Data Matrix
Data Matrix to kwadratowy kod 2D na fiolkach farmaceutycznych, komponentach elektronicznych, narzędziach chirurgicznych, łopatkach silników lotniczych i praktycznie na wszystkim, co jest zbyt małe dla QR. To jedyna symbologia 2D zdefiniowana dla bezpośredniego znakowania części (DPM), trawienie laserowe, znakowanie igłowe lub chemiczne wprost na metalu, i jedyna posiadająca standard ISO (29158) oceny jakości dekodowania DPM.
Ocena DPM:ISO/IEC TR 29158:2020, Wytyczne dotyczące jakości bezpośredniego znakowania części (DPM).
Zastosowanie farmaceutyczne:Reguła FDA UDI (2013) i Rozporządzenie UE w sprawie wyrobów medycznych 2017/745, oba nakładają obowiązek stosowania Data Matrix w formacie GS1 na większości wyrobów medycznych.
Twórca: International Data Matrix Inc, 1987. Aktualnie utrzymywane przez AIM i ISO. Bez opłat licencyjnych.
Czym to jest
Kwadratowa (lub prostokątna) macierz z wzorcem wyszukiwania w kształcie litery L na dwóch sąsiednich bokach i ścieżką zegara (naprzemiennie czarno/biało) na pozostałych dwóch. Wewnątrz tej ramki znajduje się siatka modułów danych kodujących ładunek za pomocą Reed-Solomon ECC (nowoczesny wariant, ECC 200, jest jedynym aktualnie stosowanym, starsze warianty ECC 000, ECC 050, ECC 080, ECC 100, ECC 140 są przestarzałe).
Trzy właściwości, które czynią Data Matrix standardem znakowania przemysłowego:
- Ekstremalnie kompaktowy. Symbol 10×10 przenosi 6 cyfr lub 3 znaki alfanumeryczne. To wystarczająco małe, by oznakować rezystor montowany powierzchniowo (3 × 1,6 mm) lub farmaceutyczny flakon szklany (średnica 8 mm).
- Wytrzymuje bezpośrednie znakowanie części. Trawienie laserowe w stali nierdzewnej, znakowanie igłowe w tytanie, trawienie chemiczne w szkle, Data Matrix to jedyna symbologia 2D, w której te procesy znakowania są znormalizowane (ISO/IEC 29158).
- Stałe ECC na rozmiar. W przeciwieństwie do czterech poziomów ECC QR lub dziewięciu PDF417, Data Matrix ECC 200 ma korekcję błędów wbudowaną w definicję rozmiaru symbolu. 10×10 ma 25% ECC; 144×144 ma ok. 28%. Bez ręcznego strojenia, specyfikacja wybrała właściwy kompromis dla każdego rozmiaru.
Rozmiary i pojemność (ECC 200)
Data Matrix obsługuje 24 kwadratowe rozmiary od 10×10 do 144×144 oraz 6 prostokątnych rozmiarów od 8×18 do 16×48. Reprezentatywne pojemności:
| Rozmiar (moduły) | Maks. liczbowy | Maks. alfanumeryczny | Typowe zastosowanie |
|---|---|---|---|
| 10 × 10 | 6 cyfr | 3 znaki | Rezystor SMT, mały element elektroniczny |
| 12 × 12 | 10 cyfr | 6 znaków | Kondensator SMT, mały złącze |
| 16 × 16 | 24 cyfry | 16 znaków | Farmaceutyczny flakon szklany, małe obudowanie IC |
| 20 × 20 | 44 cyfry | 31 znaków | Farmaceutyczny blister, średni IC |
| 26 × 26 | 88 cyfr | 64 znaki | Farmaceutyczny karton z numerem serii + datą ważności + GTIN |
| 32 × 32 | 124 cyfry | 91 znaków | Pełny ciąg elementów GS1 z numerem seryjnym |
| 52 × 52 | 408 cyfr | 301 znaków | Etykieta konserwacyjna na wyposażeniu przemysłowym |
| 144 × 144 | 3 116 cyfr | 2 335 znaków | Teoretyczne maksimum, rzadko stosowane |
Ciągi elementów GS1, zastosowanie w farmacji i łańcuchu dostaw
W farmacji i regulowanych łańcuchach dostaw ładunki Data Matrix są ciągami elementów GS1 z identyfikatorami aplikacji (AI) w nawiasach. Typowe AI:
| AI | Nazwa | Format | Przykład |
|---|---|---|---|
(01) | GTIN | 14 cyfr | (01)09506000134352 |
(10) | Partia / Lot | alfanumeryczny, zm. | (10)ABC123 |
(17) | Data ważności | RRMMDD | (17)270630 |
(21) | Numer seryjny | alfanumeryczny, zm. | (21)SN00042 |
(240) | Dodatkowy ID | alfanumeryczny, zm. | (240)CAT-7A |
W zakodowanym ładunku nawiasy służą wyłącznie do wizualizacji, rzeczywisty symbol używa znaku funkcyjnego FNC1 jako separatora pól. Enkodery muszą wysyłać FNC1 na początku (sygnalizując tryb GS1) oraz między AI o zmiennej długości.
Kanoniczne wektory testowe
| Przypadek | Ładunek | Oczekiwany podciąg |
|---|---|---|
| Farmaceutyczny UDI (ciąg elementów GS1) | (01)09506000134352(17)270630(10)ABC123 | 09506000134352 |
| Element elektroniczny (zwykły tekst) | PN:4321-ABC SN:00001234 | 4321-ABC |
| Krótki identyfikator numeryczny | 12345678 | 12345678 |
| URL (rzadkie, ale prawidłowe) | https://example.com/p/X42 | example.com/p/X42 |
Typowe pułapki
- Telefony konsumenckie nie dekodują Data Matrix niezawodnie. Aparat iPhone nie zwraca niczego. Google Lens dekoduje niektóre Data Matrix (np. na opakowaniach produktów o wysokim kontraście) ale niekonsekwentnie. Do skanowania przemysłowego należy używać dedykowanego imagera.
- Weryfikacja DPM wymaga oceny ISO/IEC 29158. Dekodowanie aparatem telefonu NIE dowodzi, że Data Matrix wygrawerowany laserem lub znakowany igłowo przejdzie ocenę jakości czytnika farmaceutycznego. Przed wysyłką należy użyć weryfikatora DPM (Microscan, Cognex DataMan, Dynamsoft).
- ECC 200 to jedyny nowoczesny wariant. Przestarzałe starsze warianty (ECC 000 do ECC 140) nadal pojawiają się w niektórych starszych generatorach kodów. Zawsze używaj ECC 200; starsze warianty dekodują słabo na nowoczesnych skanerach.
- Prostokątne rozmiary są prawidłowe, ale specjalistyczne. Data Matrix obsługuje 6 prostokątnych rozmiarów (8×18, 8×32, 12×26, 12×36, 16×36, 16×48). Przydatne dla wąskich przestrzeni, np. etykiet kabli, ale niektóre starsze skanery obsługują tylko kwadratowe rozmiary.
- GS1 wymaga FNC1 na początku. Bez wiodącego FNC1 dekoder nie może odróżnić ładunku GS1 od zwykłego tekstu. Enkoder Abundera wysyła FNC1 automatycznie, gdy ładunek zaczyna się od ciągu elementów GS1 w postaci
(NN)…. - Zgodność GS1 dla farmacji wymaga enkodera obsługującego GS1. Abundera koduje ciągi elementów GS1 jako Code 128 / Data Matrix, ale nie jest oficjalnie certyfikowany przez GS1. Do złożeń regulacyjnych FDA UDI / EU MDR należy używać certyfikowanego dostawcy rozwiązań GS1.
- Podziałka modułu dla DPM. Bezpośrednie znakowanie części wymaga co najmniej 0,25 mm/moduł dla imagery przemysłowych; 0,4 mm dla przenośnych czytników DPM. Poniżej tego progu wydajność dekodowania spada szybko niezależnie od ECC.
- Minimalny kontrast. ISO/IEC 29158 wymaga co najmniej 20% stosunku kontrastu między znakiem a podłożem. Stal nierdzewna grawerowana laserem z silnym utlenieniem może spaść poniżej tego progu, należy zweryfikować z graderem DPM.
- Stylizacja wyłączona. Funkcje specyficzne dla QR (niestandardowe kształty modułów, gradienty, loga centralne) nie mają zastosowania do Data Matrix. Panel Stylu Abundera wyłącza się automatycznie dla tego typu.
Kompatybilność skanerów
| Czytnik | Obsługa Data Matrix | Uwagi |
|---|---|---|
| Aparat iOS (iOS 15+) | Nie | Apple nie dodał Data Matrix do natywnej aplikacji Aparat. Aplikacje innych firm z SDK Scandit lub Dynamsoft działają. |
| Aparat Android (Google/Pixel) | Tak (przez Google Lens) | Google Lens dekoduje Data Matrix wystarczająco dobrze na opakowaniach produktów o wysokim kontraście. Zawodzi na DPM grawerowanym laserem. |
| Farmaceutyczny/medyczny czytnik DPM (ISO 29158) | Tak (kanoniczny) | Czytniki DPM Microscan, Cognex DataMan, Dynamsoft, pełna obsługa z oceną jakości. |
| Przemysłowy imager Zebra / Honeywell / Datalogic | Tak | Każdy przemysłowy imager 2D obsługuje Data Matrix natywnie. Domyślna symbologia dla linii automatyki fabrycznej. |
| Skaner POS obsługujący GS1 QR | Tak | Skanery POS detaliczne akceptujące GS1 DataBar akceptują również GS1 Data Matrix z kodowaniem FNC1. |
| Czytnik bramki lotniczej / tranzytowej | Nie | Nieużywany w transporcie. Do kart pokładowych należy używać Aztec. |
| Laserowy skaner 1D | Nie | Data Matrix jest 2D, wymaga imagera. Tylko PDF417 dekoduje na laserach 1D. |
Zobacz też
- /data-matrix-code-generator/, generator Data Matrix.
- Referencja GS1 Digital Link, następca tradycyjnych ciągów elementów GS1 z GTIN na pierwszym miejscu.
- Porównanie Aztec · PDF417 · Data Matrix, porównanie obok siebie.
- Referencja Aztec, siostrzana symbologia display-first, dla kart pokładowych i transportu.
- Referencja PDF417, siostrzana symbologia liniowa warstwowa, dla praw jazdy i listów przewozowych.
- Indeks standardów, powrót do centrum referencji.