漢信碼

識讀漢信碼符號的設備

由中國物品編碼中心完成的國家“十五”重大科技專項——《二維條碼新碼制開發與關鍵技術標準研究》取得了突破性成果,研究成果包括:研究開發漢信碼新碼制、開發漢信碼生成軟體、開發漢信碼識讀技術及演演算法、漢信碼硬體設備研發、漢信碼裝備研製、漢信碼通訊技術研發以及編製漢信碼國家標準等的系列工作。

簡介


開發始末

2005年12月26日,由2位院士(倪光南、何德全)擔任組長的專家組對《二維條碼新碼制開發與關鍵技術標準研究》進行了鑒定,專家們一致認為:該課題攻克了二維條碼碼圖設計、漢字編碼方案、糾錯編解碼演演算法、符號識讀與畸變矯正等關鍵技術,研製的漢信碼具有抗畸變、抗污損能力強,信息容量高等特點,達到了國際先進水平。專家們建議相關部門儘快將該課題的研究成果產業化,並積極組織試點及推廣,同時建議將漢信碼國家標準申報成為國際標準。
中國物品編碼中心在完成國家重大標準專項課題《二維條碼新碼制開發與關鍵技術標準研究》的基礎上,於2006年向國家知識產權局申請了《糾錯編碼方法》、《數據信息的編碼方法》、《二維條碼編碼的漢字信息壓縮方法》、《生成二維條碼的方法》、《二維條碼符號轉換為編碼信息的方法》、《二維條碼圖形畸變校正的方法》、等六項技術專利成果。

技術特點

1.超強的漢字表示能力(支持GB 18030中規定的160萬個漢字信息字元);
2.漢字編碼效率高(採用12比特的壓縮比率,每個符號可表示12~2174個漢字字元);
3.信息密度高(可以用來表示數字、英文字母、漢字、圖像、聲音、多媒體等一切可以二進位化的信息);
4.信息容量大(可以將照片、指紋、掌紋、簽字、聲音、文字等凡可數字化的信息進行編碼);
5.支持加密技術(是第一種在碼制中預留加密介面的條碼,它可以與各種加密演演算法和密碼協議進行集成,因此具有極強的保密防偽性能);
6.抗污損和畸變能力強(可以被附著在常用的平面或桶裝物品上,並且可以在缺失兩個定位標的情況下進行識讀);
7.修正錯誤能力強(採用世界先進的數學糾錯理論,採用太空信息傳輸中常採用的Reed-Solomon糾錯演演算法,使得漢信碼的糾錯能力可以達到30%。);
8.可供用戶選擇的糾錯能力(漢信碼提供四種糾錯等級,使得用戶可以根據自己的需要在8%、15%、23%和30%各種糾錯等級上進行選擇,從而具有高度的適應能力);
9.符號無成本(利用現有的點陣、激光、噴墨、熱敏/熱轉印、制卡機等列印技術,即可在紙張、卡片、PVC、甚至金屬表面上印出漢信碼。由此所增加的費用僅是油墨的成本,可以真正稱得上是一種“零成本”技術);
10.條碼符號的形狀可變(支持84個版本,可以由用戶自主進行選擇,最小碼僅有指甲大小);
11.外形美觀(考慮到人的視覺接受能力,在視覺感官上具有突出的特點)。
漢信碼
漢信碼

設備開發


2006年6月12日,針對漢信碼設備的開發召開了專家論證會,2006年6月29日正式立項。為了對漢信碼生成與識讀驗證系統中的技術進行細化與考量,通過進一步的深入研究,將原有的編碼演演算法、解碼演演算法、識讀演演算法、糾錯演演算法進行設備化的改造和實現,通過設備研製過程解決新問題,發現新演演算法,整體提高漢信碼生成和識讀系統性能。通過多方合作解決了生成和識讀系統的軟硬體難題,研製成功可以生成和識讀漢信碼符號的系統與設備,並開展試點應用。

研究內容


(1)對漢信碼符號生成技術、漢信碼符號識讀技術的優化和改進的研究。
(2)嵌入式CMOS、在線式CMOS、手機的漢信碼識讀設備的樣機研發
(a)以PC為平台、以CMOS為採集端的在線式漢信碼識讀設備及軟體
(b)嵌入式CMOS攝像頭漢信碼識讀設備
(c)CMOS攝像頭漢信碼識讀手機
開發出的識讀設備:
嵌入式一款:AIDC-H16手機一款:多普達830手持設備
在線式三款:
嵌入式識讀設備:InspiryRC532

應用推廣


應用範圍

1、北京西南物流中心——漢信碼在圖書物流信息系統中的應用
北京西南物流中心:推動了圖書行業的漢信碼應用。與北京西南物流中心聯繫的出版社、圖書批銷中心、書店、圖書館等,對漢信碼都非常感興趣,認為漢信碼的應用能夠極大的推動圖書行業的信息化進程,應用前景廣闊。
2、北京萬博網迅科技有限公司——漢信碼在鐵路重要物資質量跟蹤追溯系統中的應用。
漢信碼在特殊行業的應用(鐵路重要物資質量跟蹤追溯)。實現了金屬物體漢信碼的應用,攻克了漢信碼在金屬表面的刻蝕和識讀難題,極大的拓寬了漢信碼的應用領域。
3、天津天保岡谷國際物流有限公司——漢信碼在倉庫散貨管理中的應用
實現了漢信碼在倉庫散貨管理中的應用。規範了工作流程,並且初步實現了與上下游企業的業務數據交換,提升了工作效率,降低了成本,避免了數據錄入的差錯,經濟效益和社會效益都非常明顯。
4、國家電子發展基金項目“暢想供應鏈管理系統”——漢信碼在供應鏈軟體中的應用
漢信碼在供應鏈軟體中的應用。通過供應鏈軟體在企業中的應用,能夠進一步推動漢信碼在供應鏈上下游企業的應用。
5、天津市高職高專院校首屆“頂力杯”物流技能競賽中的應用
6、北京師範大學第二屆數學建模競賽中的漢信碼應用——漢信碼競賽/考試應用系統。
將漢信碼技術與高校專業人才培養結合在一起,不僅使參賽選手和競賽組織單位認識漢信碼,而且將漢信碼技術融於競賽的始終,取得了很好的社會效益。

應用前景

漢信碼作為一種矩陣式二維條碼,它具有漢字編碼能力強、抗污損、抗畸變、信息容量大等特點,是一種十分適合在我國廣泛應用的二維條碼,具有廣闊的市場前景。
1.政府及主管部門
政府辦公、電子政務、國防軍隊、醫療衛生、公安出入境、公安消防、貴重物品防偽、海關管理、食品安全、產品追蹤、金融保險、質檢監察、交通運輸、人口管理、出版發行、票證/卡等。
2.移動商務、網際網路及相關行業
移動通訊、票務業、廣告業、網際網路等;如手機條碼、移動通訊、電子票務/電子票證、電子商務等;
3.供應鏈管理
裝備製造、物流業、零售業、流通業、物流供應鏈等。
4.其他領域

應用趨勢


國際應用

據國際權威機構調查統計:未來3-5年二維條碼的市場將呈現高速增長的態勢。二維條碼作為一種全新的信息存儲、傳遞和識別技術,自誕生之日起就得到了世界上許多國家的關注。美國、德國、日本、墨西哥、埃及、哥倫比亞、巴西、菲律賓、南非、加拿大等國家不僅已將二維條碼應用於公安、外交、軍事等部門對各類證件的管理,而且也將二維條碼應用於海關、稅務等部門對各類報表、票據的管理,商業、交通運輸部門對商品及貨物運輸的管理,郵政部門對郵政包裹的管理,工業生產領域對工業生產線的自動化管理等。
2021年9月2日,國際標準化組織(ISO)和國際電工協會(IEC)正式發布漢信碼ISO/IEC國際標準——ISO/IEC20830:2021《信息技術自動識別與數據採集技術漢信碼條碼符號規範》。

我國應用

在我國,二維條碼技術的推廣應用工作得到了國家領導、國家有關部門的大力支持及社會各界的極大關注。現已在汽車自動化生產線、武警車輛管理、銀行匯票上得到了初步應用(採用國外碼制),在1999年全國人大第九屆三次全體會議和全國政協第九屆三次全體會議期間,將二維條碼成功地應用在對隨行人員證件、記者證、旁聽證的管理,引起了與會代表和新聞界的極大興趣;我國香港特區已將二維條碼應用在特別行政區的護照上。
二維條碼這一高新技術的上述優勢特別適合我國政府辦公、軍隊、工商管理、金融稅務、物流、等眾多領域信息化的需求。在貨物運輸方面,由於二維條碼可以對物品進行描述,解決了貨物保險索賠、海關虛假報關的難題;在銀行金融系統,在支票、匯票使用二維條碼,銀行可以設置自己的密碼,防止假支票、匯票的出現;在工商管理系統,在營業執照上使用二維條碼,可有效地防止假執照,大大簡化年審驗照手續,有利於公共數據的傳輸和採集;在名貴字畫、珠寶上使用二維條碼,可直接存儲圖像,起到有效的防偽作用。
近年來,隨著手機攝像功能及智能化程度的日益提高,以“攝像”識別為基礎的二維條碼,開始進入了大眾應用領域,通過手機的攝像頭,普通人可以輕鬆地獲取二維條碼信息,可以自動地獲得上網服務等。因此,二維條碼技術的成功應用,將會極大地推動我國上述領域的信息化水平,提高管理效率,社會經濟效益顯著。