二维码标签打印及产品真伪识别系统设计

宋婷婷，徐世许，张 欢

（青岛大学 自动化与电气工程学院，青岛 266071）

二维码标签打印及产品真伪识别系统设计

宋婷婷，徐世许，张 欢

（青岛大学 自动化与电气工程学院，青岛 266071）

为了实现铜管称重信息的二维码标签打印和日后用户对产品真伪的识别，设计了一个产品二维码标签打印及真伪识别系统。系统硬件由梅特勒托利多称重仪表、标签打印机等组成，系统软件使用VB6.0、Access2010、新浪云和微信公众号开发。上位机通过RS232C串口与称重仪表建立串行通信，读取铜管的称重数据，并保存到Access数据库中，同时打印出产品的二维码标签。使用新浪云和微信公众号开发了产品真伪识别功能，用户使用手机在微信公众号上扫描二维码标签即可识别产品真伪。目前，该系统已成功应用于某铜管厂，解决了以往人工填写称重信息费时费力、错误率高的问题。

二维码标签；新浪云；微信公众号；真伪识别

0 引言

在企业生产过程中，往往要求对产品进行准确称重和快速记录，加强产品信息的有效管理，防止产品被恶意仿冒。传统的人工记录称重数据方式会造成记录信息不准确，历史数据保存困难，查询不方便，效率低下。近年来，二维码越来越多的出现在大众视野中，二维码存储信息量大，有着极强的防伪性能，它采用了先进的数学纠错理论，只要损坏面积不超过百分之五十都可以破译出信息，而且制作二维码非常容易，成本很低[1～3]。针对铜管生产企业的实际需求，开发了铜管二维码标签打印系统，使用梅特勒-托利多称重仪表称取铜管重量，上位机通过RS232C通信自动读取称重仪表中的数据，保存到数据库Access中，同时生成产品的二维码标签，送往打印机打印[4,5]。该系统可以准确称重，自动上传数据并保存，自动打印含有称重信息的二维码标签，解决了人工管理称重信息效率低、错误多的问题[6,7]。为了保护消费者和厂家权益，使用新浪云和微信公众号开发设计了真伪识别系统，用户使用手机在微信公众号中扫描铜管外包装上的二维码标签就能识别真伪。

1 二维码标签打印系统的设计

二维码标签打印系统主要由上位机、称重仪表、和TSC标签打印机组成。称重仪表采用梅特勒托利多的工业智能称重仪表IND236。智能称重仪表IND236测量好铜管重量，并将称重信息通过RS232发送至上位机，上位机再把称重信息发送至标签打印机，供其打印标签。结构图如图1所示。

图1 二维码标签打印结构图

二维码标签打印系统的管理功能由数据库管理系统Access2010和VB6.0共同实现。ADO（ActiveX Data Objects，ActiveX数据对象）是Microsoft提出的应用程序接口，在VB6.0编程环境下，可以使用ADO方式访问Access数据库。二维码标签打印系统把产品的日期、时间、名称、重量、规格等信息以数据表格的形式保存在数据库中，通过VB6.0访问数据库来实现对数据的各种操作。系统的管理功能包括产品数据的查询、修改和导出，以及数据库备份和清空。其中，导出功能可将产品数据从Access数据库中提取并保存到Excel表格中，方便进一步的数据处理。当前路径的数据库被清空之前会自动备份到其他路径，目的在于保存历史记录，同时提高当前路径数据库的访问速度。

二维码标签打印系统的图形用户界面采用VB6.0设计和开发，界面包括“系统管理”按钮、“标签打印”按钮和“退出系统”按钮。下面对系统管理和标签打印分别进行说明。

单击“系统管理”按钮后，系统会提示输入管理员密码，密码验证成功后进入系统管理界面，系统管理功能图如图2所示。

单击“标签打印”按钮后，秤操作员可在新出现的界面中对产品参数进行设置，设置完成后，进入标签打印界面，如图3所示。进入该界面后，上位机开始读取称重仪表发送过来的称重信息，然后把这些信息发送至标签打印机，供其打印标签。如果产品的批次发生了变化，则先停止称重，然后单击“返回修改参数”按钮，修改完参数后，重新开始称重，然后返回到该界面。系统还实现了数据查询和导出功能，单击“数据查询”按钮，可以在新出现的界面中按起止日期、起止时间、操作员等条件对历史数据进行查询和导出。单击“退出打印按钮”返回到系统启动界面。

图3 标签打印界面

2 二维码标签的打印

2.1 上位机读取称重仪表的数据

硬件实现上，上位机和称重仪表之间使用RS232C进行通信[8]。在波特率为9600pbs时，使用RS232C的通信距离可达到30多米，完全适用于系统对通信距离的需求。硬件连接好之后，还需要设置端口、波特率等串行通信必需的参数，以进行发送和接收数据等操作，这些都是通过软件来实现的。

软件实现上，使用VB6.0中的MSComm控件进行串行通信的参数设置和数据收发。MSComm控件为串行通信的每种参数和操作提供了相应的属性，通过设置控件属性就可以设置对应的参数或完成相应的操作。

2.2 把生产数据生成二维码

经过考察生产现场的具体情况，系统使用QR码标识产品。QR码是专门针对亚洲汉文化环境开发研制的二维码，符合汉字国家使用习惯[9]。QR码通过模块的颜色深浅来表达数据，是一种矩阵式二维码，深色表示1，浅色表示0。生成二维码的主要步骤包括数据编码，纠错编码，构成最终数据信息和掩膜[10]。

图4 二维码生成流程

2.3 数据自动上传与标签的自动打印

系统采用梅特勒托利多智能仪表IND236的自动打印方式。设置方法为：设置F4.1.1为“APRINT”，设置F4.1.2.4 “自动打印阀值” 为10kg，当对铜管进行称重，称重值超过10kg且稳定后，IND236会自动向上位机传输称重值，且只传输一次，设置F4.1.2.5 “自动打印复位阀值” 为10kg，当称重好的铜管被运走，准备称重下一件铜管的间隙时，称重值低于10kg，这时进行称重复位，允许下一次的打印。上位机安装好打印机驱动并进行一些必要的设置后就可以进行标签自动打印。当上位机接收到一组称重数据后，会产生触发信号，该信号作为上位机软定时器的触发条件，开始将数据向打印机发送，并命令打印机开始打印，然后将计时器复位，等待下次的触发，周而复始进行循环自动打印。

3 产品真伪识别系统的设计

产品真伪识别系统的前端程序采用微信公众号进行开发，以便进行二维码扫描识别真伪，后台程序使用新浪云平台进行开发，用于核对真伪的数据保存在新浪云平台提供的空间中[11]。下面对该系统的各部分依次进行介绍。

3.1 前端程序的设计

前端程序使用微信进行开发，创建并定制一个微信公众号，首先在微信官方网站（http://mp.weixin. qq.com/）注册微信公众平台帐号，注册成功后对微信公众号进行的定制。系统分别设计了简介、联系、技术支持三个一级菜单，在技术支持一级菜单里创建了三个二级菜单分别是产品展示、扫码验货、防伪说明。菜单创建完成后进行响应动作设置，包括跳转到网页或发送信息。登录微信公众号后台，进入“开发者中心”，点击“修改配置”，根据需要进行配置，配置成功后需要将微信公众号后台代码上传到服务器。

系统选用了新浪云平台Sina App Engine（SAE），SAE是由新浪公司开发运营的云计算平台的核心组成部分，需要在官网注册帐号，创建新浪云应用。新浪应用管理界面如图5所示。

图5 新浪云应用管理

3.2 后台程序的设计

系统选用了新浪云平台Sina App Engine（SAE）作为后台程序开发环境，开发语言为PHP。点击微信公众号上的按钮可以打开网页或进行其他操作，这是通过设置菜单接口的编译类型type来实现的，共有两种类型：Click，交互式菜按钮，点击后会弹出菜单；View，跳转式按钮，点击后会跳转到开发者指定的url所指向的网页。将代码编写成功后，使用Notepad++把代码保存为文件index.php，并且把格式设置为“UTF-8无BOM格式编码”。保存完毕以后使用压缩软件WinRAR把代码压缩成ZIP格式，找到“代码上传”按钮，进行文件上传，点击“编辑代码”按钮，可以看到index.zip是否上传成功。

3.3 上传产品信息至后台数据库

通过扫码验真伪需要产品的后台生产数据，以便与产品对比来验证产品的真伪。通过新浪云的云应用进入控制台，在控制台中选择某个应用进入，然后选择数据库服务，选择共享型MySQL，当点击管理MySQL时，输入设置的验证密码，输入正确后进入构建好的数据库结构界面。在云数据库结构工具栏选择导入，进入数据上传界面，在数据上传界面上传已经导出成Excel表格的生产数据。把生产数据上传至服务器后，就可以通过微信公众号查询产品真伪。如图6是第一次查询到产品，第二次第三次是未查询到与产品对应的产品信息的示例。

图6 查询界面

4 结论

本文实现了称重仪表与上位计算机之间的通信，并设计了记录管理生产数据，打印二维码标签，识别产品真伪的系统。该系统已经在公司平稳运行一年有余，记录数据准确，数据库功能完备，微信公众号能够较好的识别产品真伪。系统基于VB编程对数据库进行读写备份导出等操作，并且把数据打印成标签，对于购买到的产品能够通过扫码识别其真伪。系统成本较低，使用起来简单方便，可以广泛的应用于各大小工厂，帮助工厂记录生产数据，方便工人查找历史记录，自动的打印标签，省去很多人力，帮助工厂改进技术，能够提高效率，同时用户通过扫码准确分辨产品真伪，避免了产品被不法商家仿造，从而提高工厂效益。随着生产规模扩大，下一步的研究方向是实现上位机和仪表的远距离通信。

[1] 陶莉,朱小光,王善红.使用二维码识别的电力设备巡视系统设计[J].电气技术,2016(04):119-122.

[2] 南潮,丁志刚,郑树泉.基于物联网的猪肉制品追溯系统研究[J].计算机应用与软件,2016,33(03):96-99.

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[3] 徐路钊,秦航,张华伟,周鑫,蒋红兵.基于二维码开发医疗设备调配管理软件[J].中国医疗设备,2016,31(01):93-95.

[4] 钱婷婷,李正明,石鑫,张梅霞.基于单片机的自动称重系统[J].制造业自动化,2014,36(8):116-117.

[5] 李牡丹,李丽宏,雷张伟.基于ADuC845的嵌入式配料称重系统设计与实现[J].制造业自动化,2010,32(11):175-177.

[6] 刘苇娜.QR Code二维条码的编码与图像处理技术的研究[D].湖北:湖北大学,2007.

[7] 高磊,刘玙,袁宇波,王晓坤.基于二维码的智能变电站光缆标签系统设计和实现[J].电力自动化与设备,2015,35(10):169-173.

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[9] 孙明,傅隆生,杨信廷,张树槐.用于QR码自动识读的图像分析方法[J].电子科技大学学报（自然科学版）,2009,38(6):1017-1020.

[10] 万菁.二维条码的编解码及系统实现[D].上海:上海交通大学,2007.

[11] 刘艳飞,余明辉.基于物联网技术的猪肉防伪追溯系统研究[J].现代电子技术,2016,39(3):55-57.

Design of two-dimensional code label printing system and product identification system

SONG Ting-ting, XU Shi-xu, ZHANG Huan

TP274

A

1009-0134(2016)12-0137-03

2016-10-01

宋婷婷（1992 -），女，山东济宁人，硕士研究生，研究方向为计算机控制技术。