： 一位专 门研究打印机的专家提醒， 可以通过调整打印机的速度 和浓度来提高打印质量，但经 过测试后发现效果依然不明显。 第四次试验： 通过与条码事业部的沟通过程中得知， 不同价格的标签纸质量 不一 样。在本次测试过程中， 我用质量最差的标签纸打印出来的二维码根本 无法识别，而 用质量最好的标签纸 理光 打印出来的二维码

13、质量明显提高。 所以，打印纸的质 量好坏严重影响打印质量。 第五次试验：经过与 A 物流公司的工程师讨论，确定把二维码得字符容量 降到 300 个汉字左右， 配合前四次试验的方案， 识别率明显提升， 但是又发 现扫描距离在很 小的范围，这对操作员太麻烦了。 第六次试验：通过研究资料发现， 生成二维码图像的程序算法会影响条码打 印质量。 所以接下来， 我们立即对扫描接口程序结构分析， 发现公司开发的 打印接口程序 PLable.dll 调用了一个第三方二维码生成组件。为了验证程序 算法的影响，我们从网 上下载了一个二维码生成软件 PtBarcodeEnc 试用版 ， 在相同的移动打印机、 相同的

14、标签、 相同的字符数的情况下， 我们发现生成 二维码的程序算法对扫描效果 影响很大。 第七次试验： 经过前面六次之后， 根本上可以确定能解决问题， 关键是能找 到最优 的状态。 所以 ,我们在本次测试中， 设定 5 种不同的图像大小， 4 种不 同的字符容 量， 经过排列组合成 20 种情况，并且把 20 种组合的效果打印出 来，最后得到最优 的效果。 总结七次测试， 我们主要从改变图像大小、 更换二维码生成程序、 提高纸张 质量、 调整打印机参数等四个方案结合起来， 并对接口程序进行优化和完善， 这样就大幅提 升二维码的打印质量。 实施效果 我们从改变图像大小、 更换二维码生成程序、 提高纸

15、张质量、 调整打印机参 数，大 幅提升二维码的打印质量， 把包含 600 个字符容量的二维码在标签纸 打印后，识别 率根本上可以到达 100% ，扫描距离的有效范围在 6CM 至 15CM 之间，经过现场的 真实测试后，二维码已经集成到管理信息系统系统。 在物流行业中的应用分析 物流是生产和消费之间联系的纽带， 如何实现以最小的投入获得最大的经济 效益是商 家普遍关心的问题。 物流条码的出现实现了商品在从生产厂家到运输交 换过程中数据的共 享， 使得信息的传递变得更加方便快捷， 实现了货物与信息的 同步传输。 条码的防伪性 也使得整个物流系统变得平安， 提高了经济效益。 随着 电子信息技术的迅

16、速开展， 网络 逐渐渗透到人们生活的方方面面， 人们可以轻而 易举地在互联网上发布产品信息， 通过网 络传递报价， 甚至在网络上实现电子支 付。这就给电子商务的出现奠定了可靠的物质条 件。 作为物流的另一种方式， 电 子商务的悄然兴起改变了传统概念上的商品交换形式。 在电子商务的购物过程中， 除了供给链管理中条码的应用外， 二维条码还可以作为网上交 易的付款收据， 以 备送货方交货时查验身份之用。 二维码未来的开展趋向 对于二维码，其实在韩国和日本已经有相当程度的应用， 国内二维码的应用 刚刚起步 不久，现在正是热门，由于智能 等的普及，二维码必将越来越受到 年轻人的喜爱，国内 的二维码应用也将越来越普及。 随着国内二维码的普及，应 用二维码必将越来越方便，二 维码的应用前景必将越来越广阔。二维码的主要应 用，主要是电子票务。可作为电影票、公 园门票的电子票据。会议凭据，二维码 可以作为参加会议的凭证。可以作个人身份标识。二 维码记载个人身份信息，可 以作为个人身份表示。我听说国内莫家银行将提出用二维码做为 个人身份标示， 可以用来刷卡，也就是说，你去商场消费，只要扫描下二维码，就可以完 成，非 常方便。还有诸如铁路运营