基于Java技術的二維碼標簽設計與實現

浙江東方職業(yè)技術學院信息傳媒與自動化學院 鄭定超

自國家實施科教興國和人才強國戰(zhàn)略以來，我國高等教育的改革與發(fā)展突飛猛進，高校的固定資產投入也不斷加大。目前，高校對于學校實驗室資產的管理一般采用人工清點、手工書寫信息標簽或者電子打印標簽進行粘貼的方法。這種方法枯燥、重復、耗時耗力，而且儲存的信息有限。加強資產管理信息化工作，實現資產管理的信息化、清晰化、有序化，是強化資產有效管理的重要方式；是確保節(jié)約資源，提高資產利用率，實現資產利用效益最大化，實現資產保值增值的有效保障；是改進后勤工作方式，為單位各項工作的有效順利開展提供優(yōu)質高效服務，建設高效機關、高效單位的有效載體；是提高資產管理的安全性，防止資產流失的重要途徑；是實現資產公開透明管理，建設廉潔機關、廉潔單位的有力助手。

近年來，隨著二維碼技術的迅速發(fā)展和不斷完善，二維碼已經在很多行業(yè)實現快速、準確、可靠地識別和處理數據，為各行業(yè)的管理提供了有力的保障。二維碼的應用，似乎一夜之間滲透到我們生活的方方面面，地鐵廣告、報紙、火車票、飛機票、快餐店、電影院、團購網站以及各類商品外包裝上。在移動互聯業(yè)務模式下，人們的經營活動范圍更加寬泛，也因此更需要適時的進行信息的交互和分享。隨著3G/4G移動網絡環(huán)境下智能手機和平板電腦的普及，二維碼應用不再受到時空和硬件設備的局限。尤其在資產管理方面，本文設計一款資產標簽生成器，標簽既包含簡單的文字信息，又添加了二維碼圖片，方便相關人員獲取資產的信息。

1 二維碼技術

二維碼稱QR Code，QR全稱Quick Response，它是用某種特定的幾何圖形按一定規(guī)律在平面（二維方向上）分布的黑白相間的圖形記錄數據符號信息的，在代碼編制上巧妙地利用構成計算機內部邏輯基礎的“0”、“1”比特流的概念，使用若干個與二進制相對應的幾何形體來表示文字數值信息，通過圖象輸入設備或光電掃描設備自動識讀以實現信息自動處理。

1.1 二維碼的結構

二維碼是由若干個正方形模塊組成，再由正方形模塊組成正方形陣列，通常分為編碼區(qū)域與功能圖形兩大區(qū)域。編碼區(qū)域用來儲存數據信息，功能區(qū)域則是用于符號定位和特征識別，不能儲存數據。其結構如圖1所示。

1.2 二維碼的編碼與解碼

針對不同的數據，二維碼有不同的數據編碼與解碼方式，我們可以根據數據的種類選擇合適的編碼方式進行編碼，解碼時選擇對應的解碼方式即可。數據的編碼就是將數據字符轉換為位流，每8位一個碼字，整體構成一個數據的碼字序列。常見的編碼有：（1）Numeric mode 數字編碼，從0到9。（2）Alphanumeric mode 字符編碼。包括 0-9，大寫的A到Z（沒有小寫），以及符號$ % * + – . / ∶ 包括空格。這些字符會映射成一個字符索引表。（3）Byte mode，字節(jié)編碼，可以是0-255的ISO-8859-1字符。有些二維碼的掃描器可以自動檢測是否是UTF-8的編碼。（4）Kanji mode 這是日文編碼，也是雙字節(jié)編碼。同樣，也可以用于中文編碼。日文和漢字的編碼會減去一個值。

圖1 二維碼結構圖

二維碼的編碼過程如圖2所示。

圖2 二維碼編碼過程

二維碼的編碼過程如圖3所示。

圖3 二維碼解碼過程

相比較傳統的編碼方式，二維碼除了存儲的數據量更大以外，還可以包含數字、字符，及中文文本等混合內容；有一定的容錯性（在部分損壞以后可以正常讀?。?；空間利用率高；可以從任意方向讀取等諸多優(yōu)點。

2 系統設計

本系統資產標簽的設計實現主要采用二維碼技術與Java編程語言。現今，二維碼的廣泛應用已得到了普遍接受，其具有編解碼簡單、信息儲存量大等特點。Java是當下最流行的編程語言之一，具有簡單性、面向對象、分布式、健壯性、安全性、平臺獨立與可移植性、多線程、動態(tài)性等特點。系統設計采用Java編寫界面程序以及后臺服務程序，利用谷歌提供的開放源碼的條碼圖像處理庫——zxing來實現二維碼的生成與解析。

2.1 二維碼的編碼實現

ZXing是一個開放源碼的，用Java實現的多種格式的1D/2D條碼圖像處理庫，可以完成條形碼的掃描及解碼。由于ZXing提供了第三方庫函數，我們根據需要定義二維碼圖片的大小、格式、內容，設置二維碼的參數如字符集、糾錯等級、邊距、保存路徑等內容，調用ZXing提供的編碼函數方法即可。此部分的關鍵代碼如下：

2.2 二維碼的解碼實現

二維碼的解碼過程跟二維碼的編碼過程剛好相反，系統設計調用ZXing提供的解碼函數方法，只需設置解碼的圖片路徑、解碼字符、糾錯級別等熟悉即可。此部分的關鍵代碼如下：

圖4 功能設計頁面

3 系統測試

系統采用Java語言編寫頁面程序及后臺服務程序。打開軟件彈出登錄頁面，用戶需要輸入用戶名、密碼與驗證碼，三者同時正確才能進入系統，如果看不清驗證碼，可以點擊更換驗證碼進行更換。如果用戶名、密碼、驗證碼發(fā)生錯誤，系統經過驗證會進行相應的報錯，用戶不能正確進入該系統。在正確輸入用戶名、密碼和驗證碼，進入該功能頁面。用戶通過輸入相應的信息，點擊生成標簽按鈕即可生成二維碼圖片進行下載保存。圖4是功能頁面，按要求輸入資產信息即可。

圖5是生成的資產標簽，包含簡單的文字信息和一張二維碼圖片；圖6是利用手機APP進行掃描獲取的二維碼信息。

圖5 二維碼標簽

圖6 二維碼掃描結果

4 結束語

本文主要采用Java語言設計了一個二維碼資產標簽生成器。相比較傳統的資產標簽，本系統設計的資產標簽既包含了少量且重要的文字，方便用戶快速了解相關信息，又包含了二維碼圖片，用戶可以通過“掃一掃”獲取詳細的內容。二維碼技術具有存儲信息量大、所占空間小的特點，此次資產標簽的設計引入二維碼技術，相信在一定程度上可以促進高校資產管理的發(fā)展。

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