Luận văn Thạc sĩ Công nghệ thông tin: Nghiên cứu công nghệ mã vạch hai chiều và đề xuất dự án ứng dụng nghiệp vụ nhập điểm tại Đại học quốc gia Hà Nội

Chia sẻ: Tomjerry001 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:78

Thêm vào BST

Báo xấu

20
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài là phục vụ hiệu quả cho hoạt động đào tạo của Đại học quốc gia Hà Nội. Thúc đẩy phát triển, ứng dụng các dịch vụ công nghệ thông tin, từng bước xây dựng đại học số hóa.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Công nghệ thông tin: Nghiên cứu công nghệ mã vạch hai chiều và đề xuất dự án ứng dụng nghiệp vụ nhập điểm tại Đại học quốc gia Hà Nội

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI VIỆN CÔNG NGHỆ THÔNG TIN PHẠM THỊ LAM NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ MÃ VẠCH HAI CHIỀU VÀ ĐỀ XUẤT DỰ ÁN ỨNG DỤNG NGHIỆP VỤ NHẬP ĐIỂM TẠI ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN Hà Nội - 2015
Trang 2 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI VIỆN CÔNG NGHỆ THÔNG TIN PHẠM THỊ LAM NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ MÃ VẠCH HAI CHIỀU VÀ ĐỀ XUẤT DỰ ÁN ỨNG DỤNG NGHIỆP VỤ NHẬP ĐIỂM TẠI ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI Ngành: Công nghệ thông tin Chuyên ngành: Quản lý Hệ thống thông tin Mã số: Chuyên ngành đào tạo thí điểm LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. LÊ QUANG MINH Hà Nội - 2015
Trang 3 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Luận văn này là sản phẩm nghiên cứu của tôi, được xuất phát từ yêu cầu trong công việc và được thực hiện dưới sự hướng dẫn của Tiến sỹ Lê Quang Minh. Nội dung của luận văn có tham khảo và sử dụng một số thông tin, tài liệu từ các nguồn được liệt kê trong tài liệu tham khảo. Tôi xin chịu trách nhiệm về nghiên cứu của mình. Học viên Phạm Thị Lam
Trang 4 LỜI CẢM ƠN Trước tiên, tôi xin được gửi lời cảm ơn đến tất cả quý thầy cô đã giảng dạy trong chương trình thạc sĩ chuyên ngành Quản lý Hệ thống thông tin - Viện Công nghệ Thông tin - Đại học Quốc gia Hà Nội, những người đã truyền đạt cho tôi những kiến thức hữu ích về Công nghệ thông tin làm cơ sở cho tôi thực hiện tốt luận văn này. Tôi xin trân trọng cảm ơn TS. Lê Quang Minh đã tận tình hướng dẫn cho tôi trong thời gian thực hiện luận văn. Mặc dù, trong quá trình thực hiện luận văn có giai đoạn không được thuận lợi nhưng những gì TS đã hướng dẫn, đã chỉ bảo cho tôi nhiều kinh nghiệm trong thời gian thực hiện đề tài. Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến Trung tâm ứng dụng Công nghệ thông tin đã tận tình giúp đỡ trong quá trình thu thập dữ liệu và thông tin của luận văn. Sau cùng tôi xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến gia đình đã luôn tạo điều kiện tốt nhất cho tôi trong suốt quá trình học cũng như thực hiện luận văn. Do thời gian có hạn và kinh nghiệm nghiên cứu khoa học chưa nhiều nên luận văn còn nhiều thiếu sót, rất mong nhận được ý kiến góp ý của Thầy/Cô và các anh chị học viên. Hà Nội, tháng 12 năm 2014. Học viên Phạm Thị Lam
Trang 5 MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .......................................................................................................... 3 MỤC LỤC ...................................................................................................................... 5 VIẾT TẮT VÀ CÁC THUẬT NGỮ ............................................................................ 8 MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 9 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MÃ VẠCH VÀ ỨNG DỤNG .............................. 10 1.1. Tổng quan về mã vạch: ................................................................................. 10 1.1.1. Giới thiệu mã vạch: ............................................................................10 1.1.2. Lịch sử phát triển ..................................................................................10 1.2. Các dạng mã vạch phổ biến hiện nay:......................................................... 11 1.2.1 Mã vạch một chiều (mã vạch tuyến tính): .............................................11 1.2.2 Mã vạch hai chiều (mã vạch 2D): ..........................................................12 1.2.3 Mã vạch cụm: ........................................................................................13 1.2.4 Mã vạch ba chiều (mã vạch 3D): ...........................................................13 1.3 Ứng dụng của mã vạch. ................................................................................. 14 CHƢƠNG 2: CÔNG NGHỆ MÃ VẠCH HAI CHIỀU ........................................... 17 2.1 Công nghệ mã vạch hai chiều PDF417: ....................................................... 17 2.1.1 Cấu trúc mỗi hàng PDF417 gồm có: .....................................................17 2.1.2 Cấu trúc mỗi cột của mã vạch hai chiều PDF417..................................19 2.1.3 Codeword: ..........................................................................................19 2.1.4 Mã hóa ................................................................................................19 2.2 Ứng dụng mã vạch hai chiều PDF417 trong nghiệp vụ nhập điểm. .......... 25 2.2.1 Khả năng lưu trữ thông tin:....................................................................26 2.2.2 Khả năng sửa lỗi: ...................................................................................26 2.2.3 Lưu thông tin số trên giấy:.....................................................................26 2.3 Quy trình nghiệp vụ nhập điểm ứng dụng công mã vạch hai chiều PDF417. ........................................................................................................................ 27 Mã hóa dữ liệu ................................................................................................27 Giải mã dữ liệu ...............................................................................................30 CHƢƠNG 3: DỰ ÁN ỨNG DỤNG NGHIỆP VỤ NHẬP ĐIỂM ............................ 31 TẠI ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI ........................................................................ 31 3.1 Thông tin chung.............................................................................................. 31
Trang 6 3.1.1 Cơ sở pháp lý .........................................................................................31 3.1.2 Mục đích, yêu cầu, nhu cầu đầu tư ........................................................31 3.1.3 Tên hạng mục đầu tư ứng dụng CNTT ..................................................33 3.1.4 Đơn vị chủ quản:....................................................................................33 3.1.5 Đơn vị chủ đầu tư: .................................................................................33 3.1.6 Địa điểm đầu tư: ....................................................................................33 3.1.7 Tổng mức đầu tư: . ................................................................................33 3.1.8 Nguồn vốn đầu tư: .................................................................................33 3.1.9 Thời gian thực hiện ................................................................................33 3.1.10 Dự kiến hiệu quả đạt được ...................................................................33 3.2 Sự cần thiết phải đầu tƣ................................................................................. 34 3.2.1 Hiện trạng tin học hóa tại ĐHQGHN ....................................................34 3.2.2 Sự cần thiết phải sử dụng phần mềm nhập điểm ...................................38 3.3 Thuyết minh giải pháp kỹ thuật công nghệ đề xuất ................................... 41 3.3.1 Mô hình tổng quan hệ thống ..................................................................42 3.3.2 Yêu cầu đối với nền tảng phần mềm .....................................................43 3.3.3 Yêu cầu chức năng đối với phần mềm ..................................................43 3.3.3.1 Khả năng liên kết .................................................................................... 46 3.3.3.2 Tích hợp mở rộng ................................................................................... 46 3.3.3.3 Yêu cầu về mỹ thuật, kỹ thuật cần đạt được của các giao diện.............. 47 3.3.3.4 Các yêu cầu cần đáp ứng về thời gian xử lý, độ phức tạp xử lý của các chức năng phần mềm .......................................................................................... 47 3.3.3.5 Các yêu cầu về phân quyền .................................................................... 47 3.3.4 Các yêu cầu phi chức năng khác ............................................................47 3.3.5 Yêu cầu đối với dữ liệu..........................................................................48 3.3.6 Mô hình tổ chức cơ sở dữ liệu ...............................................................50 3.4 Phân tích lựa chọn phƣơng án kỹ thuật và công nghệ ............................... 52 3.4.1 Giải pháp Hệ điều hành cho máy chủ ....................................................52 3.4.2 Giải pháp Hệ quản trị CSDL .................................................................53 3.5 Dự toán kinh phí............................................................................................. 54 3.5.1 Cơ sở lập dự toán ...................................................................................54 3.5.2 Kinh phí dự toán phát triển ứng dụng ....................................................54 3.6 Thiết bị, cơ sở vật chất và nguồn nhân lực cho dự án ................................ 56 3.6.1. Cơ sở vật chất, trang thiết bị cần dùng cho dự án ................................56 3.6.2 Nhân lực thực hiện dự án .......................................................................57
Trang 7 3.7 Kế hoạch thực hiện và quản trị dự án .......................................................... 57 3.7.1 Tổ chức thực hiện và triển khai .............................................................57 3.7.2 Lịch trình thực hiện ...............................................................................57 3.7.3 Quản lý tổng thể dự án...........................................................................58 3.7.3.1 Các chủ thể. ........................................................................................... 58 3.7.3.2 Quan hệ giữa các chủ thể. ..................................................................... 58 3.7.4 Mua sắm đấu thầu ..................................................................................60 3.7.5 Kế hoạch hoạt động khoa học công nghệ ..............................................60 3.7.6 Hoạt động đào tạo ..................................................................................60 3.7.7 Quản lý tài chính ....................................................................................60 3.7.8 Giám sát, đánh giá, tổng kết ..................................................................61 3.7.9 Tổ chức vận hành và khai thác ..............................................................61 3.8 Tính bền vững của dự án ............................................................................... 61 3.9 Hiệu quả và tác động của dự án. ................................................................... 61 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................................................... 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................... 63 PHỤ LỤC ..................................................................................................................... 64
Trang 8 VIẾT TẮT VÀ CÁC THUẬT NGỮ Bộ TTTT Bộ Thông tin và Truyền thông. CMS Content Management System: Hệ quản trị nội dung, thường được dùng để sinh trang WEB tự động hoặc trong các hệ thống học điện tử e- learning. CNTT Công nghệ Thông tin. CNTT-TT Công nghệ Thông tin - Truyền thông. ĐHQGHN Đại học Quốc gia Hà Nội. HTML Hypertext Makup Language. HTTP Hypertext Transmission Protocol. LAN Local Area Network - mạng cục bộ, mạng của một tổ chức kết nối các máy tính với nhau trên kênh truyền chung trong một phạm vi hẹp. LDAP Lightweight Directory Access Protocol - một chuẩn dịch vụ thư mục cho phép các ứng dụng khác có thể lấy thông tin về người dùng. Trên Windows dịch vụ tương ứng là AD (Acitve Directory). ONLINE Trực tuyến - chỉ các quá trình tương tác giữa người và hệ thống tin học được thực hiện đồng bộ. PORTAL Cổng giao tiếp điện tử, cổng thông tin điện tử được hiểu như một WEBsite đầu mối tích hợp cả thông tin và dịch vụ. PROXY Ủy quyền, cơ chế thực hiện thông qua uỷ quyền cho một đối tượng khác. Các máy chủ Proxy là các máy chủ thực hiện các giao dịch giữa trong mạng và bên ngoài để đảm bảo an toàn mạng. TCP/IP Transmission Control Protocol/Internet Portocol: một số các quy ước làm nền tảng cho công nghệ liên kết và truyền thông tin trên mạng Internet. WEB Một dạng thức thông tin trên Internet theo đó các trang tin gọi là trang web, chúng không chỉ chứa chính thông tin văn bản mà chứa cả các liên kết tới các trang Web khác hay các dịch vụ hoặc các kịch bản tương tác của con người với hệ thống. XML Extended Makup Language, một định dạng là sự phát triển kế tiếp của HTML cho phép tự định nghĩa các ứng xử của các thẻ.
Trang 9 MỞ ĐẦU Công nghệ thông tin được xem là một ngành mũi nhọn của các quốc gia, đặc biệt là các quốc gia đang phát triển, như nước ta hiện nay. Sự bùng nổ thông tin và sự phát triển mạnh của công nghệ kỹ thuật số, yêu cầu phải tin học hoá tất cả các ngành, các lĩnh vực. Cùng với sự phát triển nhanh chóng về phần cứng máy tính, các phần mềm ngày càng hoàn thiện hơn và hỗ trợ hiệu quả cho con người. Các phần mềm hiện nay đã mô phỏng được rất nhiều nghiệp vụ khó, hỗ trợ cho người dùng thuận tiện sử dụng, thời gian xử lý nhanh, và một số nghiệp vụ được tự động hoá cao. Do vậy, đòi hỏi đối với triển khai, phát triển phần mềm không chỉ là sự chính xác, xử lý được nhiều nghiệp vụ thực tế mà còn phải đáp ứng các yêu cầu khác như về tốc độ, giao diện thân thiện, mô hình hoá được thực tế vào máy tính để người sử dụng tiện lợi, tương thích cao, bảo mật cao… Các phần mềm ra đời giúp tiết kiệm một lượng lớn thời gian, công sức của con người, tăng độ chính xác và hiệu quả trong công việc. Trong các trường đại học thì việc quản lý đào tạo đòi hỏi mất nhiều công sức và thời gian. Đại học Quốc gia Hà nội đã có phần mềm quản lý đào tạo dùng chung cho tất cả các đơn vị thành viên. Quản lý điểm của sinh viên là một trong số các nghiệp vụ trong phần mềm quản lý đào tạo, việc quản lý này phải cần khá nhiều người, chia thành nhiều khâu, khâu nhập điểm đòi hỏi nhiều thời gian và công sức, mà độ chính xác và hiệu quả chưa đạt yêu cầu, vì còn đang nhập điểm bằng thủ công nên đòi hỏi mất rất nhiều thời gian cho khâu kiểm tra điểm giữa bảng điểm giảng viên nộp và bảng điểm in ra từ phần mềm quản lý đào tạo. Nghiệp vụ nhập điểm hoàn toàn có thể tin học hoá một cách dễ dàng thông qua việc nhập điểm bằng mã vạch hai chiều mà luận văn này đề cập tới. Khi đó, với sự giúp đỡ của tin học, việc quản lý người học sẽ trở nên đơn giản, thuận tiện, nhanh chóng và hiệu quả cao. Đó chính là lý do mà tôi chọn đề tài này để nghiên cứu làm luận văn thạc sỹ.
Trang 10 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MÃ VẠCH VÀ ỨNG DỤNG 1.1. Tổng quan về mã vạch: 1.1.1. Giới thiệu mã vạch: Mã vạch là một phương pháp lưu trữ và truyền tải thông tin bằng một loại ký hiệu mà các máy quang học có thể đọc được. Mã vạch mang một số thông tin có thể dùng làm khoá để truy xuất các thông tin chi tiết của các đối tượng lưu trữ. Một số loại mã vạch có thể mang khá nhiều thông tin. Thông thường, mã vạch được trình bày theo độ rộng (của cột hay vạch), sự thay đổi trong độ rộng của vạch và khoảng trắng biểu diễn thông tin số hay chữ số dưới dạng mà máy có thể đọc được. 1.1.2. Lịch sử phát triển Năm 1948, mã vạch được Norman Joseph Woodland và Bernard Silver sinh viên Đại học tổng hợp Drexel, xuất phát từ mong ước của vị chủ tịch của một công ty buôn bán đồ ăn. Ông này muốn có một hệ thống tự động kiểm tra toàn bộ quy trình. Đầu tiên họ sử dụng mã Morse để in những vạch rộng hay hẹp thẳng đứng. Sau đó, họ chuyển sang sử dụng dạng "điểm đen" của mã vạch với các vòng tròn đồng tâm. Năm 1952, công trình của ông về "Dụng cụ và phương pháp phân loại" được chứng nhận bản quyền. Mã vạch ra đời và được sử dụng đến ngày nay. Năm 1952, thiết bị đọc mã vạch đầu tiên được thiết kế và xây dựng bởi Woodland và Silver. Nó bao gồm một đèn dây tóc 500 W và một ống chân không nhân quang tử để in theo phương pháp quang học lên trên phim. Thiết bị này đã không được áp dụng trong thực tế. Năm 1960 Silver tiếp tục phát minh ra tia laser đã làm cho các thiết bị đọc mã vạch trở nên rẻ tiền hơn, và sự phát triển của mạch bán dẫn (IC) làm cho việc giải mã các tín hiệu thu được từ mã vạch có ý nghĩa thực tiễn. Năm 1972, RCA thử nghiệm việc sử dụng đầu đọc mã vạch điểm đen nhưng khi in ra nó rất dễ nhòe. Năm 1973, Woodland đã phát triển mã vạch tuyến tính được chấp nhận như là Mã sản phẩm chung (tiếng Anh: Universal Product Code, hay UPC). Năm 1974, đầu đọc mã vạch đã được sử dụng tại siêu thị Marsh ở Troy, Ohio. Ngày nay, mã vạch đã phát triển nhanh chóng, rộng khắp, nhiều loại mã vạch ra đời và trở thành một phương thức đơn giản, tiện lợi để lưu trữ thông tin cho các hệ thống tự động.
Trang 11 1.2. Các dạng mã vạch phổ biến hiện nay: 1.2.1 Mã vạch một chiều (mã vạch tuyến tính): Là chuẩn mã vạch trên các sản phẩm mọi người thường thấy, được tổ chức GS1 (One global Standard) chứng nhận và sử dụng trong ngành công nghiệp bán lẻ trên toàn thế giới. Hình 1.1: Mã vạch một chiều (tuyến tính) Các loại mã vạch một chiều phổ biến: Loại Thuộc tính Độ rộng Sử dụng Catalog, các giá hàng trong cửa hàng, Plessey Liên tục 2 hàng tồn kho UPC Liên tục Nhiều Bán lẻ ở Mỹ EAN-UCC Liên tục Nhiều Bán lẻ khắp thế giới Codabar Rời rạc 2 Thư viện, ngân hàng máu, vé máy bay Interleaved 2 of 5 Liên tục 2 Bán buôn, thư viện Code 39 Rời rạc 2 Đa dạng Code 93 Liên tục 2 Đa dạng Code 128 Liên tục Nhiều Đa dạng Code 11 Rời rạc 2 Điện thoại POSTNET Liên tục Cao/Thấp Bưu điện PostBar Rời rạc Nhiều Bưu điện CPC Binary Rời rạc 2 Bưu điện Telepen Liên tục 2 Thư viện v.v (Vương quốc Anh)
Trang 12 1.2.2 Mã vạch hai chiều (mã vạch 2D): Là một kỹ thuật mã hóa thông tin thành dạng dữ liệu mà máy có thể đọc được. Mã vạch 2D xuất hiện lần đầu tiên vào năm 1988, do tập đoàn Intermec tạo ra, và được gọi là Mã 49. Đó là một loại mã vạch có hình ảnh đồ họa có chứa cả 2 loại là mã vạch một chiều và mã vạch theo chiều dọc. Chính vì thế, nên mã vạch 2D có thể lưu trữ lên đến 7.089 ký tự so với mã vạch thông thường chỉ lưu trữ 20 ký tự. Khi tiến hành đọc mã code, thì mã vạch 2D có phản ứng rất nhanh và truy cập dữ liệu chỉ trong vài giây. Hình 1.2: Một loại mã vạch 2D Các loại mã vạch hai chiều phổ biến Loại Ghi chú 3-DI Phát triển bởi Lynn Ltd. ArrayTag Từ ArrayTech Systems. Aztec Code Từ Welch Allyn (hiện nay là Handheld Products). Phạm vi công cộng. Code 1 Phạm vi công cộng. CP Code Từ CP Tron, Inc. DataGlyphs Từ Xerox PARC. Datamatrix Từ RVSI Acuity CiMatrix. Hiện nay thuộc phạm vi công cộng. Mã vạch này đã được thử nghiệm ở cửa hàng Kroger ở Cincinnati. Nó Điểm đen sử dụng các vạch đồng tâm. HueCode Từ Robot Design Associates. Sử dụng thang màu xám hoặc nhiều màu. INTACTA.CODE Từ INTACTA Technologies, Inc. Sử dụng bởi Dịch vụ chuyển phát hàng hóa Mỹ (United Parcel MaxiCode Service). MiniCode Từ Omniplanar, Inc. PDF417 Có nguồn gốc từ Symbol Technologies. Phạm vi công cộng. QR Code Từ Nippondenso ID Systems. Phạm vi công cộng.
Trang 13 Loại Ghi chú SpotCode Mã vòng từ High Energy Magic Ltd. SuperCode Phạm vi công cộng. UltraCode Có các phiên bản đen trắng và màu. Phạm vi công cộng. 1.2.3 Mã vạch cụm: Là trung gian giữa mã vạch 2D thực thụ và mã vạch tuyến tính, chúng được tạo ra bằng cách đặt các mã vạch tuyến tính truyền thống trên các loại giấy hay các vật liệu có thể in mà cho phép có nhiều hàng. Các loại mã vạch cụm phổ biến: Loại Ghi chú Codeblock Mã vạch cụm 1D. Code 16K Dựa trên Code 128 1D. Code 49 Mã vạch cụm 1D từ Intermec Corp. PDF417 Mã vạch 2D phổ biến nhất. Phạm vi công cộng. Micro PDF417 1.2.4 Mã vạch ba chiều (mã vạch 3D): Là một loại mã vạch được dập nổi hay khắc chìm trên bề mặt của vật thể mang mã. Các mã được đọc bằng cách sử dụng sự khác biệt về chiều sâu của vùng, chứ không xác định bới các vạch và khoảng cách giữa các vạch. Mã vạch ba chiều có thể được sử dụng nơi mà bản in thường của mã dễ bị phá huỷ bởi điều kiện của môi trường hay những điều kiện dễ bị mài mòn. Hình 1.3: Mã vạch 3D
Trang 14 1.3 Ứng dụng của mã vạch. Mã vạch được sử dụng ở những nơi mà các đồ vật cần phải đánh số với các thông tin liên quan để các máy tính có thể xử lý. Thay vì việc phải đánh một chuỗi dữ liệu vào phần nhập liệu của máy tính thì người thao tác chỉ cần quét mã vạch cho thiết bị đọc mã vạch. Chúng cũng làm việc tốt trong điều kiện tự động hóa hoàn toàn, chẳng hạn như trong luân chuyển hành lý ở các sân bay. Các dữ liệu chứa trong mã vạch thay đổi tùy theo ứng dụng. Trong trường hợp đơn giản nhất là một chuỗi số định danh được sử dụng như là chỉ mục trong cơ sở dữ liệu trong đó toàn bộ các thông tin khác được lưu trữ. Các mã EAN-13 và UPC tìm thấy phổ biến trên hàng bán lẻ làm việc theo phương thức này. Mã vạch còn chứa toàn bộ thông tin về sản phẩm, mà không cần cơ sở dữ liệu ngoài. Điều này dẫn tới việc phát triển mã vạch tượng trưng mà có khả năng biểu diễn nhiều hơn là chỉ các số thập phân, có thể là bổ sung thêm các ký tự hoa và thường của bảng chữ cái cho đến toàn bộ bảng mã ký tự ASCII và nhiều hơn thế. Việc lưu trữ nhiều thông tin hơn đã dẫn đến việc phát triển của các ma trận mã (một dạng của mã vạch 2D), trong đó không chứa các vạch mà là một lưới các ô vuông. Ngày này, mã vạch hai chiều được ưa chuộng nhiều và ứng dụng rộng rãi, đặc biệt là đối với những người sở hữu smartphone. Đơn giản và hiệu quả, người sử dụng chỉ cần nhận dạng mã vạch hai chiều thông qua camera được trang bị với một đầu đọc mã vạch gắn trên điện thoại. Qua đó, đầu đọc sẽ trả về kết quả là những đoạn URL đã được phân tích, và lập tức truy cập vào các trình duyệt có liên quan trên một website. Do vậy, mã vạch hai chiều rất có ích cho lĩnh vực tiếp thị qua di động. Một số hệ thống mã vạch hai chiều khác thì lại trực tiếp cung cấp thông tin cho khách hàng nhận được mà không cần phải truy cập website. Mã vạch hai chiều ngày càng được ưa chuộng vì người ta nhận ra những đặc tính độc đáo của nó không có mặt trong các mã vạch tuyến tính truyền thống và được nhằm vào ba ứng dụng chính: 1. Đối với các món hàng nhỏ: Nếu in mã vạch tuyến tính thông dụng trên các món hàng nhỏ thì thường gặp trở ngại về kích thước của mã vạch vẫn còn quá lớn so với các món hàng cực nhỏ. Với mã vạch hai chiều người ta có thể in mã vạch ngay trên món hàng có kích thước rất nhỏ. 2. Nội dung thông tin: Công nghệ hai chiều cho phép mã hóa một lượng lớn thông tin trong một diện tích nhỏ hẹp. Cả lượng thông tin lưu trong cùng một ký hiệu mã vạch 2D có thể coi như là 1 file dữ liệu nhỏ gọn. Do đó khi sử dụng loại mã 2D, có thể không cần đến cơ sở dữ liệu bên trong máy vi tính. 3. Quét tầm xa: Khi sử dụng các ký hiệu 2D, máy in không đòi hỏi in ở độ phân giải cao mà có thể in ở độ phân giải thấp vì trong ký hiệu 2D, các mảng điểm hoặc các
Trang 15 vạch rất lớn. Điều này dẫn đến việc cho phép quét mã vạch 2D ở một khoảng cách xa khoảng 15m. Một số ứng dụng mã vạch hai chiều điển hình gồm: - Hãng đồ thể thao nổi tiếng Nike đã sử dụng mã vạch hai chiều in trên các áp phích dọc theo các tuyến đường của một cuộc đua thể thao mạo hiểm. Các vận động viên sẽ sử dụng smartphone của mình thông qua các mã vạch để truy cập vào hình ảnh, video và những dữ liệu được hỗ trợ; - Mã vạch hai chiều được in lên nhiều sản phẩm trong các cửa hàng để người mua dễ dàng đánh giá sản phẩm; - Một số người gửi những mã vạch hai chiều lên trang blog của mình; - Tổng cục Thuế đã triển khai phần mềm “Hỗ trợ kê khai thuế” áp dụng công nghệ mã vạch hai chiều cho các doanh nghiệp đang hoạt động theo địa bàn các tỉnh. Đây là phần mềm ứng dụng nhằm hỗ trợ doanh nghiệp trong việc xử lý tính toán lập các tờ khai thuế. Phần mềm có hệ thống kiểm tra việc kê khai, với việc sử dụng phần mềm hỗ trợ, việc kê khai thuế của doanh nghiệp sẽ được bảo đảm nhanh chóng, chính xác, tránh được những sai sót thường gặp. Sau khi kê khai xong toàn bộ số liệu sẽ được phần mềm mã hóa và lưu dưới dạng mã vạch hai chiều. Trước khi in, hệ thống sẽ kiểm tra xem tất cả các mục bắt buộc phải nhập thông tin đã được nhập chưa? Đồng thời đối chiếu kiểm tra giữa các chỉ tiêu có đúng với quy định kê khai hay không? Nếu có lỗi thì vẫn được ghi nhưng không thể in hoặc kết xuất tờ khai được, nếu kê khai sai hệ thống sẽ thông báo lỗi kê khai, hiển thị nội dung lỗi và hướng dẫn cách sửa. Cơ quan thuế nhận tờ khai của doanh nghiệp sẽ dùng máy đọc mã vạch để quét và lưu số liệu trên tờ khai thuế vào máy tính. Như vậy, việc nhập liệu bằng mã vạch hai chiều đã khắc phục hoàn toàn việc sai lệch về số liệu giữa cơ quan thuế và doanh nghiệp; giúp cho cơ quan thuế kiểm tra nhanh chóng xác nhận số liệu cho doanh nghiệp khi hoàn thuế, hoặc khi cần tra cứu thông tin, số liệu khác tại cơ quan thuế... - Từ ngày 01/01/2014, Bảo hiểm xã hội Việt nam đã ban hành mẫu thẻ Bảo hiểm y tế mới, có mã vạch hai chiều chứa các thông tin trên thẻ và chuỗi ký tự kiểm tra. In thẻ có mã vạch hai chiều giúp quản lý được dữ liệu phát hành thẻ chính xác, dễ dàng phát hiện thẻ giả, tránh được những sai sót về trùng dữ liệu thẻ, sai mã thẻ, sai mã đối tượng hưởng quyền lợi, giúp tiết kiệm được chi phí hành chính đối với cơ quan bảo hiểm xã hội và cả đối với các cơ sở khám chữa bệnh. Hình 1.4: Mã vạch hai chiều ở mặt trước thẻ bảo hiểm y tế
Trang 16 Với khá nhiều cách sử dụng, mã vạch hai chiều có thể được sử dụng rộng rãi trong tương lai như: - Đi xe buýt: người dùng quét mã của bến xe bus sẽ biết thông tin về các chuyến xe sắp tới. - Tại bảo tàng: người dùng chỉ cần quét mã đặt cạnh vật trưng bày để biết được thông tin chi tiết về đồ vật đó. - Khi mua hàng: người dùng nếu thấy thích mặt hàng đang quảng cáo khi đi tàu điện ngầm, xe bus … có thể đặt mua ngay lập tức thông qua mã vạch và Mobile Internet. Đồng thời người mua hàng có thể quét mã vạch để biết được hàm lượng dinh dưỡng của đồ ăn cần mua. Hoặc để biết công thức và cách chế biến món ăn mình mua. - Tại các hội thảo: người tham gia hội thảo có thể sử dụng mã vạch thay cho Business Card của mình. - Với các tờ báo/tạp chí giấy: người đọc có thể quét mã vạch được in trong tờ báo/tạp chí giấy để truy cập phiên bản online của tờ báo/tạp chí này. - Sử dụng tại quán bar/club : để xác định xem ca sỹ, ban nhạc, bản nhạc đang chơi là ai/bản nhạc gì? So sánh giữa các loại mã vạch: STT Loại mã vạch Độ chính xác thấp nhất Độ chính xác cao nhất 1 Data Matrix 1 lỗi trên 10,5 triệu 1 lỗi trên 612,9 triệu 2 PDF 417 1 lỗi trên 10,5 triệu 1 lỗi trên 612,4 triệu 3 Code 129 1 lỗi trên 2,8 triệu 1 lỗi trên 37 triệu 4 Code 39 1 lỗi trên 1,7 triệu 1 lỗi trên 4,5 triệu 5 UPC 1 lỗi trên 349.000 1 lỗi trên 800.000 Mã vạch hai chiều PDF417 với các ứng dụng phổ biến, được dùng nhiều trong phạm vi công cộng, hỗ trợ việc nén văn bản, nén số, và nén byte theo cơ chế tương quan ánh xạ giữa những giá trị codeword và dữ liệu được giải mã. Ngoài ra, PDF417 có thể hỗ trợ lên tới 340 kí tự trên một inch vuông, với khả năng lưu trữ dữ liệu cực đại là 1850 kí tự dạng văn bản. Một thời gian ngắn sau khi phát triển, thì PDF417 là biểu tượng của mã vạch 2D. PDF417 được thiết lập vững chắc là sự lựa chọn hàng đầu cho các ứng dụng mã vạch 2D. Đó chính là lý do lựa chọn PDF417 để nghiên cứu ở chương 2 và được ứng dụng vào nghiệp vụ nhập điểm bằng mã vạch hai chiều PDF417 để đề xuất dự án trong chương 3.
Trang 17 CHƢƠNG 2: CÔNG NGHỆ MÃ VẠCH HAI CHIỀU 2.1 Công nghệ mã vạch hai chiều PDF417: Mã vạch hai chiều PDF417 là viết tắt của Portable Data File và 417 đại diện cho 17 module của 4 vạch tối và 4 vạch sáng trong mỗi codeword (ký tự mã hóa). Đây là loại mã vạch hai chiều, gồm các mã vạch tuyến tính (mã vạch một chiều) xếp lên nhau có khả năng ứng dụng cao trong chuyển tin, thẻ nhận dạng và quản lý thông tin. Mã vạch hai chiều PDF417 là sự phát triển mới nhất trong xu hướng để đóng gói khối lượng dữ liệu lớn trong không gian nhỏ nhất. PDF417 được thiết lập vững chắc là sự lựa chọn hàng đầu cho các ứng dụng mã vạch 2D, cho phép máy đọc được dữ liệu có sẵn trên mã vạch mà không cần thiết phải kết nối đến cơ sở dữ liệu như các loại mã vạch thông thường. Loại mã vạch này có khả năng sửa lỗi và tùy chọn khả năng sửa lỗi tùy theo mức sửa lỗi và loại dữ liệu được mã hóa. Mã PDF417 được phát minh bởi tiến sĩ Ynjin P.Wang tại Symbol Technology năm 1991, và được công nhận theo chuẩn ISO 15438. Hình 2.1: Mã vạch hai chiều PDF417 Mỗi mã vạch hai chiều PDF417 có các hàng liên kết với nhau theo chiều dọc với tối thiểu là 3 hàng, tối đa là 90 hàng. Mỗi hàng chứa ít nhất 1 một codeword và tối đa là 34 codeword. Đơn vị nhỏ nhất trong mã vạch hai chiều PDF417 là module, mỗi module tương ứng với một đơn vị độ dài. Với các loại mã vạch một chiều, chúng đóng vai trò là khóa để truy nhập cơ sở dữ liệu. Nhưng với mã vạch hai chiều PDF417 có thể truy nhập trực tiếp dữ liệu mà không cần có các dữ liệu trước đó cũng như đảm bảo an toàn cho dữ liệu thông qua quá trình mã hóa dữ liệu vào các biểu tượng của mã vạch. 2.1.1 Cấu trúc mỗi hàng PDF417 gồm có: - Vùng lặng (quiet zone) - Dấu hiệu bắt đầu thể hiện bằng một số vạch (Start Pattern) - Codeword chỉ báo biên trái của dòng (Left row Indicator Codeword) - Vùng dữ liệu (các codeword) - Codeword chỉ báo biên phải của dòng (Right row Indicator Codeword)
Trang 18 - Dấu hiệu kết thúc thể hiện bằng một số vạch (Stop Pattern) - Vùng lặng (quiet zone) Hình 2.2: Cấu trúc hàng PDF417 Vùng lặng: Tất cả các mã vạch hai chiều PDF417 luôn có vùng lặng (vùng màu trắng) xung quanh toàn bộ vùng mã. Kích thước tối thiểu cho vùng này có độ rộng bằng 2 module. Dấu hiệu bắt đầu và kết thúc một dòng mã: Tất cả các mã vạch hai chiều PDF417 các ký tự bắt đầu và kết thúc luôn giống nhau (phần kết thúc có độ rộng là 18 module) theo định dạng sau: Phần Module B S B S B S B S B B S B S B S B S B Bắt đầu 8 1 1 1 1 1 1 3 8 1 1 1 1 1 1 3 Kết thúc 7 1 1 3 1 1 1 2 1 7 1 1 3 1 1 1 2 1 B – vạch tối S – vạch sáng Hình 2.3: Phần bắt đầu và kết thúc
Trang 19 2.1.2 Cấu trúc mỗi cột của mã vạch hai chiều PDF417 Hình 2.4: Cấu trúc cột PDF417 Cấu trúc mỗi cột mã vạch hai chiều PDF417 gồm các hàng được xắp xếp chồng lên nhau với các vùng của các hàng là tương ứng. Các vùng trên mỗi hàng xếp tương ứng với nhau tạo thành các cột của mã vạch hai chiều PDF417. Trong mỗi biểu tượng có tối đa là 34 cột. 2.1.3 Codeword: Hình 2.5: Cấu trúc codeword PDF417 Codeword là phần giao nhau giữa hàng và cột, mỗi codeword biểu diễn các con số, ký tự hoặc các ký hiệu. Thông thường mỗi codeword gồm có 4 vạch tối, 4 vạch sáng và tổng độ dài mỗi codeword có 17 module. 2.1.4 Mã hóa Quá trình mã hóa thực hiện mã vạch hai chiều PDF417 trong hai giai đoạn đó là mã hóa cấp cao và mã hóa cấp thấp.  Mã hóa cấp cao (High level encoding): các dữ liệu được chuyển đổi thành các codeword. Dữ liệu được mã hóa vào các codeword theo một trong ba phương thức mã hóa (mặc định là chế độ nén text).
Trang 20 Chế độ nén Dữ liệu mã hóa Tỷ lệ nén “Byet” ASCII từ 0 đến 225 1.2 byte/codeword “TEXT” ASCII 9, 10,13 và từ 32 đến 127 2 ký tự/ codeword “Numeric” Chỉ có chữ số từ 0 đến 9 2.9 chữ số/codeword Codeword từ 900 đến 928 là các codeword dùng để chuyển đổi giữa các chế độ nén để tối ưu hóa mã. a. Chế độ nén “Byte”: Chế độ nén byte cho phép mã hóa 256 byte khác nhau thuộc bảng ASCII mở rộng. Từ các chế độ khác muốn chuyển sang chế độ nén byte và nếu số byte là bội của 6 chúng ta sử dụng codeword 924 nếu khác chúng ta sử dụng mã 901 để chuyển. Để mã hóa ta làm các bước sau: - Tạo một nhóm gồm 6 ký tự, từ X5 đến X0. Ta tính các CWi (với i từ 0 đến 4): CWi = S MOD 900 - Tính tổng S: S = ∑Xi*256i CW0 = S MOD 900 - Giá trị mới của S: S = S/900 CW1 = S MOD 900 Ta tính như thế đến CW4 . Ví dụ 1: Mã hóa chuỗi: diemso Thứ tự giá trị các ký tự trong chuỗi theo bảng ASCII là: 100, 105, 101, 109, 115, 111 S = 100 x 2565 + 105 x 2564 + 101 x 2563 + 109 x 2562 + 115 x 256 + 111 = 110 403 836 015 471 CW0 = 110 403 836 015 471 MOD 900 = 71 S = 110 403 836 015 471 / 900 = 122 670 928 906 CW1 = 122 670 928 906 MOD 900 = 106 S = 122 670 928 906 / 900 = 136 301 032 CW2 = 136 301 032 MOD 900 = 532 S = 136 301 032/ 900 = 151 445