Tự động hoá và tin học hoá trong bưu chính là những vấn đề rất cấp thiết hiện giờ. Để tự động hoá trong khai thác bưu chính buộc phải mã hoá địa chỉ. Để có thể đưa tem điện tử cho hoạt động cần dựa trên các thông tin được biểu diễn dưới dạng mã vạch có trong tem điện tử. ngày nay có khá nhiều công nghệ mã vạch. Qua bài viết này nhóm tác giả giới thiệu công nghệ mã vạch hai chiều - PDF417 và khả năng ứng dụng của nó trong lĩnh vực bưu chính.
Dương Hải Hà
Phan Anh Hùng
LTS: Tự động hoá và tin học hoá trong bưu chính là những vấn đề rất cấp thiết hiện tại. Để tự động hoá trong khai thác bưu chính cần phải mã hoá địa chỉ. Để có thể đưa tem điện tử vào hoạt động cần dựa trên các thông tin được biểu diễn dưới dạng mã vạch có trong tem điện tử. hiện giờ có rất nhiều công nghệ mã vạch. Qua bài viết này nhóm tác giả giới thiệu công nghệ mã vạch hai chiều - PDF417 và khả năng ứng dụng của nó trong lĩnh vực bưu chính. PDF417 thể hiện sự hiệu qủa và khả năng tích hợp cao với một số hệ thống phần mềm khác biệt (như Office của Microsoft). không những thế, nó cũng đáp ứng công việc của một số lĩnh vực khác nữa như: Giao thông, Thương mại, Hàng không, Y tế, chuyển vận hàng hóa, và quản lý nhân sự.
Khái quát chung về mã vạch
Mã vạch là một loại biểu tượng bao gồm có hàng loạt khá nhiều vạch tối và khoảng trắng nằm song song có chứa nội dung thông tin in lên bề mặt các đối tượng cần thiết. Mỗi vạch có độ rộng định trước dùng để xác định dữ liệu trên mã vạch. Để đọc nội dung thông tin từ nhiều mã vạch, chúng ta dùng một số thiết bị đọc chuyên dụng. các máy đọc sẽ phát ra một nguồn sáng (dùng LED), tín hiệu thu về là mức độ phản xạ khác biệt của tia sáng từ các vạch và khoảng trắng là cơ sở để phát sinh các tín hiệu số dùng vào việc giải mã những thông tin chứa trong mã vạch.
Được phát minh từ những năm 1950, mã vạch đã phát triển và thúc đẩy sự phát triển của nhiều sản phẩm, thông tin liên lạc toàn cầu. đi kèm sự đẩy mạnh mức độ chính xác của dữ liệu, sự chấp nhận công nghệ mã vạch về khả năng thu nhận dữ liệu nhanh chóng, chuẩn xác đã giúp cho các hệ thống mã vạch ngày càng trở nên phát triển và đi đầu trong nền kinh tế toàn cầu.
Người ta thường phân mã vạch thành hai mẫu chính: Mã vạch một chiều (One Dimesion) và mã vạch hai chiều (Two-Dimension). Mã vạch một chiều thực hiện chức năng chủ yếu là làm thành phần khóa để truy nhập cơ sở dữ liệu nhằm tra cứu thông tin. Còn mã vạch hai chiều hoạt động theo cách khác hẳn, chúng chứa thông tin cần thiết trong các biểu tượng.
Hiện tại có rất nhiều loại mã vạch riêng biệt. Mỗi loại có những quy luật riêng đối với những kí tự, thông tin, quá trình mã hóa, in ấn, kiểm tra lỗi sai và một vài mong muốn khác trong giai đoạn giải mã. Mỗi loại mã vạch được phát triển nhằm đáp ứng những nhu cầu cố định trong một lĩnh vực cụ thể. Chính vì thế mà chỉ có loại mã vạch được thiết kế một cách kỹ lưỡng, chi tiết, mới đáp ứng được rất nhiều những đề xuất đặt ra trong đời sống. rất nhiều mẫu mã vạch phổ biến hiện tại có thể đề cập là:
- UPC-A: Mã hóa được 12 số (11 số cho dữ liệu và 1 số cho đánh giá).
- EAN-13: Mã hóa được 13 số (12 số cho dữ liệu và 1 số cho kiểm tra)
- Code 128: Độ dài thay đổi tùy thuộc máy quét, thường từ 20 đến 40 kí tự và được dùng phổ biến trong các ứng dụng phổ thông.
- I 2 of 5: Mã hóa một vài số. Độ dài của dữ liệu có thể thay đổi tùy thuộc cho máy quét.
- Aztec: Mã hóa các loại dữ liệu (nhị phân, số học) với độ dài tối đa lên tới 3750 byte.
- Maxi Code: là mã vạch hai chiều và có khả năng mã hóa được 93 ký tự hoặc 138 số. loại mã vạch này thường ứng dụng trong nhận dạng bưu gửi.
- PDF417: là mã vạch hai chiều diễn đạt tính mềm dẻo cao. chiếc mã vạch này có khả năng mã hóa dữ liệu tùy thuộc cho loại dữ liệu cần mã hóa và việc tuyển lựa khả năng khắc phục lỗi. Hơn nữa nó có thể mã hóa tối đa 1108 byte dữ liệu nhị phân (không mức độ sửa lỗi), 1850 kí tự và 2725 kí tự số trong một biểu tượng.
một vài loại mã vạch thường khác nhau cốt yếu ở cách mô tả dữ liệu (mã hóa) và mô hình dữ liệu có thể mã hóa. những loại chỉ có thể mã hóa các số, loại khác lại chỉ có thể mã hóa các chữ cái. các loại mã vạch được phát triển vừa qua có khả năng tuỳ chọn trong việc mã hóa đa ngôn ngữ. Theo thống kê, có khoảng 255 mẫu mã vạch riêng biệt thế nhưng chỉ có một vài ít chứng tỏ được khả năng nổi trội và được ưa thích. Một trong những mã vạch có khả năng này có thể nhắc mã vạch hai chiều PDF417.
Mã vạch hai chiều PDF417 và khả năng ứng dụng trong lĩnh vực bưu chính
Chúng ta có thể mường tượng một cơ sở dữ liệu có thể truy nhập tổng thể, miễn phí tại mọi thời điểm và ở bất cứ đâu. Một hình thức liên lạc có thể dùng các tài liệu, nhãn mác, thẻ di động bao bao gồm các thông tin như văn bản, hình ảnh, các thông tin sinh học liên quan đến cá nhân như: vân tay, ảnh chân dung, và những dữ liệu khác có thể đọc được bởi nhiều thiết bị một cách nhanh chóng, dễ dàng và kinh tế. Một công nghệ mới sẽ giúp chúng ta giải quyết những vấn đề trên đó là PDF417 - một loại mã vạch hai chiều.
một số số 417 đính kèm là cách thức tổ chức dữ liệu trong chiếc mã vạch này. Mỗi biểu tượng có thể chứa đến 1,1 kbyte dữ liệu (đã mã hóa) trong một diện tích không lớn hơn con tem thông thường.
Cấu trúc của PDF417 gồm: dòng (row), phần đầu (start patterns), phần cuối (stop patterns), những từ mã (codeword) và những module.
- loại: Mỗi biểu tượng PDF417 có ít nhất 3 dòng. Tại mỗi dòng, giữa dòng chỉ phải và dòng chỉ trái có từ 1 đến 30 codeword. Giữa tất cả các dòng, các codeword tạo thành những cột dữ liệu.
- Phần đầu: Một phần duy nhất gồm các vạch sáng, tối xác định phần phải của một nhãn mã vạch.
- Phần cuối: Một phần duy nhất bao gồm các vạch sáng, tối xác định phần trái của một nhãn mã vạch.
- Codeword: Mỗi codeword là một nhóm đơn gồm có các vạch và khoảng chống biểu diễn các con số, ký tự, hay ký hiệu. Mỗi codeword của PDF417 chứa 4 vạch và 4 khoảng trống, với độ rộng 17 module. Mỗi codeword bắt đầu bởi một vạch và chấm dứt bởi một khoảng trống.
- Module: Là đơn vị bé nhỏ đo bề rộng hẹp nhất của một vạch hoặc một khoảng trống trên một mã vạch. Trên mỗi mã vạch PDF417, tất cả các vạch hay khoảng trống được nhân lên đến 6 lần so với bề rộng của nó.
Sự vượt trội của PDF417 so với hệ thống mạng là có thể truy nhập trực tiếp dữ liệu mà chẳng phải định vị các dữ liệu đó và cũng đảm bảo an toàn cho dữ liệu nhờ quá trình mã hóa.
Khả năng ứng dụng mã vạch hai chiều PDF417 trong việc mã hoá, nhận dạng và quản lí địa chỉ bưu chính cũng như tem điện tử thể hiện cụ thể là:
1. truy nhập trực tiếp
Không giống như mã vạch một chiều (chỉ đóng vai trò khóa) thông thường phải phụ thuộc thời gian truy cập cơ sở dữ liệu ở xa, cách thức kết nối với cơ sở dữ liệu. PDF417 là cơ sở dữ liệu độc lập, chứa những thông tin cần thiết về đối tượng cần quản lí và có thể dán trực tiếp lên các đối tượng đó như: các gói hàng, nhãn vận chuyển, hóa đơn, tài liệu in sẵn về vận hành bảo dưỡng thiết bị, hoặc có thể mang theo người. PDF417 tạo ra một hướng tiếp cận hợp lí khi việc lưu trữ thông tin về các đối tượng bằng cơ sở dữ liệu tỏ ra không hiệu quả, linh hoạt và việc truy nhập cơ sở dữ liệu khó thực hiện khi việc đọc mã vạch bị sai sót.
2. Dung lượng lớn
Một biểu tượng PDF417 có thể lưu trữ rất nhiều thông tin (2750 kí tự) và dữ liệu chứa trong biểu tượng cũng hết sức đa dạng. Một mã vạch (nhỏ như con tem thường) có thể lưu trữ nội dung một văn bản (2 khổ A4), một hình ảnh lớn hơn nó rất nhiều.
3. Mã hóa đa dạng
quá trình mã hóa dữ liệu trong biểu tượng PDF417 thực hiện được với mọi ký tự trong bộ mã ASCII (America Standard Code for Information Interchange - một bộ ký tự dùng cho máy tính bao gồm có 96 chữ thường và hoa cộng với 32 ký tự điều khiển không in ra) và những ký tự mở rộng, ký tự điều khiển. nội dung lưu trữ trong biểu tượng cũng không bị giới hạn như các loại mã vạch khác. PDF417 có thể mã hóa hầu như những loại dữ liệu như: văn bản, dữ liệu nhị phân, bản ghi âm thanh, dấu vân tay, chữ ký, những số, hình ảnh.
4. Tính kinh tế
Điểm nổi bật của mã vạch hai chiều PDF417 là tính kinh tế. Đây là ưu thế mà nhiều người sử dụng quan tâm. Không như các biện pháp về công nghệ khác, yêu cầu phải thay đổi tất cả hệ thống máy móc phương tiện đang dùng của một tổ chức, mã vạch hai chiều không yêu cầu bất cứ sự thay đổi nào mà chỉ là sự tích hợp với nhiều phần mềm khác để cùng hoạt động. Tính kinh tế biểu lộ rõ trong việc in ấn và đọc dữ liệu. những vật dụng dùng cho mã vạch hai chiều tương thích và có thể quét được hầu hết những mã vạch một chiều vẫn dùng trong thực tế. Khi sử dụng mã vạch hai chiều các nhà sản xuất có thể dễ dàng điều hành hàng hóa của mình bằng những nhãn nhỏ dán trên mặt thiết bị. Việc in mã vạch cũng rất tiện dụng. Mã vạch có thể in trên nhiều chất liệu thường dùng như: giấy, gỗ, nhựa, kim mẫu, hợp kim. Gói phần mềm về mã vạch có thể chạy tốt trên nền các hệ điều hành như DOS, Windows, Unix,và quan trọng hơn là PDF417 được coi như là một chuẩn “mở” về mã vạch.
5. Lưu thông tin số (Digital Information) trên giấy
nhiều thông tin được số hóa (mã hóa) rồi in lên giấy, vừa đảm bảo cho việc tiện lợi cho công việc vừa chắc chắn an toàn dữ liệu và có thể tái dùng. các máy tính có thể đọc nhiều dữ liệu này dưới dạng dữ liệu mở đầu và xử lý chúng tùy theo đề xuất cụ thể sau khi tiếp thu từ phương tiện đọc mã vạch.
6. Khả năng giải quyết lỗi sai
Điểm nổi bật của PDF417 là khả năng sửa chữa lỗi sai - một yêu cầu không thể thiếu bởi vì thực tại đặt ra đối với mọi giải pháp mã hóa và truyền tin, khi mà thông tin luôn có nguy cơ bị tổn thất hoặc làm sai lệch bởi 1 vài nguyên nhân khách quan, chủ quan. Hiện tại, có 9 mức độ giải quyết lỗi sai đặc biệt và có thể sửa được số lượng thông tin bị lỗi ở những mức độ khác nhau do những biến đổi vật lý, hóa học gây ra nhờ những phép tính hợp lý được thực hiện trong giai đoạn mã hóa. Tối đa, mỗi biểu tượng có thể bị hỏng một nửa mà vẫn có thể khôi phục thông tin chứa trong nó.
Mã vạch hai chiều PDF417 khắc phục những giới hạn của mã vạch một chiều. Số lượng dữ liệu cần lưu trong mỗi biểu tượng là nhân tố quyết định nên lựa chọn sử dụng công nghệ này trong lĩnh vực bưu chính (Mã hoá, nhận dạng và quản lí địa chỉ và tem điện tử). Mỗi lần quét mã vạch hai chiều cung cấp thông tin gấp rất nhiều lần quét mã vạch một chiều, Hơn nữa tốc độ nhanh và chính xác hơn.
Việc mã hóa dữ liệu chia thành hai phần: Mã hóa bậc cao (dữ liệu được biến đổi thành các từ mã (Codeword) có giá trị trong khoảng từ 0 đến 928) bao gồm cả tính toán khá nhiều từ mã sửa chữa lỗi sai. Tiếp đó là qúa trình mã hóa bậc thấp (giá trị của mỗi từ mã được chuyển thành các X-Sequence diễn đạt dưới dạng những vạch và khoảng trống). tiếp theo nhờ các bộ tạo, đổi thay định dạng ảnh mã vạch được in ra dưới dạng mong muốn. Qúa trình giải mã tiến hành ngược lại. Tín hiệu thu được từ các thiết bị đọc tín hiệu là tín hiệu điện dưới dạng các xung, được chuyển thành giá trị các X-Sequence rồi chuyển thành giá trị từ mã rồi thành dữ liệu ban đầu.
chuyển từ công nghệ thành hàng hóa, PDF417 đã thể hiện sự hiệu qủa và khả năng tích hợp cao với các hệ thống phần mềm. PDF417 không những đáp ứng công việc của bưu chính mà còn đáp ứng nhiều lĩnh vực khác như: Giao thông, Thương mại, Hàng không, Y tế vận chuyển hàng hóa, và quản lý nhân sự.
Trong lĩnh vực bưu chính, khi các công cụ quản lý đã phát triển khá rộng mà việc quản lí, tổ chức phân luồng nhiều chuyến thư hiện nay vẫn còn thực hiện một cách thủ công, các định dạng thông tin còn chưa thống nhất giữa các bưu điện khi truyền và xử lý thông tin. Bên cạnh đó, việc tính cước bằng tem giấy tỏ ra không kinh tế và hiệu quả thì việc phát triển tem điện tử là một phương thức. tem điện tử sử dụng mã vạch hai chiều PDF417 lưu giữ các thông tin về cước, bưu điện nơi gửi, nhận, và còn có thể thay thế cho các biên lai, hóa đơn, thông tin quản lí trong việc chuyển phát bưu phẩm, bưu kiện. những thông tin này không những được bảo đảm an ninh mà còn giúp sức thời kỳ chia chọn bưu phẩm tự động hiệu quả, hạn chế bớt sức lao động của con người, tăng nhanh khả năng giám sát cũng như quản lí con người và mặt hàng.
