Data-Matrix-Barcode-Generator

What a Data Matrix barcode is

Data Matrix is a 2D matrix barcode symbology defined in ISO/IEC 16022:2006. The current edition mandates ECC 200 error correction for all new applications. ECC 000 through ECC 140 are legacy convolutional correction variants used only in closed, existing systems.

Das Symbol besteht aus einem quadratischen oder rechteckigen Raster aus dunklen und hellen Modulen. Zwei benachbarte Seiten bilden ein durchgehendes, L-förmiges Suchmuster, die beiden übrigen Seiten bilden eine abwechselnde Taktspur. Das Suchmuster ermöglicht es einem Scanner, das Symbol in jeder Ausrichtung und bei jeder Drehung zu erkennen. Deshalb hat Data Matrix keine festgelegte Ober- oder Unterseite.

ECC 200 verwendet Reed-Solomon-Codierung. Dabei werden Fehlerkorrektur-Codewörter aus den Daten berechnet und im Symbol verschachtelt. Ein Lesegerät kann die ursprünglichen Daten wiederherstellen, selbst wenn ein erheblicher Teil des Symbols physisch fehlt, zerkratzt oder verunreinigt ist. Der genaue Prozentsatz hängt von der Symbolgröße und dem Anteil der beschädigten Module ab und nicht von einem festen Wert wie den vier Fehlerkorrekturstufen des QR Code.

Technische Spezifikation von Data Matrix

Capacity and symbol sizes

ECC 200 im Vergleich zu früheren ECC-Varianten

ECC 000 through ECC 140 use convolutional error correction and are found in closed legacy systems that predate the ISO/IEC 16022 standard. ECC 200 supersedes all of them. Any new application, any new printing system and any new scanner should use ECC 200 only. Mixing ECC variants in the same system requires scanners that can identify and switch modes, which most modern readers do not support.

Quadratische und rechteckige Symbole

ECC 200 definiert 24 quadratische Symbolgrößen von 10×10 bis 144×144 Modulen und 6 rechteckige Symbolgrößen von 8×18 bis 16×48 Modulen. Quadratische Symbole bieten bei den größten Größen die höchste Datendichte. Rechteckige Symbole kommen zum Einsatz, wenn der Etikettenplatz schmal und hoch ist, etwa auf einem Spritzenzylinder oder einem schmalen Kabelbinder. Dieser Generator unterstützt beide Varianten. Wählen Sie die Form, die zur Geometrie Ihres Etiketts passt.

Wann ein Data-Matrix-Barcode verwendet werden sollte

Pharmaceutical serialisation under EU FMD. The EU Falsified Medicines Directive requires a unique identifier on the outer packaging of prescription medicines sold in the European Union. The European Medicines Verification Organisation (EMVO) and EUDAMED specify Data Matrix as the required 2D symbology for that identifier. GS1 DataMatrix is the variant used in practice, combining the Data Matrix symbol with GS1 Application Identifiers to encode GTIN, serial number, batch number and expiry date in one symbol.

Direktmarkierung von Bauteilen in der Elektronik und auf Leiterplatten. Leiterplatten, Halbleiterwafer und montierte Elektronik benötigen häufig eine dauerhafte Rückverfolgbarkeitsmarkierung, die den Fertigungsprozess übersteht. Data-Matrix-Symbole können direkt auf Oberflächen geätzt, laserbeschriftet, genadelt oder chemisch geätzt werden, auf denen kein Papieretikett haften würde. Die Fehlerkorrektur von ECC 200 gleicht Oberflächenfehler und Beschädigungen aus.

Chirurgische Instrumente und Medizinprodukte. Die Anforderungen an die eindeutige Produktidentifikation (Unique Device Identification, UDI) in den Vereinigten Staaten (FDA) und der Europäischen Union schreiben dauerhafte Kennzeichnungen auf wiederverwendbaren chirurgischen Instrumenten vor. Data Matrix ist die in den UDI-Leitlinien festgelegte 2D-Symbologie, da sie wiederholte Sterilisationszyklen übersteht, bei denen ein Papieretikett zerstört würde.

Rückverfolgung von Teilen in der Luft- und Raumfahrt sowie im Verteidigungsbereich. Für die Rückverfolgbarkeit von Flugzeugkomponenten sind dauerhafte Kennzeichnungen erforderlich, die jahrzehntelang lesbar bleiben. Data Matrix mit kleinen X-Dimensionen erfüllt diese Anforderungen und ermöglicht eine so kleine Kennzeichnung, dass sie auf Hydraulikanschlüsse und Befestigungselemente passt.

Verpackungen mit kleinen Etiketten, für die ein QR Code zu groß ist. Data Matrix bietet dieselbe Datenkapazität wie ein QR Code bei geringerem Platzbedarf. Ein Data-Matrix-Symbol mit 32×32 Modulen kann eine kurze URL oder Seriennummer auf einer Fläche codieren, für die der entsprechende QR Code eine höhere Versionsnummer und mehr Module benötigen würde.

Anforderungen an Druck und Kennzeichnung für Data Matrix

X-dimension. The X-dimension is the width of one module. It determines the physical size of the entire symbol and the minimum scanner resolution required to decode it. Print quality standards for 2D symbols follow ISO/IEC 15415. The correct X-dimension for a given application depends on the reading distance and the scanner's resolution specification, not a single universal figure.

Ruhezone. Die Ruhezone um ein Data-Matrix-Symbol muss auf jeder Seite mindestens eine X-Dimension breit sein. Diese Anforderung ist weniger streng als die Ruhezone von vier Modulen bei QR Codes. Deshalb kann Data Matrix auf einem Etikett eine kleinere Gesamtfläche einnehmen.

Contrast and substrate. The modules must be dark and the background light, or the reverse (light modules on dark substrate with appropriate scanner inversion setting). Substrates that absorb ink unevenly, such as raw corrugated board, increase the risk of voided modules. For direct part marking, contrast depends on the marking method and surface reflectivity — verify with a scan grade test (ISO/IEC 15415) before committing to production.

Balkenhöhe. Data Matrix ist eine quadratische oder rechteckige Matrix und kein linearer Barcode. Daher gibt es keinen separaten Parameter für die Balkenhöhe. Das Seitenverhältnis des Symbols ist durch die gewählte Matrixgröße festgelegt. Skalieren Sie ein Data-Matrix-Symbol nicht unverhältnismäßig: Wird eine Achse gestreckt, verzerrt das den Modulabstand und macht das Symbol unlesbar.

Modulgleichmäßigkeit. Jedes Modul sollte möglichst quadratisch sein – so quadratisch, wie es das Druck- oder Markierverfahren zulässt. Verlaufen der Tinte, Unterätzung und raue Oberflächen beeinträchtigen die Modulränder. Drucken Sie mit der höchsten verfügbaren Auflösung Ihres Ausgabegeräts und überprüfen Sie die Scanqualität vor der Produktion.

Fehlerbehebung: Warum Ihr Data-Matrix-Barcode nicht scannt

Falsches Zeichen für den Codierungsmodus. Der Data-Matrix-Modus Base 256 verarbeitet binäre Bytes, aber einige Generatorkonfigurationen verwenden standardmäßig den ASCII- oder C40-Modus. Wenn Sie Binärdaten codieren und das Symbol nicht korrekt gescannt wird, prüfen Sie, ob der Generator den für den Datentyp geeigneten Modus verwendet.

Die X-Dimension ist für den Scanner zu klein. Ein Data Matrix, das mit 0,1 mm pro Modul gedruckt wird, erfordert zum Decodieren einen hochauflösenden Industriescanner. Kameras von Smartphones können Symbole mit feinem Raster möglicherweise nicht auflösen. Vergrößern Sie die X-Dimension oder verwenden Sie ein größeres Symbolformat.

Fehlende oder unzureichende Ruhezone. Die Ruhezone muss auf jeder Seite mindestens eine X-Dimension breit sein. Alles, was in die Ruhezone hineinragt – ein Rand, ein anderes Element oder die abgeschnittene Kante eines Etiketts – verhindert, dass das Suchmuster erkannt wird.

Beschädigtes Suchmuster. Der durchgehende L-förmige Rand an zwei Seiten eines Data-Matrix-Symbols dient dem Decoder als primäres Ziel zur Positionserkennung. Physische Beschädigungen an diesen beiden Kanten verhindern die Positionserkennung des Symbols, selbst wenn der Großteil des Datenbereichs intakt ist.

Symbol durch nicht einheitliche Skalierung verzerrt. Durch Strecken oder Stauchen eines Data-Matrix-Symbols werden die Modulabstände entlang einer Achse ungleichmäßig. Die meisten Decoder weisen Symbole zurück, deren Modul-Seitenverhältnis deutlich von einem Quadrat abweicht. Skalieren Sie immer gleichmäßig ausgehend von der Quelldatei.

Scanner nicht für ECC 200 konfiguriert. Bei manchen älteren Industriescannern oder Handscannern ist ECC 200 standardmäßig deaktiviert. Lesen Sie im Programmierhandbuch des Scanners nach und scannen Sie vor dem Testen den ECC-200-Aktivierungs-Barcode.

Insufficient print contrast. ISO/IEC 15415 specifies minimum print contrast ratios for 2D symbols. A scan grade test with a calibrated verifier identifies contrast failures before deployment.

Data Matrix versus QR Code

Sowohl Data Matrix als auch QR Code sind 2D-Matrix-Symbologien mit Reed-Solomon-Fehlerkorrektur. Sie sind nicht austauschbar: Ein Scanner, der für das Lesen des einen Codes konfiguriert ist, kann nicht unbedingt auch den anderen lesen. Die meisten Smartphone-Kameras von Verbrauchern können QR Code scannen, Data Matrix jedoch nur mit einer speziellen App.

Wählen Sie Data Matrix, wenn der Platz auf dem Etikett knapp ist, in einer industriellen Umgebung gescannt wird und die Lesbarkeit mit Smartphones von Verbrauchern keine Anforderung ist. Wählen Sie QR Code, wenn Endverbraucher das Symbol mit ihrem eigenen Gerät scannen sollen.