4.3 Datamatrix碼介紹

發布時間：2020-02-07 04:10

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DataMatrix二維條碼原名Datacode，由美國國際資料公司（International Data Matrix, 簡稱ID Matrix）于1989年發明。DataMatrix二維條碼是一種矩陣式二維條碼，其發展的構想是希望在較小的條碼標簽上存入更多的資料量。DataMatrix二維條碼的小尺寸是目前所有條碼中較小的，尤其特別適用于小零件的標識，以及直接印刷在實體上。

DataMatrix二維條碼又可分為ECC000-140與ECC200兩種類型，ECC000-140具有多種不同等級的錯誤糾正功能，而ECC200則透過Reed-Solomon算法產生多項式計算出錯誤糾正碼，其尺寸可以依需求印成不同大小，但采用的錯誤糾正碼應與尺寸配合，由于其算法較為容易，且尺寸較有彈性，故一般以ECC200較為普遍，本節也僅介紹ECC200規格的DataMatrix二維條碼碼，以下所說的DataMatrix二維條碼事實上都是指ECC200而言。

DataMatrix二維條碼的外觀是一個由許多小方格所組成的正方形或長方形符號，其資訊的儲存是以淺色與深色方格的排列組合，以二位碼（Binary-code）方式來編碼，故電腦可直接讀取其資料內容，而不需要如傳統一維條碼的符號對映表（Character Look-up Table）。深色代表 “1”，淺色代表 “0”，再利用成串（String）的淺色與深色方格來描述特殊的字符資訊，這些字符串再列成一個完成的矩陣式碼，形成DataMatrix二維條碼碼，再以不同的印表機印在不同材質表面上。由于DataMatrix二維條碼只需要讀取資料的20%即可精確辨讀，因此很適合應用在條碼容易受損的場所，例如印在暴露于高熱、化學清潔劑、機械剝蝕等特殊環境的零件上。

DataMatrix二維條碼的尺寸可任意調整，大可到14平方英寸，小可到0.0002平方英寸，這個尺寸也是目前一維與二維條碼中較小的，因此特別適合印在電路板的零組件上。另一方面，大多數的條碼的大小與編入的資料量有絕對的關系，但是DataMatrix二維條碼的尺寸與其編入的資料量卻是相互獨立的，因此它的尺寸比較有彈性。此外，DataMatrix二維條碼最大儲存量為2,000bytes，自動糾正錯誤的能力較低，只適用特別的CCD掃瞄器來解讀。

1、特性

DataMatrix二維條碼碼具有以下特性：

可編碼字符集包括全部的ASCII字符及擴充ASCII字符，共256個字符　

條碼大�。ú话ǹ瞻讌^）：10×10 ~ 144×144

資料容量：235個文數字資料，1556個8位資料，3116個數字資料

錯誤糾正：透過Reed-Solomon算法產生多項式計算獲得錯誤糾正碼。不同尺寸宜采用不同數量的錯誤糾正碼

2、基本結構

每個DataMatrix二維條碼符號由規則排列的方形模組構成的資料區組成，資料區的四周由定位圖形（Finder Pattern）所包圍，定位圖形的四周則由空白區包圍，資料區再以排位圖形（Alignment Patterns）加以分隔。

（1）定位圖形

定位圖形是資料區域的一個周界，為一個模組寬度。其中兩條鄰邊為暗實線，主要用于限定物理尺寸；定位和符號失真。另兩條鄰邊由交替的深色和淺色模組組成，主要用于限定符號的單元結構，但也能幫助確定物理尺寸及失真�！�

（2）符號尺寸

ECC000-140符號有奇數行與奇數列。符號外觀為一方形矩陣，尺寸從9×9至49×49，不包括空白區。這些符號可透過右上角深色方格識別出來。

ECC200符號有偶數行與偶數列。有些符號是正方形，尺寸從10×10至144×144，不包括空白區。有些是長方形，尺寸從8×18至16×48，不包括空白區。所有的ECC200符號都可以透過右上角淺色方格識別出來�！�

（3）資料表示方法

DataMatrix二維條碼按以下步驟來表示資料：

資料編碼

先分析要表示的資料，選取合適的編碼方案，按所選定的方案將資料流轉為字碼流，并加入必要的填字，如果使用者未規定矩陣寸，則應選取能滿足要存放資料的最小尺寸。DataMatrix二維條碼共有6種編碼方案，即6種字碼集，見表1。

表1 DataMatrix二維條碼的編碼方案與相對應之字符集

編碼方案	字元集
ASCII	十進位數字
	ASCII值0~127
	擴展ASCII值128~255
C40	基本大寫文數字型
Text	基本小寫文數字型
X12	ANSI X12 EDI數據集
EDIFACT	32~94
Base256	0~255

（4）錯誤檢測和糾正字碼（ECC）的產生

對少于255個字碼的DataMatrix二維條碼，錯誤糾正字碼可由資料字碼計算得出。對于多于255個字碼的符號，應將資料字碼分成多個模組，然后再產生每一個模組的錯誤糾正字碼。錯誤糾正字碼能夠糾正兩種類誤字碼，包括E錯誤（已知位置上的錯誤字碼），以及T錯誤（未知位置上的錯誤字碼）。換句話說，E錯誤是不能被掃瞄或不能被解碼的符號字符，T錯誤則是被錯誤解碼的符號字符。

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