探秘二维码:解锁扫描传感器背后的技术奥秘

2023-11-165647
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本文探讨了二维码的工作原理,包括定位图案、计时图案、校正图案等部分,以及里德·所罗门编码的纠错能力。介绍了DFRobot推出的二维码扫描传感器,该传感器具有15m/min的扫描速度,配备30万像素摄像头和辅助灯,支持TTL-232和USB通信接口。文章还展示了二维码扫描传感器在工厂装配线上的实际应用,用于产品追踪和信息记录。


如今,二维码已经深刻融入各行各业,成为产品追踪、移动支付、商品注册、账户登录等方面的重要工具。然而,许多人对于二维码扫描仪的工作原理还存有疑问。


二维码工作原理
那么,二维码扫描仪是如何工作的呢?
二维码是在代码编制上巧妙地利用构成计算机内部逻辑基础的“0”、“1”比特流的概念,使用若干个与二进制相对应的几何形体来表示文字数值信息,通过二维码模块来读取并转换成数据。

探秘二维码:解锁扫描传感器背后的技术奥秘图6

二维码分为几个部分:
定位图案主要告诉读取设备,二维码的方向和编码字符的边界
计时图案用于确定二维码符号中模块的坐标
校正图用于校正可能发生的定位偏差

探秘二维码:解锁扫描传感器背后的技术奥秘图2

格式信息:用于存放一些格式化数据,包含码的纠错级别和选择的掩码图案

探秘二维码:解锁扫描传感器背后的技术奥秘图3

数据和纠错键用于存储实际保存的信息和纠错码,为了纠正二维码损坏导致的错误

探秘二维码:解锁扫描传感器背后的技术奥秘图4

根据一定的规则将信息转换成二进制代码,然后根据特定的算法将其填充到数据和纠错密钥区域

探秘二维码:解锁扫描传感器背后的技术奥秘图5

用掩模图案填充该区域,并生成二维码

探秘二维码:解锁扫描传感器背后的技术奥秘图7

二维码神奇的一点是,就算有部分的破损,读码设备依然能利用剩余部分的内容来恢复内容。他所利用的就是里德·所罗门编码。
里德·所罗门编码是一种前向错误更正的信道编码,对由校正过采样数据所产生的有效多项式。要想更好的理解里德·所罗门算法可能需要一些伽罗瓦域的知识,这里我们就不展开了。总之通过里德·所罗门编码后,生成的二维码具有强大的纠错能力。


产品
这是DFRobot推出的二维码扫描传感器。它可以读取条形码或二维码,扫描速度为15m/min。该传感器体积小,识别效率高,易于集成到各种工业设备和应用中。
该扫描仪配备了30万像素的摄像头和辅助灯、白光照明和红光聚焦。这有助于模块在弱光环境中有效识别代码。此外,它还提供TTL-232USBHID-KBW)通信接口,即插即用。

探秘二维码:解锁扫描传感器背后的技术奥秘图1


实际应用
让我们看看二维码扫描仪是如何在工厂的装配线上使用的。
在装配线上的传送带上安装二维码扫描传感器所有产品都标有二维码。

探秘二维码:解锁扫描传感器背后的技术奥秘图8

当二维码扫描仪扫描二维码标签时,相关的产品信息将被记录下来,以便后续注册。

探秘二维码:解锁扫描传感器背后的技术奥秘图9


总结
通过深入了解二维码的编码机制,我们揭示了二维码模块的运行原理并看到了它在工厂流水线上的实际运用。无论是商品登记还是生产流程监控,二维码传感器都发挥着重要的作用。
你还了解哪些有趣的二维码应用呢?欢迎在留言中与我们分享。如果有任何问题或建议,也欢迎留言告诉我

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罗罗罗
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