徐萬成 楊 波

(云南省計量測試技術研究院，昆明 650228)

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基于二維碼在不同業(yè)務系統(tǒng)中信息采集的設計與實現(xiàn)

徐萬成 楊 波

(云南省計量測試技術研究院，昆明 650228)

采用二維條碼作為數(shù)據(jù)傳輸載體，基于單工通信原理實現(xiàn)計算機內、外網和不同業(yè)務系統(tǒng)之間安全通信的方法及系統(tǒng)的傳輸手段，在不改變雙方系統(tǒng)的前提下，解決不同信息系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)單向傳輸，方法方便快捷、安全可靠。

二維條碼；數(shù)據(jù)采集；單工數(shù)據(jù)傳輸

0 引言

隨著信息化技術的不斷發(fā)展，信息管理系統(tǒng)在政府、企事業(yè)等機構和部門發(fā)揮著越來越重要的作用，不同單位、同一機構內部常常有較多的信息管理系統(tǒng)，他們之間又常常有大量關鍵性數(shù)據(jù)和信息需要在不同的業(yè)務系統(tǒng)中進行交換。而各類信息管理系統(tǒng)在設計、使用過程中又常常從安全角度考慮盡量避免不同系統(tǒng)中數(shù)據(jù)進行直接交換，導致大量的手工輸入。如何在保持現(xiàn)有不同業(yè)務系統(tǒng)的物理隔離，且又不改變雙方管理系統(tǒng)的前提下，快捷的實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集與錄入，已成為信息化管理人員急需解決的首要問題。

本文提出并設計出在保持局域網現(xiàn)有的物理隔離，不改變雙方管理系統(tǒng)的前提下，系統(tǒng)在初始化后，可將如計量業(yè)務系統(tǒng)(下文簡稱A系統(tǒng))在網終端顯示的Word或PDF文件圖表中的指定字段，抓取到財務收費系統(tǒng)(下文簡稱B系統(tǒng))的終端顯示圖表的指定字段位置，快捷的實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集與錄入。

1 相關技術

采用條碼技術可快速實現(xiàn)在各類業(yè)務管理系統(tǒng)軟件中采集關鍵字段信息。但隨著現(xiàn)代高新技術的發(fā)展，迫切需要用條碼在有限的幾何空間內表示更多的信息，以滿足千變萬化的信息表示的需要，為了解決一維條碼的不足，滿足應用的需求，二維條碼出現(xiàn)了。二維條碼能夠在橫向和縱向兩個方位同時表達信息，因此能在很小的面積內表達大量的信息，利用特定的幾何圖形按一定規(guī)律在平面(二維方向上)分布的黑白相間的圖形記錄數(shù)據(jù)符號信息。二維條碼可以分為堆疊式/行排式二維碼和矩陣式二維碼。堆疊式/行排式二維碼形態(tài)上是由多行短截的一維條碼堆疊而成；矩陣式二維條碼以矩陣的形式組成，在矩陣相應元素位置上用“點”表示二進制“1”， 用“空”表示二進制“0”，由“點”和“空”的排列組成代碼。

二維條碼從原理上可分為矩陣式二維條碼和行列式二維條碼。

1.1 矩陣式原理

矩陣式二維碼(又稱棋盤式式二維碼)是在一個矩形空間通過黑、白像素在矩陣中的不同分布進行編碼。矩陣式二維條碼是建立在計算機圖像處理技術、組合編碼的原理等基礎上的一種新型圖形符號自動識讀處理碼制。具有代表性的矩陣式二維條碼有：QR Code(如圖1)、Code One、Maxi Code、 Data Matrix、漢信碼等。

圖1 QR碼

1.2 行排式原理

行排式二維條碼(又稱：堆積式二維碼或層排式二維碼)，其編碼原理是建立在一維條碼基礎之上，按需要堆積成二行或多行。它在編碼設計、校驗原理、識讀方式等方面繼承了一維碼的一些特點，識讀設備與條碼印刷與一維碼技術兼容。但由于行數(shù)的增加，需要對行進行判定，其譯碼算法與軟件也不完全相同于一維碼。有代表性的行排式二維條碼有CODE49、CODE 16K、PDF417(如圖2)等。

圖2 PDF417碼

1.3 二維條碼特點

高密度編碼，信息容量大；編碼范圍廣：二維條碼可以把圖片、聲音、文字、簽字、指紋等可以數(shù)字化的信息進行編碼；容錯能力強，具有糾錯功能；譯碼可靠性高，誤碼率不超過千萬分之一；可引入加密措施；成本低，易制作，持久耐用；條碼符號形狀、尺寸大小比例可變；二維條碼可以使用激光或CCD閱讀器識讀；可影印及傳真。

2 技術實現(xiàn)

本文以A系統(tǒng)和B系統(tǒng)為例，采用二維條碼作為數(shù)據(jù)傳輸載體，基于單工通信原理實現(xiàn)計算機內、外網之間安全通信的方法及系統(tǒng)的傳輸手段，在不改變兩套系統(tǒng)的前提下，解決不同信息系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)單向傳輸。

2.1 在A系統(tǒng)中需考慮和解決的主要問題

1)計量業(yè)務用工作字段編碼規(guī)則；

2)基于ARM的嵌入式二維條碼編解碼器設計；

3)嵌入式Linux下，二維條碼掃碼器及條碼打印機驅動；

4)高速嵌入式單向傳輸系統(tǒng)；

5)明確B系統(tǒng)所需輸入數(shù)據(jù)字段，在A系統(tǒng)中提取并對接，實現(xiàn)二維條碼數(shù)據(jù)輸出軟件。

2.2 在A系統(tǒng)中需實現(xiàn)的關鍵技術及實現(xiàn)方法

采用二維條碼如漢信碼或QR碼作為信息傳輸介質，將A系統(tǒng)中如企業(yè)信息、檢定費用等信息字段提取到B系統(tǒng)中，并映射為唯一的服務編碼，使不同的信息系統(tǒng)之間，對信息內容有共同的定義。開發(fā)對接二維條碼數(shù)據(jù)交換軟件，具有如下功能：

1)向A系統(tǒng)分配與計量業(yè)務字段相對應的服務分類和編碼；

2)抓取A系統(tǒng)傳遞的有關字段，推送到二維碼編碼器；

3)將編解碼器傳遞的二維碼編碼，解碼為計量業(yè)務字段，傳送給B系統(tǒng)的指定位置。

信息字段的抓取和二維條碼編解碼器以及字段的推送是實現(xiàn)不同信息系統(tǒng)物理隔離數(shù)據(jù)交換的核心。該裝置還包括基于ARM的嵌入式系統(tǒng)、高速嵌入式單向傳輸系統(tǒng)、高速單芯片加密機等。

2.3 工作過程

將指定信息從A系統(tǒng)傳送到B系統(tǒng)時，經過單向傳輸，系統(tǒng)將指定信息推送到芯片加密，將加密后信息轉為二維條碼，可將二維條碼顯示在裝置自帶的液晶屏上，或者驅動二維條碼打印機生成紙質標識；通過接入在B系統(tǒng)的二維條碼掃碼器，讀出二維條碼數(shù)據(jù)后，經解密輸入到B系統(tǒng)中。系統(tǒng)功能實現(xiàn)如表1所示。

表1 系統(tǒng)功能及實現(xiàn)過程

信息從B系統(tǒng)傳送到A系統(tǒng)時，是上述過程的反向傳遞。

3 結束語

本文討論了采用二維條碼技術在不改變雙方系統(tǒng)的前提下，完成局域網之間數(shù)據(jù)的中指定字段的單向定位傳輸，可明顯提高各業(yè)務系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)錄入工作效率，具有很好的隔離保密性能，從根本上消除數(shù)據(jù)的重復錄入的可能。其創(chuàng)新點主要有：

1)不同系統(tǒng)間不需要軟件對接即可完成信息交換；

2)信息無需重復錄入，杜絕人為差錯，節(jié)約大量的時間，提高了工作效率；

3)在硬件的基礎上保證各部門系統(tǒng)的獨立和信息交換的安全；

4)按保密規(guī)定，本系統(tǒng)僅用于各部門自定義非敏感信息的交換。

本文所討論及技術實現(xiàn)可明顯提高數(shù)據(jù)錄入工作效率，其方法可以移植到多個領域和不同網絡系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的批量轉換，有著廣泛的應用前景。

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10.3969/j.issn.1000-0771.2015.07.22