[发明专利]带有动态环境数据系统、方法和装置的二维条形码

说明书

用于将预先印刷的信息与二维条形码内的编码的传感器信息组合在一起的方法、系统和装置。传感器信息可以是环境的、物理的或生物的特性，并且记录贴有标签的产品所暴露于的环境的或生物的条件的状态的改变。采用了传感器染料化学物质，并且当感测的性质的指定条件出现时，引起嵌入在传感器增强的二维条形码内的、编码传感器数字信息的传感器染料模块的颜色状态的改变。在条形码读取过程中利用误差校正功能来恢复传感器信息。

技术领域

本公开一般地涉及二维条形码内的编码的信息。例如，本公开涉及用于将预印的信息与二维条形码内的动态编码的传感器信息组合在一起的方法、系统和装置。

背景技术

条形码是对数据的光学机器可读的表示。二维(2D)条形码(例如，QR码的数据矩阵)是在条形码中表示信息的二维方式。2D条形码可以在每单位面积内比一维条形码表示更多数据。条形码有多个用途，包括记录存货、跟踪递送、将产品与定价文件进行匹配、以及向用户提供信息。对于某些系统，从条形码进行数据恢复可能是系统级至关重要的。许多条形码技术提供了强大的误差校正功能，并且通常情况下，使用重复的条形码或更大尺寸的条形码可以增强数据恢复能力。然而，可用于条形码的空间在许多方面可能受到限制。而且，当前的条形码技术可以如现在所公开的那样得以改进。

发明内容

本公开提供了用于提供和读取包括动态环境的数据的2D条形码的新颖且具创造性的系统、方法和装置，其中该条形码的模块可以响应于环境的条件而改变状态。在本公开的示例性方面中，一种传感器增强的二维条形码，包括：基板；设置在基板上的二维误差校正条形码符号；设置在基板上的呈永久色状态的第一层；以及设置在基板上的第二层。该条形码符号还包括多个模块，这些模块可选地是正方形、矩形、或圆形的，每个模块具有第一颜色状态或第二颜色状态之一。第二层可选地是通过以传感器染料模块图案套印第一层来设置的，该传感器染料模块图案包含传感器数字信息。该第二层还包括具有如下化学物质的传感器染料，该化学物质被配置为响应于环境的、物理的或生物的条件的出现而经历化学的或物理的状态改变以使得传感器染料的颜色状态发生改变，从而改变多个模块的子集的颜色状态。

根据本公开的另一示例性方面，制品包括药品、生物制品、或食品，优选地为疫苗；容纳药品、生物制品、或食品的容器，优选地为疫苗小瓶；以及设置在容器上或容器中的传感器增强的二维条形码符号优选地被应用于容器的外表面。

根据本公开的另一示例性方面，一种读取传感器增强的二维条形码符号的方法，包括：扫描并光学地处理传感器增强的二维条形码符号的图像，其包括从扫描的传感器增强的二维条形码符号的模块构建扫描二进制位图。该方法还包括从扫描二进制位图构建符号码字序列。然后，优选地通过对符号码字序列使用误差校正处理来从符号码字序列中恢复底层数据码字，误差校正处理优选地是里德-所罗门码。接下来，处理底层数据码字以形成底层符号码字序列。该方法还包括从底层符号码字序列、从扫描二进制位图构建底层二进制位图，该底层二进制位图优选地在大小上等于扫描二进制位图。可以在每个位位置处对扫描二进制位图和底层二进制位图执行异或运算以形成传感器数字信息位图。可选地，该方法包括：处理传感器数字信息位图以恢复包含二进制编码的传感器数据的二进制信息序列，优选地通过将二进制信息序列作为误差校正码序列进行处理，并利用误差校正处理来恢复二进制编码的传感器数据。该误差校正码优选地选自由以下各项构成的组：汉明(Hamming)码、博斯-查德胡里-霍昆格母(Bose-Chaudhuri-Hocquenghem，BCH)码、格雷(Golay)码、单码、雷德-密勒(Reed-Muller)码、法尔(Fire)码、卷积码、以及雷德-所罗门(Reed-Solomon)码。