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論二維碼技術(shù)與防偽技術(shù)的結(jié)合之道
來源: | 作者:佚名 | 發(fā)布時間: 2016-03-09 | 306 次瀏覽 | 分享到:

二維碼技術(shù)的概況與特點


         二維條碼(2DBarCode),或稱二維碼(2DCode)技術(shù),是在一維條碼技術(shù)的基礎(chǔ)上誕生的一項衍生條碼技術(shù),與一維碼相同點是都由規(guī)則排列的圖形單元組成,不同點在于二維碼的圖形單元為模塊或短的條空,并在符號內(nèi)呈矩陣式排列,因此二維碼符號在橫縱兩個方向都承載信息,由此得名二維條碼。與一維條碼相同,從技術(shù)領(lǐng)域上說,二維碼技術(shù)屬于信息技術(shù)中的自動識別與數(shù)據(jù)采集(AutomaticIdentificationandDataCapture,AIDC)技術(shù)的一種。二維碼技術(shù)是在上世紀(jì)80年代,為滿足越來越多的行業(yè)應(yīng)用中對條碼技術(shù)提出的要求而研發(fā)的,相比一維條碼技術(shù),二維碼能夠承載的信息種類(數(shù)字、英文、中文、圖片、聲音等所有可以數(shù)字化的)更多,信息容量更大(從幾十字節(jié)到幾千字節(jié)信息)、信息密度更高(相同面積的二維碼可承載一維碼幾十倍的信息)、識讀更加可靠(大部分二維碼具有錯誤校正功能),能夠支持加密,同時也保留了一維碼的印制方便、成本低廉的優(yōu)勢。由于二維碼具有的這些特點和優(yōu)勢,使其在上世紀(jì)80年代中期誕生后迅速在歐美日等國軍事、證照、電子、制造業(yè)信息化管理以及物流等領(lǐng)域和行業(yè)實現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用,多個關(guān)于二維碼的國家標(biāo)準(zhǔn)和國際標(biāo)準(zhǔn)制定并發(fā)布,依托國外二維碼(如PDF417、QR碼、DataMatrix碼、MaxiCode碼等)的二維碼軟硬件與信息服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展起來,二維碼技術(shù)與一維碼技術(shù)相互補(bǔ)充,共同構(gòu)成了條碼的技術(shù)體系,紅包機(jī)滿足了多種行業(yè)多種應(yīng)用對條碼技術(shù)的不同需求,二維碼與手機(jī)結(jié)合應(yīng)用,越來越成為新的熱點。


         在我國,早在上世紀(jì)90年代初,中國物品編碼中心(以下簡稱為“編碼中心”)就率先引進(jìn)了二維碼技術(shù),對幾種常用的二維碼技術(shù)規(guī)范進(jìn)行了翻譯和跟蹤。在90年代后期,編碼中心結(jié)合我國實際先后將美國的PDF417、日本的QR碼碼制轉(zhuǎn)化為國家標(biāo)準(zhǔn),推動建立了一系列二維碼技術(shù)應(yīng)用試點,解決了我國二維碼技術(shù)開發(fā)無標(biāo)準(zhǔn)可循的問題,也推進(jìn)和帶動了我國二維碼技術(shù)產(chǎn)業(yè)的出現(xiàn)和二維碼技術(shù)應(yīng)用的起步。新大陸、南開戈德等我國第一批進(jìn)行二維碼技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用推廣的企業(yè)成立并發(fā)展起來。


        在本世紀(jì)初,為滿足我國應(yīng)用領(lǐng)域提出的PDF417、QR等國外碼制不支持中國漢字以及漢字信息表示效率不高等問題,編碼中心牽頭我國企業(yè)共同研發(fā)了“漢信碼”碼制。漢信碼是我國第一個制定了國家標(biāo)準(zhǔn)并且擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的二維碼,在漢字信息表示方面達(dá)到國際領(lǐng)先水平,在數(shù)字和字符、二進(jìn)制數(shù)據(jù)等信息的編碼效率、符號信息密度與容量、識讀速度、抗污損能力等方面達(dá)到了國際先進(jìn)水平。2007年,《漢信碼》國家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T21049)正式發(fā)布,2011年漢信碼成為國際AIMGlobal權(quán)威行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),2015年,漢信碼正式成為國際ISO標(biāo)準(zhǔn)項目。



圖1 幾種常用二維碼碼制


二維碼技術(shù)與防偽技術(shù)的區(qū)別與聯(lián)系


          防偽,顧名思義,是指防止偽造。防偽技術(shù),按照大多數(shù)人認(rèn)可的定義,是指用于識別防偽對象真?zhèn)尾⒎乐刮词跈?quán)方偽造、變造、克隆等行為的技術(shù)手段,即通過提取和識別防偽特征來防止偽造、變造、克隆等違法行為的技術(shù)措施產(chǎn)品、材料、技術(shù)裝備等。據(jù)相關(guān)資料,全世界受假冒偽劣產(chǎn)品影響的市場達(dá)到了3000億美元,每年假冒偽劣產(chǎn)品的成交額已占世界貿(mào)易總額的10%,在我國煙、酒、農(nóng)資、食品、化妝品等行業(yè)是假冒偽劣商品的“重災(zāi)區(qū)”,我國防偽行業(yè)市場容量已達(dá)到了數(shù)千億元。中國大多數(shù)藥品與煙草、少部分食品等產(chǎn)品都使用了防偽技術(shù)。



圖2 幾種防偽技術(shù)示例

 

          防偽技術(shù)的分類方式有多種,從與防偽對象的關(guān)系上,可以分為產(chǎn)品防偽、標(biāo)識防偽和包裝防偽幾類;從防偽技術(shù)本身所屬的技術(shù)領(lǐng)域上,又可以分為化學(xué)材料防偽、物理防偽、生物防偽、信息防偽等幾種;從驗證手段上,又可以分為目視驗證、本地設(shè)備驗證或網(wǎng)絡(luò)平臺驗證幾類。防偽技術(shù)的發(fā)展是與其他相關(guān)學(xué)科和技術(shù)的發(fā)展緊密相連、密切相關(guān)的,在其融入了先進(jìn)的技術(shù)成果的同時,也成為多學(xué)科科技成果的組合和綜合應(yīng)用的結(jié)晶。就目前國內(nèi)外防偽市場的情況來看,防偽技術(shù)的發(fā)展趨勢將朝著綜合化和信息化方向發(fā)展,“易識別,價位適中,難偽造”將成為未來防偽技術(shù)產(chǎn)品的共同特點。


          近幾年來,隨著iPhone、Android等智能手機(jī)軟硬件平臺和我國3G、4G移動網(wǎng)絡(luò)的建設(shè),手機(jī)識讀二維碼面臨多年的軟件支持不足、平臺不統(tǒng)一等問題得到解決,從2012年起,二維碼作為手機(jī)上網(wǎng)入口的概念被廣泛接受,騰訊、阿里巴巴等互聯(lián)網(wǎng)巨頭開始在二維碼上投入巨額資源研發(fā)和推廣,二維碼標(biāo)識開始在廣告、票據(jù)、商品、電視等上面隨處可見,大眾對于二維碼,特別是手機(jī)二維碼認(rèn)知逐漸成熟,通過“掃一掃”二維條碼,完成加好友、購物、支付等二維碼應(yīng)用已經(jīng)為廣大智能手機(jī)用戶所接受和喜愛,二維碼的移動商務(wù)應(yīng)用已走出市場培育期,走上了發(fā)展的快車道,主打“防偽”或“追溯”的二維碼技術(shù)解決方案也越來越多。


           行文至此,本文作者想澄清一個概念,即二維碼是否是防偽技術(shù)的問題。正如本文第一部分所述,二維碼解決的技術(shù)問題是信息通過相應(yīng)算法轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)圖形符號,并在識讀端通過圖像采集裝置可靠快速自動識別(專用設(shè)備或手機(jī)),從而實現(xiàn)信息傳遞的問題,屬于一種自動識別與數(shù)據(jù)采集技術(shù),而不是一種防偽技術(shù),不能說產(chǎn)品上用了二維碼就一定能防偽。防偽技術(shù),本質(zhì)上是一種或多種綜合應(yīng)用技術(shù)的集成,其目的是增加產(chǎn)品的假造成本,并讓消費者或用戶方便辨識真假,與二維碼技術(shù)不是同一個范疇的概念,因此,不能將二維碼技術(shù)與防偽技術(shù)混為一談。


            那么,二維碼技術(shù)就和防偽技術(shù)無關(guān)了嗎?也不是的,二維碼作為一種圖形化信息載體,完全可以和防偽技術(shù),特別是信息防偽、標(biāo)簽和包裝防偽等多種防偽技術(shù)相結(jié)合,從而共同構(gòu)成物品或產(chǎn)品的綜合防偽系統(tǒng)。二維碼是較為經(jīng)濟(jì)、實用的一種自動識別技術(shù),具有信息容量大、信息密度與可靠性高、生成識讀便利、成本低、可以進(jìn)行加密等優(yōu)點,特別是二維碼可通過手機(jī)方便識讀,快捷訪問網(wǎng)絡(luò)資源,使其成為了目前防偽技術(shù)解決方案中首選的自動識別技術(shù),并在應(yīng)用中體現(xiàn)出了非常強(qiáng)的適應(yīng)性和優(yōu)勢。


             筆者認(rèn)為,將二維碼技術(shù)與防偽技術(shù)結(jié)合應(yīng)用,為用戶提供既能體現(xiàn)二維碼技術(shù)優(yōu)勢,又能滿足用戶防偽、追溯、信息服務(wù)等多種需求,形成擴(kuò)展性強(qiáng)的防偽綜合技術(shù)解決方案,應(yīng)從以下幾方面考慮。


1.二維碼編碼方面


              二維碼是一種信息載體,二維碼編碼是指二維碼中所存儲的信息內(nèi)容。目前有眾多的防偽廠商選擇用二維碼承載產(chǎn)品的防偽信息,并通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)防偽驗證。目前二維碼編碼方面問題比較大,不少企業(yè)都選擇在二維碼中只存儲自定義防偽驗證信息。由于大多數(shù)防偽信息系統(tǒng)都是封閉的驗證系統(tǒng),二維碼中如果只存儲自定義防偽驗證信息,將不能保證大眾手機(jī)中裝備的各類APP掃描識讀后進(jìn)行相關(guān)的信息訪問,且不能保證實現(xiàn)系統(tǒng)之間互聯(lián)互通,通過二維碼實現(xiàn)追溯就是空談了。為此,建議在二維碼編碼中,充分利用二維碼能夠兼容多種編碼的優(yōu)勢,采用通用的二維碼編碼數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),將防偽驗證信息作為一個標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)項納入到成熟通用的國際通用編碼數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或URI數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中。


2.二維碼符號與標(biāo)簽印制方面


              二維碼符號是一個圖形符號,為防止二維碼被批量拷貝、復(fù)制或非授權(quán)識讀,應(yīng)考慮與多種防偽技術(shù)進(jìn)行集成,例如:在二維碼符號上加印防復(fù)制圖層;二維碼印制基材采用紋理、材料防偽技術(shù)進(jìn)行保護(hù);二維碼符號進(jìn)行部分遮蓋,刮開或破壞包裝后才可以識讀等。在此需要注意的是,目前有些應(yīng)用方采用非通用碼制,如企業(yè)自行開發(fā)定義的二維碼或由第三方開發(fā)的二維碼作為防偽信息的承載工具時,需要面臨絕大多數(shù)手機(jī)APP或驗證裝置都不支持該碼制識讀的問題,從而不能利用二維碼方便識讀的特性,造成查驗困難。為保證二維碼防偽技術(shù)方案的方便驗證特性,一般不建議采用非標(biāo)準(zhǔn)、非通用碼制作為二維碼信息載體。此外,防偽技術(shù)廠商應(yīng)關(guān)注二維碼的符號印制質(zhì)量,特別是需要考慮兼容多種智能手機(jī)和多種識讀環(huán)境的情況下,應(yīng)保證二維碼在增加了各種防偽保護(hù)措施后仍可以方便識讀。如果需要大眾通過手機(jī)掃描識讀,則應(yīng)保證防偽標(biāo)簽上印制的二維碼符號質(zhì)量等級不低于GB/T23704《信息技術(shù)自動識別與數(shù)據(jù)采集技術(shù)二維條碼符號印制質(zhì)量的檢驗》標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的1.5級。


3.二維碼防偽信息系統(tǒng)建設(shè)問題


              二維碼防偽信息系統(tǒng)建設(shè)除了需要考慮到防偽驗證方面的需求之外,也需要考慮到二維碼信息追溯、二維碼信息服務(wù)與掃描用戶統(tǒng)計等功能。特別需要注意的是,目前各防偽企業(yè)建立的、號稱能夠?qū)崿F(xiàn)防偽追溯等功能的二維碼服務(wù)信息系統(tǒng)完全封閉,其他信息系統(tǒng)無法通過標(biāo)準(zhǔn)接口獲得與二維碼相關(guān)的公開信息服務(wù),供應(yīng)鏈中的過程動態(tài)數(shù)據(jù)也無法在平臺上進(jìn)行體現(xiàn),這是目前的突出問題。



圖3 幾種防偽二維碼標(biāo)簽示例


異形二維碼與標(biāo)簽設(shè)計的關(guān)系


         異形二維碼是指如圖4所示的經(jīng)過了藝術(shù)美化或特殊技術(shù)處理的二維碼符號,這些二維碼形式美觀,可以和背景、基材在設(shè)計上保持一致,因此受到了非常廣泛的歡迎,甚至有些企業(yè)號稱異形二維碼屬于新的條碼技術(shù),這是不正確的。這些異形二維碼有的是在現(xiàn)有的二維碼功能圖形上做文章,通過改變尋像圖形或校正圖形的形狀、顏色,以完成美化功能;有的是在功能圖形基本保持不變的前提下,在數(shù)據(jù)區(qū)對模塊進(jìn)行變形、弱化、反色等技術(shù)操作或進(jìn)行美工設(shè)計美化;有的是在二維碼圖形上疊加一個圖形,通過這種方式,美化二維碼圖案,增強(qiáng)二維碼符號的用戶界面友好性。應(yīng)該說,異形二維碼仍然是屬于二維碼的技術(shù)范疇,由于二維碼具有很強(qiáng)的抗噪聲和信息糾錯能力,增加的圖案、顏色等等,正好能夠在二維碼技術(shù)容許的差錯范圍內(nèi),因此用戶或消費者仍能正常識讀和譯碼異形二維碼。目前也有人在研究開發(fā)多種通過彩色承載信息的新碼制,但不巧的是這些碼制都不太成功,沒有取得廣泛應(yīng)用并進(jìn)一步制定標(biāo)準(zhǔn)。



          由于以上原因,防偽企業(yè)在進(jìn)行異形二維碼標(biāo)簽設(shè)計和應(yīng)用時,需兼顧二維碼方便識讀和二維碼圖形美觀兩方面的應(yīng)用需求,盡量選擇高糾錯等級和較大的符號模塊尺寸,并有必要進(jìn)行小規(guī)模的標(biāo)簽打印識讀實驗或質(zhì)量檢測,以保證異形二維碼在大多數(shù)應(yīng)用場合下仍可以由用戶正常讀取。為保證識讀效果,對標(biāo)準(zhǔn)二維碼符號進(jìn)行的更改或美化越少越好。



圖4 異形二維碼示例


相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化工作


          我國二維碼技術(shù)的廣泛應(yīng)用,特別是在商品標(biāo)識、防偽與追溯方面的應(yīng)用發(fā)展迅速,對我國二維碼標(biāo)準(zhǔn)制定工作提出了新的要求,包括防偽領(lǐng)域在內(nèi)的商品二維碼、產(chǎn)品二維碼國家標(biāo)準(zhǔn)制定的時機(jī)也逐步成熟。作為我國條碼、二維碼技術(shù)專門機(jī)構(gòu)的中國物品編碼中心,目前已經(jīng)制定了我國二維碼標(biāo)準(zhǔn)體系,見圖5,并在標(biāo)準(zhǔn)體系指引下,分步驟的推進(jìn)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定工作。只有結(jié)合開放標(biāo)準(zhǔn)化的技術(shù)體系,具有個性化和封閉行特性的防偽技術(shù)方案才能具有更強(qiáng)的生命力和市場競爭能力;另一方面,只有能夠滿足用戶商品標(biāo)識、追溯與防偽等多種功能的二維碼技術(shù)方案,才最具有市場競爭力。



圖5 二維碼標(biāo)準(zhǔn)體系