條型碼和二維碼保存方式的研究

姜喜軍

摘 要：條形碼、條碼、二維碼（barcode）是迄今為止最經(jīng)濟、實用、常見，并且具備自動識別技術(shù)的圖形標(biāo)識符。將條碼技術(shù)引入檔案信息檢索領(lǐng)域，在管理者和檔案資料之間建立起快速連接通道，通道的盡頭是一個以秒級定律海量信息的巨大數(shù)據(jù)庫。解決條型碼、二維碼保存問題，就是讓鑰匙能夠長期有效使用，滿足公眾實際需求。本文從兩方面闡述解決條碼的保存方法，一方面通過選擇PET打印材料、過塑、復(fù)印以及文檔數(shù)字化等方法進行日常保存；另一方面嘗試凸點、3D、針孔等條碼打印方式，克服原有打印模式缺點，提高保存期。未來信息真正實現(xiàn)無紙化，存儲和使用方式將發(fā)生一場革命。

關(guān)鍵詞：條型碼 二維碼 保存 研究

中圖分類號：TP393.08 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）10（c）-0158-02

條形碼、條碼、二維碼（barcode）是迄今為止最經(jīng)濟、實用、常見，并且具備自動識別技術(shù)的圖形標(biāo)識符。將條碼技術(shù)引入檔案信息檢索領(lǐng)域，在管理者和檔案資料之間建立起快速連接通道，通道的盡頭是一個以秒級定律海量信息的巨大數(shù)據(jù)庫。以圖片、語音、原始資料、電子文檔等形式信息流入數(shù)據(jù)庫，轉(zhuǎn)換成計算機可識別語言，通過數(shù)據(jù)加工和處理，按照編碼規(guī)則，形成二維碼，人們通過識別功能獲取信息。

二維碼突破傳統(tǒng)信息檢索方法，實現(xiàn)信息化、大數(shù)據(jù)時代人們對信息量的準(zhǔn)確快速撲捉，在科技發(fā)展的今天，對高信息量的條碼進行妥善保管、讀取，如同掌著打開信息大門的鑰匙，解決條型碼、二維碼保存問題，就是讓鑰匙能夠長期有效使用，滿足公眾實際需求。

1 解決條碼材料日常保存方法

1.1 選擇PET打印材料

日常條碼、二維碼打印材料比較常見選擇價格相對低廉的銅板紙、熱敏紙，這種材料適用于一次性使用的物流領(lǐng)域。對于要求保管時間較長的檔案、圖書領(lǐng)域，應(yīng)選擇性能和質(zhì)量穩(wěn)定的PET材料。PET全稱聚對苯二甲酸乙二酯，簡稱聚酯，它是對苯二甲酸與乙二醇縮合聚合反應(yīng)而制成，這種材料表面經(jīng)過硬化處理，具有重量輕、強度高、透明性和阻氣性好、無毒、無味等優(yōu)點，表面硬化越好耐磨性越強。PET克服銅板紙等材料打印條形碼墨跡褪色，粘連無法識別的缺點，提高條碼的保存期。

1.2 對現(xiàn)有的條型碼進行過塑保管

早期圖書館管理中條碼打印一般使用光面銅版紙材料，由于圖書借閱頻率高，條碼磨損、脫落、脫墨現(xiàn)象非常普遍，圖書管理人員首先將條碼過塑，然后用透明膠貼粘在書上，通過掃描讀取。方法比較原始簡單，對延長和提高條碼使用壽命，確實起到了一定的作用，檔案管理中可以借鑒。然而前提條件是條型碼檢索不是唯一的檢索方式，圖書除條碼檢索外，還有編目檢索等其他方法，所以，它不是解決保存的有效方式。

1.3 定期對有條型碼的文件進行復(fù)印保管

通過對條碼進行復(fù)印保管，復(fù)印后的條碼成為檔案資料，對解決條碼丟失、破損、無法識別等問題，是行之有效的辦法。但是資料復(fù)印件不能作為原始材料歸檔保管，這是檔案管理的基本要求，所以，這種方法只能作為輔助備選方案。

1.4 對現(xiàn)有文檔進行數(shù)字化處理

數(shù)字化就是運用計算機將我們的信息轉(zhuǎn)化為0和1的過程。檔案數(shù)子化包括兩方面，一是在原始檔案形成時，直接生成電子文檔（Electronic document），以計算機盤片、磁盤和光盤等化學(xué)磁性材料為載體的文字材料，主要包括電子文書、電子信件、電子報表、電子圖紙等。文檔依賴計算機系統(tǒng)存取并可在通信網(wǎng)絡(luò)上傳輸。電子檔案攜帶方便，對于已夠保管年限需要銷毀的資料以及出現(xiàn)水、火、地震、戰(zhàn)爭等不可抗力情況，是原始紙質(zhì)檔案無法實現(xiàn)的。目前，比較普遍的做法是通過數(shù)子化處理，即將以紙質(zhì)為載體形式的原始檔案通過圖文掃描后轉(zhuǎn)變形成以光盤、磁盤作為信息存儲載體的數(shù)字格式，存儲于計算機，實現(xiàn)電子檔案功能。對含有檢索性質(zhì)條碼的原始檔案進行掃描、照片影映等手段，是目前解決原始檔案及附屬物保存的最有效手段，也是今后檔案管理發(fā)展的必然趨勢。

2 條碼制作工藝的持續(xù)改進

條型碼識別是根據(jù)光學(xué)原理中不同顏色的物體其反射的可見光波長不同，白色物體能反射各種波長的可見光，黑色物體則吸收各種波長的可見光。通過光電轉(zhuǎn)換器接收白條和黑條相應(yīng)的強弱不同的反射光信號，再轉(zhuǎn)換成電信號輸出放大整形電路，整形電路把模擬信號轉(zhuǎn)化成數(shù)字電信號，經(jīng)譯碼接口電路譯成數(shù)字字符信息。因此，條碼、二維碼制作打印大部分是以黑白顏色。除顏色外，利用電滋波傳導(dǎo)介質(zhì)和光的折射和反射角度，也能夠形成對比強烈便于識別的反射信號。

2.1 凸點打印條碼

1824年路易·布萊爾發(fā)明了六點盲文點字，也叫凸字，通過點字板、點字機、點字打印機等，在紙張上制作出不同的凸點組合，一般六點組成一個方塊點字。圖為六點盲文點位表示： 1〇〇4

2〇〇5

3〇〇6

隨著信息技術(shù)快速融入社會，應(yīng)用光學(xué)原理對凸字進行識別，在相同的傳導(dǎo)介質(zhì)下，電磁波遇到凸點阻擋時會產(chǎn)生微弱能量，光波長度發(fā)生變化，感應(yīng)器獲取長短信號后，轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電子訊號，經(jīng)解碼還原為數(shù)字傳入電腦。在解決盲人與計算機人機交互問題上，除了盲文刻印機，普遍應(yīng)用OCR掃描儀直接將紙質(zhì)盲文轉(zhuǎn)換為普通電子文檔。

凸字與條碼識別原理相同，將條碼、二維碼中黑色轉(zhuǎn)換為凸字，在原始檔案上進行凸點打印條碼，能直接解決條碼墨跡不清，紙張粘貼、時間久了模糊無法辯認(rèn)等諸多問題。

2.2 使用3D打印技術(shù)進行多維條型碼打印

3D打印技術(shù)（3D printing）以一種數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。它與普通打印機工作原理基本相同，只是打印使用的材料不同。普通的打印機是在紙上噴一層墨粉，形成二維（2D）文字或圖形，而3D打印則能“打”出三維的立體實物。自1986年3D得到應(yīng)用，從打印比基尼、飛機、太陽能電池、人造肝臟組織，甚至食品，應(yīng)用領(lǐng)域隨著技術(shù)進步不斷擴展延伸，甚至直接制造產(chǎn)品。endprint

與凸點打印識別原理相同，3D打印后形成三維“分區(qū)”逐層截面，打印精確度極高，截面厚度（Z方向）以及平面方向（X-Y方向）的分辨率是以dpi（像素每英寸）或者微米來計算，打印出來的“墨水滴”的直徑通常為50～100μm，一層為16μm薄。打印材料保存時間長，防偽性能高，操作簡單方便，比平面更有立體感，比凸點表面分辨率更高，通過PLY掃描產(chǎn)生STL文件格式。實現(xiàn)了條碼、凸字打印的全部優(yōu)點，美中不足的是打印成本過高，增加檔案保管成本。

2.3 針孔打印條碼、二維碼

二維碼一般分為堆疊式（行排式）和矩陣式。堆疊式二維碼由多行短截的一維條碼堆疊而成，其編碼原理是建立在一維條碼基礎(chǔ)之上，按需要堆積成二行或多行。在編碼設(shè)計、校驗原理、識讀方式等方面繼承了一維條碼的一些特點，識讀設(shè)備與條碼印刷與一維條碼技術(shù)兼容。由于行數(shù)的增加，需要對行進行判定，其譯碼算法與軟件也不完全相同于一維條碼。有代表性的行排式二維條碼有：Code 16K、Code 49、PDF417等。矩陣式二維條碼（又稱棋盤式二維條碼）以矩陣的形式組成，在矩陣相應(yīng)元素位置上用“點”表示二進制“1”，用“空”表示二進制“0”，由“點”和“空”的排列組成代碼。在一個矩形空間通過黑、白像素在矩陣中的不同分布進行編碼。具有代表性的矩陣式二維條碼有：Code One、Maxi Code、QR Code、Data Matrix等。

從編碼規(guī)則以及圖像處理技術(shù)分析，條碼、二維碼是通過計算機自動識讀的一種新型圖形符號組合，加上光學(xué)原理的應(yīng)用，我們可以采用尖銳針式直接點陣式打穿紙張，可以按照6點凸文甚至自定多孔的表達，按照條碼線條打穿的粗細(xì)與未打穿白紙形成明暗編碼組合，在辨識的時候，通過反射光感應(yīng)空白和紙張明暗，獲取信號，轉(zhuǎn)換后變?yōu)橐唤M與線條、空白相對應(yīng)的電子訊號，經(jīng)解碼后還原為相應(yīng)的文數(shù)字，再傳入電腦。其優(yōu)點是保存時間長，紙張一旦形成針孔，無論如何擠壓均不變形，簡單、成本低。

3 未來真正實現(xiàn)無紙化存儲信息

當(dāng)我們還停留在比較淺顯的材料中研究技術(shù)參數(shù)時，一些新型材料已經(jīng)開始在各領(lǐng)域應(yīng)用和普及，如Nakefit、石墨稀、碳納米……當(dāng)我們還沉浸于科幻電影描述的畫面時，已經(jīng)發(fā)明的微型手環(huán)，通過投射裝置和紅外線傳感器，實現(xiàn)手腕皮膚觸摸替代實體手機；手在空中輕輕一劃，一個無介質(zhì)操作平臺就展現(xiàn)在我們面前……人類改造世界的步伐越來越快，正如微信的普及，人們在虛擬的世界里完成生活的衣食住行功能。真正的無紙化就是不再需要紙張等實物，所有的信息存儲和使用在瞬間完成，而對歸檔資料的界定，也將會發(fā)生一場革命。本文所提出的方法僅為科技服務(wù)于人類的一點啟發(fā)。

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