企业物品二维码编码及应用标准化研究

关键词： 物品，二维码，编码，代码，标识，标准化

DOI编码：10.3969/j.issn.1002-5944.2025.03.004

0引言

二维码广泛应用于全球各行各业。国际物品编码组织（GS1）于2020年底发起了全球二维码迁移计划，引领全球零售商品由一维条码（俗称条形码）迁移为二维码，促进数字转型，推动经济全球化[1]。在数字化转型过程中，成本低廉、技术成熟的二维码受到企业青睐，但是不同企业由于二维码的编码规则不同、码制不同，条码不能互认，给企业间的信息交互造成了困扰。

1 物品二维码的编码

1.1 物品二维码编码译码概述

二维码与一维条码相比具有更高的信息容量。与一维条码承载单一代码或信息不同，二维码可以承载多个代码和多段数据。当用二维码标识物品时，二维码应承载一些必要的物品信息，从而使用户在扫描二维码时可以获取相应的物品信息，以实现物品信息的自动识别与采集。如同文章由语句、标点符号、段落构成一样，为正确解析二维码中承载的数据，需要规定物品二维码编码的数据结构，按规定的数据结构，通过编码程序生成二维码。要把二维码承载的信息还原、显示出来，还需要规定二维码译码规则，按译码规则通过解析程序才能实现二维码与所承载数据的相互转换和正确处理。物品二维码编码的数据结构可分为编码型数据结构和网址型数据结构。通过二维码进行跨单位物品信息交换的，所有二维码使用单位均应采用相同编码规则，才能实现二维码互通互认，进而实现各类业务信息系统的互联、互通、互操作。

1.2 物品二维码的编码型数据结构

早期的实物标识二维码一般采用编码型数据结构，如GB/T 31022—2014《名片二维码通用技术规范》规定名片二维码需要承载姓名、职务、部门、单位、地址、固定电话、移动电话、传真、电子邮件等数据项，也就是把名片上标识的信息转化成二维码。物品二维码的编码型数据结构是由多个物品属性单元数据串按顺序组成，也就是把一些物品属性信息转化成二维码。以商品流通为主的企业推荐采用GB/T 33993《商品二维码》规定的商品二维码编码型数据结构形式。生产制造型企业管理的物品未申请商品条码和商品二维码，企业需要二维码承载多项物品属性信息的，可结合自身情况制定物品二维码编码型数据结构，某企业物品二维码编码型数据结构如表1所示。但是，二维码承载信息越多，二维码符号面积越大。为方便使用，二维码承载的信息最大数据容量不宜超过350个字节。

1.3 物品二维码的网址型数据结构

随着物品代码数据库建设的不断推进，物品二维码越来越多地采用网址型数据结构。采用网址型数据结构可使二维码承载的数据长度较短，二维码符号面积较小。物品二维码采用网址型数据结构的前提条件是：已经建立物品代码数据库，有稳定的网络服务地址，能够通过网络服务地址、物品代码访问物品代码数据库。GB/T 33993—2017规范了“国家统一网址数据结构”和“厂商自定义网址数据结构”。“国家统一网址数据结构”由国家二维码综合服务平台服务地址、全球贸易项目代码和标识代码三部分组成[2]。物品二维码企业自定义网址型数据结构由物品代码数据库的网络服务地址和追溯单元代码组成[3]，追溯单元代码的主标识参数一般选用物品代码，扩展标识参数选用能够追溯物品信息的某项参数（属性），如采购计划编号，如表2所示。

通过二维码访问企业数据库获取物品属性信息的，应采用企业网址型数据结构。物品二维码生成后，若改变物品代码数据库的网络服务地址，将导致不能通过二维码访问并显示物品信息，所以网络服务地址应保持固定不变，必须变更时可考虑设置访问链接。

2 物品二维码的译码

扫描识读物品二维码时，对二维码进行解析后才能还原二维码所承载的物品属性信息，也就是物品二维码的译码过程。

2.1 物品二维码编码型数据结构的解析

对于二维码编码型数据结构中包含的每一个单元数据串，先解析出标识符，根据标识符查找并获取物品属性名称和对应的数据字段，传输给本地的信息管理系统或网络信息系统处理。物品属性和相应的数据字段之间可用“：”分隔，不同属性信息分行显示，物品属性信息解析后的显示示例如图1所示。

2.2 物品二维码网址型数据结构的解析

若采用企业网址型数据结构，需要访问企业物品代码数据库的网络服务地址，通过追溯单元代码获取物品属性信息。企业网址型数据结构二维码解析后显示的内容应与企业物品代码数据库的内容一致。二维码承载的“物品属性”为“可选”时，若该属性项填写了内容，解析后应显示所填写的内容；若某个属性项没有填写内容，应隐含该属性项（不显示该属性项），充分利用识读器屏幕面积，避免屏幕显示空白。

3 二维码码制的选择

国外已公开发布了20多种二维码码制标准，仅ISO/IEC/JTC 1/SC 31就颁布了PDF417、QR Code、Maxi Code、Data Matrix等多个二维码码制标准。我国2007年发布了首个具有自主知识产权的二维码码制标准GB/T 21049—2007《汉信码》，该标准2022年进行了换版。2011年，我国又发布了两个具有自主知识产权的二维码码制标准GB/T 27766—2011《二维条码 网格矩阵码》（简称GM码）、GB/T 27767—2011《二维条码 紧密矩阵码》（简称CM码）。2021年，我国提出并主导制定的第一个二维码码制国际标准ISO/IEC 20830：2021《信息技术 自动识别与数据采集技术 汉信码条码符号规范》发布，进一步开拓了汉信码的应用空间。

在常用的二维码码制中，PDF417技术成熟，但字节容量较小，条码符号面积相对较大，在物品标识中应用范围受限。QR码、DM码、汉信码、GM码、CM码在字节容量、纠错等级、识读角度、抗污损能力上技术差异不太大，在我国应用广泛。其中，QR码在我国的应用范围最为广泛；DM码应用在航空工业实物标识中；汉信码性能优良，在二维码中支持汉字性能最强，在特别重视数据安全的重要行业和部门得到广泛应用。GB/T 33993—2017、GB/ T 38574—2020《食品追溯二维码通用技术要求》、GB/ T 4020 4—2021《追溯二维码技术通则》、GB/T 44583—2024《重要产品追溯 追溯码编码规范》等权威的二维码应用标准中列举了QR码、汉信码、DM码三种二维码码制的应用示例。随着信息技术的发展，越来越多的条码设备和手机能够支持多种二维码码制，但是涉及国家安全的物品二维码标识系统，应采用安全可控的二维码码制。

4 二维码在物品标识中的应用

4.1 二维码应用概述

二维码应一一对应其所标识的物品，一般用二维码标识一类物品，也可标识交接单元。追溯用二维码宜从“源头赋码、源头标识”，从物品生产制造出厂时、到货时赋码并标识，并伴随物品的整个生命周期。常用的物品二维码标记方式有在物品的部件上直接标记二维码，在物品包装上标记二维码，在物品有关文件上标记二维码，为物品配备二维码标签等方式。

4.2 二维码符号尺寸

二维码符号尺寸根据编码的数据长度、纠错等级、印制精度、识读设备分辨率与系统、标签允许空间等因素综合确定。一般二维码码制标准中设置不同的纠错等级，纠错等级越高，二维码符号面积越大。识读环境条件（照明、识读操作空间等）较好，不易损坏的二维码，可采用较低的纠错等级。例如：汉信码的纠错等级可采用L2（大约15%的容错量），QR码的纠错等级可采用M（大约15%的容错量）。识读环境条件较差，易损坏、受污染的二维码，可采用较高的纠错等级。能否准确快速灵敏识读二维码，还与识读设备的精度有较大关系，必要时可进行相关适应性试验确定，根据试验结果适当放大或缩小二维码符号尺寸，但二维码符号的最小模块不宜小于0.254 mm。

4.3 二维码印制质量

二维码印制应满足GB/T 14257《商品条码 条码符号放置指南》、GB/T 23704《二维条码符号印制质量的检验》、GB/T 35402《零部件直接标记二维条码符号的质量检验》要求。二维码符号的“条”与“空”的颜色反差越大越好，“条”应采用深色，“空”应采用浅色。白色作“空”，黑色作“条”是较理想的颜色搭配。在物品上直接标记二维码可以使用反色。为确保条和空的反射率有足够的差异，符号反差不应低于40%。此外，应注意尽量保证符号周围有3个模块以上的空白区。

4.4 在物品上直接标记二维码

采用打点、激光蚀刻、喷墨和电化学蚀刻等方法对物品表面进行标记，可以用于生成二维码符号。使用激光、打点、电化学蚀刻等侵入性标印方法时，应考虑材料硬度和变形的影响，一般标记深度不超过基材厚度的1/10。物品生产、采购和使用单位协商一致，结合物品特性选择适合的标记方法。在物品表面直接标记二维码时，应结合物品功能、性能、几何形状、标印区域大小、材料类别、硬度、颜色、粗糙度、操作环境、生命周期等特性，选择不易被破坏，便于识读的位置，一般标记在物品寿命最长的部件表面上，宜选择在平面上标记，尽量避免在应力集中或易变形的位置。标记二维码后，不得影响物品功能、性能和寿命，在物品生命周期内不产生多余物。同一类物品二维码标记方法和位置应相同或相近。为保证应用性能，可以通过小规模的适应性试验，确保直接标记的二维码能够用所选用的二维码识读设备正常识读。

4.5 二维码标签的选择

二维码标签按基材分为纸质条码、塑料条码、金属条码、陶瓷条码等。标签基材主要考虑在产品有效期内保持标签不受环境因素（如热、光、污染、潮湿、磨损、撕裂、卷缩、腐蚀等）对二维码识读性的影响。企业针对不同的应用环境，选择适合的标签基材。二维码标签可采用粘贴、悬挂、镙接、铆接、焊接、压接、镶嵌等附着方式。二维码标签应附着在易于安装、易于读取信息的平整位置，避免把标签附着在会使标签变形、受损、遮盖的地方，同类物品二维码标签的附着位置应相同或相近。常见物品及包装上的二维码标签参考GB/T 14257《商品条码 条码符号放置指南》[4]。

4.6 二维码应用配套条件

二维码应用需配备打印机、喷涂机、激光打标机等二维码标印设备，以及扫描枪等二维码识读设备，采用统一的网络传输数据接口，把二维码编码、译码系统与企业物品编码数据库、科研生产管理等信息系统集成，构建安全可靠的配套条件，实现二维码的生成、打印、喷涂、标刻和条码识别与数据采集等功能。

4.7 二维码的更改和废弃

物品被赋予一个二维码后，应保持其在生命周期内追溯性属性不变。若物品的追溯性属性信息发生变化，应及时更新。当二维码或二维码标签因变形、破损、被污染等原因导致无法准确识读时，应及时更换。涉及国家秘密、企业商业秘密的二维码或二维码标签的废弃处置应遵守相关保密规定。

5 结语

企业采用二维码技术标识物品、管理物品信息，应结合二维码技术的发展趋势和企业实际情况，选择编码型数据结构或网址型数据结构，制定二维码编码、译码规则，规范二维码标记、标印方式，明确二维码标记位置或标签附着要求，采用一种或几种二维码码制，实现物品信息的自动识别和采集，提高工作效率，助力企业数字化转型。

作者简介

邓辉，高级工程师，主要从事供应链管理、信息化、标准化工作。

王毅，研究员，主要从事物品编码、自动识别技术。

张辉，通信作者，研究员，主要从事供应链管理、标准化工作。

（责任编辑：张佩玉）