Data Matrix
Data Matrix je čtvercový 2D čárový kód na farmaceutických lahvičkách, elektronických součástkách, chirurgických nástrojích, listech leteckých motorů a prakticky na všem, co je příliš malé pro QR. Je to jediná 2D symbolika definovaná pro přímé označování dílů (DPM), laserové leptání, bodové razení nebo chemické leptání přímo na kovu, a jediná se standardem ISO (29158) pro hodnocení kvality DPM dekódování.
Hodnocení DPM:ISO/IEC TR 29158:2020, Pokyny pro kvalitu přímého označování dílů (DPM).
Farmaceutická aplikace:Pravidlo FDA UDI (2013) a Nařízení EU o zdravotnických prostředcích 2017/745, obě nařizují Data Matrix ve formátu GS1 na většině zdravotnických prostředků.
Původce: International Data Matrix Inc, 1987. Nyní spravováno AIM a ISO. Bez licenčních poplatků.
Co to je
Čtvercová (nebo obdélníková) matice s L-shaped vyhledávacím vzorem na dvou přilehlých stranách a hodinovým stopem (střídavě černý/bílý) na dalších dvou. Uvnitř tohoto rámce je mřížka datových modulů kódujících payload pomocí Reed-Solomon ECC (moderní varianta, ECC 200, je jediná v aktuálním použití, starší varianty ECC 000, ECC 050, ECC 080, ECC 100, ECC 140 jsou zastaralé).
Tři vlastnosti, které dělají z Data Matrix průmyslový standard pro označování:
- Extrémní kompaktnost. Symbol 10×10 nese 6 číslic nebo 3 alfanumerické znaky. To je dostatečně malé pro označení povrchově montovaného rezistoru (3 × 1,6 mm) nebo farmaceutické skleněné lahvičky (průměr 8 mm).
- Snáší přímé označování dílů. Laserové leptání do nerezové oceli, bodové razení do titanu, chemické leptání do skla, Data Matrix je jediná 2D symbolika, kde jsou tyto procesy označování standardizovány (ISO/IEC 29158).
- Pevné ECC pro každou velikost. Na rozdíl od čtyř úrovní ECC u QR nebo devíti u PDF417 má Data Matrix ECC 200 opravu chyb zabudovanou do definice velikosti symbolu. 10×10 má 25% ECC; 144×144 má přibližně 28%. Žádné ruční nastavení, specifikace zvolila správný kompromis pro každou velikost.
Velikosti a kapacita (ECC 200)
Data Matrix podporuje 24 čtvercových velikostí od 10×10 do 144×144 a 6 obdélníkových velikostí od 8×18 do 16×48. Reprezentativní kapacity:
| Velikost (moduly) | Max. číselná | Max. alfanumerická | Typické použití |
|---|---|---|---|
| 10 × 10 | 6 číslic | 3 znaky | SMT rezistor, malá elektronická součástka |
| 12 × 12 | 10 číslic | 6 znaků | SMT kondenzátor, malý konektor |
| 16 × 16 | 24 číslic | 16 znaků | Farmaceutická skleněná lahvička, malé pouzdro IC |
| 20 × 20 | 44 číslic | 31 znaků | Farmaceutický blistr, střední IC |
| 26 × 26 | 88 číslic | 64 znaků | Farmaceutická krabice s číslem šarže + expirací + GTIN |
| 32 × 32 | 124 číslic | 91 znaků | Úplný řetězec prvků GS1 se sériovým číslem |
| 52 × 52 | 408 číslic | 301 znaků | Servisní štítek na průmyslovém zařízení |
| 144 × 144 | 3 116 číslic | 2 335 znaků | Teoretické maximum, zřídka odesíláno |
Řetězce prvků GS1, použití ve farmacii a zásobovacím řetězci
Ve farmacii a regulovaných zásobovacích řetězcích jsou payloady Data Matrix řetězce prvků GS1 s identifikátory aplikací (AI) uzavřenými v závorkách. Běžné AI:
| AI | Název | Formát | Příklad |
|---|---|---|---|
(01) | GTIN | 14 číslic | (01)09506000134352 |
(10) | Šarže / Lot | alfanumerický, var. | (10)ABC123 |
(17) | Datum expirace | RRMMDD | (17)270630 |
(21) | Sériové číslo | alfanumerický, var. | (21)SN00042 |
(240) | Doplňkové ID | alfanumerický, var. | (240)CAT-7A |
V kódovaném payloadu jsou závorky pouze pro zobrazení, skutečný symbol používá funkční znak FNC1 jako oddělovač polí. Kodéry musí emitovat FNC1 na začátku (pro signalizaci režimu GS1) a mezi AI s proměnnou délkou.
Kanonické testovací vektory
| Případ | Payload | Očekávaný podřetězec |
|---|---|---|
| Farmaceutické UDI (řetězec prvků GS1) | (01)09506000134352(17)270630(10)ABC123 | 09506000134352 |
| Elektronická součástka (prostý text) | PN:4321-ABC SN:00001234 | 4321-ABC |
| Krátké číselné ID | 12345678 | 12345678 |
| URL (vzácné, ale platné) | https://example.com/p/X42 | example.com/p/X42 |
Typické chyby
- Spotřebitelské telefony Data Matrix spolehlivě nedekódují. Kamera iPhonu nevrací nic. Google Lens dekóduje některé Data Matrix (např. na produktových obalech s vysokým kontrastem), ale nekonzistentně. Pro průmyslové skenování použijte dedikovaný imager.
- Ověření DPM vyžaduje hodnocení ISO/IEC 29158. Dekódování fotoaparátem telefonu NEDOKAZUJE, že laserově leptaný nebo bodově razený Data Matrix projde kvalitním hodnocením farmaceutického čtečky. Před odesláním použijte DPM ověřovač (Microscan, Cognex DataMan, Dynamsoft).
- ECC 200 je jediná moderní varianta. Zastaralé starší varianty (ECC 000 až ECC 140) se stále objevují v některých starých generátorech kódů. Vždy používejte ECC 200; starší varianty se na moderních skenerech dekódují špatně.
- Obdélníkové velikosti jsou platné, ale specializované. Data Matrix podporuje 6 obdélníkových velikostí (8×18, 8×32, 12×26, 12×36, 16×36, 16×48). Užitečné pro úzké prostory jako popisky kabelů, ale některé starší skenery podporují pouze čtvercové velikosti.
- GS1 vyžaduje FNC1 na začátku. Bez počátečního FNC1 nemůže dekodér rozlišit payload GS1 od prostého textu. Kodér Abundera emituje FNC1 automaticky, když payload začíná řetězcem prvků GS1 ve tvaru
(NN)…. - Shoda s GS1 pro farmacii vyžaduje kodér s podporou GS1. Abundera kóduje řetězce prvků GS1 jako Code 128 / Data Matrix, ale není oficiálně certifikován GS1. Pro regulatorní podání FDA UDI / EU MDR použijte certifikovaného poskytovatele řešení GS1.
- Rozteč modulů pro DPM. Přímé označování dílů vyžaduje alespoň 0,25 mm/modul pro průmyslové imagery; 0,4 mm pro přenosné DPM čtečky. Pod touto hodnotou výnos dekódování rychle klesá bez ohledu na ECC.
- Minimální kontrast. ISO/IEC 29158 vyžaduje minimální kontrastní poměr 20 % mezi značkou a substrátem. Laserově leptaná nerezová ocel s těžkou oxidací může klesnout pod tuto hodnotu, ověřte pomocí DPM gradéru.
- Stylování zakázáno. Funkce specifické pro QR (vlastní tvary bodů, přechody, loga ve středu) se na Data Matrix nevztahují. Panel stylů Abundera se pro tento typ sám deaktivuje.
Kompatibilita skenerů
| Čtečka | Podpora Data Matrix | Poznámky |
|---|---|---|
| iOS kamera (iOS 15+) | Ne | Apple nepřidal Data Matrix do nativní aplikace Fotoaparát. Fungují aplikace třetích stran se SDK Scandit nebo Dynamsoft. |
| Android kamera (Google/Pixel) | Ano (přes Google Lens) | Google Lens dekóduje Data Matrix rozumně dobře na produktových obalech s vysokým kontrastem. Selhává na laserově leptaném DPM. |
| Farmaceutická/lékařská DPM čtečka (ISO 29158) | Ano (kanonické) | DPM čtečky Microscan, Cognex DataMan, Dynamsoft, plná podpora s hodnocením kvality. |
| Průmyslový imager Zebra / Honeywell / Datalogic | Ano | Každý průmyslový 2D imager podporuje Data Matrix nativně. Výchozí symbolika pro jejich výrobní automatizační linky. |
| POS skener s podporou GS1 QR | Ano | Maloobchodní POS skenery přijímající GS1 DataBar také přijímají GS1 Data Matrix s kódováním FNC1. |
| Čtečka letecké/tranzitní brány | Ne | Nepoužívá se pro tranzit. Pro palubní vstupenky použijte Aztec. |
| 1D laserový skener | Ne | Data Matrix je 2D, vyžaduje imager. Na 1D laserech dekóduje pouze PDF417. |
Viz také
- /data-matrix-code-generator/, generátor Data Matrix.
- Reference GS1 Digital Link, nástupce GS1 element stringů s GTIN na prvním místě.
- Srovnání Aztec · PDF417 · Data Matrix, srovnání vedle sebe.
- Reference Aztec, sourozenec pro zobrazení, pro palubní vstupenky a tranzit.
- Reference PDF417, vrstvený lineární sourozenec, pro řidičské průkazy a letecké nákladní listy.
- Index standardů, zpět na referenční hub.