دیتاماتریس

یک کد ماتریس داده Data Matrix یک بارکد ماتریسی دو بعدی است که دارای "سلول هاً ی سیاه و سفید، یا ماژول‌هایی است که در یک الگوی مربعی یا مستطیلی مرتب شده‌اند. اطلاعات قابل کد شدن در این ماتریس می‌توان اطلاعات خام یا متن باشد. اندازه داده‌ها معمولی می‌تواند از مقدار کمی بایت تا ۲ کیلوبایت تغییر کند. طول داده کد شده بستگی به اندازه نشان مورد استفاده دارد. کدهای تصحیح خطا برای افزایش استقامت نشانه به ان اضافه می‌شوند. بدین معنی که در صورت آسیب دیدگی قسمتی از آن، باز هم قابل خواندن باشند. یک نشانه ماتریس داده می‌تواند تا ۲٬۳۳۵ کاراکتر الفبارقمی را ذخیره کند.


نشانه‌های ماتریس داده که در ظاهر مستطیلی و غالباً مربعی هستند، از سلول ساخته شده‌اند. المان‌های کوچکی که بیت‌ها را نمایش می‌دهند. بر اساس موقعیت یک ماژول (یا سلول) می‌تواند «روشن»، یعنی ۰، یا «تاریک»، یعنی ۱، باشد یا بالعکس. هر ماتریس داده از دو مرز "LL" شکل کنار هم (که «الگوی خواننده» نامیده می‌شود) تشکیل شده‌است و دو مرز دیگر از «سلول»‌ها یا ماژول‌هایی که به طور متناوب روشن و تیره می‌شوند تشکیل شده‌است (که «الگوی زمان بندی» نامیده می‌شود). در میان این مرزها ستون‌ها و ردیف‌هایی از اطلاعات واقع شده‌است. پس از آن که الگوی زمان بندی تعداد ستون و ردیف‌ها را در نشانه مشخص کرد، الگوی خواننده برای موقعیت یابی و چرخش نشانه مورد استفاده قرار می‌گیرد. هر چه تعداد بیشتری از اطلاعات در نشانه ذخیره می‌شود، تعداد سلول‌ها (ردیف و ستون‌ها) افزایش خواهد یافت. اندازه دیتاماتریس  از ۸×۸ تا ۱۴۴×۱۴۴ تغییر اندازه خواهد داشت.

کاربرد

معمول‌ترین کاربرد ماتریس داده در نشانه گذاری بسته‌های کوچک است، زیرا با استفاده از آن پنجاه کاراکتر در یک مربع ۲ در ۳ میلی متر و تنها با ٪۲۰ اختلاف رنگ قابل خواندن است. ماتریس داده قابل گسترش است، با کاربرد صنعتی از ۳۰۰ میکرومتر تراشکاری بر روی قطعات سیلیکونی با ابعاد( ۶۰۰ میکرومتر) و به بزرگی ۱ متر (۳ فوت) مربع هستند.

اتحادیه صنایع الکترونیک (EIA) پیشنهاد می‌کند که ماتریس داده برای برچسب زدن قطعات الکترونیک کوچک به کار برده بشود.[۱] ماتریس داده جزء روش ردیابی قصعات در بسیاری صنایع شده‌است، خصوصاً صنایع فضایی که کنترل کیفیت بسیار مقوله مهمی است و بازار سیاه برای این قطعات تعمیرناپذیر یا تقلبی بوجود آمده‌است. ماتریس داده (همراه با داده‌های الفبارقمی) جزئیات شناسایی قطعه را در خود ذخیره می‌کند که شامل مشخصات سازنده  شماره قطعه و یک شماره سریال یکتا می‌شود. سازمان دفاع ایالات متحده استفاده از ماتریس داده را برای شناسایی یکتای قطعاتی که برای سرویس دهی استفاده می‌کند را اجباری کرده. این مسئله شامل قطعات سلاح تا قطعات حساس سیستم‌های اصلی می‌شود که با توجه به استاندارد نظامی ۱۳۰ باید با ماتریس داده یکتای غیرقابل آسیب دیدگی علامت دار شوند. بسیاری از صنایع فضایی، به خصوص اعضای اتحادیه حمل و نقل هوایی (ATAA)، مجبور هستند در یک مدت فشرده تمام قطعات فضاپیماهای خود را با ماتریس داده نشانه گذاری کنند 

فرمت ماتریس داده توسط Semacode برای ذخیره ۴۰۹۶ بیت RSA (که کلیدهای محرمانه) که قابل خواندن توسط دوربین و اسکن کننده‌ها باشد مورداستفاده قرار می‌گیرید.

مشخصات تکنیکی

نشانه‌های ماتریس داده از ماژول‌هایی تشکیل شده‌است که در یک محیط با الگوهای قابل جستجو و همزمان سازی، مرتب شده‌اند. این نشانه تا ۳٬۱۱۶ کارکتر از کل مجموعه کاراکترهای ASCII را کد می‌کند. نشانه از محیط‌های داده‌ای تشکیل شدهاست که مجموعه‌ای ماژول‌ها که به طور مرتب چیده شده‌اند را شامل می‌شود. هر محیط داده با یک الگوی جستجوی از بقیه جدا می‌شود، و از هر چهار وجه خود توسط مرز منطقه سکوت محاط شده‌است. (نکته: ماژول‌ها می‌توانند دایره یا مربع باشند - در استاندارد شکل مشخصی تعریف نشده‌است.)
نشانه‌ها دارای تعداد زوجی از ردیف‌ها و تعداد زوجی از ستون‌ها هستند. بسیاری از نشانه‌ها مربع‌هایی با اندازه ۱۰×۱۰ تا ۱۴۴×۱۴۴ هستند. ولی برخی نشانه‌ها مستطیل شکل با ابعاد ۸×۱۸ تا ۱۶×۴۸ هستند. تمام نشانه‌های از تصحیح خطای ECC۲۰۰ استفاده می‌کنند که می‌تواند توسط ماژول سمت بالا-راست که همرنگ با رنگ پس زمینه‌است شناسایی شود. (۰ دودویی)

ECC200 جدیدترین نسخه ماتریس داده‌است و از الگوریتمهای بررسی خطا و تصحیح کد کردن پیشرفته (مثل Reed-Solomon) پشتیبانی می‌کند. ECC۲۰۰ توانایی بازسازی کل رشته داده کد شده را در صورت صدمه دیدن ٪۳۰ اطلاعات (با فرض این که ماتریس را بتوان به شکل صحیح قرار داد) به ما می‌دهد.

کاربردهای ماتریس داده

کدهای ماتریس داده به صورت امری معمول در چاپ برچسب‌ها و نامه‌ها در آمده‌اند. این کد را می‌توان به سرعت با استفاده از خواننده بارکد خواند که اجازه می‌دهد محموله‌ها را ردیابی کنیم، مثلاً زمانی که یک بسته باید به گیرنده فرستاده شود.

در مقاصد مهندسی صنایع، کدهای ماتریس داده را می‌توان مستقیماً به قطعه‌ها منسوب کرد، که باعث می‌شود هر قطعه دلخواه را بتوان با استفاده از داده‌های کد شده ماتریس داده پیدا کرد. کدها را می‌توان به روش‌های گوناگون بر روی قطعه‌ها چاپ کرد؛ ولی در کاربرد صنایع هوایی معمولاً از چاپگرهای ink-jet صنعتی، میخ‌نگاری (Dot-peen)، نشانه‌گذاری با لیزر، و قلمکاری شیمیایی الکترولیتی (ECE) استفاده می‌شود. این روش‌ها یک باید نگاره همیشگی برای تمام عمر قطعه ایجاد کنند.

پس از ساخت کد ماتریس داده، کد مورد نظر با استفاده از تجهیزات عکس‌برداری و نرم‌افزار تخصصی ارزیابی می‌شود. این ارزیابی تضمین می‌کند که کد مورد نظر مطابق استاندارد مربوطه‌است، و تضمین می‌کند که برای تمام عمر قطعه قابل خواندن است. پس از ورود قطعه به قسمت تعمیرات، کد مارتیس داده را می‌توان توسط دوربین خواند، که داده ماتریس داده را رمزگشایی می‌کند. این اطلاعات در چندین کاربرد مختلف به کار می‌آیند، مثل ردیابی جابجایی قطعه در زمان سرویس دهی یا بررسی اندوخته انبار است.

در حال حاضر کدهای ماتریس داده را در کنار کدهای متن باز (مثل بارکدهای ۱ بعدی) می‌توان توسط گوشی‌های همراه و با بارگذاری برنامه کاربردی سازگار با گوشی همراه خواند. با وجودی که اکثر این خواننده‌های گوشی‌های همراه قادر به خواندن ماترسی داده هستند، تنها تعداد کمی از آنها قادر به بسط کاربرد اطاعات استخراج شده برای دسترسی و برهمکنش برنامه‌ها هستند. با استفاده از این گوشی‌ها و کاربرد ایمن کدهای ماتریس داده می‌توان خدمات پیگیری، روش‌های ضدسرقت، دولت الکترونیک، و روشهای بانکداری را به راحتی به اجرا آورد.

منبع :

wikipedia.org