什么是 Data Matrix 码?
Data Matrix(数据矩阵),是一种由黑色、白色的色块(单元格)以正方形或长方形组成的二维码(也可称矩阵),于1994年8月由美国国际资料公司所研发出,主要用于零件、印制电路板等等,美国国际资料公司于2008年被Microscan公司收购。[1][2][3]被编码的信息可能是文本或数字数据。数据大小通常是几个至1556字节。被编码数据的长度决定了矩阵中色块的数量。编码时经常使用纠错码来增加可靠性:即便一个或多个色块被损坏而不可读,里面的信息仍然可被读取。一个数据矩阵可以存储最多2,335个数字或字母。
Data Matrix的应用
Data Matrix最流行的应用是小对象的标签,因为该编码能在2或3平方毫米的面积上编码50个字符,且在20%对比度下仍然可读。[4]Data Matrix的大小不受限制,商业应用的图像包括小至300微米(在一台600微米硅设备上激光蚀刻)和大至1米(涂在棚车顶上)的平面。绘制与读取系统的保真度是其唯一的限制。
美国电子工业联盟(EIA)建议使用Data Matrix标注小型电子组件。
将Data Matrix编码打印在标签Labels(英语:标签Labels)或书信上正日益普遍。使用一台条码读取器(英语:Barcode reader)即可快速读取该编码,从而便于跟踪物品,例如跟踪包裹的邮递。
对工业工程来说,此条码也可直接在组件上标记,从而使用Data Matrix编码数据来识别组件。厂商可以用各种方法在在组件上完成,但在航空航天工业中,条码通常以工业喷墨、点阵打标、激光打标和电解化学蚀刻(ECE)完成,使用这些方法来得到可延续到组件寿命的永久性标记。
Data Matrix编码通常使用专业摄像设备及软件进行验证。这种验证确保编码符合相关标准,并确保组件使用寿命期间的可读性。在组件投入使用后,该代码仍可被读取镜头读取、解码,解码后的信息可用于多种目的,例如移动跟踪和库存检查。
Data Matrix编码与其他开源编码(例如1D Barcodes)一样,也可以在手机上使用特定的移动应用来读取。
Data Matrix 码的结构
Data Matrix 码是一种由 ID Matrix 于 1987 年开发的矩阵二维码,在 1996 年注册为 AIMI 的 ISS 标准,在 2000 年注册为 ISO/IEC 标准。
规格 | ||
---|---|---|
最小尺寸 | 10 × 10 模块 | |
最大尺寸 | 144 × 144 模块 | |
最大数据容量 | 数值 | 3116 个字符 |
字母数字 | 2335 个字符 |
旧版的 Data Matrix 码包括 ECC000、ECC050、ECC080、ECC100 和 ECC140。ECC200 是最新的 Data Matrix码版本,可以配置为正方形或矩形。
Data Matrix 码的规格
Data Matrix 码 (ECC200) 共有两种配置:正方形和矩形,包含的单元数始终为偶数。
正方形
正方形 Data Matrix 的规格 (ECC200) | ||
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最小尺寸 | 10 × 10 模块 | |
最大尺寸 | 144 × 144 模块 | |
最大数据容量 | 数值 | 3116 个字符 |
字母数字: | 2335 个字符 | |
二进制: | 1556 个字符 |
共有 24 种字符尺寸,范围为从 10 × 10 模块到 144 × 144 模块。当模块数目超过 24 × 24 时,代码将分成区块,每侧不会超过 24 个模块。此结构可防止代码失真。
矩形
矩形 Data Matrix 的规格 (ECC200) | ||
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最小尺寸 | 8 × 16 模块 | |
最大尺寸 | 16 × 48 模块 | |
最大数据容量 | 数值 | 98 个字符 |
字母数字: | 72 个字符 | |
二进制: | 47 个字符 |
对于矩形,共有下列六种尺寸。
•8 × 18 模块(1 个区块)
•12 × 26 模块(1 个区块)
•16 × 36 模块(1 个区块)
•8 × 32 模块(2 个区块)
•12 × 36 模块(2 个区块)
•16 × 48 模块(2 个区块)
如何确定 Data Matrix 码尺寸
Data Matrix 码的实际尺寸的计算方法为符号尺寸乘以模块的可印刷尺寸。
如果模块尺寸为 0.25 mm,
符号尺寸:10 × 10 模块 = 2.5 × 2.5 mm
符号尺寸:32 × 32 模块 = 8.0 × 8.0 mm
符号尺寸:8 × 18 模块 = 2.0 × 4.5 mm
每个符号尺寸的数据容量
正方形
模块数目 | 数据容量 | 纠错率 | ||
---|---|---|---|---|
数值 | 字母数字 | 二进制 | ||
10 x 10 | 6 | 3 | 1 | 25% |
12 x 12 | 10 | 6 | 3 | 25% |
14 x 14 | 16 | 10 | 6 | 28 至 39% |
16 x 16 | 24 | 16 | 10 | 25 至 38% |
18 x 18 | 36 | 25 | 16 | 22 至 34% |
20 x 20 | 44 | 31 | 20 | 23 至 38% |
22 x 22 | 60 | 43 | 28 | 20 至 34% |
24 x 24 | 72 | 52 | 34 | 20 至 35% |
26 x 26 | 88 | 64 | 42 | 19 至 35% |
32 x 32 | 124 | 91 | 60 | 18 至 34% |
36 x 36 | 172 | 127 | 84 | 16 至 30% |
40 x 40 | 228 | 169 | 112 | 15 至 28% |
44 x 44 | 288 | 214 | 142 | 14 至 27% |
48 x 48 | 348 | 259 | 172 | 14 至 27% |
52 x 52 | 408 | 304 | 202 | 15 至 27% |
64 x 64 | 560 | 418 | 278 | 14 至 27% |
72 x 72 | 736 | 550 | 366 | 14 至 26% |
80 x 80 | 912 | 682 | 454 | 15 至 28% |
88 x 88 | 1152 | 862 | 574 | 14 至 27% |
96 x 96 | 1392 | 1042 | 694 | 14 至 27% |
104 x 104 | 1632 | 1222 | 814 | 15 至 28% |
120 x 120 | 2100 | 1573 | 1048 | 14 至 27% |
132 x 132 | 2608 | 1954 | 1302 | 14 至 26% |
144 x 144 | 3116 | 2335 | 1556 | 14 至 27% |
矩形
模块数目 | 数据容量 | 纠错率 | ||
---|---|---|---|---|
数值 | 字母数字 | 二进制 | ||
8 x 18 | 10 | 6 | 3 | 25% |
8 x 32 | 20 | 13 | 8 | 24% |
12 x 26 | 32 | 22 | 14 | 23 至 37% |
12 x 36 | 44 | 31 | 20 | 23 至 38% |
16 x 36 | 64 | 46 | 30 | 21 至 38% |
16 x 48 | 98 | 72 | 47 | 18 至 33% |
注意
上表中的每个字符数为可输入的最大字符数。但是,符号尺寸会因数据组件(例如图形和字符的组合或者大小写字母数字字符的组合)而变得更大,即使数据包含的字符数少于上表所列也是如此。
GS1 DataMatrix
GS1 Data Matrix 一种由 GS1 标准化以便分发的二维码符号。它以 ECC200 标准为基础,定义了下列规则以便与传统的 Data Matrix 码区分开来。
GS1 Data Matrix 码的主要内容
使用的代码 | DataMatrix ECC200 |
---|---|
FNC1 | [FNC1] 放在数据顶部,以便将其定义为 GS1 的标准规格。 |
应用标识符 (AI) | 添加到数据条开头的识别码,定义此识别码后所接信息的种类。应用标识符(AI) 由 ISO/IEC 指定。 |
可变长度数据 | 当输入其中信息量会发生变化的数据(可变长度数据,如数量)时,请在可变长度数据之后插入 [FNC1] 作为分隔符。此 [FNC1] 指定当读码器读数时输出 [GS](用 ASCII 码表示则为 1Dh)。 * [GS] :组分隔符 |
GS1 模块的印刷尺寸
GS1 建议在印刷 GS1 Data Matrix 码时为模块使用下列尺寸。
推荐的模块尺寸 | 最大模块尺寸 | 最小模块尺寸 | |
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印刷在标签上 | 0.300mm | 0.615mm | 0.255mm |
DPM | 0.380mm | 0.495mm | 0.380mm |
与 GS1-128 的关系
GS1 Data Matrix 码与 GS1-128 的数据结构相同。因此,如果有必要处理大量数据,但是实际上印刷区域有限,则可能将使用 GS1 Data Matrix 码。此外,GS1 Data Matrix 码将针对医疗行业进行标准化。由于代码将直接印刷在不锈钢医疗器械(如手术刀和剪刀)上,因此制定了相关指导原则。
- * 不锈钢医疗器械:由不锈钢、铝、铜合金、钛或陶瓷等材料制成的仪器,可在医疗操作和手术中重复使用。