《数据矩阵码》国家标准
（征求意见稿）
编制说明
一、 工作概况
1、任务来源
本标准由全国物流信息管理标准化技术委员会（SAC/TC 267）提出并归口，经国家标准化管理委员会批准立项，项目编号为：20182106-T-469
本标准起草单位为：中国物品编码中心等。
2、标准制定的背景、目的和意义
Data Matrix码是由美国国际资料公司(International Data Matrix)于19年发明的一种矩阵式二维条码，并在1994年前后进行了升级优化，在早期研发的的ECC000-140版本基础上制定了更先进实用的ECC200版本，1997年，Data Matrix码AIM标准发布，2000年，Data Matrix码上升成为国际ISO标准（ISO/IEC 16022 Data Matrix）。
Data Matrix码采用了复杂的纠错码技术，具有超强的抗污损能力，是一种获得广泛应用的条码，该码制拥有10×10～144×144共24个正方形版本，以及8×18～16×48等6个长方形版本，能够标识ASCII字符、大小写字母、ANSI X12 EDI 数据集、EDIFACT
数据以及八位字节信息等不同类型的数据。由于Data Matrix码具有技术成熟度高、信息密度高（专指符号小于10版本以下的小码）等特点，目前该码广泛应用于小零件标识，商品防伪，电路标识等。近期我国在药品、医疗器械和产品追溯管理等领域广泛应用，对该码制提出了明确的应用需求，为此，我们启动了该标准的制定工作。
3、主要工作过程
（1）成立《数据矩阵码》标准起草组
标准计划下达后，中心成立了标准起草组，查阅了相关的标准、整理翻译了《ISO/IEC 16022信息技术 自动识别与数据采集技术 数据矩阵码》标准及其多个修改单，初步形成本标准编制的基本思路与方案。
（2）形成《数据矩阵码》国家标准草案
2019年1-3月,《数据矩阵码》标准起草组在前期调查、研究的基础上，确立了标准制定的整体思路与框架，并草拟形成了《数据矩阵码》国家标准草案。
（3）形成《数据矩阵码》国家标准征求意见稿
2019年4-8月，标准起草组在调研基础上与各高校专家、相关企业工作人员和行业专家围绕标准内容进行研讨，为标准的制订提供丰富的技术支持和应用经验，多次修改后形成《数据矩阵码》国家标准征求意见稿及编制说明。
二、 编制原则和主要内容
1、编制原则
本标准依据ISO/IEC 16022：2006《信息技术——自动识别和数据采集技术——数据矩阵码条码规范》（英文版）以及于2008年与2011年分别发布的两个技术勘误文档制定，在制定时考虑到标准的实用性，删除了标准中ECC000-140部分的内容，标准一致性程度为非等效（NEQ）。
本标准规定了数据矩阵码的要求。详细说明了数据矩阵码的符号特性、数据字符编码、符号格式、符号尺寸和印制质量要求、纠错规则、译码算法以及用户可选的应用参数。
2、主要内容
本标准主要内容如下：
1. 范围
本章给出了本标准的基本技术内容与适用范围。
本标准规定了数据矩阵码的要求。
本标准适用于由任何打印或标记技术生成的数据矩阵码符号。
2. 规范性引用文件
本章给出了本标准引用的标准或规范。本标准共引用ISO标准4项，国家标准3项，AIM标准1项。
3. 术语，定义，符号和数学/逻辑符号
本章给出了术语，定义，符号和数学/逻辑符号的使用规范。
本章第1节给出了适用于本标准的ISO/IEC 19762界定外的术语与定义。包括：码字、模块、图形随机化。
本章第2节给出了除特殊定义外，本标准中使用数学符号定义。
本章第3节给出了本标准使用的符号和数算符定义。
4. 符号描述
本章给出了数据矩阵码的符号描述。
本章第1节给出了数据矩阵码的符号特性，包括可编码字符集、数据表示法、符号尺寸、数据字符量、可选择的纠错、符号类型、定向。
本章第2节给出了数据矩阵码的附加特性，包括反转映像、扩充解释、长方形符号、结构链接。
本章第3节给出了数据矩阵码的符号结构，包括寻像图形、符号尺寸和容量。
5. ECC200的技术要求
本章给出了ECC200的编码流程和数据编码方案。
本章第1节概述了ECC200的编码流程，第一步数据编码；第二步检错与纠错码字的生成；第三步矩阵中模块的放置。
本章第2节概述了ECC200的六种编码方案，分别为ASCII、C40、Text、X12、EDIFACT、基256，6中方案可任意组合。
本章第3节给出了用户考虑事项，ECC200的数据编码方案具有灵活性，使用ECI协议可以激活其他字符集。ECC200共有24种正方形符号和6种长方形符号供用户选择。
本章第4节给出了扩充解释（ECI）的编码方案，结构链接和译码后协议。
本章第5节给出了ECC200符号特性，包括符号尺寸和容量，校正图形。
本章第6节给出了结构链接的基本原则，在一个结构格式中可以链接共计16个ECC200符号。
本章第7节给出了错误校验和纠正方法，ECC200符号采用Reed-Solomon纠错，如果少于255个码字，纠错码字由数据码字计算生成，无交叉过程；如果多余255个码字，纠错码字根据附录A中的交叉程序由数据码字计算生成。
本章第8节给出了构建符号的步骤，首先将码字模块放置于映像矩阵，然后插入校正图形模块，最后将寻像图形模块沿周边放置。
6.符号尺寸
本章给出了数据举证符号应遵循的尺寸，包括X尺寸、寻像图形、校正图形、空白区。
7.符号质量
本章给出了数据矩阵码应遵循的二维矩阵码印制质量要求。
本章第1节给出了符号质量参数，包括固有图形污损、扫描等级、整体符号等级及网格不一致性。
本章第2节给出了过程控制检测的工具和方法。
8.数据矩阵码参考译码算法
本章给出了数据矩阵码参考译码算法：首先定义测量参数并形成数字图像；然后搜索数据矩阵码“L”型外边的水平和垂直扫描线；接着搜索“L”预选区，判断是正方形符号还是长方形符号并画出一个标准的转换图标；找出交替模块寻像图形并计算交替模块数量、模块距离和模块中心点；画出交替模块的取样网格，而后继续填充剩余的数据区域，最后使用合适的纠错算法进行译码。
9.用户导则
本章给出了数据矩阵码的应用要求。
本章第1节给出供人识读解释不应影响符号本身及空白区。
本章第2节给出数据矩阵码可以同其他多种码制一起使用。
本章第3节给出数据矩阵码符号需要被看成是一个整体的系统解决方案。
10.数据传输
本章描述了识读器的标准传输协议。
本章第1节给出了FNC1协议，当其出现在第一个符号字符位置时，数据要遵循GS1应用标识符标准格式，出现在其它位置的FNC1充当一个段分隔符。
本章第2节给出了当FNC1在第二个符号字符位置上，它表示数据要遵循特殊行业标准格式。
本章第3节给出了当宏字符在第一位置时，应该传输前同步和后同步信号。
本章第4节给出了在支持ECI协议的系统中，每一传输过程都要求使用码制标识符前缀。
本章第5节给出了码制标识符的标准流程，一旦数据结构被识别，译码器应将响应的标识符作为一个段首标记追加到被传输的数据上。
本章第6节给出了一个传输数据实例。
9. 附录A
附录A是规范性附录，该附录给出了ECC200交叉过程。
附录A.1给出了示意性图解说明。
附录A.2给出了不同尺寸符号的交织开始序列。
10. 附录B
附录B是规范性附录，该附录给出了ECC200模式随机化算法。
附录B.1给出了253状态算法。
附录B.2给出了255状态算法。
11. 附录C
附录C是规范性附录，该附录给出了ECC200编码字符集。
12. 附录D
附录D是规范性附录，该附录给出了ECC200校正图形。
13. 附录E
附录E是规范性附录，该附录给出了ECC200 Reed-Solomon错误校验和纠错。
附录E.1给出了纠错码字生成多项式。
附录E.2给出了纠错运算。
附录E.3给出了纠错码字算法。
14. 附录F
附录F是规范性附录，该附录给出了ECC200符号字符放置。
附录F.1给出了符号字符放置程序。
附录F.2给出了符号字符放置规则。
附录F.3给出了ECC200符号字符放置实例。
15. 附录G
附录G是规范性附录，该附录给出了二维矩阵条码在符号方面的印制质量。
附录G.1给出了数据矩阵码的固有图形污损。
附录G.2给出了扫描等级的依据。
16. 附录H
附录H是规范性附录，该附录给出了数据矩阵码的码制标识符。
17. 附录I
附录I是资料性附录，该附录给出了ECC200编码实例。
18. 附录J
附录J是资料性附录，该附录给出了使用最小的ECC200符号进行数据字符编码的算法。
19. 附录K
附录K是资料性附录，该附录描述了控制制作可识读数据矩阵码符号过程的设备及程序。
20. 附录L
附录L是资料性附录，该附录描述了译码器应能够自动辨识其它码制。
21. 附录M
附录M是资料性附录，该附录给出了应将数据矩阵码看成是一个系统的解决方案。
三、采用国际标准和国外先进标准的程度，以及与国际、国外同类标准水平的对比情况，或与测试的国外样品、样机的有关数据对比情况
本标准依据ISO/IEC 16022：2006《信息技术——自动识别和数据采集技术——数据矩阵码条码规范》（英文版）以及于2008年与2011年分别发布的两个技术勘误文档制定，在制定时考虑到标准的实用性，删除了标准中ECC000-140部分的内容，标准一致性程度为
非等效（NEQ）。
四、主要技术内容的依据与确定过程
国际ISO标准ISO/IEC 16022 Data Matrix国际标准制定完成后，Data Matrix码标准内容一直较为稳定，并在2006年进行了小幅调整，成为ISO/IEC 16022 Data Matrix 2006版，之后，分别在2008年和2011年制定发布了两个修改单，对该标准的质量评价指标和参考译码算法部分进行了修正和调整。为了便于Data Matrix码标识产品的进出口，指导我国条码设备制造商和该技术的使用者在研制设备和制订应用标准时参照使用Data Matrix码，特根据ISO/IEC 16022:2006《Data Matrix》及2008年和2011年制定发布的两个修改单等同制定该码的国家标准。根据目前的应用情况，删除了目前已没有人使用的ECC000-140的部分。
五、与有关的现行法律、法规和强制性国家标准的建议
无
六、重大分歧意见的处理经过和依据
无
七、国家标准作为强制性国家标准或推荐性国家标准的建议
建议作为推荐性国家标准发布。
八、贯彻国家标准的要求和措施建议（包括组织措施、技术措施、过渡办法等内容）
本标准为我国首次制定，为推荐性标准，在贯彻实施上，建议率先在部分商贸企业中应用实施，并逐渐带到行业内其他企业积极实施本标准。并将实施过程中出现的问题和好的改进建议反馈起草组以便进一步对本标准的修订完善。
九、废止现行有关标准的建议
无
十、其他应予说明的事项
无
国家标准起草组
2019年9月
《商贸流通单证数据元规范》
