二維碼與RFID融合技術(shù)在復(fù)雜樣品檢驗(yàn)流程中的協(xié)同應(yīng)用研究

摘" 要：伴隨著樣品種類和檢驗(yàn)需求的日益多樣化，傳統(tǒng)的檢驗(yàn)方法面臨著信息采集滯后、流程[A2] 煩瑣等問(wèn)題，需要一種更加高效的技術(shù)手段。二維碼與無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)（Radio Frequency Identification，RFID[A3] ） 融合技術(shù)通過(guò)結(jié)合各自的優(yōu)勢(shì)，在樣品的全生命周期內(nèi)提供了精確的追蹤、信息管理和數(shù)據(jù)交換方案，優(yōu)化了檢驗(yàn)流程。二維碼在信息存儲(chǔ)與讀取速度上的高效性與RFID[A4] 的自動(dòng)識(shí)別與遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸特性相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)樣品的實(shí)時(shí)監(jiān)控和數(shù)據(jù)精準(zhǔn)采集[A5] ，提高了檢驗(yàn)結(jié)果的自動(dòng)化處理能力。二維碼與RFID融合技術(shù)在復(fù)雜樣品檢驗(yàn)中的應(yīng)用前景廣闊，具有廣泛的行業(yè)推廣價(jià)值與應(yīng)用潛力。

關(guān)鍵詞：二維碼" 無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)" 復(fù)雜樣品" 樣品檢驗(yàn)" 自動(dòng)化

Research on the Collaborative Application of QR Code and RFID Fusion Technology in Complex Sample Inspection Processes

WANG Guoshuang ZHANG Yan LIU Boyang

Shenyang Product Quality Supervision and Inspection Institute， Shenyang， Liaoning Province， 110022 China

Abstract： With the increasing diversity of sample types and testing requirements， traditional testing methods are facing problems such as lagging information collection and cumbersome processes requiring a more efficient technical means. The integration of QR code and Radio Frequency Identification （RFID） technology combines their respective advantages to provide accurate tracking， information management， and data exchange solutions throughout the entire life cycle of samples， optimizing the testing process. The combination of the high efficiency of information storage and reading speed in QR code with the automatic recognition and remote data transmission characteristics of RFID can achieve real-time monitoring of samples and accurate data collection， improving the automated processing capability of inspection results. The integration of technology of QR code and RFID has broad application prospects in complex sample inspection， and has extensive industry promotion value and application potential.

Key Words： QR code; Radio frequency identification; Complex sample; Sample inspection; Automation

復(fù)雜樣品檢驗(yàn)流程在現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室和生產(chǎn)環(huán)境中扮演著至關(guān)重要的角色。隨著樣品類型日益復(fù)雜，傳統(tǒng)的檢驗(yàn)手段在信息處理與流程管理上逐漸暴露出不足。二維碼[A6] 與無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)（Radio Frequency Identification，RFID[A7] ） 融合技術(shù)[A8] [A9] 作為信息識(shí)別與自動(dòng)化管理的先進(jìn)手段，在多個(gè)領(lǐng)域中已取得顯著應(yīng)用成效。這兩種技術(shù)各具優(yōu)勢(shì)：二維碼在信息存儲(chǔ)密度和數(shù)據(jù)讀取速度方面表現(xiàn)出色；RFID憑借其非接觸式自動(dòng)識(shí)別和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶匦裕軌驅(qū)崿F(xiàn)高效、精準(zhǔn)的信息交換。[A10] 但二者在復(fù)雜樣品檢驗(yàn)中的獨(dú)立應(yīng)用仍存在局限，難以滿足日益復(fù)雜的檢驗(yàn)需求，二維碼[A11] 與RFID融合技術(shù)的協(xié)同應(yīng)用成為解決這一問(wèn)題的關(guān)鍵。將二者的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，在樣品的全生命周期內(nèi)實(shí)現(xiàn)信息的準(zhǔn)確采集、實(shí)時(shí)追蹤與自動(dòng)反饋，有效提升檢驗(yàn)流程的整體效率與準(zhǔn)確性。

1 [A12] 二維碼與RFID技術(shù)的基礎(chǔ)原理與特點(diǎn)

1.1 二維碼技術(shù)原理與發(fā)展

二維碼的基本原理是利用黑白條紋編碼，借助掃描設(shè)備，通過(guò)反射光線的強(qiáng)弱變化來(lái)讀取信息。條形碼包含了一定數(shù)量的縱向條形和空白部分，利用條形的寬度和排列順序來(lái)表示數(shù)字或字符信息。二維碼是一種較為復(fù)雜的技術(shù)，能夠在兩個(gè)維度上存儲(chǔ)信息，二維碼利用圖像中的黑白矩陣來(lái)表示數(shù)據(jù)，掃描設(shè)備通過(guò)識(shí)別二維碼中的位置標(biāo)記和數(shù)據(jù)模式，獲取更為豐富的信息。

二維碼技術(shù)從最早的單純條形碼發(fā)展到今天的二維碼，經(jīng)歷了信息容量逐漸增大、掃描速度逐步提高的過(guò)程。近年來(lái)，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和智能設(shè)備的發(fā)展，二維碼技術(shù)也向著更智能、更多功能的方向發(fā)展。未來(lái)，二維碼技術(shù)將不斷融合其他技術(shù)，提升其在各行業(yè)中的應(yīng)用潛力。

1.2" RFID技術(shù)原理與應(yīng)用

RFID[A13] 技術(shù)是一種通過(guò)射頻信號(hào)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和識(shí)別的技術(shù)。RFID系統(tǒng)主要由標(biāo)簽、讀取器和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)組成。RFID標(biāo)簽分為主動(dòng)標(biāo)簽和被動(dòng)標(biāo)簽兩種類型，它們?cè)跀?shù)據(jù)讀取時(shí)無(wú)需直接接觸或視距讀取，具備非接觸式和遠(yuǎn)距離識(shí)別的特點(diǎn)，適用于環(huán)境復(fù)雜、無(wú)法靠近的場(chǎng)合。RFID的基本工作原理可以用以下方程[A14] 式[A15] 表示：

式（1）中：為標(biāo)簽與讀取器之間的功率傳輸效率；為發(fā)射信號(hào)的功率；為標(biāo)簽與讀取器之間的距離，功率傳輸效率與距離的平方成反比，所以，在一定的發(fā)射功率下，RFID系統(tǒng)的識(shí)別距離隨著標(biāo)簽與讀取器之間距離的增加而顯著降低。

RFID技術(shù)在多個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)得到廣泛認(rèn)可。在供應(yīng)鏈管理中，RFID標(biāo)簽?zāi)軌驅(qū)崟r(shí)記錄產(chǎn)品的流通信息，從生產(chǎn)、倉(cāng)儲(chǔ)到運(yùn)輸?shù)拿總€(gè)環(huán)節(jié)都可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化追蹤和管理[1] 。在醫(yī)療領(lǐng)域，RFID標(biāo)簽被用來(lái)對(duì)病人的身份、藥品和醫(yī)療設(shè)備進(jìn)行追蹤，確保病人的安全與治療的準(zhǔn)確性。

1.3 二維碼與RFID的融合優(yōu)勢(shì)

二維碼技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于成本低、存儲(chǔ)信息量大、易于集成到各種系統(tǒng)中， RFID的優(yōu)勢(shì)在于其無(wú)[A16] 須直接接觸、遠(yuǎn)距離讀取、適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境的能力。在二者的融合技術(shù)中，二維碼通常用于信息的存儲(chǔ)和展示，其便于人眼識(shí)別并能夠在二維空間中存儲(chǔ)較大的信息量；RFID則提供了實(shí)時(shí)追蹤與遠(yuǎn)距離讀取的能力。在復(fù)雜樣品檢驗(yàn)流程中，二維碼與RFID的融合能夠有效解決傳統(tǒng)檢驗(yàn)方式中存在的諸多問(wèn)題，二者結(jié)合后，信息傳輸?shù)乃俣扰c準(zhǔn)確性極大提高，有助于提升檢驗(yàn)流程的自動(dòng)化水平和協(xié)同效能。

2 二維碼與RFID融合技術(shù)在樣品檢驗(yàn)中的應(yīng)用

2.1 樣品追蹤與管理

傳統(tǒng)的樣品追蹤依賴人工記錄與手動(dòng)標(biāo)識(shí)，這既增加了管理的復(fù)雜性，又容易發(fā)生信息丟失和記錄錯(cuò)誤。二維碼和RFID技術(shù)的融合為樣品的全程追蹤提供了更為高效、精準(zhǔn)的解決方案。RFID技術(shù)能夠在樣品采集階段將每一個(gè)樣品與唯一的電子標(biāo)簽進(jìn)行綁定，每個(gè)RFID標(biāo)簽都包含了一個(gè)獨(dú)一無(wú)二的標(biāo)識(shí)符，能夠存儲(chǔ)與樣品相關(guān)的關(guān)鍵信息。當(dāng)樣品進(jìn)入檢驗(yàn)流程時(shí)，讀取器能夠自動(dòng)識(shí)別標(biāo)簽，實(shí)時(shí)更新樣品的狀態(tài)信息和位置，不需要人工干預(yù)[2]。在樣品管理方面，二維碼技術(shù)與RFID技術(shù)的結(jié)合能夠更好地實(shí)現(xiàn)信息同步與共享，二維碼可以用于樣品的手動(dòng)掃描，運(yùn)用在物理空間內(nèi)的樣品標(biāo)識(shí)方面，便于人員操作。

2.2 數(shù)據(jù)采集與實(shí)時(shí)監(jiān)控

二維碼和RFID技術(shù)的融合能夠在多個(gè)環(huán)節(jié)中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)化采集與實(shí)時(shí)監(jiān)控，減少人工干預(yù)，從而避免數(shù)據(jù)丟失或錯(cuò)誤。其中，RFID技術(shù)的最大優(yōu)勢(shì)為其非接觸式識(shí)別特性，無(wú)[A17] 須[A18] 直接接觸，就可以自動(dòng)獲取樣品信息，并且能夠?qū)⑦@些信息實(shí)時(shí)傳至計(jì)算系統(tǒng)內(nèi)。相比傳統(tǒng)的一維條形碼，二維[A19] 碼可以存儲(chǔ)更多的信息，在復(fù)雜樣品檢驗(yàn)中，二維碼可以存儲(chǔ)包括樣品編號(hào)、來(lái)源、檢驗(yàn)項(xiàng)目、操作人員等更為豐富的內(nèi)容。在數(shù)據(jù)監(jiān)控方面，RFID和二維碼將二者的優(yōu)勢(shì)結(jié)合，可以在多種環(huán)境中進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。二維碼則可以提供更詳細(xì)的樣品信息，這些數(shù)據(jù)可以集中存儲(chǔ)在云端或企業(yè)內(nèi)部系統(tǒng)中，供相關(guān)人員實(shí)時(shí)查詢、分析和處理。

2.3 檢驗(yàn)結(jié)果的自動(dòng)化處理與反饋

在檢驗(yàn)結(jié)果的自動(dòng)化處理方面，RFID和維碼可以將每個(gè)樣品與其對(duì)應(yīng)的檢驗(yàn)數(shù)據(jù)直接關(guān)聯(lián)。檢驗(yàn)設(shè)備在分析樣品時(shí)[A20] ，RFID系統(tǒng)能夠自動(dòng)識(shí)別樣品的標(biāo)簽并提取相關(guān)信息；二維碼可以提供樣品在各個(gè)環(huán)節(jié)中的詳細(xì)歷史數(shù)據(jù)，確保檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的連續(xù)性和準(zhǔn)確性。二維碼和RFID技術(shù)的融合還可以[A21] 將檢驗(yàn)結(jié)果實(shí)時(shí)反饋給相關(guān)人員，檢驗(yàn)設(shè)備完成檢測(cè)后，結(jié)果可以自動(dòng)上傳至數(shù)據(jù)處理平臺(tái)，系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的規(guī)則自動(dòng)分析結(jié)果后生成報(bào)告[3]，其結(jié)果的自動(dòng)化處理處理流程如圖1[A22] [23] 所示。

在一些應(yīng)用場(chǎng)景中，檢驗(yàn)結(jié)果的反饋還可以直接與其他系統(tǒng)進(jìn)行交互，例如[A26] ：RFID與二維碼融合技術(shù)可以將檢驗(yàn)結(jié)果與倉(cāng)庫(kù)管理、庫(kù)存系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)接，自動(dòng)更新庫(kù)存狀態(tài)，確保樣品的檢驗(yàn)結(jié)果及時(shí)反映到庫(kù)存管理系統(tǒng)中。

3 二維碼與RFID技術(shù)在樣品檢驗(yàn)中的協(xié)同分析[A27]

3.1 協(xié)同應(yīng)用對(duì)檢驗(yàn)流程優(yōu)化的影響

復(fù)雜樣品檢驗(yàn)流程中，二維碼與RFID技術(shù)的協(xié)同應(yīng)用可以優(yōu)化檢驗(yàn)流程的多個(gè)環(huán)節(jié)，從而提升整體工作效率與數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。在樣品采集后，RFID標(biāo)簽可以實(shí)時(shí)記錄并傳輸樣品的身份信息；二維碼可以補(bǔ)充更為詳細(xì)的[A28] 數(shù)據(jù)信[A29] 息。樣品進(jìn)入檢驗(yàn)環(huán)節(jié)時(shí)，在二維碼與RFID標(biāo)簽協(xié)同作用下，保證了每個(gè)樣品的檢驗(yàn)狀態(tài)、位置和相關(guān)數(shù)據(jù)都能被準(zhǔn)確記錄并傳輸至中心管理平臺(tái)，優(yōu)化檢驗(yàn)流程，提高樣品合格率與檢驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性。此種協(xié)同應(yīng)用同時(shí)利用自動(dòng)化與數(shù)字化的手段，降低人工操作誤差和滯后，對(duì)[A30] 提高檢驗(yàn)效率與數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性有很大幫助[4]。

3.2 效能提升的技術(shù)路徑

在二維碼與RFID技術(shù)協(xié)同應(yīng)用的過(guò)程中，[A31] 能夠有效提升效能的路徑主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)采集效率、信息傳遞速度、檢驗(yàn)精度與、作流程的自動(dòng)化程度等方面。

3.2.1 數(shù)據(jù)采集效率提升

RFID技術(shù)通過(guò)非接觸式、遠(yuǎn)程讀取的方式，大幅度提高了樣品信息采集的速度，每個(gè)樣品的標(biāo)簽可以被RFID閱讀器瞬間識(shí)別和記錄，避免了傳統(tǒng)手動(dòng)掃碼過(guò)程中可能的漏掃與重復(fù)掃描問(wèn)題。

3.2.2 信息傳遞速度提升

[A33] RFID標(biāo)簽具備自動(dòng)實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù)的能力，能夠確保檢驗(yàn)過(guò)程中信息的即時(shí)反饋與更新。結(jié)合RFID技術(shù)，能夠?qū)㈧o態(tài)信息快速加載到系統(tǒng)中，提升了信息傳遞的速度和準(zhǔn)確性。

3.2.3 檢驗(yàn)精度與自動(dòng)化

[A34] 二維碼與RFID的融合能夠讓樣品的每一項(xiàng)數(shù)據(jù)都被自動(dòng)記錄，避免了人工錄入的錯(cuò)誤或延遲，信息的自動(dòng)化處理與實(shí)時(shí)監(jiān)控使檢驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性大大提升[5-6]。

4 結(jié)語(yǔ)

二維碼與RFID融合技術(shù)在復(fù)雜樣品檢驗(yàn)流程中的協(xié)同應(yīng)用展示了巨大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用潛力，這種技術(shù)的實(shí)施有效提升了檢驗(yàn)流程的效率、準(zhǔn)確性和透明度，明顯提升了樣品追蹤與管理、數(shù)據(jù)采集與實(shí)時(shí)監(jiān)控等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在樣品信息的自動(dòng)化采集和實(shí)時(shí)傳輸方面，二維碼與RFID各自的優(yōu)勢(shì)得到了充分發(fā)揮，通過(guò)降低人工操作的誤差，提高了數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性與準(zhǔn)確性。在技術(shù)的不斷成熟下，二維碼與RFID融合技術(shù)將在更多行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，如醫(yī)療、食品安全、物流等領(lǐng)域，推動(dòng)各行業(yè)的智能化、自動(dòng)化發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 鄭有根，王云平，魯濤.基于RFID及二維碼技術(shù)的航空維修工具管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].互聯(lián)網(wǎng)周刊，2024[A36] （7）：33-35.

[2] 吳曉慶，詹曉娟，胡峻豪.基于RFID和二維碼的食品安全溯源系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].高師理科學(xué)刊，2021，41（1）：32-35[A37] ，55.

[3] 張萬(wàn)全，梁嘉，孫成順，等.基于RFID與條形碼技術(shù)的煙草制絲香料廚房信息流轉(zhuǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].自動(dòng)化應(yīng)用，2024，65（22）：20-23.

[4] 陳勇，翁奕鵬，馮良.基于RFID+二維碼的高校資產(chǎn)盤點(diǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].計(jì)算機(jī)時(shí)代，20[A38] 23（2）：145-148.

[5]吳宇佳，楊義，鄧嘉偉.智能檢驗(yàn)檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[J].網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與應(yīng)用，2020（7）：72-74.

[6]陳倩，單志明，康鳳鳳，等.隨機(jī)質(zhì)控方案在不同檢測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)與臨床，2022，19（23）：3180-3184.