基于Java技術(shù)的二維碼標(biāo)簽設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

浙江東方職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息傳媒與自動(dòng)化學(xué)院 鄭定超

自國(guó)家實(shí)施科教興國(guó)和人才強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略以來(lái)，我國(guó)高等教育的改革與發(fā)展突飛猛進(jìn)，高校的固定資產(chǎn)投入也不斷加大。目前，高校對(duì)于學(xué)校實(shí)驗(yàn)室資產(chǎn)的管理一般采用人工清點(diǎn)、手工書(shū)寫信息標(biāo)簽或者電子打印標(biāo)簽進(jìn)行粘貼的方法。這種方法枯燥、重復(fù)、耗時(shí)耗力，而且儲(chǔ)存的信息有限。加強(qiáng)資產(chǎn)管理信息化工作，實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)管理的信息化、清晰化、有序化，是強(qiáng)化資產(chǎn)有效管理的重要方式；是確保節(jié)約資源，提高資產(chǎn)利用率，實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)利用效益最大化，實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)保值增值的有效保障；是改進(jìn)后勤工作方式，為單位各項(xiàng)工作的有效順利開(kāi)展提供優(yōu)質(zhì)高效服務(wù)，建設(shè)高效機(jī)關(guān)、高效單位的有效載體；是提高資產(chǎn)管理的安全性，防止資產(chǎn)流失的重要途徑；是實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)公開(kāi)透明管理，建設(shè)廉潔機(jī)關(guān)、廉潔單位的有力助手。

近年來(lái)，隨著二維碼技術(shù)的迅速發(fā)展和不斷完善，二維碼已經(jīng)在很多行業(yè)實(shí)現(xiàn)快速、準(zhǔn)確、可靠地識(shí)別和處理數(shù)據(jù)，為各行業(yè)的管理提供了有力的保障。二維碼的應(yīng)用，似乎一夜之間滲透到我們生活的方方面面，地鐵廣告、報(bào)紙、火車票、飛機(jī)票、快餐店、電影院、團(tuán)購(gòu)網(wǎng)站以及各類商品外包裝上。在移動(dòng)互聯(lián)業(yè)務(wù)模式下，人們的經(jīng)營(yíng)活動(dòng)范圍更加寬泛，也因此更需要適時(shí)的進(jìn)行信息的交互和分享。隨著3G/4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下智能手機(jī)和平板電腦的普及，二維碼應(yīng)用不再受到時(shí)空和硬件設(shè)備的局限。尤其在資產(chǎn)管理方面，本文設(shè)計(jì)一款資產(chǎn)標(biāo)簽生成器，標(biāo)簽既包含簡(jiǎn)單的文字信息，又添加了二維碼圖片，方便相關(guān)人員獲取資產(chǎn)的信息。

1 二維碼技術(shù)

二維碼稱QR Code，QR全稱Quick Response，它是用某種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(hào)信息的，在代碼編制上巧妙地利用構(gòu)成計(jì)算機(jī)內(nèi)部邏輯基礎(chǔ)的“0”、“1”比特流的概念，使用若干個(gè)與二進(jìn)制相對(duì)應(yīng)的幾何形體來(lái)表示文字?jǐn)?shù)值信息，通過(guò)圖象輸入設(shè)備或光電掃描設(shè)備自動(dòng)識(shí)讀以實(shí)現(xiàn)信息自動(dòng)處理。

1.1 二維碼的結(jié)構(gòu)

二維碼是由若干個(gè)正方形模塊組成，再由正方形模塊組成正方形陣列，通常分為編碼區(qū)域與功能圖形兩大區(qū)域。編碼區(qū)域用來(lái)儲(chǔ)存數(shù)據(jù)信息，功能區(qū)域則是用于符號(hào)定位和特征識(shí)別，不能儲(chǔ)存數(shù)據(jù)。其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

1.2 二維碼的編碼與解碼

針對(duì)不同的數(shù)據(jù)，二維碼有不同的數(shù)據(jù)編碼與解碼方式，我們可以根據(jù)數(shù)據(jù)的種類選擇合適的編碼方式進(jìn)行編碼，解碼時(shí)選擇對(duì)應(yīng)的解碼方式即可。數(shù)據(jù)的編碼就是將數(shù)據(jù)字符轉(zhuǎn)換為位流，每8位一個(gè)碼字，整體構(gòu)成一個(gè)數(shù)據(jù)的碼字序列。常見(jiàn)的編碼有：（1）Numeric mode 數(shù)字編碼，從0到9。（2）Alphanumeric mode 字符編碼。包括 0-9，大寫的A到Z（沒(méi)有小寫），以及符號(hào)$ % * + – . / ∶ 包括空格。這些字符會(huì)映射成一個(gè)字符索引表。（3）Byte mode，字節(jié)編碼，可以是0-255的ISO-8859-1字符。有些二維碼的掃描器可以自動(dòng)檢測(cè)是否是UTF-8的編碼。（4）Kanji mode 這是日文編碼，也是雙字節(jié)編碼。同樣，也可以用于中文編碼。日文和漢字的編碼會(huì)減去一個(gè)值。

圖1 二維碼結(jié)構(gòu)圖

二維碼的編碼過(guò)程如圖2所示。

圖2 二維碼編碼過(guò)程

二維碼的編碼過(guò)程如圖3所示。

圖3 二維碼解碼過(guò)程

相比較傳統(tǒng)的編碼方式，二維碼除了存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量更大以外，還可以包含數(shù)字、字符，及中文文本等混合內(nèi)容；有一定的容錯(cuò)性（在部分損壞以后可以正常讀取）；空間利用率高；可以從任意方向讀取等諸多優(yōu)點(diǎn)。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)資產(chǎn)標(biāo)簽的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)主要采用二維碼技術(shù)與Java編程語(yǔ)言。現(xiàn)今，二維碼的廣泛應(yīng)用已得到了普遍接受，其具有編解碼簡(jiǎn)單、信息儲(chǔ)存量大等特點(diǎn)。Java是當(dāng)下最流行的編程語(yǔ)言之一，具有簡(jiǎn)單性、面向?qū)ο蟆⒎植际健⒔研浴踩浴⑵脚_(tái)獨(dú)立與可移植性、多線程、動(dòng)態(tài)性等特點(diǎn)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用Java編寫界面程序以及后臺(tái)服務(wù)程序，利用谷歌提供的開(kāi)放源碼的條碼圖像處理庫(kù)——zxing來(lái)實(shí)現(xiàn)二維碼的生成與解析。

2.1 二維碼的編碼實(shí)現(xiàn)

ZXing是一個(gè)開(kāi)放源碼的，用Java實(shí)現(xiàn)的多種格式的1D/2D條碼圖像處理庫(kù)，可以完成條形碼的掃描及解碼。由于ZXing提供了第三方庫(kù)函數(shù)，我們根據(jù)需要定義二維碼圖片的大小、格式、內(nèi)容，設(shè)置二維碼的參數(shù)如字符集、糾錯(cuò)等級(jí)、邊距、保存路徑等內(nèi)容，調(diào)用ZXing提供的編碼函數(shù)方法即可。此部分的關(guān)鍵代碼如下：

2.2 二維碼的解碼實(shí)現(xiàn)

二維碼的解碼過(guò)程跟二維碼的編碼過(guò)程剛好相反，系統(tǒng)設(shè)計(jì)調(diào)用ZXing提供的解碼函數(shù)方法，只需設(shè)置解碼的圖片路徑、解碼字符、糾錯(cuò)級(jí)別等熟悉即可。此部分的關(guān)鍵代碼如下：

圖4 功能設(shè)計(jì)頁(yè)面

3 系統(tǒng)測(cè)試

系統(tǒng)采用Java語(yǔ)言編寫頁(yè)面程序及后臺(tái)服務(wù)程序。打開(kāi)軟件彈出登錄頁(yè)面，用戶需要輸入用戶名、密碼與驗(yàn)證碼，三者同時(shí)正確才能進(jìn)入系統(tǒng)，如果看不清驗(yàn)證碼，可以點(diǎn)擊更換驗(yàn)證碼進(jìn)行更換。如果用戶名、密碼、驗(yàn)證碼發(fā)生錯(cuò)誤，系統(tǒng)經(jīng)過(guò)驗(yàn)證會(huì)進(jìn)行相應(yīng)的報(bào)錯(cuò)，用戶不能正確進(jìn)入該系統(tǒng)。在正確輸入用戶名、密碼和驗(yàn)證碼，進(jìn)入該功能頁(yè)面。用戶通過(guò)輸入相應(yīng)的信息，點(diǎn)擊生成標(biāo)簽按鈕即可生成二維碼圖片進(jìn)行下載保存。圖4是功能頁(yè)面，按要求輸入資產(chǎn)信息即可。

圖5是生成的資產(chǎn)標(biāo)簽，包含簡(jiǎn)單的文字信息和一張二維碼圖片；圖6是利用手機(jī)APP進(jìn)行掃描獲取的二維碼信息。

圖5 二維碼標(biāo)簽

圖6 二維碼掃描結(jié)果

4 結(jié)束語(yǔ)

本文主要采用Java語(yǔ)言設(shè)計(jì)了一個(gè)二維碼資產(chǎn)標(biāo)簽生成器。相比較傳統(tǒng)的資產(chǎn)標(biāo)簽，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的資產(chǎn)標(biāo)簽既包含了少量且重要的文字，方便用戶快速了解相關(guān)信息，又包含了二維碼圖片，用戶可以通過(guò)“掃一掃”獲取詳細(xì)的內(nèi)容。二維碼技術(shù)具有存儲(chǔ)信息量大、所占空間小的特點(diǎn)，此次資產(chǎn)標(biāo)簽的設(shè)計(jì)引入二維碼技術(shù)，相信在一定程度上可以促進(jìn)高校資產(chǎn)管理的發(fā)展。

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