淺談QR Code二維碼在食品生產(chǎn)日期標(biāo)注上的應(yīng)用

季成蹊

上海工藝美術(shù)職業(yè)學(xué)院（上海 201808）

食品生產(chǎn)日期是指食品成為最終產(chǎn)品的日期，也是保障食品安全的重要參考依據(jù)之一。近年來，圍繞食品的生產(chǎn)日期引發(fā)的安全問題一直困擾著消費(fèi)者。主要原因在于：（1）食品包裝上的生產(chǎn)日期的標(biāo)注字體格式等不清晰，導(dǎo)致消費(fèi)者不易察覺；（2）食品包裝上的生產(chǎn)日期標(biāo)識字體過小以及標(biāo)注位置較隱秘。使用現(xiàn)代化手段標(biāo)注食品包裝上的生產(chǎn)日期，嘗試解決現(xiàn)有食品生產(chǎn)日期標(biāo)注方面的不足成為了社會性課題。

1 我國目前食品生產(chǎn)日期標(biāo)注的現(xiàn)狀

我國在食品生產(chǎn)日期的相關(guān)法律方面做出了明確要求?！吨腥A人民共和國產(chǎn)品質(zhì)量法》第二十七條規(guī)定，產(chǎn)品或者其包裝上的標(biāo)識必須真實，并符合下列要求：（四）限期使用的產(chǎn)品，應(yīng)當(dāng)在顯著位置清晰地標(biāo)明生產(chǎn)日期和安全使用期或者失效日期。GB7718—2011《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)預(yù)包裝食品標(biāo)簽通則》的4.1.7.1中規(guī)定，應(yīng)清晰標(biāo)示預(yù)包裝食品的生產(chǎn)日期和保質(zhì)期。如日期標(biāo)示采用“見包裝物某部位”的形式，應(yīng)標(biāo)示所在包裝物的具體部位。日期標(biāo)示不得另外加貼、補(bǔ)印或篡改。

目前，不同類型的食品的生產(chǎn)日期的標(biāo)注位置各不相同。調(diào)查了在食品領(lǐng)域中較有代表性的品牌的食品包裝上的生產(chǎn)日期的標(biāo)注現(xiàn)狀，存在以下問題：

（1）部分食品普遍地存在生產(chǎn)日期標(biāo)注位置隱秘，不易察覺的問題。

（2）使用按需供墨式噴碼機(jī)制作的生產(chǎn)日期的字體使用隨意，不易讀取。

（3）部分生產(chǎn)日期的字體排列格式不符合讀取習(xí)慣，邏輯性較差，不易讀取。

（4）現(xiàn)有的大部分的生產(chǎn)日期的印刷色為黑色及淺灰色，在部分淺深色或淺色的包裝上因為色調(diào)接近，不易識別。

2 QR Code二維碼的現(xiàn)狀

2.1 QR Code二維碼

QR Code全稱為Quickly Response，意為快速響應(yīng)，是目前主流手機(jī)的二維碼技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。目前，市面上大部分條碼打印機(jī)都支持QR Code二維碼。

QRCode在印刷品上的大小主要取決與兩點(diǎn)：（1）QRCode的掃描距離；（2）QR碼的數(shù)據(jù)密度。

2.1.1 QRCode的掃描距離

QR Code的有效掃描距離應(yīng)大于1 cm，同時隨著攝像頭與QR Code之間的距離增加，QRCode的大小也會對應(yīng)增加。以目前市售手機(jī)為標(biāo)準(zhǔn)，QR碼的大小與掃描距離之間的比例約為1：10。

2.1.2 QR Code的數(shù)據(jù)密度

在二維碼中存儲的信息越多，其中的黑白條或塊狀圖形就會越小越密。因此，在高數(shù)據(jù)密度的QR Code中，過多的信息會使二維碼顯示圖形過于復(fù)雜，不利于在印刷品上打印面積較小的圖片。

3 食品生產(chǎn)日期的標(biāo)注方式的改進(jìn)與創(chuàng)新

針對現(xiàn)有食品生產(chǎn)日期標(biāo)注上的不足之處，提出使用時下普及的二維碼來嘗試解決問題的方案。

使用QR Code二維碼標(biāo)注食品生產(chǎn)日期屬于二維碼在防偽溯源方面的應(yīng)用。只需掃描二維碼即可獲悉產(chǎn)品的生產(chǎn)日期，便于消費(fèi)者查詢和企業(yè)對已售產(chǎn)品進(jìn)行監(jiān)管。食品生產(chǎn)日期的二維碼化需要在設(shè)計時對二維碼的大小與標(biāo)示、生產(chǎn)日期信息的格式進(jìn)行規(guī)范化設(shè)計。

4 QR Code二維碼在生產(chǎn)日期標(biāo)識上的應(yīng)用

QR Code二維碼在生產(chǎn)日期的應(yīng)用主要考慮三方面問題：（1）二維碼在食品包裝上的標(biāo)準(zhǔn)讀取距離；（2）應(yīng)用在二維碼中的生產(chǎn)日期標(biāo)志的設(shè)計與應(yīng)用；（3）二維碼的面積大小。

4.1 二維碼的掃碼距離

二維碼的掃碼距離應(yīng)該遵循實用、便捷、迅速的原則。澎湃新聞《乘坐公交如何快速掃碼》一文中報道：由于二維碼掃碼鏡頭有一定的成像焦距范圍要求，因此掃碼時，手機(jī)要與掃碼設(shè)備外殼保持6～10 cm的距離為最佳距離。

以此作為參考，考慮到手機(jī)掃碼的現(xiàn)狀，食品包裝上二維碼的掃碼最佳距離可取6～10 cm的中間值作為測試標(biāo)準(zhǔn)。

因此，在之后的試驗中，選取6～10 cm的中間值8 cm作為生產(chǎn)日期二維碼的掃碼標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測試。讀取時間以1 s作為標(biāo)準(zhǔn)。

4.2 生產(chǎn)日期標(biāo)志的設(shè)計與應(yīng)用

在展示食品標(biāo)準(zhǔn)方面，應(yīng)使用標(biāo)準(zhǔn)符號進(jìn)行標(biāo)識。例如，“QS”標(biāo)志代表“質(zhì)量安全”，表明食品符合質(zhì)量安全的基本要求。生產(chǎn)日期也應(yīng)該實用統(tǒng)一標(biāo)志進(jìn)行標(biāo)注。生產(chǎn)日期標(biāo)志可應(yīng)用在二維碼中央。作為生產(chǎn)日期的二維碼識別標(biāo)志，應(yīng)該體現(xiàn)3個設(shè)計主旨：（1）能體現(xiàn)出生產(chǎn)日期的含義；（2）簡潔、辨識度高（3）符合現(xiàn)有的印刷精度。

如圖1所示，該圖形為擬設(shè)計的生產(chǎn)日期統(tǒng)一識別標(biāo)志。中間的字母P為生產(chǎn)日期“Production date”的首字母。圓形代表時間和保護(hù)的含義。該設(shè)計的整體形象有流水線上的產(chǎn)品進(jìn)入包裝箱內(nèi)的含義。

圖1 生產(chǎn)日期統(tǒng)一識別標(biāo)志

在印刷精度方面。根據(jù)實際測試，該標(biāo)志能滿足2.5 mm以上的打印效果。如圖2所示，其為2.5 mm×2.5 mm～10 mm×10 mm的實際顯示效果。其中3 mm以上圖片的清晰度，辨識度高。

圖2 標(biāo)志印刷精度

4.3 生產(chǎn)日期二維碼的設(shè)計與測試

在生產(chǎn)日期的二維碼設(shè)計的試驗中，制作2組QR Code二維碼模型進(jìn)行測試比較。隨著在二維碼中輸入的信息量變化，二維碼的數(shù)據(jù)密度會隨之發(fā)生變化，其直接影響二維碼的印刷面積。

為測試不同數(shù)據(jù)密度的生產(chǎn)日期二維碼的實際情況，分別選用干果零食產(chǎn)品包裝袋上使用的年/月/日的低數(shù)據(jù)密度的生產(chǎn)日期二維碼及乳飲食品包裝上使用的生產(chǎn)日期與保質(zhì)日期組合的高數(shù)據(jù)密度的生產(chǎn)日期二維碼作為設(shè)計測試對象。為盡量保證測試結(jié)果的準(zhǔn)確性，在測試中的手機(jī)使用統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

4.3.1 普通食品的生產(chǎn)日期二維碼

某品牌的烤巴旦木食品的生產(chǎn)日期標(biāo)識如圖3所示。該食品的生產(chǎn)日期所標(biāo)注的位置為塑封袋左下角，使用噴碼工藝印刷。顯示的生產(chǎn)日期為2020/11/10。

（1）低數(shù)據(jù)密度二維碼的生成

通過二維碼轉(zhuǎn)換工具，將生產(chǎn)日期轉(zhuǎn)換為二維碼圖形。如圖4所示，生成的二維碼中條狀、塊狀圖形較少。屬于低數(shù)據(jù)密度二維碼。

圖3 生產(chǎn)日期標(biāo)注情況

圖4 低數(shù)據(jù)密度二維碼

圖5顯示代表生產(chǎn)日期的標(biāo)志已加入二維碼中。

圖5 加入生產(chǎn)日期標(biāo)志的二維碼

根據(jù)打印后能清晰顯示生產(chǎn)日期標(biāo)志的原則，將二維碼中的生產(chǎn)日期Logo的大小設(shè)定為3 mm。二維碼則根據(jù)生產(chǎn)日期標(biāo)志的面積大小同比進(jìn)行縮放至10.5 mm×10.5 mm。

（2）低數(shù)據(jù)密度的二維碼的測試

測試內(nèi)容：（1）驗證該生產(chǎn)日期二維碼的可行性；（2）測試各面積大小的該生產(chǎn)日期二維碼在8 cm范圍內(nèi)的靈敏度；（3）在食品包裝上的應(yīng)用效果。

測試一：可行性測試

將生成的最小可識別生產(chǎn)日期二維碼的面積縮放至如圖6所示大小，并用字母A～I(xiàn)分別進(jìn)行標(biāo)注。使用iPhone、OPPO、Huawei等常見市售主流手機(jī)作為掃碼設(shè)備，進(jìn)行可識別測試。結(jié)果如表1所示。

從測試結(jié)果可以看到，使用各品牌的手機(jī)在不考慮掃碼距離的條件下，均能讀取編號A～I(xiàn)所有的食品日期二維碼。受手機(jī)性能影響，攝像功能越先進(jìn)的手機(jī)在有效識別距離及識別時長方面越有優(yōu)勢。

測試二：固定識別距離測試

將測試的有效識別距離固定在8 cm，讀取時間以1 s為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測試。測試用手機(jī)選用測試一中綜合表現(xiàn)一般的iPhone 7Plus手機(jī)，測試結(jié)果表2所示。

從測試結(jié)果可以看到，在固定測試距離內(nèi)，編號A的生產(chǎn)日期二維碼（10.5 mm×10.5 mm）可以被識別，但識別速度較慢，掃碼時間超過1 s；編號F（15 mm×15 mm）以后面積大小的二維碼的識別速度較快，能在1 s以內(nèi)完成掃碼。

圖6 不同尺寸的二維碼

表1 可行性測試結(jié)果

表2 固定識別距離測試結(jié)果

測試三：在食品包裝上的應(yīng)用

將編號A與編號F的二維碼應(yīng)用在該產(chǎn)品包裝的正面封口處。展示效果如圖7所示。

圖7 二維碼在食品包裝上的應(yīng)用效果

測試結(jié)果顯示，在對面積大小有特殊要求的包裝上，印刷生產(chǎn)日期二維碼的最小面積可以是10.5 mm×10.5 mm。15 mm×15 mm以上面積大小的二維碼可以滿足大部分普通食品生產(chǎn)日期標(biāo)注方面的需求。

4.3.2 保質(zhì)期較短的食品的生產(chǎn)日期二維碼

某乳飲料品牌的生產(chǎn)日期標(biāo)識如圖8所示。該食品的生產(chǎn)日期所標(biāo)注的位置為牛奶盒的封口頂部，使用連續(xù)噴射式噴碼機(jī)印刷。根據(jù)正在征求意見的《食品標(biāo)識監(jiān)督管理辦法》的要求：食品保質(zhì)期不超過72 h的，食品生產(chǎn)日期應(yīng)當(dāng)標(biāo)注到小時。從圖8可以看到，包裝在上方同時顯示生產(chǎn)日期、生產(chǎn)時間和保質(zhì)期。內(nèi)容為生產(chǎn)日期20210313、生產(chǎn)時間02：16、保質(zhì)日期20210327。

圖8 生產(chǎn)日期標(biāo)注情況

（1）高數(shù)據(jù)密度二維碼的生成

通過二維碼轉(zhuǎn)換工具，將生產(chǎn)日期轉(zhuǎn)換為二維碼圖形。為了更加便于識別，在轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)日期二維碼時，分別使用生產(chǎn)日期的縮寫首字母P與保質(zhì)日期的首字母E放置在字母前進(jìn)行標(biāo)注。

如圖9所示，生成的二維碼中的條狀、塊狀圖形較密集。屬于高數(shù)據(jù)密度二維碼。

圖9 高數(shù)據(jù)密度二維碼

圖10顯示代表生產(chǎn)日期的標(biāo)志已加入二維碼中。

圖10 加入生產(chǎn)日期標(biāo)志的二維碼

根據(jù)打印后能清晰顯示生產(chǎn)日期標(biāo)志的原則，將二維碼中的生產(chǎn)日期Logo的大小設(shè)定為3 mm。二維碼則根據(jù)生產(chǎn)日期標(biāo)志的面積大小同比進(jìn)行縮放至11 mm×11 mm。

（2）高數(shù)據(jù)密度二維碼的測試

測試內(nèi)容：（1）驗證該生產(chǎn)日期二維碼的可行性；（2）測試各面積大小的該生產(chǎn)日期二維碼在8 cm范圍內(nèi)的靈敏度；（3）在食品包裝上的應(yīng)用效果。

測試一：可行性測試

將生成的最小可識別生產(chǎn)日期二維碼的面積縮放至如圖11所示大小，并用字母A～J分別進(jìn)行標(biāo)注。

使用iPhone、OPPO、Huawei等常見市售主流手機(jī)作為掃碼設(shè)備，進(jìn)行可識別測試。結(jié)果如表3所示。

從測試結(jié)果可以看到使用各品牌的手機(jī)在不考慮掃碼距離的條件下，均能識別讀取編號A～J的所有的食品日期二維碼。受手機(jī)性能影響，攝像功能越先進(jìn)的手機(jī)在有效識別距離及識別時長方面越有優(yōu)勢。

圖11 不同尺寸的二維碼

表3 可行性測試結(jié)果

測試二：固定識別距離測試

將測試的有效識別距離固定在8 cm，讀取時間以1 s為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測試。測試用手機(jī)選用測試一中綜合表現(xiàn)一般的iPhone 7plus手機(jī)，測試結(jié)果如表4所示。

從測試結(jié)果可以看到，在固定測試距離內(nèi)，編號A的生產(chǎn)日期二維碼（11 mm×11 mm）的識別速度能達(dá)到1 s標(biāo)準(zhǔn)；編號F（15 mm×15 mm）以后面積大小的二維碼的識別速度較快，能在1 s以內(nèi)完成掃碼。。

表4 固定識別距離測試結(jié)果

測試三：在食品包裝上的應(yīng)用

將編號A與編號F的二維碼應(yīng)用在該產(chǎn)品的牛奶盒包裝上。展示效果如圖12所示。

圖12 二維碼在食品包裝上的應(yīng)用效果

5 結(jié)語

通過在普通食品的低數(shù)據(jù)密度的生產(chǎn)日期二維碼與保質(zhì)期較短的食品的高數(shù)據(jù)密度的生產(chǎn)日期二維碼進(jìn)行制作與測試，結(jié)果表明：中間生產(chǎn)日期標(biāo)志大小為3 mm×3 mm時，可以清晰印刷出標(biāo)志；低數(shù)據(jù)密度的二維碼最小可在10.5 mm×10.5 mm被識別；高數(shù)據(jù)密度的二維碼可在11 mm×11 mm被識別。當(dāng)二維碼面積≥15 mm×15 mm時，可以滿足多種食品的應(yīng)用。

試驗證明將生產(chǎn)日期制作成二維碼化能有效提高消費(fèi)者對生產(chǎn)日期的識別效率。通過試驗測試，研究了在食品上使用二維碼標(biāo)注生產(chǎn)日期的可行性及標(biāo)準(zhǔn)。隨著今后網(wǎng)絡(luò)科技的全球化普及，二維碼在食品生產(chǎn)日期標(biāo)注上的應(yīng)用可以發(fā)揮出更重要的作用。