Data Matrix
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Data Matrix（數據矩陣），是一種由黑色、白色的色塊（單元格）以正方形或長方形組成的二維條碼（也可稱矩陣），於1994年8月由美國國際資料公司所研發出，主要用於零件、印製電路板等等，美國國際資料公司於2008年被Microscan公司收購。[1][2][3]被編碼的信息可能是文本或數字數據。數據大小通常是幾個至1556字節。被編碼數據的長度決定了矩陣中色塊的數量。編碼時經常使用糾錯碼來增加可靠性：即便一個或多個色塊被損壞而不可讀，裡面的信息仍然可被讀取。一個數據矩陣可以存儲最多2,335個數字或字母。
應用
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Data Matrix最流行的應用是小物件的標籤，因為該編碼能在2或3平方毫米的面積上編碼50個字符，且在20%對比度下仍然可讀。[4]Data Matrix的大小不受限制，商業應用的圖像包括小至300微米（在一台600微米硅裝置上激光蝕刻）和大至1米（塗在棚車頂上）的平面。繪製與讀取系統的保真度是其唯一的限制。
美國電子工業聯盟（EIA）建議使用Data Matrix標註小型電子元件。[5]
將Data Matrix編碼打印在標籤或書信上正日益普遍。使用一台條碼讀取器即可快速讀取該編碼，從而便於跟蹤物品，例如跟蹤包裹的郵遞。
對工業工程來說，此條碼也可直接在組件上標記，從而使用Data Matrix編碼數據來識別組件。廠商可以用各種方法在在組件上完成，但在航空航天工業中，條碼通常以工業噴墨、點陣打標、激光打標和電解化學蝕刻（ECE）完成，使用這些方法來得到可延續到組件壽命的永久性標記。
Data Matrix編碼通常使用專業攝像設備及軟件進行驗證。這種驗證確保編碼符合相關標準，並確保組件使用壽命期間的可讀性。在組件投入使用後，該代碼仍可被讀取鏡頭讀取、解碼，解碼後的信息可用於多種目的，例如移動跟蹤和庫存檢查。
Data Matrix編碼與其他開源編碼（例如1D Barcodes）一樣，也可以在手機上使用特定的移動應用來讀取。
食品工業
[編輯]藝術
[編輯]2006年5月，德國計算機程序員Bernd Hopfengärtner創作了一個大型的數據矩陣麥田圈，內藏信息為：「Hello, World!」。[6]
技術規格
[編輯]Data Matrix符號是由排列在周長查找器和定時模式內的模塊組成的。它可以編碼多達3116個ASCII（含擴展）字符。符號由包含模塊的數據區域組成，這些數據區域以規則陣列的形式排列。大型符號包含多個區域。每個數據區域都由一個查找模式劃定，其四面都被一個安靜的區域邊界（邊緣）所包圍。(注意：模塊可以是圓形或方形——標準中沒有定義具體的形狀。例如，點狀排列的單元一般是圓形的）。
Data Matrix ECC 200
[編輯]1826 DFR50-IC-U
Data Matrix ECC 000–140
[編輯]標準
[編輯]Data Matrix是由International Data Matrix公司（ID Matrix）發明的，該公司被併入RVSI/Acuity CiMatrix，後者於2005年10月被西門子股份公司收購，2008年9月被Microscan Systems收購。今天，數據矩陣已被若干ISO/IEC標準所涵蓋，並在許多應用中屬於公共領域，這意味着它可以在沒有任何許可或特許權使用費的情況下使用。
- ISO/IEC 16022:2006-Data Matrix碼符號學規範
- ISO/IEC 15415-2-D印刷質量標準
- ISO/IEC 15418:2009-符號數據格式語義（GS1應用識別碼和ASC MH10數據識別碼和維護）。
- ISO/IEC 15424:2008-數據載體標識（包括符號學標識）[用於區分不同條碼類型的標識] 。
- ISO/IEC 15434:2006-大容量ADC介質的語法（從掃描儀傳輸到軟件的數據格式等）。
- ISO/IEC 15459-獨特的識別碼
編碼
[編輯]多種編碼模式用於存儲不同種類的信息。默認的模式是每8位碼字存儲一個ASCII字符。提供控制代碼在不同的模式之間切換，如下表所示。
| 代碼字 | 解釋 |
|---|---|
| 0 | 未被使用 |
| 1–128 | ASCII 數據 (ASCII 值 + 1) |
| 129 | 消息結束 |
| 130–229 | 數位對00-99 |
| 230 | 基礎 C40編碼 |
| 231 | 開始 Base 256 編碼 |
| 232 | FNC1 |
| 233 | 結構追加。允許消息被分在幾個符號中。 |
| 234 | 讀者編程 |
| 235 | 設置下一字符的最高位 |
| 236 | 宏 05 |
| 237 | 宏 06 |
| 238 | 開始 ANSI X12 編碼 |
| 239 | 開始 Text 編碼 |
| 240 | 開始 EDIFACT 編碼 |
| 241 | Extended Channel Interpretation 編碼 |
| 242–255 | 未使用 |
文字模型
[編輯]| Code | C40 | Text | X12 | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| set 0 | set 1 | set 2 | set 3 | set 0 | set 3 | ||
| 0 | set 1 | NUL | ! | ' | set 1 | ' | CR |
| 1 | set 2 | SOH | " | a | set 2 | A | * |
| 2 | set 3 | STX | # | b | set 3 | B | > |
| 3 | space | ETX | $ | c | space | C | space |
| 4 | 0 | EOT | % | d | 0 | D | 0 |
| 5 | 1 | ENQ | & | e | 1 | E | 1 |
| 6 | 2 | ACK | 『 | f | 2 | F | 2 |
| 7 | 3 | BEL | ( | g | 3 | G | 3 |
| 8 | 4 | BS | ) | h | 4 | H | 4 |
| 9 | 5 | HT | * | i | 5 | I | 5 |
| 10 | 6 | LF | + | j | 6 | J | 6 |
| 11 | 7 | VT | , | k | 7 | K | 7 |
| 12 | 8 | FF | - | l | 8 | L | 8 |
| 13 | 9 | CR | . | m | 9 | M | 9 |
| 14 | A | SO | / | n | a | N | A |
| 15 | B | SI | : | o | b | O | B |
| 16 | C | DLE | ; | p | c | P | C |
| 17 | D | DC1 | < | q | d | Q | D |
| 18 | E | DC2 | = | r | e | R | E |
| 19 | F | DC3 | > | s | f | S | F |
| 20 | G | DC4 | ? | t | g | T | G |
| 21 | H | NAK | @ | u | h | U | H |
| 22 | I | SYN | [ | v | i | V | I |
| 23 | J | ETB | \ | w | j | W | J |
| 24 | K | CAN | ] | x | k | X | K |
| 25 | L | EM | ^ | y | l | Y | L |
| 26 | M | SUB | _ | z | m | Z | M |
| 27 | N | ESC | FNC1 | { | n | { | N |
| 28 | O | FS | | | o | | | O | |
| 29 | P | GS | } | p | } | P | |
| 30 | Q | RS | hibit | ~ | q | ~ | Q |
| 31 | R | US | DEL | r | DEL | R | |
| 32 | S | s | S | ||||
| 33 | T | t | T | ||||
| 34 | U | u | U | ||||
| 35 | V | v | V | ||||
| 36 | W | w | W | ||||
| 37 | X | x | X | ||||
| 38 | Y | y | Y | ||||
| 39 | Z | z | Z | ||||
EDIFACT模式
[編輯]EDIFACT模式為每個字符使用6個位元，每4個字符封裝在3個字節。它可以存儲數字、大寫字母以及許多標點符號，但不支持小寫字母。
| 代碼 | 含義 |
|---|---|
| 0 – 30 | ASCII代碼 64 – 94 |
| 31 | 返回ASCII模式 |
| 32 – 63 | ASCII代碼32 – 63 |
基本256模式
[編輯]Base 256模式的數據以長度指示器開始，然後是數據字節數。1到249的長度被編碼為一個字節，更長的長度被存儲為兩個字節。
L1 = floor(length / 250) + 249, L2 = length mod 250
最好避免在編碼信息中出現長串的零，因為它們會成為數據矩陣符號中的大片空白區域，這可能會導致掃描儀失去同步。(由於這個原因，默認的ASCII編碼不使用零。)為了減少這種可能性，長度和數據字節被添加一個偽隨機值R(n)來掩蓋，其中n是字節流的位置。
R(n) = (149 × n) mod 255 + 1
專利問題
[編輯]參見
[編輯]參考資料
[編輯]- ^ Microscan Celebrates 20 Years of Data Matrix Codes August 13, 2014 (PDF). [2017-10-10]. （原始內容存檔 (PDF)於2016-04-02）.
- ^ Microscan Celebrates 20 Years of Data Matrix Codes. [2017-10-10]. （原始內容存檔於2019-01-23）.
- ^ Michael, Katina, etc (2009), Innovative Automatic Identification and Location-Based Services: From Bar Codes to Chip Implants 1st Edition pg.92, IGI Global, ISBN 978-1599047959.
- ^ Data Matrix Barcode. [2017-09-19]. （原始內容存檔於2018-01-02）.
- ^ Stevenson, Rick. Laser Marking Matrix Codes on PCBs (PDF). Printed Circuit Design and Manufacture. December 2005 [2007-05-31]. （原始內容存檔 (PDF)於2007-09-28）.
- ^ German man programs "Hello World" into wheat field. arstechnica.com. [22 February 2017]. （原始內容存檔於2009-01-22）.