什么是 Data Matrix 码？

原文链接：https://www.keyence.com.cn/ss/products/auto_id/barcode_lecture/basic_2d/datamatrix/

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DataMatrix码（ECC200）类型包括长方形与正方形两种，单元数必须是偶数。

这份资料汇集了“二维码”相关知识！

为您简明易懂地解说QR码、DataMatrix、PDF417等二维码的机制及规格。

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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。

ECC000、ECC050、ECC080、ECC100 和 ECC140

它们是由使用卷积纠正的范围从 9 × 9 到 49 × 49 的奇数模块组成的。
由于当数据庞大时，略微失真会干扰读取，因此几乎从不使用较旧版本。

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ECC200

ECC200 升级了纠错功能，可消除失真问题。
它使用 Reed-Solomon 执行纠错，可在部分代码损坏时恢复数据。
ECC200 已国际标准化。当需要 Data Matrix 码时，通常使用 ECC200 版本。

注意点

旧版本（ECC000、ECC050、ECC080、ECC100 和 ECC140）与新版本（ECC200）之间的差别在于每侧的模块数目。旧版本的模块为奇数，而新版本的模块为偶数。

ECC140

ECC200

 

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Data Matrix 码的结构 (ECC200)

对准图案和时钟图案

Data Matrix 码的数据区域四周为 L 形框（称为“对准图案”）和点线（称为“时钟图案”）。读取器将捕获这些图案，通过图像处理技术确定代码的位置。因此，可从各个方向上读取 Data Matrix 码。

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。

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代码尺寸和区块数

共有 24 种代码尺寸，范围为从 10 × 10 模块到 144 × 144 模块（对于矩形，共有六种尺寸）。
当某个代码的模块数目超过 26 × 26（对于数据，模块数目超过 24 × 24）时，它会划分为区块，如下所示，每侧不超过 24 个模块。此结构可防止代码失真。

符号尺寸	区块	数据单元
10×10 至 26×26	1	8×8 至 24×24
28×28 至 52×52	4	14×14 至 24×24
64×64 至 104×104	16	14×14 至 24×24
120×120 至 144×144	36	18×18 至 22×22

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边距

Data Matrix 码四周的边距应大于模块。

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纠错码（Reed-Solomon 码）

当部分 Data Matrix 码损坏时，Reed-Solomon 码会恢复数据。

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数据和纠错码排列

数据和纠错码按如下所示排列。

如需将“YSK”转换为 Data Matrix 码：对 YSK 进行编码，按下面的方法计算纠错码，并将纠错码排成正方形。

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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)
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)
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）

 

注意

在 Data Matrix 码中，纠错率由符号尺寸和数据容量自动确定。与 QR 码不同，它不可随意指定。

 

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

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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。

 

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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

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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
印刷在标签上	0.300mm	0.615mm	0.255mm
DPM	0.380mm	0.495mm	0.380mm

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GS1 Data Matrix 码示例

元素	AI	数据
GTIN（固定 14 个数字）	01	04912345678904
数量（可变长度）	30	100
最迟销售日期	17	120401

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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。