一維和二維的條形碼目前已被廣泛的用于讓人眼花繚亂的各式各樣產(chǎn)品的信息標(biāo)記。這些標(biāo)記可以被印制在標(biāo)簽上，也可以利用打印或激光打標(biāo)技術(shù)直接打在產(chǎn)品上。然而，傳統(tǒng)的條形碼在一些特定的領(lǐng)域的有效性受到限制，比如在阻止產(chǎn)品假冒，防止非法讀取，代碼的小型化，以及信息內(nèi)容的有效保存（即使在標(biāo)記受到物理磨損時(shí)也能保持不變）等等方面。 在傳統(tǒng)的線性條形碼中，信息是利用不同寬度和間隔的暗色和亮線交替出現(xiàn)來編碼。二維條形碼中，信息是利用暗色和亮色的方形象素組成的陣列來編碼。新的二維識別碼（2DMI）是完全不同的，它利用計(jì)算機(jī)算法把二進(jìn)制或者字母數(shù)字的信息轉(zhuǎn)化成具有交叉線的矩形（或者正方形）圖樣（如圖1）。線的位置，角度，和厚度共同決定了編碼的信息內(nèi)容。根據(jù)線段數(shù)目的不同，已經(jīng)發(fā)展了編碼復(fù)雜程度不同的幾種等級，可以支持信息編碼高達(dá)15位。 圖1：2DMI碼樣品，它們給出了線段的位置、角度和厚度是如何組合， 從而加載了編碼信息這種方法的優(yōu)點(diǎn)之一是它能夠在一定程度上避免由于損壞而導(dǎo)致的信息丟失。如果傳統(tǒng)的條形碼的一部分難以辨認(rèn)，那么那一段編碼信息就永遠(yuǎn)丟失了。但是，使用了2DMI碼，只要閱讀器可以對每條線的某一部分成像，那么系統(tǒng)軟件就可以方便的重構(gòu)整個(gè)圖像，從而將所有原始信息都譯出。事實(shí)上，2DMI碼的一角，或者一條邊上的大部分無法辨認(rèn)也不會導(dǎo)致信息的任何損失（如圖2）。這對于一些多用場合/或高磨損的產(chǎn)品來說尤其有用。 圖2：標(biāo)記即使嚴(yán)重?fù)p壞，也還是可以讀取2DMI碼的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是編碼的專有性。傳統(tǒng)的條形碼的編碼是標(biāo)準(zhǔn)化的，任何人都可以讀取和復(fù)制它們，從而在偽造的商品上制造標(biāo)記。使用2DMI就不是這樣。它利用了復(fù)雜而專有的加密算法來產(chǎn)生標(biāo)記和解譯標(biāo)記。此外，這些算法所能支持的編碼組合幾乎是無窮的。2DMI編碼的每個(gè)合法用戶都得到專有的而且是唯一的加密算法，為他們創(chuàng)造了一個(gè)安全的密封體系。不具有該用戶算法的人既無法讀取也無法復(fù)制這些編碼-即使他們自己也有由Orbid公司提供的2DMI體系。這就使得用戶可以防止產(chǎn)品假冒，又可以阻止不道德的經(jīng)銷商進(jìn)行非法折價(jià)和中轉(zhuǎn)運(yùn)輸?shù)然顒印? 最后，傳統(tǒng)的條形碼所能制造和讀取的編碼有大小限制-象素和線段之間距離很近，需要限制距離的最小值。與此相比，2DMI碼是相對開放式的標(biāo)記，線和線之間空間較大，這樣就不要求有類似于傳統(tǒng)標(biāo)記的分辨率或者對比度。這個(gè)特性使得2DMI碼可以被用于小得多的規(guī)格中。在一些尺寸? ⒓鄹窀叩奈鍥分校縭直懟⒅楸蛘弒κ曇強(qiáng)梢岳玫鱍紫外激光器來產(chǎn)生，以實(shí)現(xiàn)空間分辨率的最大值。標(biāo)記的大小可為幾分之一毫米，因此絲毫不影響外觀。 操作中是如何實(shí)現(xiàn)2DMI標(biāo)記的呢？在某些情形下，客戶與Orbid公司簽定應(yīng)用技術(shù)協(xié)議，該協(xié)議概述了在客戶認(rèn)可該技術(shù)以前，Orbid公司需要實(shí)現(xiàn)的嚴(yán)格的支付條件。協(xié)議中的組成部分可以包括交付產(chǎn)品樣品和應(yīng)用設(shè)計(jì)的技術(shù)說明。在一些防假冒很重要的場合，需要給出一系列的真假標(biāo)記，以證明Orbid系統(tǒng)可以明顯的區(qū)分兩者。購買這個(gè)系統(tǒng)需要支付認(rèn)證費(fèi)用和基于已標(biāo)記產(chǎn)品數(shù)目的預(yù)使用費(fèi)用。小批量生產(chǎn)的客戶一般使用被終端客戶外包給他們的激光系統(tǒng)進(jìn)行打標(biāo)，大批量生產(chǎn)的通常是購買與Orbid緊密協(xié)作的激光打標(biāo)工作站。標(biāo)記的讀取是使用傳統(tǒng)的手持式成像掃描儀，信息的解譯是利用裝有合適算法的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 鈦金屬的醫(yī)用植入器件 Stryker公司的分部，Stryker Leibinger股份有限公司（德國Freiburg）已經(jīng)利用2DMI標(biāo)記來防止其產(chǎn)品被仿造。Stryker Leibinger公司的微型植入器件是金屬醫(yī)用植入器件領(lǐng)域的一流產(chǎn)品，特別是小螺釘和板狀物，它們被用于修復(fù)臉部中央，下顎骨，和手的骨折，也被用于神經(jīng)學(xué)領(lǐng)域和重構(gòu)目的。項(xiàng)目研發(fā)工程師Andreas Ippisch解釋說，“我們的產(chǎn)品被用于外傷后修復(fù)微小的骨骼，也用于一些小的精細(xì)手術(shù)。事實(shí)上，我們生產(chǎn)的螺釘最大的也只有3.2 mm x 42 mm。我們的一些螺釘直徑只有1 mm，螺釘頭直徑1.8 mm，螺釘長2 mm。我們的產(chǎn)品是由純鈦或者鈦合金制成的。” 乍一看，這好像不大可能被仿造。然而，這些產(chǎn)品價(jià)格昂貴，目前公司已發(fā)現(xiàn)市場上存在著用劣質(zhì)材料制造的仿冒品。很明顯，這些未校準(zhǔn)的仿制品無論對病人還是對Stryker來說，都是不利的。此外，美國食品和藥物管理局(FDA)要求，該技術(shù)可行的情況下，植入件供應(yīng)商應(yīng)該建立起產(chǎn)品追蹤系統(tǒng)，對開始的制造到病人的使用進(jìn)行全程跟蹤。還有一個(gè)問題就是在貨物中轉(zhuǎn)時(shí)，經(jīng)銷商可能非法的將應(yīng)該運(yùn)往某國的產(chǎn)品轉(zhuǎn)移到另一個(gè)國家，以避免或者降低進(jìn)口關(guān)稅和其他費(fèi)用。 Stryker公司利用了基于全固化紫外激光器（Coherent公司 Avia系列）的2DMI標(biāo)記系統(tǒng)。該光源提供所需的空間分辨率和功率，用來在鈦金屬上制造小標(biāo)記。他們使用Image Team 4600 PDF手提式閱讀器來讀取標(biāo)記。該公司計(jì)劃使用2DMI來標(biāo)記每個(gè)元件，信息量高達(dá)12位。 2DMI標(biāo)記系統(tǒng)滿足了Stryker公司的目標(biāo)，即使是最小的螺釘也可打上專利系統(tǒng)標(biāo)記，這個(gè)標(biāo)記只有Stryker公司的人員，授權(quán)機(jī)構(gòu)，和客戶才能讀? ppisch解釋說，“標(biāo)記的最小化是我們應(yīng)用中的關(guān)鍵。在螺釘頭直徑僅有1.8 mm的情況下，考慮到狹縫和轉(zhuǎn)槽，剩下來可以作標(biāo)記的地方就很少了。然而使用了2DMI和紫外激光器后，我們可以在邊長為250到350微米的方形區(qū)域（如圖3）內(nèi)制造含15位數(shù)字的信息。由于我們持有由Orbid提供的獨(dú)一的編碼算法，因此，除了Stryker公司和我們的合伙人外，沒有人可以讀取該代碼或者制造假冒產(chǎn)品，雖然這些產(chǎn)品從外觀上看起來好象是我們公司生產(chǎn)的。” 圖3：紫外激光標(biāo)記系統(tǒng)可以產(chǎn)生小型的2DMI標(biāo)記， 如這里在鈦金屬制成的螺釘頭上的標(biāo)記。不銹鋼啤酒桶的標(biāo)記過程 Trumer Pils（一種源自奧地利，在加州伯克利釀造的純正歐洲皮爾森啤酒）的制造者Trumer Brauerei工廠，最近采用了2DMI碼，為不銹鋼的生啤酒桶作標(biāo)記，因?yàn)檫@種標(biāo)記持久，而且抗損壞。廠主Brewer Lars Larson解釋說，“典型的生啤桶，它的使用期限為二十到三十年。根據(jù)市場的要求，它每年可以被灌滿二到十次，在整個(gè)使用過程中累積了大量的劃痕和彎折。我們希望2DMI系統(tǒng)可以經(jīng)得起這樣的損傷，從而使我們可以跟蹤和記錄我們每個(gè)啤酒桶。目前所有的測試都表明這個(gè)方法是成功的。目前最大的挑戰(zhàn)在于優(yōu)化掃描過程。如果這項(xiàng)技術(shù)在我們啤酒廠證明可用，那么就意味著在我們行會內(nèi)的其他啤酒廠都可以使用這項(xiàng)技術(shù)，整個(gè)行會內(nèi)的啤酒桶可比Trumer廠的多得多。” 目前Trumer工廠已經(jīng)對他們幾千個(gè)啤酒桶中近半數(shù)作了標(biāo)記（如圖4）。標(biāo)記作在上下表面。他們測試了大小不同的標(biāo)記的可讀性，最后選擇了尺寸小于19 mm的標(biāo)記。上下表面都必須進(jìn)行標(biāo)記，因?yàn)槠【仆扒逑春脱b滿時(shí)要倒過來。在下表面有標(biāo)記使得Trumer工廠可以建成自動化登記系統(tǒng)，從加酒站把啤酒桶送走時(shí)，該系統(tǒng)能夠?qū)ζ【仆斑M(jìn)行記錄。而后，啤酒桶堆放在平板架上。在運(yùn)送時(shí)，人們用手提式掃描儀在上表面掃描。最后，在任何清洗工作開始以前，被送回釀酒廠的啤酒桶需要被人工掃描。 圖4：2DMI可以經(jīng)受表面損傷而不會丟失信息， 這對于使用期限長的產(chǎn)品（如這里的不銹鋼啤酒桶）很有利總之，激光標(biāo)記的應(yīng)用不斷的發(fā)展，并且日漸多樣化。與傳統(tǒng)的條形碼和字母數(shù)字式標(biāo)記相比，新型二維標(biāo)記的發(fā)展具有更重要的價(jià)值和完整性。同時(shí)，固態(tài)激光器的進(jìn)一步發(fā)展，尤其是紫外波段的輸出，意味著產(chǎn)品標(biāo)記時(shí)不需要額外的花費(fèi)就能實(shí)現(xiàn)上述的優(yōu)點(diǎn)。