Создание электронного каталога материальных объектов

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Глава№1

§1.1.Виды матричного кодирования........................................................... 5

§1.2. Применение матричного кодирования……………………………….17

Глава №2

§2.1. Программное обеспечение для распознавания матричного кодирования…………………………………………………………..………25

§2.2.Практическая часть…………………………………………………….26

Заключение

Список используемой литературы

Приложение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Одной из важнейших составляющих информационных технологий является сбор первичной информации об объектах, явлениях, свойствах и т. д. При этом чем она оперативней и точней, тем более достоверна и эффективна аналитическая информация, выдаваемая компьютером для принятия управленческих решений. Поэтому актуальность в том, что бывают различные виды Qr кодирования, область их применения очень широкая и с каждым годом все стремительнее увеличивается. Это связано с тем, что матричные коды стали использоваться практически везде благодаря их большим возможностям передачи информации.  Но на данное время использование матричного кодирования невелико , так как в основном используется в рекламе.

Цель курсовой работы состоит в следующем: разобраться  в Qr кодирования и предложить применение матричного кодирования.

Перед нами стоит несколько  задач, которые необходимо решить в процессе работы, а именно:

1. Выяснить что же такое матричное кодирование.
2. Изучить какие программы работают с Qr кодами.
3. Выяснить где и какими способами может применяться Qrкод.
4. Разработать свой вариант и показать на практике.

Медленный и не точный ввод данных с клавиатуры в значительной степени снижает эффективность применения компьютеров и во многих случаях не позволяет иметь оперативные данные, необходимые для принятия решений.

Как показывает зарубежный опыт, одним из наиболее широко применяемых  способов быстрого и точного ввода данных в компьютерные системы является применение технологии штрихового кодирования, являющейся разновидностью технологии автоматической идентификации данных.

 

Глава№1

§1.1.ВИДЫ МАТРИЧНОГО КОДИРОВАНИЯ  

Самым популярным штрих кодом на сегодняшний день является линейный. Но недостаток в том, что посредством его можно закодировать лишь небольшой объем информации.  И тут на смену линейному приходит двухмерный штрих код, которым можно зашифровать до нескольких страниц информации. 
В отличии от линейного, где считка информации происходит в одной плоскости, двухмерный код расшифровывается специальным сканером как по горизонтали, так и по вертикали.

В свою очередь двухмерные виды маркировки бывают многоуровневыми (stacked) и матричные (matrix).  Первые появились раньше и состоят из наложенных друг на друга нескольких простых линейных кодов. Вторые (матричные) располагают информацию по вертикали, уплотняя информационные элементы.

Идею  двухмерных матричных кодов изобретатели позаимствовали у перфокарт. 
В настоящее время более распространены матричные коды и их виды: 

1)QR-код 

 

Матричный код, который  был  разработан японской компанией «Denso-Wave» в 1994 году. QR расшифровывается как quick response, и переводится с английского как «быстрый отклик». 

 
Основное преимущество QR-кода в простом  распознавании сканирующим оборудованием  и фотокамерой мобильного телефона, что дает возможность использования  в торговле, производстве, логистике. 
QR-код может вместить в себя следующее количество данных: 
•   Цифры-7089 
 •   Цифры и буквы (включая кириллицу) – 4296

  •   Двоичный код – 2953 байт

  •    Иероглифы – 1817

 

Коррекция ошибок в QR кодах

QR коды используют  алгоритм Рида-Соломона(Reed-Solomon) для коррекции ошибок. Это позволяет без проблем считывать коды, которые каким-то образом повреждены - затерты, перечеркнуты, и т.п. QR коды имеют 4 уровня коррекции ошибок, которые отличаются количеством информации для восстановления и соответственно количеством полезной информации, которую можно восстановить при повреждении кода. Уровни коррекции и соответствующие проценты информации, которые возможно восстановить, следующие:

L	7%
M	15%
Q	25%
H	30%

 

 

2)2D коды

От обычных штрихкодов 2D-коды отличаются тем, что информация записывается сразу в двух измерениях, то есть если в штрихкоде считываются толщина вертикальных полос и расстояние между ними, то в 2D коде информация записывается и по горизонтали, и по вертикали. Таким образом, двухмерные баркоды позволяют хранить гораздо больше информации, чем привычный нам штрихкод. Кроме того, когда информация кодируется в матричный код, к ней добавляется информация для восстановления, что позволяет прочитать зашифрованную в коде информацию даже при частичном повреждении баркода.

Для сканирования QR-кодов  и других баркодов используют мобильный  телефон с камерой. Сейчас существует большое количество мобильных приложений, позволяющих распознать QR-код. Для  этого достаточно лишь запустить такое приложение на своем телефоне, навести камеру телефона на изображение QR-кода, и получить расшифрованную информацию. Наиболее часто с помощью QR-кодов зашифровывают тексты, ссылки на сайты, контактную информацию, номера телефонов, GPS-координаты.

3) Micro QR.

Micro QR код - это разновидность  обычного QR кода, предназначенная для  экономии места, занимаемого QR кодом, для уменьшения размера  QR кода и для хранения небольших  объемов данных. Эффективность хранения  данных по сравнению с традиционным QR кодом значительно улучшена благодаря использованию всего одной метки позиционирования, по сравнению с тремя метками в обычном QR коде. Из-за этого освобождается определенное пространство, которое может быть использовано под данные.

Кроме того, QR код требует свободного поля вокруг кода шириной минимум в 4 модуля (имнимальной единицы построения QR-кода), в то время как Micro QR код требует поля в два модуля шириной.

Micro QR код, однако, неспособен  хранить большой объем данных (максимум 35 цифр). Однако, из-за большей эффективности хранения данных, размер Micro QR кода увеличивается не столь значительно с увеличением объема закодированных данных, как традиционный QR код. 
По аналогии с уровнями коррекции ошибок в QR кодах, Micro QR код бывает четырех версий, М1-М4. Максимальное количество данных, которые могут быть закодированы в Micro QR коде, в зависимости от версии.

 

4) DataMatrix.

 

 

 

Двухмерный матричный  штрих код, разработанный компанией RVSI/Acuity CiMatrix, который состоит из чёрно-белых элементов и элементов нескольких различных степеней яркости. Код Data Matrix обычно представлен квадратом и служит для шифрования текста. 

DataMatrix - типичный представитель  семейства 2D-баркодов, позволяющий закодировать до 3Кб информации. DataMatrix, как и все другие подобные баркоды, содержит информацию для восстановления, которая позволяет восстановить закодированную информацию при частичном повреждении кода.

Каждый код DataMatrix содержит две сплошные пересекающиеся линии в виде буквы L, для ориентации считывающего устройства, две другие границы кода состоят из перемежающихся черных и белых точек и служат для указания размеров кода считывающему устройству.

Матрицы можно распечатывать с помощью принтера и считывать объективом фотоаппарата мобильного телефона, матрица которого содержит больше 1 миллиона пикселов. Расшифровка мобильным телефоном, имеющим фотоаппарат, происходит с помощью проекта Semacode.

Сейчас код DataMatrix описывается стандартом ISO и может быть бесплатно использован в различных сферах деятельности. 

Основные преимущества:

• Стандартизация (принят международный стандарт ISO/IES 16022, готовится российский стандарт);
• Большая информационная емкость (более 2000 букв или 3000 цифр);
• Компактность символа;
• Высокая скорость распознавания и декодирования;
• Низкие требования к качеству поверхности, на которую наносится метка;
• Распознавание не зависит от фона изображения;
• Символы в поле зрения сканера могут быть ориентированы произвольным образом.

 

Коды DataMatrix состоят из модулей, состыкованных друг с другом. Всего с использованием DataMatrix можно  закодировать до 3116 символов ASCII. Коды должны содержать четное количество модулей по вертикали и горизонтали. Большинство DataMatrix-ов квадратные, но в целом можно использовать и прямоугольные коды. Все коды используют коррекцию ошибок стандарта ECC200, который, в свою очередь, использует алгоритм Рида-Соломона(Reed-Solomon) для кодирования/декодирования данных. Это позволяет восстановить в случае повреждения кода до 30% полезной информации.

DataMatrix коды постепенно  становятся привычным явлением  на конвертах и посылках. Код  может быть быстро прочитан  сканером, что позволяет отслеживать  корреспонденцию довольно эффективно

В промышленности DataMatrix применяют для маркировки различных элементов. Код может быть нанесен различными способами - струйной печатью, гравировкой, лазером, электролитическими способами и т.д. В зависимости от метода нанесения, код может оставаться на элементе на протяжении всего его цикла использования.

 

 

5)2D штрих-кодовая символика PDF-417

PDF417 - «stacked linear» – технология  штрих-кодирования, разработанная  компанией Symbol Technologies. Данный штрих-код  характеризуется большой плотностью, хранит информацию до 2500 символов и обеспечивает качественную коррекциюошибок. PDF417 позволяет декодировать двоичный код. В таком штрих-коде может быть закодирована фотография, отпечатки пальцев и т.п. Эта технология идеально подходит для идентификационных карт, маркировки перевозимых товаров, EDI и т.д.

 
Пример PDF-417

 

 

 

 

6) 2D штрих-кодовая символика Maxicode.

Технология штрих кодирования Maxicode- разработка компании United Parcel Service. Штрих-код создан с целью автоматизации сортировки товара, легко сканируется и может наноситься на криволинейные поверхности. Он легко распознается по шестиугольным элементам, составляющим его основу. Этим штрих кодом можно закодировать до 138 символов.

 
Пример Maxicode

 

7) 2D штрих-кодовая символика Aztec Code

Матричный код, изобретенный в 1995 году, запатентован, но передан  в бесплатное пользование обществом. Своим названием обязан древнему племени Центральной Америки ацтекам, из-за схожести с их символикой. Код может быть считан не только в своем первоначальном виде, но также под углом и зеркальном отражении. 

Самый маленький Aztec Code содержит в себе до 13 цифр или 12 букв английского алфавита, самый большой - 3832 цифр или 3067 букв английского алфавита или 1914 байт данных.

СимволыAztecCode: 
1. Могут кодировать любую байтовую последовательность в эффективных компактных режимах текстовых и цифровых данных. Они могут кодировать последовательности FNC1 для поддержки специальных промышленных форматов данных и ECI для поддержки специальных режимов интерпретации данных.

2. Всегда квадратной формы, изменяются в размерах от 15x15 модулей до 151x151 модулей. Не требуют свободной зоны вокруг символа. 
3. Aztec Code может быть использован в структурном объединении (соединяющем до 26 символов).

 

 

 
 Примеры соотношения размеров символов и емкости кода:

 
    
* показывает Компактные символы;  остальные строки показывают  полный символ  
** превышает разрешающую способность существующих сканеров 
   
Структура символа Aztec Code :

центральный указатель "мишень",элементы ориентации по углам указателя, и

решетка привязки, пронизывающая  область данных.

Два переменных элемента структуры:

строка короткого режима, обернутая вокруг мишени, и

от одного до 32 слоев данных толщиной в 2 модуля, спиралью расходящихся от центра.

Уровень коррекции ошибок в Aztec Code регулируется по указанию пользователя, слои данных могут содержать от 5% до 95 % контрольных  слов. На практике, обычно, нецелесообразно изменять стандартное значение в 23% контрольных слов.

В готовом символе все элементы структуры перемешаны (кроме прицела). Их роли станут понятны только при  рассмотрении типичной последовательности декодирования.

Расположение полей, устойчивых к появлению ошибок и повреждений по краям символа, компенсирует влияние оптических искажений, возникающих по краям зоны сканирования.

Последнее оказалось особенно полезно  при считывании символов Aztec Code большой  емкости ручным сканером. Размышляя  об этом, можно прийти к выводу — идеальной формой символа для двухмерного кода должен быть круг, обеспечивающий минимальные искажения при любой ориентации сканера относительно кода. Ещё одна форма символа — квадрат, углы которого могут быть отрезаны ... это и есть Aztec Code.  

 

 

 

8) 2D штрих-кодовая символика Fine PictureCode

Fujitsu Laboratories разработали новый  тип двумерного штрих-кода, –  название Fine Picture Code, или FPCode. Fine PictureCode позиционируется в качестве возможной замены ранее применявшемуся примерно для этих же целей QR Code в отличие от существующих стандартов кодирования, предлагаемая система не требует выделения места для печати метки, и не влияет на графический дизайн. «Невидимость» нового типа штрих-кода основывается на свойстве по-разному зрительно воспринимать объекты (разного цвета и разного размера), сетка из тонких желтых линий, интегрированная в основное изображения и формирующая собственно FPCode, остается неразличимой невооруженным глазом. Например, мобильный телефон, со встроенной камерой и соответствующим ПО, вполне справляется с чтением кода и сразу же отображает информацию на экране устройства. Он также может содержать ссылку на веб-страницу с дополнительной информацией по предлагаемому товару. Единожды встроенный в цифровое изображение штрих-код будет читаться на любом цветном отпечатке. Популярность данного штрих-кода стала причиной выпуска телефона с поддержкой QR Code и i-mode.