专利名称：微型条形码及其识别系统与识别方法
技术领域：
本发明是关于一种微型条形码及其识别系统与识别方法，特别是关于一种用于物品信息识别的微型条形码及其识别系统与识别方法。
背景技术：
现有用以进行商品识别的条形码系统，是利用光学反射率不同的原理，以借光学扫描的动作将数字信号输入计算机中，达到商品信息识别功能；例如，以扫描的方式取得商品编号，再借计算机软件将该商品编号转换成预先输入的售价，完成计价的输入记载功能。
如图5A、图5B所示的条形码识别系统40，该条形码41是由具有不同宽度黑白条纹间隔组成，它是贴附在商品42上，以代表该商品42的商品编号。此时，仅需利用条形码阅读机43(Barcode Reader)扫描该条形码41，并令该条形码阅读机43中的CCD感应器或发光组件45发出光源，使白色条形码反射各种波长的可见光，黑色条形码吸收各种波长的可见光，再利用该条形码阅读机43中的透镜46与光电转换器47，将此对应的强弱反射光信号转换成数字电信号，并经一放大电路48与整形电路49后传输回计算机的中央处理器中，即可借该中央处理器与计算机中预先加载的软件识别该商品编号。使用者仅需将所需信息预先登载在该软件中，例如商品价格、折扣状况、供货状况、书籍借还期限等信息，即可利用该扫描动作快速完成输入与登记动作。
然而，现有识别技术在识别率方面存在一定的问题，其识别正确率一般仅能达至95％的水准，在实际操作上仍有不便利之处；再者，由于此类条形码41是借由宽度不同的条纹达至差异化的效果，故而条形码41的设计上仍有一定限制，非但单位面积中搭配设计的总组数有限，更可能因条纹宽度的设计而导致条形码体积的增大，较难适用于小型商品的识别上。
近年来另有以无线射频识别技术(Radio Frequency Identification，RFID)取代传统条形码技术的趋势，该技术是以无线电波传输商品识别资料。如图6所示，可发出无线电波的RFID芯片50封装在一卷标51(Tag)上，再将该卷标51贴附至待识别的商品上，此时，该芯片50所发出的电波将可经天线52(Antenna)传送至一读取器53(Reader)，再经由一信息中继站54(Middleware)传送至末端的应用系统55(SystemIntegration)进行电波信号的判读与运用。
该技术具有资料可更新、储存资料容量大、高识别率、资料安全性佳等优点，确实可解决现有条形码的部分问题；然而，此类技术最大的障碍在于，无线电波信号的传输常会受到液体或金属的干扰，会有失效的情形发生，致使其所能运用的商品范围受到即大的限制，例如，对于一般超市中所贩卖的生鲜食品而言，其包装上必定带有一定的冷冻水气，这些水气会造成RFID芯片识别上的一大障碍，很难发挥其预定功能；再者，此类识别系统的搭配较为复杂，必须辅以特殊的天线与读取器，且该芯片、卷标与天线间的封装精确度也有一定的技术瓶颈，均造成其整体成本居高不下，难以进行大幅的量产。
因此，如何开发一种改良式条形码及其识别系统与识别方法，以解决上述技术难以兼顾的问题，符合今日商品识别的所需，确已为此相关研发领域迫切需要解决的课题。
发明内容
为克服上述现有技术的缺点，本发明的主要目的在于提供一种小体积的微型条形码及其识别系统与识别方法。
本发明的另一目的在于提供一种具有高资料容量的微型条形码及其识别系统与识别方法。
本发明的再一目的在于提供一种具有高识别率的微型条形码及其识别系统与识别方法。
本发明的又一目的在于提供一种不受液体干扰的微型条形码及其识别系统与识别方法。
本发明的还一目的在于提供一种低成本的微型条形码及其识别系统与识别方法。
为达上述及其它目的，本发明提供的微型条形码包括具有一待感测区域的本体；以及多个纳米单元，是依预定的排列方式而排列设置于该本体的待感测区域，且每个纳米单元中具有多个依预定排列方式排列的纳米分子。
同时，本发明所提出的微型条形码识别系统，是用以识别此类微型条形码，该系统包括一感测模块，是用以感测该微型条形码上的纳米单元与分子排列方式；一传输模块，是与该感测模块连接；一运算模块，是可自该传输模块接收该感测模块的感测结果；以及一条形码数据库，是储存有每一组纳米单元与分子排列方式的对应信息，使该运算模块可将该感测模块的感测结果输入该条形码数据库中，从而识别到该微型条形码上的待识别信息，还将该识别结果传输回该运算模块中纪录。
该微型条形码的识别方法包括提供一微型条形码，该微型条形码上具有多个依预定排列方式排列的纳米单元，且每个纳米单元中是具有多个依预定排列方式排列的纳米分子；利用一感测模块感测该微型条形码上的纳米单元与分子排列方式；将该感测模块感测到的结果借由一传输模块传输至一运算模块；将该感测模块的感测结果输入一条形码数据库中，该条形码数据库中储存有每一组纳米单元与分子排列方式的对应信息，以识别该微型条形码上的待识别信息；以及将所识别到的结果传输回该运算模块中纪录。
上述多个纳米单元间是依预定的排列顺序、以等间隔排列成一列，且不同的纳米单元是可分别被定义成不同的数字、语言字母或符号；此外，用以进行识别的不同纳米单元间是借该纳米分子的排列排数不同、排列数量不同、排列密度不同或纳米分子的尺寸不同等方式而达至其差异性。
同时，该识别系统与识别方法中还包括一与该运算模块连接的显示模块，以显示该运算模块中所纪录的识别结果；至于该感测模块则可包括一电磁传感器，以接收这些纳米分子发射出的电磁波，或者该感测模块也可包括一光学传感器与一光电转换器，以借该光学传感器发出高频且低波长的光线，识别各纳米分子的排列方式，并将感测到的光信号经该光电转换器的转换，以数字电信号的形式传输回该运算模块中。
因此，本发明提出的微型条形码及其识别系统与识别方法，具有小体积与高资料容量的优点，同时，还兼具高识别率与低成本的功效，其识别过程也不会受液体干扰，充分解决了现有识别技术的问题。
图1A是本发明提出的微型条形码的示意图；图1B至图1D是本发明微型条形码的各种纳米单元定义的范例；图2是本发明提出的微型条形码识别系统的较佳实施例架构图；图3是本发明提出的微型条形码识别系统的另一实施例架构图；图4是本发明提出的微型条形码识别方法的流程图；图5A、5B图是现有条形码识别系统示意图；以及图6是现有RFID识别系统示意图。
具体实施例方式
实施例本发明提出的微型条形码，是利用纳米分子的排列，达到识别差异化的效果。该微型条形码10的实施例是如图1A所示，包括一条形码本体11，该本体11的约略中央位置是具有一待感测区域12，该待感测区域12中具有多个纳米单元17，它是等间隔排列成一列，且其顺序是依据待贴附的商品类别，以预定排列顺序排列设置；其中，每一纳米单元17均具有多个依预定排列方式排列且带有磁性的纳米分子15，以借这些纳米分子15的排列，令每一纳米单元17分别对应不同的数字。如图1B所示，可令十种具有不同纳米分子15排列的纳米单元17分别代表数字0、1、2…9，如此，即可借此定义安排该多个纳米单元17的排列顺序，使其排列顺序代表商品的类别，也就是该商品的识别编号。
其排列方式并非仅限于数字，也可具有其它不同形式，以增加该微型条形码10上所显示的信息容量；例如图1C所示，可再定义不同的纳米单元17，以分别代表不同拼音语言的字母，例如英文字母A至Z；或如图1D所示，定义不同的纳米单元17，分别代表不同的符号等，进而可达到更多样的商品内容与背景识别，而非仅限于现有的商品编号；且一旦这些纳米单元17的定义成为条形码标准，更可发挥标准化的识别效果。
该一微型条形码10最大的优点在于，小体积与高资料容量的优势；按，若从实际尺寸观察，每一纳米分子15的直径仅有约10-9m，故而每一纳米单元17的宽度也仅有10-9m的等级，而一般商品条形码的宽度大约有2至3cm左右。若以现有条形码的宽度尺寸观察，每个条形码单论单排即可排列有约107个纳米单元17，其识别信息量远高于以宽窄条纹作为识别的现有条形码，大幅改善了现有条形码资料容量不足的缺点。
因此，对本发明提出的微型条形码10而言，其体积可大幅缩小，能够用于小型商品，同时仍然具有现有条形码所具有的商品编号组合数量；同时，此类微型条形码10由于可变化的组合数较多，资料容量远高于现有条形码，故而也可直接将例如售价、供货状况等商品信息标示在条形码中，不需再如现有条形码那样，借由一计算机中的软件进行转换；也就是，该微型条形码10中即已包括所有商品信息，一经感测即可取得结果并输入计算机或收款机中，不再需要经过读取或转换的工作，使用者仅需在要变动这些信息时(例如折扣期间)再借由计算机软件转换即可，大幅降低了现有条形码使用上的不便。
再者，与RFID识别技术相，此一微型条形码10也无需整合芯片、卷标与天线等各组件，大幅降低其整体设备成本；且其信息读取是利用磁学或光学原理，也不会如RFID技术那样，受到液体等的干扰而失效，更可大幅运用于包装上具有水气的生鲜食品识别上，解决了现有上的难题。
因此，本发明提出的用以识别此类微型条形码的微型条形码识别系统20，即如图2所示，包括一用以感测该微型条形码10上的纳米单元17与纳米分子15排列方式的感测模块21，该感测模块是借一传输模块22与一例如计算机的运算模块23连接，以将该感测模块21所感测到的条形码结果传输至该运算模块23中的中央处理单元230；同时，该运算模块23中还包括一条形码数据库24，该条形码数据库24中储存有每一组纳米单元17与纳米分子15排列方式的对应商品信息，使该运算模块23可将该感测模块21的感测结果(例如商品编号)输入该条形码数据库24中，从而识别到该微型条形码10上的待识别商品信息(例如商品售价)，进而可将该商品信息传输回该运算模块23的中央处理单元230中纪录，同时显示在一例如屏幕的显示模块25中，以输出该运算模块23所识别到的微型条形码10的信息。
上述感测模块21可以是一电磁传感器，以感测该微型条形码10中带有磁性的纳米分子15发射的电磁波，从而可借该电磁波辨别该纳米分子15的位置与排列，并在转换为数字电信号后经该传输模块22传输回运算模块23的中央处理单元230中，无需再进行多余的条形码10扫描动作，提升条形码信息识别上的便利性。
或者，上述感测模块21也可以是一光学传感器，该光学传感器中具有一高频发光单元，以发射出一高频且低波长的光线，进而可借这些光线对该微型条形码10的扫描反射，识别到其待感测区域12上的纳米单元17与纳米分子15排列方式，再借该感测模块21中的光电转换器，将感测到的光信号转换为数字电信号，再经该传输模块22传输回运算模块23的中央处理单元230中。
同时，该条形码数据库24中的资料可以是预先输入的商品进货信息，也可以是贩卖者自行输入的变更信息；因此，当感测到的纳米单元17与纳米分子15排列方式传输至该中央处理单元230后，该中央处理单元230即可借该条形码数据库24进行对比，以将该纳米单元17与纳米分子15排列方式或排列图案转换为该条形码数据库24中的信息，进而再纪录在该中央处理单元230中并显示在该显示模块25上，例如，纪录并显示该商品的品名、售价、供货地、供货状况、折扣情形、存货量、销售量等大量信息；且由于本发明的微型条形码10中可排列的资料容量远高于现有条形码，故而经由该条形码数据库24转换到的商品信息也将远多于现有条形码，更有助于提升信息纪录与识别上的便利性。
此外，如同上述，本发明的微型条形码10由于具有高资料容量的优点，因此诸如品名、售价或供货地等初始信息也可直接记载在条形码上，不需要再经由该条形码数据库24中的信息进行转换，更可进一步减低该条形码数据库24的使用容量与该中央处理单元230的运算负荷，发挥现有技术所不具有的优势。
上述的条形码数据库24除了设计在该例如计算机的运算模块23中外，也可如图3所示，将该条形码数据库变更成一远程条形码数据库26，该远程条形码数据库26是借国际互联网30与该运算模块23连接，更有助于供货端或各地销售端的同步联机，不但可令该微型条形码10经转换后的显示信息更为多元广泛，同时也可进行信息的实时更替，进而可再降低该中央处理单元230的运算负荷。
因此，本发明提出的微型条形码识别方法，其步骤即如图4的流程图所示，首先，如步骤S10，提供一具有微型条形码10的商品，该微型条形码10上具有多数个依预定排列方式排列的纳米单元17，且每个纳米单元17中具有多个依预定排列方式排列的纳米分子15；其次，再如步骤S20，利用一例如电磁或光学传感器的感测模块21感测该微型条形码10上的纳米单元17与纳米分子15排列方式；再如步骤S30，将该感测模块21感测到的结果借由一传输模块22传输至一运算模块23中的中央处理单元230；接着，如步骤S40，将该感测模块21的感测结果输入一条形码数据库24、26中，该条形码数据库24、26中储存有每一组纳米单元17与纳米分子15排列方式的对应信息，以识别该微型条形码10上的待识别信息，且该条形码数据库24、26是可加载在该运算模块23中，也可借由一国际互联网30与该运算模块23连接；再如步骤S50，将所识别到的结果传输回该运算模块23中纪录；最后，如步骤S60，将该识别结果传输至一与该运算模块23连接的显示模块25，显示所识别到的微型条形码10的信息，此即完成本发明的微型条形码10的信息识别。
因此，综上所述，本发明提出的微型条形码及其识别系统与识别方法，的确具有小体积与高资料容量的优点，同时，还兼具有高识别率与低成本的功效，其识别过程也不致受液体干扰，充分解决了现有识别技术的问题。
权利要求
1.一种微型条形码，其特征在于，该微型条形码包括本体，是具有一待感测区域；以及多个纳米单元，是依预定的排列方式排列设置在该本体的待感测区域，且每个纳米单元中具有多个依预定排列方式排列的纳米分子。
2.如权利要求1所述的微型条形码，其特征在于，该纳米分子是带有磁性的纳米分子。
3.如权利要求1所述的微型条形码，其特征在于，该纳米单元是依预定的排列顺序、以等间隔排列成一列。
4.如权利要求1所述的微型条形码，其特征在于，不同的纳米单元是分别被定义成不同的数字。
5.如权利要求1所述的微型条形码，其特征在于，不同的纳米单元是分别被定义成不同的语言字母。
6.如权利要求1所述的微型条形码，其特征在于，不同的纳米单元是分别被定义成不同的符号。
7.如权利要求1所述的微型条形码，其特征在于，不同的纳米单元是借该纳米分子的排列排数不同而达到其差异性。
8.如权利要求1所述的微型条形码，其特征在于，不同的纳米单元是借该纳米分子的排列数量不同而达至其差异性。
9.如权利要求1所述的微型条形码，其特征在于，不同的纳米单元是借该纳米分子的排列密度不同而达至其差异性。
10.如权利要求1所述的微型条形码，其特征在于，不同的纳米单元是借该纳米分子的尺寸不同而达至其差异性。
11.一种微型条形码识别系统，是用以识别一微型条形码，其特征在于，该微型条形码上具有多个依预定排列方式排列的纳米单元，且每个纳米单元中具有多个依预定排列方式排列的纳米分子，该系统包括感测模块，是用以感测该微型条形码上的纳米单元与纳米分子排列方式；传输模块，是与该感测模块连接；运算模块，是可自该传输模块接收该感测模块的感测结果；以及条形码数据库，是储存有每一组纳米单元与纳米分子排列方式的对应信息，使该运算模块可将该感测模块的感测结果输入该条形码数据库中，从而识别到该微型条形码上的待识别信息，还将该识别结果传输回该运算模块中纪录。
12.如权利要求11所述的微型条形码识别系统，其特征在于，该纳米分子是带有磁性的纳米分子。
13.如权利要求11所述的微型条形码识别系统，其特征在于，该识别系统还包括一与该运算模块连接的显示模块，以显示该运算模块中所纪录的识别结果。
14.如权利要求11所述的微型条形码识别系统，其特征在于，该条形码数据库是设在该运算模块中。
15.如权利要求11所述的微型条形码识别系统，其特征在于，该条形码数据库是借国际互联网与该运算模块连接。
16.如权利要求11所述的微型条形码识别系统，其特征在于，该感测模块是包括一电磁传感器，以感测该多个纳米分子发射出的电磁波。
17.如权利要求11所述的微型条形码识别系统，其特征在于，该感测模块包括一光学传感器与一光电转换器，该光学传感器是可发出一高频且低波长的光线。
18.如权利要求11所述的微型条形码识别系统，其特征在于，该感测模块的感测结果是商品的编号，且该运算模块的识别结果是商品的详细信息。
19.一种微型条形码识别方法，其特征在于，该方法包括提供一微型条形码，该微型条形码上具有多个依预定排列方式排列的纳米单元，且每个纳米单元中具有多个依预定排列方式排列的纳米分子；利用一感测模块感测该微型条形码上的纳米单元与纳米分子排列方式；将该感测模块感测到的结果借由一传输模块传输至一运算模块；将该感测模块的感测结果输入一条形码数据库中，该条形码数据库中储存有每一组纳米单元与纳米分子排列方式的对应信息，以识别该微型条形码上的待识别信息；以及将识别到的结果传输回该运算模块中纪录。
20.如权利要求19所述的微型条形码识别方法，其特征在于，该纳米分子是带有磁性的纳米分子。
21.如权利要求19所述的微型条形码识别方法，其特征在于，该识别方法还包括将识别到的结果传输至一与该运算模块连接的显示模块，以显示所识别到的微型条形码的信息。
22.如权利要求19所述的微型条形码识别方法，其特征在于，该条形码数据库是设在该运算模块中。
23.如权利要求19所述的微型条形码识别方法，其特征在于，该条形码数据库是借国际互联网与该运算模块连接。
24.如权利要求19所述的微型条形码识别方法，其特征在于，该感测模块包括一电磁传感器，以感测该多个纳米分子发射出的电磁波。
25.如权利要求19所述的微型条形码识别方法，其特征在于，该感测模块包括一光学传感器与一光电转换器，该光学传感器是可发出一高频且低波长的光线。
26.如权利要求19所述的微型条形码识别方法，其特征在于，该感测模块的感测结果是商品的编号，且该运算模块的识别结果是商品的详细信息。
全文摘要
一种微型条形码及其识别系统与识别方法，该微型条形码上具有多个依预定排列方式排列的纳米单元，且每个纳米单元中具有多个依预定排列方式排列的纳米分子；同时，用以识别该微型条形码的识别系统与方法，是借由一感测模块感测该微型条形码上的纳米单元与纳米分子排列方式，再将该感测模块感测到的结果传输至一运算模块中，以将该感测结果输入一储存有每一组纳米单元与纳米分子排列方式的对应信息的条形码数据库中，以识别该微型条形码上的待识别信息，并将所识别到的结果传输回该运算模块中纪录，从而可发挥该微型条形码小体积与高资料容量的特点。
文档编号G06F17/30GK1722159SQ20041006975
公开日2006年1月18日 申请日期2004年7月14日 优先权日2004年7月14日
发明者陈俊延, 林伯勋 申请人:文化传信科技(澳门)有限公司