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        基于二維碼在不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)中信息采集的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)

        2015-06-09 20:20:13徐萬成
        計量技術(shù) 2015年7期
        關(guān)鍵詞:矩陣式條碼二維碼

        徐萬成 楊 波

        (云南省計量測試技術(shù)研究院,昆明 650228)

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        基于二維碼在不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)中信息采集的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)

        徐萬成 楊 波

        (云南省計量測試技術(shù)研究院,昆明 650228)

        采用二維條碼作為數(shù)據(jù)傳輸載體,基于單工通信原理實(shí)現(xiàn)計算機(jī)內(nèi)、外網(wǎng)和不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間安全通信的方法及系統(tǒng)的傳輸手段,在不改變雙方系統(tǒng)的前提下,解決不同信息系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)單向傳輸,方法方便快捷、安全可靠。

        二維條碼;數(shù)據(jù)采集;單工數(shù)據(jù)傳輸

        0 引言

        隨著信息化技術(shù)的不斷發(fā)展,信息管理系統(tǒng)在政府、企事業(yè)等機(jī)構(gòu)和部門發(fā)揮著越來越重要的作用,不同單位、同一機(jī)構(gòu)內(nèi)部常常有較多的信息管理系統(tǒng),他們之間又常常有大量關(guān)鍵性數(shù)據(jù)和信息需要在不同的業(yè)務(wù)系統(tǒng)中進(jìn)行交換。而各類信息管理系統(tǒng)在設(shè)計、使用過程中又常常從安全角度考慮盡量避免不同系統(tǒng)中數(shù)據(jù)進(jìn)行直接交換,導(dǎo)致大量的手工輸入。如何在保持現(xiàn)有不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)的物理隔離,且又不改變雙方管理系統(tǒng)的前提下,快捷的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集與錄入,已成為信息化管理人員急需解決的首要問題。

        本文提出并設(shè)計出在保持局域網(wǎng)現(xiàn)有的物理隔離,不改變雙方管理系統(tǒng)的前提下,系統(tǒng)在初始化后,可將如計量業(yè)務(wù)系統(tǒng)(下文簡稱A系統(tǒng))在網(wǎng)終端顯示的Word或PDF文件圖表中的指定字段,抓取到財務(wù)收費(fèi)系統(tǒng)(下文簡稱B系統(tǒng))的終端顯示圖表的指定字段位置,快捷的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集與錄入。

        1 相關(guān)技術(shù)

        采用條碼技術(shù)可快速實(shí)現(xiàn)在各類業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)軟件中采集關(guān)鍵字段信息。但隨著現(xiàn)代高新技術(shù)的發(fā)展,迫切需要用條碼在有限的幾何空間內(nèi)表示更多的信息,以滿足千變?nèi)f化的信息表示的需要,為了解決一維條碼的不足,滿足應(yīng)用的需求,二維條碼出現(xiàn)了。二維條碼能夠在橫向和縱向兩個方位同時表達(dá)信息,因此能在很小的面積內(nèi)表達(dá)大量的信息,利用特定的幾何圖形按一定規(guī)律在平面(二維方向上)分布的黑白相間的圖形記錄數(shù)據(jù)符號信息。二維條碼可以分為堆疊式/行排式二維碼和矩陣式二維碼。堆疊式/行排式二維碼形態(tài)上是由多行短截的一維條碼堆疊而成;矩陣式二維條碼以矩陣的形式組成,在矩陣相應(yīng)元素位置上用“點(diǎn)”表示二進(jìn)制“1”, 用“空”表示二進(jìn)制“0”,由“點(diǎn)”和“空”的排列組成代碼。

        二維條碼從原理上可分為矩陣式二維條碼和行列式二維條碼。

        1.1 矩陣式原理

        矩陣式二維碼(又稱棋盤式式二維碼)是在一個矩形空間通過黑、白像素在矩陣中的不同分布進(jìn)行編碼。矩陣式二維條碼是建立在計算機(jī)圖像處理技術(shù)、組合編碼的原理等基礎(chǔ)上的一種新型圖形符號自動識讀處理碼制。具有代表性的矩陣式二維條碼有:QR Code(如圖1)、Code One、Maxi Code、 Data Matrix、漢信碼等。

        圖1 QR碼

        1.2 行排式原理

        行排式二維條碼(又稱:堆積式二維碼或?qū)优攀蕉S碼),其編碼原理是建立在一維條碼基礎(chǔ)之上,按需要堆積成二行或多行。它在編碼設(shè)計、校驗原理、識讀方式等方面繼承了一維碼的一些特點(diǎn),識讀設(shè)備與條碼印刷與一維碼技術(shù)兼容。但由于行數(shù)的增加,需要對行進(jìn)行判定,其譯碼算法與軟件也不完全相同于一維碼。有代表性的行排式二維條碼有CODE49、CODE 16K、PDF417(如圖2)等。

        圖2 PDF417碼

        1.3 二維條碼特點(diǎn)

        高密度編碼,信息容量大;編碼范圍廣:二維條碼可以把圖片、聲音、文字、簽字、指紋等可以數(shù)字化的信息進(jìn)行編碼;容錯能力強(qiáng),具有糾錯功能;譯碼可靠性高,誤碼率不超過千萬分之一;可引入加密措施;成本低,易制作,持久耐用;條碼符號形狀、尺寸大小比例可變;二維條碼可以使用激光或CCD閱讀器識讀;可影印及傳真。

        2 技術(shù)實(shí)現(xiàn)

        本文以A系統(tǒng)和B系統(tǒng)為例,采用二維條碼作為數(shù)據(jù)傳輸載體,基于單工通信原理實(shí)現(xiàn)計算機(jī)內(nèi)、外網(wǎng)之間安全通信的方法及系統(tǒng)的傳輸手段,在不改變兩套系統(tǒng)的前提下,解決不同信息系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)單向傳輸。

        2.1 在A系統(tǒng)中需考慮和解決的主要問題

        1)計量業(yè)務(wù)用工作字段編碼規(guī)則;

        2)基于ARM的嵌入式二維條碼編解碼器設(shè)計;

        3)嵌入式Linux下,二維條碼掃碼器及條碼打印機(jī)驅(qū)動;

        4)高速嵌入式單向傳輸系統(tǒng);

        5)明確B系統(tǒng)所需輸入數(shù)據(jù)字段,在A系統(tǒng)中提取并對接,實(shí)現(xiàn)二維條碼數(shù)據(jù)輸出軟件。

        2.2 在A系統(tǒng)中需實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)及實(shí)現(xiàn)方法

        采用二維條碼如漢信碼或QR碼作為信息傳輸介質(zhì),將A系統(tǒng)中如企業(yè)信息、檢定費(fèi)用等信息字段提取到B系統(tǒng)中,并映射為唯一的服務(wù)編碼,使不同的信息系統(tǒng)之間,對信息內(nèi)容有共同的定義。開發(fā)對接二維條碼數(shù)據(jù)交換軟件,具有如下功能:

        1)向A系統(tǒng)分配與計量業(yè)務(wù)字段相對應(yīng)的服務(wù)分類和編碼;

        2)抓取A系統(tǒng)傳遞的有關(guān)字段,推送到二維碼編碼器;

        3)將編解碼器傳遞的二維碼編碼,解碼為計量業(yè)務(wù)字段,傳送給B系統(tǒng)的指定位置。

        信息字段的抓取和二維條碼編解碼器以及字段的推送是實(shí)現(xiàn)不同信息系統(tǒng)物理隔離數(shù)據(jù)交換的核心。該裝置還包括基于ARM的嵌入式系統(tǒng)、高速嵌入式單向傳輸系統(tǒng)、高速單芯片加密機(jī)等。

        2.3 工作過程

        將指定信息從A系統(tǒng)傳送到B系統(tǒng)時,經(jīng)過單向傳輸,系統(tǒng)將指定信息推送到芯片加密,將加密后信息轉(zhuǎn)為二維條碼,可將二維條碼顯示在裝置自帶的液晶屏上,或者驅(qū)動二維條碼打印機(jī)生成紙質(zhì)標(biāo)識;通過接入在B系統(tǒng)的二維條碼掃碼器,讀出二維條碼數(shù)據(jù)后,經(jīng)解密輸入到B系統(tǒng)中。系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)如表1所示。

        表1 系統(tǒng)功能及實(shí)現(xiàn)過程

        信息從B系統(tǒng)傳送到A系統(tǒng)時,是上述過程的反向傳遞。

        3 結(jié)束語

        本文討論了采用二維條碼技術(shù)在不改變雙方系統(tǒng)的前提下,完成局域網(wǎng)之間數(shù)據(jù)的中指定字段的單向定位傳輸,可明顯提高各業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)錄入工作效率,具有很好的隔離保密性能,從根本上消除數(shù)據(jù)的重復(fù)錄入的可能。其創(chuàng)新點(diǎn)主要有:

        1)不同系統(tǒng)間不需要軟件對接即可完成信息交換;

        2)信息無需重復(fù)錄入,杜絕人為差錯,節(jié)約大量的時間,提高了工作效率;

        3)在硬件的基礎(chǔ)上保證各部門系統(tǒng)的獨(dú)立和信息交換的安全;

        4)按保密規(guī)定,本系統(tǒng)僅用于各部門自定義非敏感信息的交換。

        本文所討論及技術(shù)實(shí)現(xiàn)可明顯提高數(shù)據(jù)錄入工作效率,其方法可以移植到多個領(lǐng)域和不同網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的批量轉(zhuǎn)換,有著廣泛的應(yīng)用前景。

        [1] GB/T 22239—2008信息系統(tǒng)安全等級保護(hù)基本要求[S].中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2008

        [2] 何繪宇.基于WIFI和QR Code的器具流轉(zhuǎn)系統(tǒng)的應(yīng)用[J].計量技術(shù),2013(2)

        [3] 溫昱.軟件架構(gòu)設(shè)計[M].電子工業(yè)出版社,2007

        [4] GB/T 14258—2003信息技術(shù) 自動識別與數(shù)據(jù)采集技術(shù)條碼符號印制質(zhì)量的檢驗[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2003

        [5] 張友生.軟件體系結(jié)構(gòu)(第二版)[M] .清華大學(xué)出版社, 2006

        10.3969/j.issn.1000-0771.2015.07.22

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