条形码、二维码和RFID三种数据采集方法的比较

条形码、二维码和RFID三种数据采集方法的比较
说到数据采集，就必会谈到条形码、二维码和RFID等常见采集方式数据采集也是物联网感知层最关键的技术，。

本次就对这3种关键数据采集方法的各自特点进行分析和介绍
说到数字化转型，除了前面所说的工业网络之外：
工业通讯网络层级全解读，解析工业网络的自动化金字塔
数据采集也是重中之重，在工业领域的应用也非常普遍。

一、3种数据采集方式原理介绍
1.关于条形码的原理
条形码在生活中的应用随处可见。

你去超市购买商品，几乎每件商品上都会有对应的条形码。

这是一种由黑白相间的条纹组成的图案，其中黑色部分称为“条”白色的称为“空”。

条和空分别用来代表0或1，不同粗细条纹间的相互组合，就组成了不同的编码信息。

利用二进位的编码，可以表示数字，字符和符号信息。

条形码需要使用专门仪器进行识别，即扫描枪。

条形码中条和空对相同光线的反射率不同，各自的反射光强度也不一样。

条形码扫描枪利用该原理，通过光
学传感器检测来自不同发射区的不同反射光，对条形码进行识别。

条形码标签可以用普通纸打印，也可以使用专门的标签纸打印。

2.关于二维码的原理
随着技术的进步，二维码逐渐被大众所熟知，如今随处可见的支付宝和微信支付的二维码信息，确实方便了人们的生活。

前面我们聊了视觉识别中的二维码：
工业中的视觉识别| 三分钟了解二维码的前世今生
三分钟的视频，但是非常清晰和明了的讲解二维码的特征，当然如果你不喜欢看视频，可以看下面的文字版。

二维码和被认为是一维条码的替代产品之一，一维条码主要是由黑白相间的条纹构成，在条纹下方有英文字母或阿拉伯数字构成的序列，主要用来存储商品的信息。

而二维码通常为方形结构，是点阵形式，用黑白相间的几何图形来记录数据符号信息的，是由某种特定的几何图形按一定的规律分布在平面上。

由于，二维码是采用横向和纵向两个方面都是存储信息，因此相对一维条码来时，信息存储量大，且条码所占面积较小。

记录在二维码中的信息我们可以通过图像输入设备或者图像扫描设备自动识别并读取其中的记录。

一维条码可以记录商品的基本信息，但不能提供商品的
详细信息，如果需要的话，我们要通过数据库来查询相应条码的详细信息。

而二维码不需数据库就能查看商品的详细信息，简单方便~
3.关于RFID的原理
RFID和条形码、二维码不同，条形码和二维码都可以认为是打印在纸片上的图案，编码在图案上的黑白条或黑白格子里，没有芯片。

RFID是电子标签，信息是保存在芯片里的，芯片可以读写。

使用的打印机也是专门的打印机，能够在芯片上写入信息。

RFID技术是无线射频自动识别技术，可以对任意物品进行移动识别，能够对物品从生产到消费者手中的各个环节进行追踪，并记录产品的物流信息。

RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可在各种恶劣的环境下工作。

一个RFID系统主要是由电子标签、天线、读写器、中间件和主机组成。

RFID技术的基本工作原理并不复杂：标签进入磁场后，接收读写器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息，或者主动发送某一频率的信号;读写器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。

RFID技术的产品有三大类：无源RFID产品、有源RFID产品、半有源RFID产品。

无源RFID产品没有电池，有源RFID产品和半有源RFID产品都有电池，半有源RFID产品电池功率小，不与读写器通讯时依靠自身电池能量维持待激活状态。

二、3种数据采集方式应用特点比较
1.条形码的特点
条形码可以用来表示数字，英文和符号，但不能表示汉字。

它只有横向记录信息，但纵向不记录信息，有一定抗破坏能力。

纵向破坏一部分，只要横向完整，就能读取出对应的信息。

条形码输入速度快：与键盘输入相比，条形码输入的速度是键盘输入的5倍。

条形码扫描速度快于二维码。

条形码标签易于制作，如果不需要粘贴，普通纸就可以，且扫描设备也相对便宜。

条形码可以应于物料管理，生产管理，超市等领域。

2.二维码的特点
与条形码相比，二维码可以表示汉字，这是一大优点。

它的表示信息也高于条形码，传统的条形码只能处理20位左右的信息量，与之相比，二维码可处理条形码的几十倍到几百倍的信息量。

二维码也便于手机扫描，这个优点使得手机支付变得非常普遍。

今天我们在市场买东西，几乎所有支付都可以通过扫描收款二维码完成。

二维码也有一定纠错能力，最多可以纠错约30%，少量破坏也能读取信息。

二维码从任一方向均可快速读取。

其奥秘就在于它的3处定位图案，可以帮助二维码码不受背景样式的影响，实现快速稳定的读取。

3.RFID的特点
不论条形码，还是二维码一次只能读取一个标签内容，而使用RFID技术，一次可以读取多个标签，读取效率大为提高，这是RFID一个优势，也因为该优势，它在很多场合取代了条形码。

RFID技术有较高的防伪性和信息控制等优势，在使用RFID的过程中，可以有效减少商品成本，还能有效控制假冒伪劣商品的产生。

因此，RFID标签是物品进入物联网中不可缺少的身份识别标签。

RFID有不同频率，从工作频段来分的话可分为,低频（125Khz~134Khz),高频（13.56Mhz）,超高频(860MHz~928Mhz全球各标准不一）,微波（2.45Ghz、5.8Ghz）。

频率越高，传播距离越远，但是绕射或穿透能力较弱。

RFID标签则可以重复地新增、修改、删除RFID卷标内储存的数据，方便信息的更新。

在被覆盖的情况下，RFID能够穿透纸张、木材和塑料等非金属或非透明的材质，并能够进行穿透性通信。

而条形码扫描器材必须在近距离而且没有物体阻挡的情况下，才可以辨读条形码。

三、总结
首先在生产成本上，二维码与一维条码一样，几乎是零成本的信息存储技术。

二维码主要是通过将信息通过一定的算法转化成计算机容易识别的特殊图形，将这样的特殊图形在打印到物品上，因为打印或印刷一个特殊图形的成本仅仅在于标签本身的价值，所以成本接近零。

而RFID技术在推广和使用上的瓶颈源于它的成本较高，这种RFID电子标签每个的成本都要在1美元以上，对于一般的小商品而言，电子标签的价格要高于商品本身价格很多，因此一般的厂商或销售商都难以承受。

目前，虽然采用了多种办法来降低标签的成本，但真正达到要让普通大众接受的价格，还需要很长的时间。

其次，从应用上来看，二维码在商品上使用，必须要通过扫码设备才能读取数据，如果要处理的商品较多，每个商品的二维码都要通过扫码设备才能读
取信息。

假如在大型仓库进行盘点，工人不得不拿着扫码设备爬上爬下的去找每个商品的二维码，费时费力。

但是，在这方面，RFID就表现出很突出的优势，如果每个商品都装有RFID标签的话，那么工人只需在办公室里读取读写器上的数据就可以了，省时省力。

我们再来看看高速公路的ETC通道。

为了节省成本，有的高速公路口设有ETC通道，对一些车辆实行不停车收费。

不停车收费不仅仅有效的减少了高速公路的管理人员数量，也解决了高速公路收费口的拥堵问题。

它的实现比较简单，在要通过高速的车辆上安装RFID标签，在高速公路的收费口上安装读写器，当车辆通过ETC通道时，读写器自动读取RFID标签上有关车辆的信息，在数据库中查询相应的信息，对照车辆的身份，并自动扣除车辆在高速上所需收取的费用。

这种不停车收费只有RFID标签能完成，二维码时不能完成的。

如果我们在车身上粘贴二维码，在高速公路收费口边安装扫码设备的也能完成不停车收费吗?答案是否定的，一方面，在车身上粘贴二维码影响车辆的美观，大部分车主不一定能同意。

另一方面，扫码设备需要很近的距离才能读取二维码，这需要车主有很好的驾驶技术，而且二维码的扫码过程也不如RDIF 标签的读取速度快，即使不停车扫码，也需要车速很慢，这也不现实。

因此，目前采用二维码是不能实现不停车收费的。

最后，我们来关注一下它们的安全性。

RFID技术会不定时的发出射频信号，我们可以通过读写器读取RFID标签的位置，这不利于隐私的保护。

后记
企业在信息化进程中选择方案时，不能只考虑技术的先进性，最重要的必须考虑企业的实际需求。

出每种自动识别的技术都有一定应用优势和局限性，多种技术共存可以充分发挥它们的优势而且可以互相拟补它们的缺点。

根据不同的使用环境和技术条件，结合被使用对象的特点，我们可以采用不同的识别技术。

比如：目前RFID技术在车联网中有较出色的应用，而在移动电子商务中，二维码也已经取得不错的成绩。

善用这些识别技术，能为我们的生产效率和生活水平带来很大的改变。

尽早实现生活的“智能化”。