基于二維碼的產(chǎn)品真?zhèn)巫R別系統(tǒng)設(shè)計

張浩琳 徐世許 云善起

摘? 要：為滿足生產(chǎn)企業(yè)和廣大用戶快速鑒別產(chǎn)品真?zhèn)蔚男枨螅O(shè)計一款基于二維碼的產(chǎn)品真?zhèn)巫R別系統(tǒng)。將Visual Basic軟件中的MSComm控件、上位機(jī)、稱重儀表、掃碼槍組合使用建立RS232C串口通信，以獲取產(chǎn)品的毛重、凈重信息，并將產(chǎn)品信息和重量信息合并生成產(chǎn)品二維碼。用戶購買產(chǎn)品后，可通過企業(yè)微信公眾號掃描產(chǎn)品二維碼，利用新浪云數(shù)據(jù)庫查詢產(chǎn)品信息并進(jìn)行比對，以此鑒別產(chǎn)品真?zhèn)巍?/p>

關(guān)鍵詞：鑒別產(chǎn)品真?zhèn)?二維碼;Visual Basic;微信公眾號;云數(shù)據(jù)庫

中圖分類號：TP29;TP311 ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2096-4706（2022）01-0001-05

Abstract： In order to meet the needs of manufacturers and users to quickly identify the authenticity of products， a product authenticity identification system based on QR code is designed. The MSComm control in Visual Basic software， host computer， weighing instrument and code scanning gun are combined to establish RS232C serial communication to obtain the gross weight and net weight information of the product， and the product information and weight information are combined to generate the product QR code. After purchasing the product， users can scan the product QR code through the WeChat official account， query the product information and compare it with the Sina cloud database， so as to identify the authenticity of the product.

Keywords： product authenticity identification; QR code; Visual Basic; WeChat official account; cloud database

0? 引? 言

在市場經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的同時，假冒偽劣產(chǎn)品的生產(chǎn)和流通也日益猖獗，不僅侵犯了產(chǎn)品開發(fā)者的合法權(quán)益，而且嚴(yán)重?fù)p害了商家和用戶的利益。為此，積極打擊假冒偽劣，構(gòu)建產(chǎn)品溯源追蹤真?zhèn)巫R別系統(tǒng)對社會發(fā)展有著十分重大的意義。

產(chǎn)品個性化防偽標(biāo)志的創(chuàng)建是現(xiàn)代產(chǎn)品防偽的主要手段。然而，隨著偽造技術(shù)的不斷提高，個性化防偽標(biāo)志已無法用于鑒別市場上流通的高級假冒偽劣產(chǎn)品[1]，防偽二維碼在此情境下應(yīng)運(yùn)而生。近年來，有“移動數(shù)據(jù)庫”之稱的二維碼占據(jù)產(chǎn)品防偽市場的重要地位，成為當(dāng)代主流的防偽方式。與傳統(tǒng)的個性化防偽標(biāo)志不同，生產(chǎn)商可以將大量與產(chǎn)品相關(guān)的數(shù)據(jù)信息存放到二維碼中，利用二維碼標(biāo)簽打印系統(tǒng)逐一生成產(chǎn)品標(biāo)簽。二維碼標(biāo)簽打印系統(tǒng)能夠自動獲取、存放和管理生產(chǎn)稱重數(shù)據(jù)，極大地提高了企業(yè)智能化管理水平。用戶只需使用相應(yīng)的手機(jī)軟件掃描產(chǎn)品標(biāo)簽上的二維碼，即可獲取產(chǎn)品檢驗(yàn)信息，與標(biāo)簽上的產(chǎn)品信息進(jìn)行對比，借此判斷產(chǎn)品的真?zhèn)蝃2，3]。

就產(chǎn)品防偽而言，當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的是電碼防偽。常見的防偽鑒別方法有兩種：電話客服查詢和短信驗(yàn)證碼查詢。但這種防偽技術(shù)的應(yīng)用對中小企業(yè)來說成本太高，對用戶來說兩種查詢方式也極為不便。相較于電碼防偽技術(shù)，二維碼防偽成本低，檢驗(yàn)方法便捷，是中小型企業(yè)的不二之選。目前，基于二維碼的產(chǎn)品真?zhèn)巫R別系統(tǒng)已成功應(yīng)用于青島某銅管廠，方便用戶鑒別假冒偽劣產(chǎn)品[4]。系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，維護(hù)了企業(yè)和用戶的正當(dāng)利益。

1? 系統(tǒng)硬件

1.1? 稱重儀表

IND245是METTLER TOLEDO公司開發(fā)的一款多功能稱重儀表，可用于包括計數(shù)、檢重在內(nèi)的多種標(biāo)簽打印應(yīng)用領(lǐng)域。IND245的儀表主板上主要包含稱重標(biāo)簽打印標(biāo)準(zhǔn)程序，其是在IND245儀表的基礎(chǔ)上開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)化程序，在大規(guī)模制造行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，在稱重環(huán)節(jié)進(jìn)行數(shù)據(jù)記載，為產(chǎn)品的追蹤溯源提供便利，增加企業(yè)產(chǎn)能[5，6]。

IND245稱重標(biāo)簽打印標(biāo)準(zhǔn)程序具有以下優(yōu)勢：

（1）簡單便捷的操作。界面使用中文軟件圖標(biāo)，簡潔明了，使用數(shù)字鍵和字母鍵可以輕松編輯儀表的有關(guān)信息。

（2）靈活的應(yīng)用。標(biāo)簽多元化，提供普通稱重、計數(shù)稱重以及稱重檢重標(biāo)簽，同時支持用戶編輯條碼格式。

（3）超強(qiáng)的可擴(kuò)展性。標(biāo)簽打印機(jī)可以使用不同的標(biāo)準(zhǔn)，支持網(wǎng)絡(luò)上傳數(shù)據(jù)的同時還支持掃碼槍輸入和報警燈輸出。

1.2? 掃碼槍

在對掃碼槍進(jìn)行選型時，應(yīng)注重其電學(xué)參數(shù)，如輸入電壓、工作電流、額定功耗、主機(jī)系統(tǒng)接口、靜電防護(hù);考慮外部條件，如工作溫濕度、抗振動強(qiáng)度;重視掃描性能，如掃描類型、分辨率、視場角、解碼能力等。除了電學(xué)參數(shù)、外部條件和掃描性能之外，掃碼槍還應(yīng)滿足以下要求：

（1）可實(shí)現(xiàn)較遠(yuǎn)距離的數(shù)據(jù)傳輸。

（2）具有較強(qiáng)的抗干擾能力（伺服干擾和電源中的高次諧波干擾）。

（3）可實(shí)行動態(tài)掃碼。

（4）可實(shí)現(xiàn)快速的數(shù)據(jù)傳遞。

（5）較暗環(huán)境中可實(shí)現(xiàn)自動補(bǔ)光。

根據(jù)以上對掃碼槍參數(shù)、性能以及要求的分析，本系統(tǒng)采用霍尼韋爾Honeywell 3310G型號掃碼槍[7]。該掃碼槍具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）提高生產(chǎn)效率。提供高性能條碼掃描，無須選擇不安全的電纜，從而創(chuàng)造一個更安全的工作環(huán)境。局域網(wǎng)內(nèi)部集成，使信息傳遞更加安全。

（2）出色的掃描性能。采用多線光柵掃描，運(yùn)用此掃描方法時掃碼槍無須精準(zhǔn)對向條碼。激光掃描垂直化，在首次讀取條碼時即能精準(zhǔn)地獲取最小的、堆疊緊密和質(zhì)量較差的打印條碼。

（3）耐用性達(dá)到新的高度。掃碼槍和支撐裝置均做了防濺化處理，堅(jiān)固耐用，使用壽命大大延長。

1.3? 標(biāo)簽打印機(jī)

采用TSC公司生產(chǎn)的MX240P系列條形碼打印機(jī)，機(jī)身采用鋁合金設(shè)計，可以出色地進(jìn)行長時間高強(qiáng)度的標(biāo)簽打印。MX240P系列的彩色觸控面板和六個操作按鈕使操作更加簡單便捷、標(biāo)簽耗材最大外徑為20.32厘米，大大加長了持續(xù)打印時間，降低了標(biāo)簽更換頻率[8]。

2? 二維碼標(biāo)簽打印系統(tǒng)

2.1? 二維碼簡介

二維碼是在一維條形碼基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，可以在水平和垂直兩個方向同時展示信息的條碼。二維碼使用黑白矩形，與二進(jìn)制的0和1相對應(yīng)，以存放數(shù)據(jù)[9，10]。

目前使用較多的二維碼是QR碼，利用矩形的深淺顏色來展示信息，深顏色代表1，淺顏色代表0。QR碼使用便利，儲存性能優(yōu)越，應(yīng)用范圍較廣。二維碼樣例如圖1所示。

2.2? 系統(tǒng)設(shè)計

2.2.1? 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)硬件由IND245稱重儀表、霍尼韋爾掃碼槍、條碼打印機(jī)以及TSC標(biāo)簽打印機(jī)組成。由于不能在凈重稱重完畢后即刻進(jìn)行毛重稱重，因此必須將產(chǎn)品的凈重信息生成條碼，進(jìn)行二次包裝時，會將產(chǎn)品對應(yīng)的條碼與產(chǎn)品一起包裝。在進(jìn)行毛重稱重時，通過Visual Basic軟件中的MSComm控件、上位機(jī)、稱重儀表和掃碼槍建立RS232C串口通信，以獲取產(chǎn)品的毛重和凈重信息，并將相應(yīng)的信息錄入到計算機(jī)中。毛重數(shù)據(jù)信息通過RS232C通信發(fā)送到上位機(jī)，解析存放數(shù)據(jù)之后完成標(biāo)簽打印，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

二維碼標(biāo)簽打印系統(tǒng)的管理由SQL Server 2008數(shù)據(jù)庫和VB6.0共同完成。ADO（ActiveX Data Objects， ActiveX數(shù)據(jù)對象）是Microsoft提出的應(yīng)用程序接口，在VB6.0編程環(huán)境下可以通過ADO方式訪問SQL Server數(shù)據(jù)庫[11，12]。系統(tǒng)將產(chǎn)品名稱、生產(chǎn)日期、重量等信息存放到數(shù)據(jù)庫中，通過VB6.0連接完成對數(shù)據(jù)的操作。

2.2.2? 系統(tǒng)工作流程

在進(jìn)行生產(chǎn)時，第一步要獲取產(chǎn)品的凈重數(shù)據(jù)，智能稱重儀表IND245能夠在稱重完成后利用已經(jīng)連接在智能稱重儀表上的條碼打印機(jī)自動打印該產(chǎn)品的重量數(shù)據(jù)，接下來將條碼貼在產(chǎn)品上完成下一步驟的包裝。使用掃碼槍來掃描條碼，將產(chǎn)品的凈重信息發(fā)送到上位機(jī)，然后再稱量產(chǎn)品毛重，上位機(jī)在獲取毛重數(shù)據(jù)后，生成打印標(biāo)簽的界面，實(shí)現(xiàn)打印機(jī)自動打印標(biāo)簽的功能，然后再將標(biāo)簽貼在外包裝上。在每天的工作結(jié)束后，可以導(dǎo)出當(dāng)日的產(chǎn)品信息上傳到云端。買家購買產(chǎn)品后，利用商家的微信公眾號掃描產(chǎn)品二維碼，即可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品真?zhèn)尾樵儯瑯?biāo)簽打印界面如圖3所示。

2.2.3? 系統(tǒng)程序設(shè)計

系統(tǒng)的程序設(shè)計包括兩個部分：一是數(shù)據(jù)的接收處理，二是生成涵蓋產(chǎn)品信息的二維碼。下面介紹系統(tǒng)程序設(shè)計內(nèi)容：

（1）數(shù)據(jù)傳輸與標(biāo)簽自動打印。在生產(chǎn)現(xiàn)場，上位機(jī)與儀表之間通過RS232實(shí)現(xiàn)信息交互。上位機(jī)處理接收到的稱重字符串，得到毛重數(shù)據(jù)信息并在上位機(jī)監(jiān)控界面實(shí)時顯示。掃描儀與上位機(jī)之間以RS232方式通信，使用MSComm控件完成串行端口數(shù)據(jù)傳輸和接收，以事件驅(qū)動方式處理串行端口交互[13，14]。

使用掃碼槍之前需要對應(yīng)用進(jìn)行配置，配置為手動觸發(fā)模式，且識別128碼，可一次讀取4個碼，4個碼按照從上至下的順序輸出（碼的長度分別為14、6、10、12），輸出碼之間沒有分隔符[15]。配置碼如圖4所示，依次掃描3個配置碼即可完成配置。第一個碼可用于將掃碼槍設(shè)置為手動觸發(fā)模式（向端口發(fā)送16540D開啟掃碼槍，發(fā)送16550D關(guān)閉掃碼槍），第二個碼表示啟動順序輸出模式，第三個碼表示順序輸出的具體配置。

掃碼槍配置完成后，需要對串口進(jìn)行相應(yīng)的配置才能完成與上位機(jī)的正常通信[16]。對端口、波特率、奇偶校驗(yàn)位、停止位進(jìn)行設(shè)置，同時清空接收（發(fā)送）緩沖區(qū)，以為下次接收數(shù)據(jù)幀做準(zhǔn)備。串口配置程序核心代碼為：

MSComm1.CommPort=1? //設(shè)置串口為端口1

MSComm1.Settings=”115200，N，8，1”? ? //設(shè)置波特率：115200，無校驗(yàn)，數(shù)據(jù)位：8，停止位：1

MSComm1.InputMode=0? //數(shù)據(jù)通過Input屬性以文本形式取回

MSComm1.InputLen=0? //設(shè)置從緩沖讀取一次讀取的數(shù)據(jù)長度，0表示全部讀取

MSComm1.InBufferCount=0? //清空接收緩沖區(qū)

MSComm1.outBufferCount=0? //清空發(fā)送緩沖區(qū)

MSComm1.RThreshold=1? //每當(dāng)緩沖區(qū)接收到一個字節(jié)，就產(chǎn)生一次OnComm事件

MSComm1.PortOpen=True? //打開串口

讀取凈重數(shù)據(jù)時，利用無線掃碼槍掃碼，以RS232串口通信方式將凈重數(shù)據(jù)發(fā)送到上位機(jī)，經(jīng)過上位機(jī)的數(shù)據(jù)處理后添加到產(chǎn)品標(biāo)簽的相應(yīng)位置上。在上位機(jī)軟件中，用數(shù)據(jù)傳輸完成的觸發(fā)信號作為計時器的觸發(fā)條件，等待凈重、毛重讀取結(jié)束，生成二維碼后控制打印機(jī)進(jìn)行打印。

（2）產(chǎn)品數(shù)據(jù)生成二維碼。對工廠進(jìn)行實(shí)地考察，本文選擇QR碼完成設(shè)計。二維碼的生成過程極為復(fù)雜，主要步驟包括數(shù)據(jù)編碼、糾錯編碼、形成最終數(shù)據(jù)信息和掩膜[15]，流程圖如圖5所示。

3? 產(chǎn)品真?zhèn)巫R別系統(tǒng)設(shè)計

通過微信公眾號完成產(chǎn)品真?zhèn)巫R別系統(tǒng)的前端程序設(shè)計，通過新浪云平臺完成產(chǎn)品真?zhèn)巫R別系統(tǒng)的后臺程序設(shè)計。

3.1? 前端程序的開發(fā)

通過微信公眾平臺上的自定義菜單完成公眾號的界面設(shè)計。菜單創(chuàng)建完成后，若要實(shí)現(xiàn)各自的功能則需配備相應(yīng)的響應(yīng)動作，包括發(fā)送信息、轉(zhuǎn)到目標(biāo)網(wǎng)頁[17]，公眾號界面如圖6所示。

根據(jù)公司要求，從用戶使用便利性以及界面美觀性角度出發(fā)，制作了如圖7所示的自定義菜單。此菜單功能不僅能滿足廠家要求，還為公司的用戶提供了極大的便利。菜單創(chuàng)建完成后進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置。選擇微信公眾平臺后臺的“開發(fā)者中心”—“修改配置”進(jìn)行配置，這樣就完成了配置并啟用服務(wù)器[18]。

3.2? 后臺程序設(shè)計

新浪云平臺（SAE）是國內(nèi)第一個面向公眾的云計算平臺，SAE首選的支持語言為Web開發(fā)語言PHP[19，20]。

所編寫的后臺代碼為微信公眾號功能提供支持，只有將開發(fā)好的程序上傳至SAE才能夠被微信用戶訪問。這里重點(diǎn)介紹防偽功能的代碼實(shí)現(xiàn)。

用戶通過掃碼驗(yàn)貨時，系統(tǒng)先將掃碼信息轉(zhuǎn)換為字符，然后截取關(guān)鍵字段并與數(shù)據(jù)庫中存儲的內(nèi)容進(jìn)行比對，以驗(yàn)證產(chǎn)品真?zhèn)巍?/p>

通過Notepad++軟件將完成的代碼保存為.php形式（UTF-8無BOM格式編碼），壓縮為ZIP格式后上傳至云數(shù)據(jù)庫。然后再將SQL Server中的產(chǎn)品信息上傳至云數(shù)據(jù)庫，產(chǎn)品真?zhèn)巫R別系統(tǒng)即構(gòu)建完成。

4? 產(chǎn)品真?zhèn)巫R別系統(tǒng)測試

產(chǎn)品真?zhèn)巫R別系統(tǒng)設(shè)計完成后，在公眾號內(nèi)進(jìn)行查詢測試。查詢時，系統(tǒng)會發(fā)送查詢次數(shù)、查詢結(jié)果、產(chǎn)品名稱、牌號、規(guī)格、生產(chǎn)日期、毛重、卷號、生產(chǎn)許可證號等信息。同一產(chǎn)品的二維碼被重復(fù)查詢時，查詢的次數(shù)會顯示在公眾號聊天界面，多次查詢界面如圖8所示。

查詢次數(shù)過多時，會提示“注意！查詢次數(shù)過多有可能是仿品！”，查詢界面如圖9所示。

如果用戶掃描的二維碼不能在云數(shù)據(jù)庫中找到對應(yīng)的產(chǎn)品信息，公眾號會提示“很遺憾，數(shù)據(jù)庫中沒有此產(chǎn)品”，表示此二維碼代表的產(chǎn)品為仿品，用戶應(yīng)聯(lián)系公司及時處理，提示界面如圖10所示。

用戶掃描到錯誤的二維碼時，公眾號會發(fā)送“您掃描的不是正確的二維碼”的異常信息，如圖11所示。

還有一種情況就是用戶掃描二維碼，微信公眾號信息顯示該產(chǎn)品為公司產(chǎn)品，但是產(chǎn)品信息與標(biāo)簽信息不對應(yīng)，此時用戶可聯(lián)系公司進(jìn)行產(chǎn)品更換，產(chǎn)品打印標(biāo)簽效果如圖12所示。

經(jīng)過對用戶在二維碼掃描中可能遇到的各種問題的測試，成功驗(yàn)證了產(chǎn)品真?zhèn)巫R別系統(tǒng)的便捷性和可靠性。

5? 結(jié)? 論

本文研究的產(chǎn)品真?zhèn)巫R別系統(tǒng)依托二維碼，以METTLER TOLEDO稱重儀表、掃碼槍和標(biāo)簽打印機(jī)為硬件基礎(chǔ)，使用微信公眾平臺、SAE、VB以及Notepad++等軟件實(shí)現(xiàn)界面的設(shè)計和編程。系統(tǒng)已成功應(yīng)用于青島某銅管公司，解決了原有生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理不足的問題，提高了自動化程度和生產(chǎn)效率，同時實(shí)現(xiàn)了打擊假冒偽劣商品，維護(hù)企業(yè)和用戶切身利益的目的，對行業(yè)內(nèi)一些類似問題的解決提供參考，具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

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作者簡介：張浩琳（1996—），男，漢族，山東煙臺人，碩士研究生在讀，研究方向：計算機(jī)控制技術(shù)。