继GB/T 33993-2017《商品二维码》国家标准发布以来，越来越多的标准及GS1系统应用中都提及到“GS1模式二维码”。近年来，推动医疗器械统一编码（UDI）过程中，UDI编码采用的二维码，也应采用GS1 DataMatrix（GS1 数据矩阵码）。但在实际应用中，对如何正确使用GS1模式二维码存在误区，如：想当然认为只要是带有应用标识符（AI）二维码就是GS1模式二维码等等。除此之外，还存在如何生成和如何判别GS1模式二维码等问题。

 

GS1模式或GS1模式条码在现有标准中没有明确的定义，只在GS1通用规范中说明了GS1模式条码是“GS1认可的数据载体”，规范中列出了GS1认可的一维条码包括EAN/UPC条码及其2位或5位附加码、ITF-14条码、GS1-128条码和DataBar条码等；二维码包括GS1 DataMatrix、GS1 QR Code和GS1模式的汉信码（AIM标准已认可）等。据此，可以至少归纳出GS1模式二维码的以下4个特征：1）GS1认可，并通过GS1通用规范予以公布；2）分配特定的码制标识符；3）起始数据中含有功能字符FNC1；4）条码数据字符中带有条码应用标识符AI。值得一提的是，GS1-128条码虽然是一维条码，也符合以上4个特征。

码制标识符，在ISO标准ISO/IEC 15424 《信息技术 自动识别与数据采集技术 数据载体标识符（包括码制标识符）》中，由于国际标准中只有OCR（光学识别字符）不属于条码符号，所以习惯上使用“码制标识符”一词来表示这是条码码制的标识符。

码制标识符的定义是“由识读设备加在条码符号的数据内容前面的ASCⅡ字符串，用于标识不同的码制，其内容包括标志字符、代码字符和修正字符”如，常见的QR码，其码制标识符的字符串的结构是：]Qm，当修正字符m=1时，即]Q1是常用的非GS1 QR码；当m=3时，即]Q3才是GS1 QR码，见表1。

表1  ISO/IEC 15424中规定在GS1系统中使用的码制标识符（部分）

码制标识符是任意一种条码被译码后的数据传输中必须包含的信息标识。当识读设备识读条码时，识读设备不仅能对条码符号正确译码，还能自动在译码数据的前面加上码制标识符。如何能在识读时“加上”被识读条码的码制标识符呢？不是因为条码符号将码制标识符进行编码（注：条码符号不对码制标识符直接编码），而是因为条码识读设备能通过识别一维条码中的起始符和终止符、二维码中的固有图形（如，QR码中的3个“回”字形组成的寻像图形），来判别条码类型，并将码制标识符连同译出的条码数据传输出去。

对于部分GS1模式一维条码和全部GS1模式二维码，需要通过获取条码数据中的功能字符（FNC1），才能组成完整的码制标识符信息。对于GS1模式一维条码，如GS1-128码，条码识读设备在识别出该条码的是属于Code 128码制后（确定码制标识符的前两位，如“]C”），在找到该条码起始符后紧跟的FNC1时，才能最终确定码制标识符为“]C1”，判定出该条码是Code 128码的特殊子集——GS1-128码。

对于另一部分不用通过功能字符（FNC1）就可以直接判定出条码码制并确定码制标识符。例如：EAN/UPC条码中的EAN-13（或UPC-A、 UPC-E），通过起始符、终止符和数据位数，可直接判定为EAN-13，并输出码制标识符信息——]E0，见表1。

大部分条码识读软件和条码识读设备显示的数据只是不带“码制标识符”的字符串，所以从扫描识读出可见的数据中，无法确定该条码是否是“GS1模式”。通过“中国编码”APP能作一个基本判定，但最佳的方法是用条码专用检测仪进行测量判别。如上文所述，设备或软件在译码后是可以输出带有码制标识符信息，只是一般不显示而已； “中国编码”等部分APP软件能明示码制信息，如：GS1 QR码或QR码，如图1、图2所示。

图1  非GS1模式与GS1模式二维码对比图

 

图2  中国编码APP码制信息

 

一维条码中，GS1-128条码是通过紧跟在起始符（Start A、Start B或Start C）后面的功能字符FNC1（即为F1），来指示该条码是GS1模式的条码，如图3所示，识读设备通过这个FNC1字符，可判定该128条码是GS1-128条码，并输出码制标识符——“]C1”。同样的情况，大部分条码识读软件和条码识读设备显示的数据也只是不带“码制标识符”的字符串，而通过条码专用检测仪检测出的结果详情，如图4所示，可以直观地看到“F1”；其中第一个“F1”就是指示该GS1-128条码的功能字符，第二个“F1”则是起到分隔符的作用。

图3  GS1-128 条码的功能字符示意图

 

图4  GS1-128 条码检测结果详情实例

 

对于二维码而言，则无法很方便地指明其功能字符FNC1所处的图形位置，只能通过译码软件找寻二维码起始位的指示符来确认；不同的二维码有不同的功能字符（FNC1）专用的指示符，见表2。

表2  纳入GS1系统的主流二维码功能字符信息表

 

以GS1 DataMatrix为例，通过二维码检测仪可检测出该二维码的数据信息和数据构成的详情，如图5所示：图5上半部分显示的是该二维码是GS1模式的数据矩阵码（GS1 DataMatrix），其数据（供人识别字符：HRI）为—（01）06901028117012（10）ABC1234567890（91）001AB CDEFGHIJK（注：其中括号为表示各应用标识符而人为添加，实际数据中无括号）；图5的下半部分的表格，则展示了该二维码的码字流（codewords）及其对应的数据信息；而位于第1位的码字是“232”，就是GS1 DataMatrix功能字符FNC1的指示符，如图6所示。当条码识读设备通过识别出指示符，能确认该条码为GS1模式的DataMatrix，并传输码制标识符“]d2”，同时能找出之后的应用标识符（图5中红色字体部分），分析出所传输数据串信息为：全球贸易项目代码（GTIN）是“06901028117012”，批号为“ABC1234567890”等，如图7所示。

图5  GS1 DataMatrix实测数据信息详情图

 

图6  码字表注释图

 

图7  译码传输数据实例（完整格式）

 

要生成GS1模式的条码，一般都需要通过使用能支持生成GS1模式条码的专用软件。以下以GS1 数据矩阵码（GS1 DataMatrix）为例，描述其生成过程：

第一步：在生成软件上选择相应的码制——GS1 数据矩阵码；

第二步：选择GS1 数据矩阵码的相关参数。一般应点选“自动”方式，让软件根据实际编码数据，自动选择合适的条码尺寸（如16×16）；在此界面中，可以选择模块尺寸等参数，而符号类型（DM码的版本）默认为ECC200；

第三步：通过软件中“GS1应用标识符数据源向导”，依次分别选择录入GS1 数据矩阵码中编码数据的各相关单元数据串。

通过以上三个步骤，就能生成GS1模式的数据矩阵码，如图8所示。图8中是生成只含GTIN信息的二维码图示，其中图8（a）是二维码符号（含供人识别字符）；图8（b）是二维码符号中第1个码字的排列结构图，对应图8（a）所标注的区域（图示中圈出的2个区块）；8字节数据是代表GS1功能字符FNC1，其二进制结构如图8（c）所示。

图8  数据矩阵码结构示意图

 

该示例二维码的识读结果数据为：0106901234567892；带码制标识符传输的数据为：]d20106901234567892。

 

1.在生成GS1模式二维码后，应对该二维码（印制品）进行验证或质量检测，最佳方案是使用二维码专用检测仪，依照GB/T 23704以及相应的码制标准进行质量检测，其中至少能通过如图5所示的检测数据，判定生成的二维码是否符合GS1模式二维码的基本要求。常见二维码码制现行有效国家标准有GB/T 18284-2000《快速响应矩阵码》、GB/T 41208-2021《数据矩阵码》和GB/T 21049-2022《汉信码》。当然，也可以通过专用APP和专用软件进行简单的识读判定。

2.对于其它码制的二维码，在制作生成过程中，需要确定比数据矩阵码更多的参数，如QR码，需要增加选择掩模（自动，部分软件称作“掩码”）、纠错等级等选项。

3.生成二维码时，在编码数据中人为加入括号是比较严重的错误，如图9所示，通过以下实例，可以通过检测数据看出问题。其中，图9 （a）中显示该条码虽然采用GS1模式，但数据中出现不应该有的括号；图9（ b）中显示检测出数据段结构错误；图9 （c）中显示了各数据段的错误问题，其中第7项错误，是在非预定义长度的单元数据串结尾处，未添加分隔符（Gs，也是功能符F1）。

图9  错误编码的GS1 DataMatrix的检测结果