一維和二維的條形碼目前已被廣泛的用于讓人眼花繚亂的各式各樣產(chǎn)品的信息標記。這些標記可以被印制在標簽上，也可以利用打印或激光打標技術直接打在產(chǎn)品上。然而，傳統(tǒng)的條形碼在一些特定的領域的有效性受到限制，比如在阻止產(chǎn)品假冒，防止非法讀取，代碼的小型化，以及信息內(nèi)容的有效保存（即使在標記受到物理磨損時也能保持不變）等等方面。 在傳統(tǒng)的線性條形碼中，信息是利用不同寬度和間隔的暗色和亮線交替出現(xiàn)來編碼。二維條形碼中，信息是利用暗色和亮色的方形象素組成的陣列來編碼。新的二維識別碼（2DMI）是完全不同的，它利用計算機算法把二進制或者字母數(shù)字的信息轉化成具有交叉線的矩形（或者正方形）圖樣（如圖1）。線的位置，角度，和厚度共同決定了編碼的信息內(nèi)容。根據(jù)線段數(shù)目的不同，已經(jīng)發(fā)展了編碼復雜程度不同的幾種等級，可以支持信息編碼高達15位。 圖1：2DMI碼樣品，它們給出了線段的位置、角度和厚度是如何組合， 從而加載了編碼信息這種方法的優(yōu)點之一是它能夠在一定程度上避免由于損壞而導致的信息丟失。如果傳統(tǒng)的條形碼的一部分難以辨認，那么那一段編碼信息就永遠丟失了。但是，使用了2DMI碼，只要閱讀器可以對每條線的某一部分成像，那么系統(tǒng)軟件就可以方便的重構整個圖像，從而將所有原始信息都譯出。事實上，2DMI碼的一角，或者一條邊上的大部分無法辨認也不會導致信息的任何損失（如圖2）。這對于一些多用場合/或高磨損的產(chǎn)品來說尤其有用。 圖2：標記即使嚴重損壞，也還是可以讀取2DMI碼的另一個優(yōu)點是編碼的專有性。傳統(tǒng)的條形碼的編碼是標準化的，任何人都可以讀取和復制它們，從而在偽造的商品上制造標記。使用2DMI就不是這樣。它利用了復雜而專有的加密算法來產(chǎn)生標記和解譯標記。此外，這些算法所能支持的編碼組合幾乎是無窮的。2DMI編碼的每個合法用戶都得到專有的而且是唯一的加密算法，為他們創(chuàng)造了一個安全的密封體系。不具有該用戶算法的人既無法讀取也無法復制這些編碼-即使他們自己也有由Orbid公司提供的2DMI體系。這就使得用戶可以防止產(chǎn)品假冒，又可以阻止不道德的經(jīng)銷商進行非法折價和中轉運輸?shù)然顒印? 最后，傳統(tǒng)的條形碼所能制造和讀取的編碼有大小限制-象素和線段之間距離很近，需要限制距離的最小值。與此相比，2DMI碼是相對開放式的標記，線和線之間空間較大，這樣就不要求有類似于傳統(tǒng)標記的分辨率或者對比度。這個特性使得2DMI碼可以被用于小得多的規(guī)格中。在一些尺寸? ⒓鄹窀叩奈鍥分校縭直懟⒅楸蛘弒κ曇強梢岳玫鱍紫外激光器來產(chǎn)生，以實現(xiàn)空間分辨率的最大值。標記的大小可為幾分之一毫米，因此絲毫不影響外觀。 操作中是如何實現(xiàn)2DMI標記的呢？在某些情形下，客戶與Orbid公司簽定應用技術協(xié)議，該協(xié)議概述了在客戶認可該技術以前，Orbid公司需要實現(xiàn)的嚴格的支付條件。協(xié)議中的組成部分可以包括交付產(chǎn)品樣品和應用設計的技術說明。在一些防假冒很重要的場合，需要給出一系列的真假標記，以證明Orbid系統(tǒng)可以明顯的區(qū)分兩者。購買這個系統(tǒng)需要支付認證費用和基于已標記產(chǎn)品數(shù)目的預使用費用。小批量生產(chǎn)的客戶一般使用被終端客戶外包給他們的激光系統(tǒng)進行打標，大批量生產(chǎn)的通常是購買與Orbid緊密協(xié)作的激光打標工作站。標記的讀取是使用傳統(tǒng)的手持式成像掃描儀，信息的解譯是利用裝有合適算法的計算機系統(tǒng)。 鈦金屬的醫(yī)用植入器件 Stryker公司的分部，Stryker Leibinger股份有限公司（德國Freiburg）已經(jīng)利用2DMI標記來防止其產(chǎn)品被仿造。Stryker Leibinger公司的微型植入器件是金屬醫(yī)用植入器件領域的一流產(chǎn)品，特別是小螺釘和板狀物，它們被用于修復臉部中央，下顎骨，和手的骨折，也被用于神經(jīng)學領域和重構目的。項目研發(fā)工程師Andreas Ippisch解釋說，“我們的產(chǎn)品被用于外傷后修復微小的骨骼，也用于一些小的精細手術。事實上，我們生產(chǎn)的螺釘最大的也只有3.2 mm x 42 mm。我們的一些螺釘直徑只有1 mm，螺釘頭直徑1.8 mm，螺釘長2 mm。我們的產(chǎn)品是由純鈦或者鈦合金制成的。” 乍一看，這好像不大可能被仿造。然而，這些產(chǎn)品價格昂貴，目前公司已發(fā)現(xiàn)市場上存在著用劣質材料制造的仿冒品。很明顯，這些未校準的仿制品無論對病人還是對Stryker來說，都是不利的。此外，美國食品和藥物管理局(FDA)要求，該技術可行的情況下，植入件供應商應該建立起產(chǎn)品追蹤系統(tǒng)，對開始的制造到病人的使用進行全程跟蹤。還有一個問題就是在貨物中轉時，經(jīng)銷商可能非法的將應該運往某國的產(chǎn)品轉移到另一個國家，以避免或者降低進口關稅和其他費用。 Stryker公司利用了基于全固化紫外激光器（Coherent公司 Avia系列）的2DMI標記系統(tǒng)。該光源提供所需的空間分辨率和功率，用來在鈦金屬上制造小標記。他們使用Image Team 4600 PDF手提式閱讀器來讀取標記。該公司計劃使用2DMI來標記每個元件，信息量高達12位。 2DMI標記系統(tǒng)滿足了Stryker公司的目標，即使是最小的螺釘也可打上專利系統(tǒng)標記，這個標記只有Stryker公司的人員，授權機構，和客戶才能讀? ppisch解釋說，“標記的最小化是我們應用中的關鍵。在螺釘頭直徑僅有1.8 mm的情況下，考慮到狹縫和轉槽，剩下來可以作標記的地方就很少了。然而使用了2DMI和紫外激光器后，我們可以在邊長為250到350微米的方形區(qū)域（如圖3）內(nèi)制造含15位數(shù)字的信息。由于我們持有由Orbid提供的獨一的編碼算法，因此，除了Stryker公司和我們的合伙人外，沒有人可以讀取該代碼或者制造假冒產(chǎn)品，雖然這些產(chǎn)品從外觀上看起來好象是我們公司生產(chǎn)的。” 圖3：紫外激光標記系統(tǒng)可以產(chǎn)生小型的2DMI標記， 如這里在鈦金屬制成的螺釘頭上的標記。不銹鋼啤酒桶的標記過程 Trumer Pils（一種源自奧地利，在加州伯克利釀造的純正歐洲皮爾森啤酒）的制造者Trumer Brauerei工廠，最近采用了2DMI碼，為不銹鋼的生啤酒桶作標記，因為這種標記持久，而且抗損壞。廠主Brewer Lars Larson解釋說，“典型的生啤桶，它的使用期限為二十到三十年。根據(jù)市場的要求，它每年可以被灌滿二到十次，在整個使用過程中累積了大量的劃痕和彎折。我們希望2DMI系統(tǒng)可以經(jīng)得起這樣的損傷，從而使我們可以跟蹤和記錄我們每個啤酒桶。目前所有的測試都表明這個方法是成功的。目前最大的挑戰(zhàn)在于優(yōu)化掃描過程。如果這項技術在我們啤酒廠證明可用，那么就意味著在我們行會內(nèi)的其他啤酒廠都可以使用這項技術，整個行會內(nèi)的啤酒桶可比Trumer廠的多得多。” 目前Trumer工廠已經(jīng)對他們幾千個啤酒桶中近半數(shù)作了標記（如圖4）。標記作在上下表面。他們測試了大小不同的標記的可讀性，最后選擇了尺寸小于19 mm的標記。上下表面都必須進行標記，因為啤酒桶清洗和裝滿時要倒過來。在下表面有標記使得Trumer工廠可以建成自動化登記系統(tǒng)，從加酒站把啤酒桶送走時，該系統(tǒng)能夠對啤酒桶進行記錄。而后，啤酒桶堆放在平板架上。在運送時，人們用手提式掃描儀在上表面掃描。最后，在任何清洗工作開始以前，被送回釀酒廠的啤酒桶需要被人工掃描。 圖4：2DMI可以經(jīng)受表面損傷而不會丟失信息， 這對于使用期限長的產(chǎn)品（如這里的不銹鋼啤酒桶）很有利總之，激光標記的應用不斷的發(fā)展，并且日漸多樣化。與傳統(tǒng)的條形碼和字母數(shù)字式標記相比，新型二維標記的發(fā)展具有更重要的價值和完整性。同時，固態(tài)激光器的進一步發(fā)展，尤其是紫外波段的輸出，意味著產(chǎn)品標記時不需要額外的花費就能實現(xiàn)上述的優(yōu)點。