Der Data Matrix Code

Allgemein

Der "Data Matrix Code" ist neben dem PDF417 wohl der bekannteste Vertreter der 2D-Code Familie. Wobei es sich beim DataMatrix um einen reinen Matrixcode und nicht über einen so genannten Stapelcode handelt.  Er wird gerne für dauerhafte Direktbeschriftungen auf z. B. Werkzeugen, Motor-, Triebwerksteilen und chirurgischen-medizinischen Instrumenten verwendet. Der Data Matrix Code wird auch mehr und mehr in der Produktion, im Automobilbau, bei chemischen und biomedizinischen Analysegeräten wie auch im Dokumentenhandling verwendet. Die aktuellste und sicherste Version ist der Data Matrix Code ECC 200. Die Größe des rechteckigen Codes ist variabel, die Symbol-Elemente sind quadratisch.
 

Aufbau des Data Matrix

	Der Finder, die feste Begrenzungslinie (’Ecke’). Dieser dient zur Mustererkennung und wird für die Berechnung der Drehlage des Data Matrix Codes verwendet.
	Die nicht geschlossenen Grenze (gegenüberliegende Ecke). Diese offene Ecke wird zur Identifizierung der Anzahl von Zeilen und Spalten benutzt. Das ist die sogenannte „Matrixdichte“. Beim ECC 200 ist das Element in der oberen rechten Ecke weiß.
	Der Speicherbereich. Dieser enthält die binäre Information in codierter Form. Je nach Zellengröße definiert sich auch die Anzahl der möglichen Information.
	Die 'Ruhezone'. Diese leere Zone umgibt den Data Matrix Code. Sie enthält weder Informationen noch wird sie zur Orientierung verwendet. Die Breite der Ruhezone beträgt ein Feld bzw. eine Zeile.

Zur Orientierung des Codes wird als Suchelement die Ecke verwendet, die aus einer waagrechten und senkrechten Begrenzungslinie besteht. Bei größeren Codes kommen auch so genannte Gitter-Ausrichtungsbalken zum Einsatz. Mit diesem Code lassen sich bis zu 1558 ASCII-Zeichen und Sonderzeichen (erweiterter Zeichensatz, 8 bit) bzw. 2334 ASCII-Zeichen (7 bit) oder 3116 Ziffern codieren. Die Reed-Solomon-Fehlerkorrektur bietet eine hohe Datensicherheit. Eine Rekonstruktion des Dateninhaltes ist selbst dann noch möglich wenn Teile des Codes überdeckt oder zerstört wurden.


Vorteile des Data Matrix
- Flexibel in der Anwendungs-Größe
- Sehr hohe Informationsdichte auf kleinstem Raum
- Jeder Lesewinkel ist problemlos möglich
· geringste Anforderungen an Farbkontrast und Druckqualität und somit auch für Direktbeschrifter
  (z.B. Laserbeschrifter oder Nadelpräger) geeignet damit geringerer Kontrast als bei Barcode nötig
- Fehlerkorrektur durch "Reed-Solomon"-Algorithmus - es können bis zu 25 % des Codes zerstört sein.


Anwendungsbeispiele
- Lesen von dauerhaften Direktbeschriftungen (z.B. auf Werkzeugen, Motorenbauteile, Triebwerksteile, 
  chirurgisch-medizinische Instrumente etc.)
- Produktion / Fertigung (Kennzeichnung von elektronischen Bauteilen, Werkzeuge)
- Chemische und biomedizinische Analysegeräte
- Elektronische Leiterplatten
- Pharmazeutische Kleinverpackungen
- Warenein-/ausgangkontrolle
- Spezielle Zutrittskontrolle
- Diskrekte Kennzeichnung (z.B. Dokumente oder Personalkarten)
- Mail-, Brief-, Dokumentenverfolgung

Erzeugung eines Data Matrix Codes
Data Matrix Codes können mit den meisten Etiketten- und Laserdruckern problemlos erstellt werden. Dabei wird der Code auf ein herkömmliches Etikett oder ein Papier gedruckt. Etikettendrucker haben in der Regel 2D Codes in Ihrer Druckersprache bereits implementiert, so dass statt großer Grafikdaten nur eine Kommandozeile geschrieben werden muss. Alternativ unterstützen Etikettendrucker heute auch Standard Windowstreiber, so dass der Einrichtungsaufwand sehr gering ist. In diesem Fall verhält sich die Codeerzeugung so, dass die Codes als Grafik an den Drucker geschickt werden. Für die Direktkennzeichnung auf beispielsweise Motorteile, Platinen, etc. werden meist Laserkennzeichnungssysteme genutzt, die den Code per Laser direkt auf das Teil brennen. Eine ganz besondere Art ist das "nageln" des Codes. Dabei werden die Dots in das Material quasi geprägt.


Beispiel Dot-Code

Lesen eines Data Matrix Codes
Im Unterschied zu 1D-Barcodes wird beim 2D-Barcode auf jeden Fall ein "Kamerasystem" zur Erfassung und Auswertung benötigt. Dabei wird die Information mit einer Kamera zweidimensional erfasst und ausgewertet. Hierfür müssen 2D-Barcodes mit einer Lichtquelle flächig beleuchtet werden, das vom 2D-Barcode reflektierende Licht wird dann auf einer "Bildebene" z. B. einem CMOS-Sensor abgebildet und ausgewertet.

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Wieviele Daten bei welchem Data Matrix?

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