Data Matrix

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条码（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。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.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。编码时经常使用校驗碼来增加可靠性：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个英數字元。

 应用 
缩略图|一个Mini PCI板卡上的数据矩阵，编码了序列号15C06E115AZC72983004
Data Matrix最流行的应用是小物件的标签，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。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微米硅装置上激光蚀刻）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标注小型电子元件。

将Data Matrix编码打印在标签或书信上正日益普遍。使用一台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。
左|缩略图|平面标注
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。
缩略图|使用手机扫描Data Matrix条码（Semacode项目）
Data Matrix编码与其他开源编码（例如一維條碼）一样，也可以在手机上使用特定的移动应用来读取。

 食品工业 

 艺术 
2006年5月，德国计算机程序员Bernd Hopfengärtner创作了一个大型的数据矩阵麥田圈，内藏信息为：“Hello, World!”。

 技术规格 
Data Matrix符号是由排列在周长查找器和定时模式内的模块组成的。它可以编码多达3116个ASCII（含扩展）字符。符号由包含模块的数据区域组成，这些数据区域以规则阵列的形式排列。大型符号包含多个区域。每个数据区域都由一个查找模式划定，其四面都被一个固定的区域边界（边缘）所包围。(注意：模块可以是圆形或方形——标准中没有定义具体的形状。例如，点状排列的单元一般是圆形的）。缩略图|Data Matrix编码的一个示例，被编码的文本：“Wikipedia”。各颜色分别代表：数据（绿色），填充（黄色），纠错（红色），查找器和校定（品红色），未使用（橙色）。

 标准 
Data Matrix是由International Data Matrix公司（ID Matrix）发明的，该公司被并入RVSI/，后者于2005年10月被西门子股份公司收购，2008年9月被Microscan Systems收购。今天，数据矩阵已被若干ISO/IEC标准所涵盖，并在许多应用中属于公共领域，这意味着它可以在没有任何许可或特许权使用费的情况下使用。

 ISO/IEC 16022:2006-Data Matrix码符号学规范
 ISO/IEC 15415-2-D印刷质量标准
 ISO/IEC 15418:2009-符号数据格式语义（GS1应用识别码和ASC MH10数据识别码和维护）。
 ISO/IEC 15424:2008-数据载体标识（包括符号学标识）[用于区分不同条码类型的标识] 。
 ISO/IEC 15434:2006-大容量ADC介质的语法（从扫描仪传输到软件的数据格式等）。
 ISO/IEC 15459-独特的识别码

 编码 
多种编码模式用于存储不同种类的信息。默认的模式是每8位码字存储一个ASCII字符。提供控制代码在不同的模式之间切换，如下表所示。

缩略图|工业Data Matrix编码读取器

 代码字  解释 0  未被使用 1–128  ASCII 数据 (ASCII 值 + 1) 129  消息结束 130–229  数位对00-99 230  基础 C40编码 231  开始 Base 256 编码 232  FNC1 233  结构追加。允许消息被分在几个符号中。 234  读者编程 235  设置下一字符的最高位 236  宏 05 237  宏 06 238  开始 ANSI X12 编码 239  开始 Text 编码 240  开始 EDIFACT 编码 241  Extended Channel Interpretation 编码 242–255  未使用

 文字模型 
 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 
模式为每个字符使用6个位元，每4个字符封装在3个字节。它可以存储数字、大写字母以及许多标点符号，但不支持小写字母。
代码含义 0 – 30  ASCII代码 64 – 94 31 返回ASCII模式 32 – 63  ASCII代码32 – 63

 基本256模式 
Base 256模式的数据以长度指示器开始，然后是数据字节数。1到249的长度被编码为一个字节，更长的长度被存储为两个字节。

其中［］為高斯符號/無條件捨去符號

最好避免在编码信息中出现长串的零，因为它们会成为数据矩阵符号中的大片空白区域，这可能会导致扫描仪失去同步。(由于这个原因，默认的ASCII编码不使用零。)为了减少这种可能性，长度和数据字节被添加一个伪随机值R(n)来掩盖，其中n是字节流的位置。

 专利问题 

 参见 
 QR碼
 PDF417条码
 彩色條碼







 参考资料 

 外部链接 
 GS1 DataMatrix Guideline: Overview and technical introduction to the use of GS1 DataMatrix
 什么是 Data Matrix 码？ - 基恩士

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