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Was ist ein Data Matrix-Code?


Struktur von Data Matrix-Codes

Ein Data Matrix-Code ist ein Matrix-2D-Code, der 1987 von ID Matrix entwickelt wurde. Er wurde 1996 als ISS-Standard der AIMI und 2000 als ISO/IEC-Norm anerkannt.

Genaue Angaben
Mindestgröße 10 × 10 Module
Maximalgröße 144 × 144 Module
Maximale Datenkapazität Numerisch 3116 Zeichen
Alphanumerisch 2335 Zeichen

ECC000, ECC050, ECC080, ECC100 und ECC140 sind ältere Versionen des Data Matrix-Codes. ECC200 ist die neueste Version des Data Matrix-Codes und kann quadratisch oder rechteckig konfiguriert sein.

ECC000, ECC050, ECC080, ECC100, ECC140

Diese bestehen aus einer ungeraden Anzahl Module von 9 × 9 bis 49 × 49 und verwenden Überlagerungskorrektur.
Da eine leichte Verzerrung die Ablesung bei großen Datenmengen stört, werden die älteren Versionen fast gar nicht mehr eingesetzt.

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ECC200

ECC200 verfügt über eine verbesserte Fehlerkorrekturfähigkeit, um die Probleme mit der Verzerrung zu beseitigen.
Es verwendet Reed-Solomon für die Fehlerkorrektur, die Daten werden wiederhergestellt, wenn ein Teil des Codes beschädigt ist.
ECC200 ist international normiert. Im Allgemeinen wird die Version ECC200 eingesetzt, wenn ein Data Matrix-Code gefordert wird.

Hinweis

Der Unterschied zwischen den älteren Versionen (ECC000, ECC050, ECC080, ECC100, ECC140) und der neuen Version (ECC200) besteht in der Anzahl der Module pro Seite. Ältere Versionen haben eine ungerade Anzahl an Modulen und die neue Version hat eine gerade Anzahl.

ECC140
ECC140

ECC200
ECC200

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Struktur von Data Matrix-Codes (ECC200)

Ausrichtungsmuster und Uhrmuster

Der Datenbereich des Data Matrix-Codes wird von einem L-förmigen Rahmen umgeben, der Ausrichtungsmuster heißt, sowie von gepunkteten Linien, die Uhrmuster heißen. Die Lesegeräte erfassen diese Muster und bestimmen so die Position des Codes mit der Bildverarbeitung. Auf diese Weise kann ein Data Matrix-Code aus jeder beliebigen Richtung ausgelesen werden.

Ausrichtungsmuster und Uhrmuster

Wenn mehr als 24 × 24 Module vorhanden sind, wird der Code in Blöcke unterteilt, die nicht mehr als 24 Module pro Seite haben. Diese Struktur verhindert eine Verzerrung des Codes.

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Codegröße und Anzahl an Blöcken

Es gibt vierundzwanzig Codegrößen, von 10 × 10 Modulen bis 144 × 144 Modulen (einschließlich sechs Größen für den rechteckigen Typ).
Wenn ein Code mehr als 26 × 26 Module hat (mehr als 24 × 24 Module für Daten), wird er in Blöcke aufgeteilt, die nicht mehr als 24 Module auf einer Seite haben, wie unten abgebildet. Diese Struktur verhindert eine Verzerrung des Codes.

Symbolgröße Block Datenzelle
10×10 bis 26×26 1 8×8 bis 24×24
28×28 bis 52×52 4 14×14 bis 24×24
64×64 bis 104×104 16 14×14 bis 24×24
120×120 bis 144×144 36 18×18 bis 22×22
Codegröße und Anzahl an Blöcken

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Rand

Der Rand um einen Data Matrix-Code sollte größer sein als ein Modul.

Rand

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Fehlerkorrekturcode (Reed-Solomon-Code)

Der Reed-Solomon-Code stellt die Daten wieder her, wenn der Data Matrix-Code beschädigt ist.

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Anordnung der Daten und Fehlerkorrekturcode

Daten und Fehlerkorrekturcodes sind wie unten gezeigt angeordnet.

Anordnung der Daten und Fehlerkorrekturcode

Zur Umwandlung von „YSK“ in einen Data Matrix-Code: YSK wird codiert und der Fehlerkorrekturcode berechnet, wie es unten dargestellt wird, und quadratisch angeordnet.

Anordnung der Daten und Fehlerkorrekturcode

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Genaue Angaben zu Data Matrix-Codes

Data Matrix-Code (ECC200) hat zwei Konfigurationen, quadratisch und rechteckig, und enthält immer eine gerade Anzahl an Zellen.

Quadratischer Typ

Quadratischer Typ

Genaue Angaben zu quadratischen Data Matrix-Codes (ECC200)
Mindestgröße 10 × 10 Module
Maximalgröße 144 × 144 Module
Maximale Datenkapazität Numerisch 3116 Zeichen
Alphanumerisch 2335 Zeichen
Binär 1556 Zeichen

Es gibt vierundzwanzig Symbolgrößen von 10 × 10 Modulen bis 144 × 144 Modulen. Wenn mehr als 24 × 24 Module vorhanden sind, wird der Code in Blöcke unterteilt, die nicht mehr als 24 Module pro Seite haben. Diese Struktur verhindert eine Verzerrung des Codes.

Rechteckiger Typ

Rechteckiger Typ

Genaue Angaben zu rechteckigen Data Matrix-Codes (ECC200)
Mindestgröße 8 × 16 Module
Maximalgröße 16 × 48 Module
Maximale Datenkapazität Numerisch 98 Zeichen
Alphanumerisch 72 Zeichen
Binär 47 Zeichen

Es gibt für den rechteckigen Typ folgende sechs Größen.

•8 × 18 Module (1 Block)
•12 × 26 Module (1 Block)

•16 × 36 Module (1 Block)
•8 × 32 Module (2 Blöcke)

•12 × 36 Module (2 Blöcke)
•16 × 48 Module (2 Blöcke)

Hinweis

Bei Data Matrix-Codes wird das Fehlerkorrekturverhältnis durch die Symbolgröße und die Datenkapazität automatisch bestimmt. Anders als beim QR-Code kann es nicht frei vorgegeben werden.

Bestimmung der Größe des Data Matrix-Codes

Die tatsächliche Größe des Data Matrix-Codes wird bestimmt, indem die Symbolgröße mit der druckbaren Größe des Moduls multipliziert wird.

Wenn die Größe des Moduls 0,25 mm beträgt,

Symbolgröße: 10 × 10 Module = 2,5 × 2,5 mm
Symbolgröße: 32 × 32 Module = 8,0 × 8,0 mm
Symbolgröße: 8 × 18 Module = 2,0 × 4,5 mm

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Datenkapazität der Symbolgrößen

Quadratischer Typ

Modulzahl Datenkapazität Fehlerkorrekturverhältnis
Numerisch Alphanumerisch Binär
10 x 10 6 3 1 25%
12 x 12 10 6 3 25%
14 x 14 16 10 6 28 bis 39%
16 x 16 24 16 10 25 bis 38%
18 x 18 36 25 16 22 bis 34%
20 x 20 44 31 20 23 bis 38%
22 x 22 60 43 28 20 bis 34%
24 x 24 72 52 34 20 bis 35%
26 x 26 88 64 42 19 bis 35%
32 x 32 124 91 60 18 bis 34%
36 x 36 172 127 84 16 bis 30%
40 x 40 228 169 112 15 bis 28%
44 x 44 288 214 142 14 bis 27%
48 x 48 348 259 172 14 bis 27%
52 x 52 408 304 202 15 bis 27%
64 x 64 560 418 278 14 bis 27%
72 x 72 736 550 366 14 bis 26%
80 x 80 912 682 454 15 bis 28%
88 x 88 1152 862 574 14 bis 27%
96 x 96 1392 1042 694 14 bis 27%
104 x 104 1632 1222 814 15 bis 28%
120 x 120 2100 1573 1048 14 bis 27%
132 x 132 2608 1954 1302 14 bis 26%
144 x 144 3116 2335 1556 14 bis 27%

Rechteckiger Typ

Modulzahl Datenkapazität Fehlerkorrekturverhältnis
Numerisch Alphanumerisch Binär
8 x 18 10 6 3 25%
8 x 32 20 13 8 24%
12 x 26 32 22 14 23 bis 37%
12 x 36 44 31 20 23 bis 38%
16 x 36 64 46 30 21 bis 38%
16 x 48 98 72 47 18 bis 33%
Hinweis

Jede Anzahl von Zeichen in der oben stehenden Tabelle ist die Höchstzahl an Zeichen, die eingegeben werden kann. Die Symbolgröße nimmt jedoch in Abhängigkeit von den Datenkomponenten zu (z.B. einer Kombination von Ziffern und Symbolen oder einer Kombination von Groß- und Kleinbuchstaben), auch wenn die Daten weniger Zeichen als in der oben stehenden Tabelle angegeben enthalten.

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GS1 Data Matrix

GS1-Data Matrix ist ein 2D-Codesymbol, das von GS1 für Distributionszwecke normiert worden ist. Es beruht auf dem Standard ECC200 und definiert folgende Regeln, um sich von einem herkömmlichen Data Matrix-Code zu unterscheiden.

Hauptinhalte eines GS1 Data Matrix-Codes

Verwendeter Code DataMatrix ECC200
FNC1 [FNC1] steht am Anfang der Daten, um sie als Standard GS1 entsprechend zu definieren.
Anwendungsidentifizierer (AI) Am Anfang des Datenstreifens wird ein Identifizierungscode hinzugefügt, um zu definieren, welche Art von Information diesem Identifizierungscode folgt. Anwendungsidentifizierer (AI) sind von der ISO/IEC normiert.
Daten von variabler Länge Wenn Daten eingegeben werden sollen, deren Informationsmenge sich ändert (Daten von variabler Länge), wie z.B. die Menge, muss nach den Daten von variabler Länge [FNC1] als Trenner eingefügt werden. Dies [FNC1] ist so definiert, dass [GS] (1Dh im ASCII-Code) ausgegeben wird, wenn es von einem Codelesegerät ausgelesen wird.
* [GS]: Gruppentrenner

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Druckgröße für ein GS1-Modul

GS1 empfiehlt folgende Größen für ein Modul, wenn GS1 Data Matrix-Codes ausgedruckt werden.

  Empfohlene Modulgröße Maximale Modulgröße Mindestmodulgröße
Druck auf ein Etikett 0,300mm 0,615mm 0,255mm
DPM 0,380mm 0,495mm 0,380mm

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Beispiel für einen GS1 Data Matrix-Code

Beispiel für einen GS1 Data Matrix-Code

Element AI Daten
GTIN (14 feste Ziffern) 01 04912345678904
Menge (variable Länge) 30 100
Verfallsdatum 17 120401

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Verhältnis zu GS1-128

Der GS1 Data Matrix-Code hat dieselbe Datenstruktur wie die von GS1-128. Daher wird er am ehesten dann eingesetzt, wenn große Datenmengen verarbeitet werden müssen, obwohl der Druckbereich begrenzt ist. Darüber hinaus wird der GS1 Data Matrix-Code ein Standard im medizinischen Bereich. Da Codes direkt auf medizinische Instrumente aus Stahl aufgebracht werden müssen, wie zum Beispiel chirurgische Messer und Scheren, wurden diese Richtlinien erlassen.

  • * Medizinisches Instrument aus Stahl: Ein Instrument aus Material wie rostfreiem Stahl, Aluminium, Kupferlegierungen, Titan oder Keramik, und das bei medizinischen Vorgängen und Operationen wiederholt eingesetzt wird.

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