More Related Content Similar to 網屏編碼國際標準研擬與創新應用之探討 (20) More from Lihguong Jang (7) 1. 網屏編碼國際標準研擬與創新應用之探討
李敬毅 1*
林孔昭 1
莊傳慶 1
邱銘傳 1
張瑞芬 1
張立光 2
周弘裕 2
1 國立清華大學工業工程與工程管理學系
2
工業技術研究院
*
ian8282313@yahoo.com.tw
摘要
繼二維條碼(QR Code)之技術與應用普及之後，網屏編碼(Screen Code)是另一種嶄新的編碼技術，旨在透
過將編碼與圖形之結合，將代表物件之大量資訊埋入印刷圖像內，使其突破傳統編碼方式(一維、二維條
碼)的容量以及需要獨立空間之限制，能儲存完整資訊且無需專用空間來放置條碼。本研究發展一套屬於
網屏編碼的編碼標準，透過參考 GS1 編碼標準制定出網屏編碼用於各項商品的編碼準則，以利網屏編碼
在應用上保持一致與相容性，本文並提出相關創新應用，以利後續相關軟硬體技術的研發。
關鍵字：網屏編碼、網屏創新、編碼標準。
壹、 緒論
網屏編碼是由中國天津阿波羅公司所研發出
來的一種將編碼與圖形結合的技術，相較傳統的
編碼方式(一維、二維條碼)，網屏編碼突破其容
量以及需要獨立空間之限制，但此技術目前尚未
如一維、二維條碼一樣普及，同時編碼標準仍在
摸索當中，因此本研究的目標為制訂出一套能與
現行編碼標準相容的網屏編碼標準，使網屏編碼
能夠更廣泛的被使用於商品編碼，或是其他相關
創新應用。
基於上述動機，本編碼標準的目的有 3 個：
1. 對現行流通使用於一維條碼、二維條碼的編碼
標準進行分析，針對其應用於各類商品上的使用
原則與編碼結構進行探討。
2. 參考現行一維條碼、二維條碼的編碼標準制定
出統一且有系統的網屏編碼標準，以利於使用與
流通。
3. 針對網屏編碼技術的優勢，提出其具發展潛力
之創新應用建議。
本編碼標準主要是以各類商品為編碼範圍，
並依商品種類劃分成一標一碼商品、一般商品品
項、小型商品，參考現行 GS1 的編碼標準進行編
碼。此外，網屏編碼除了可以儲存商品編碼資
訊，還能儲存一些附加資訊，如：連結、座標、
電話、信箱、地址等，此附加資訊編碼參考現行
廣泛被使用於二維條碼的編碼標準進行編碼，綜
合以上，制訂出專屬網屏編碼的編碼標準。
貳、 編碼標準術語與定義
1. 網屏編碼(Screen code)
一種將編碼埋入圖像中的編碼技術，其優勢
有不需專用的空間、防偽性高具有規則不可破解
特性的資訊隱藏代碼、資訊容量大視其圖形面積
而定能儲存 20KB 以上的資訊、外表美觀等，而
期相較於一維、二維編碼的優勢如表 1 所示。
表 1、網屏編碼與一、二維編碼比較表
資訊量 空間 防偽性
網屏編碼
視面積而定
(大於 20KB)
埋入圖
形
高
一維條碼 小於 28 字元
需專用
空間
低
二維條碼 60B
需專用
空間
中
2. 2. GS1
為一套全球超過 150 個國家所使用的編碼標
準，由歐洲物品編碼協會(EAN International)於
1977 年所開發，該組織於 2005 年更名為 GS1，
GS1 主要致力於研究並推動供應鏈全球化的標
準，其編碼標準現今廣泛被應用於各個國家以及
各個產業。
3. 應用識別碼(Application Identifier，AI)
GS1 編碼中針對不同的商品，需要附加不同
的重大資訊，在 GS1-128 編碼中，主要利用應用
識別碼來連結不同的資訊，應用識別碼可分為六
大類資訊如表 2 所示。每組應用識別碼由 2 到 4
位數的數字組成，因此，附加許多應用識別碼的
一維條碼，條碼會顯得特別長（如圖 1 所示）。目
前應用識別碼已經定義超過 100 種以上資訊。
表 2、應用識別碼之分類
圖片來源:GS1 Taiwan
圖 1、應用識別碼範例
4. 二維條碼(2D Barcode)
以一維條碼為基礎，額外擴充出另一維度的
可讀性條碼，具有高密度、大容量、抗磨損等特
點，可分為堆疊式二維條碼與矩陣式二維條碼，
常見的堆疊式條碼有：Code 49、Code 16K、
PDF417，常見的矩陣式條碼有：Data Matrix、QR
Code。
二維條碼目前應用層面相當廣泛，包括了醫
療、郵件、製造、食品、廣告及身分管理等等，
已經是相當成熟的一種條碼技術。
參、 研究架構與步驟
當今為多數國家及產業常使用的條碼標準系
由 GS1 國際編碼組織所制定，且其體系已經相當
完善。為了避免陷入閉門造車的窘境，同時為了
能與目前現有之制度得已相容，本研究將以現今
GS1 的編碼方式作為基礎，提出更加嚴謹以及安
全的編碼格式。本研究之研究流程如表 3 所示。
表 3、研究流程
肆、 研究成果
在上一小節的研究當中我們知道在多數現有
的條碼最後一位數字都有一個檢核碼的碼位，目
的在於確認前面的代號(國家代碼、廠商代碼等)
或是數字串(流水號、批號、效期等)是否編碼正
確。做法是透過一個演算法，運用到整串號碼來
做運算最後生成一位數字為檢核碼，演算法由
GS1 制定且是公開的。
而我們的想法是為了提升條碼的隱蔽性與安
全性，我們將在條碼原本的結構中加入防偽碼以
及安全碼，而這兩個碼位是可以依照廠商需求來
商品識
別
追蹤的
編號
相關日
期
計量值
及單位
位置代
碼
內部資
訊
運送容
器序
號、品
項編
號、組
合編
號…等
批號、
序號、
產品易
動…等
製造日
期、包
裝日
期、賞
味日
期、有
效日
期…等
產品數
量、產
品淨
重、產
品長寬
高、產
品面
積、產
品容
量、配
送計
量…等
訂單編
號、配
送單
號、傳
輸位
址、交
易位
址、郵
政碼…
等
原料、
零件、
行業
別、其
他
蒐集網屏編碼相關資訊
比較網屏編碼與現有條
碼之差異
依網屏編碼之優勢提出
延伸應用
制定網屏編碼規則
探討當前常用條碼
4. 與表 8 為我們針對最內層包裝以及銷售/運輸包裝
提出的格式建議。
表 7、內層包裝編碼架構
架構
國家
碼
廠
商
代
碼
商
品
代
號
檢
核
碼
防偽碼 安全碼
代碼 471 n5 n4 n1 n1 n4
表 8、銷售包裝/運輸包裝編碼架構
架構
國
家
碼
廠
商
代
碼
商品
代號
檢
核
碼
多個 AI
組成
防
偽
碼
安
全
碼
代碼 471 n5 n5~n13 n1 n2+n6 n1 n4
4.3 折價卷
折價卷結構相對簡單許多，所以在編碼的過
程中若是多加了防偽碼可以不讓票劵輕易的被複
製，表 9 為建議編碼格式。AI、國家代碼及廠商
編號往往不變，但流水號改變的話，演算出來的
數字也不容易被破解。
表 9、折價卷之編碼架構
架
構
應
用
識
別
碼
國
家
代
碼
廠
商
代
碼
折價券代
碼
檢
核
碼
防
偽
碼
安
全
碼
序
號
代
碼
255 471 n5 n4 n1 n1 n4 n4
4.4 農產品與原物料
農產品的編碼須包含國家、廠商代碼、品
項、日期、序號以及檢核碼的欄位，另外視使用
者的情況新增「防偽碼」和「安全碼」兩個欄
位。建議編碼格式如表 10 所示。
表 10、農產品之編碼架構
架
構
國
家
碼
廠
商
代
碼
商品代
碼
栽
培
方
式
多個
AI 組
成
檢
核
碼
防
偽
碼
安
全
碼
代
碼
4
7
1
n5 n5~n13 n1 n4+n6 n1 n1 n4
在原物料的包裝上，可加入生產履歷的功
能，使生產過程更加透明。配送過程中檢查有效
日期，可判斷不同原物料的輕重緩急，以減少不
必要的浪費，建議編碼格式如表 11 所示。。在防
偽及安全碼的部分則暫無此需求，但仍可依使用
者需求而定。
表 11、原物料之編碼架構
架
構
國
家
碼
廠
商
代
碼
商品
代碼
多個 AI 組成
檢
核
碼
防
偽
碼
安
全
碼
代
碼
471 n5 n5~n13 n2+n6 n1 n1 n4
4.5 紡織品
網屏編碼在布匹上，或許不需運用到防偽及
安全碼，但是原一維條碼之資訊到了網屏仍可保
留，並在原本的基礎上可利用 AI 新增中間商及配
銷中心的資訊，表 12 為針對布匹提出的建議編碼
格式。布匹的「商品品項」、「交易之長寬」及
「顏色」是編碼上必須之資訊。
表 12、布匹之編碼架構
架
構
國
家
碼
廠
商
代
碼
商品
代碼
多個 AI 組成
檢
核
碼
防
偽
碼
安
全
碼
代
碼
471 n5 n5~n13 n4+n6 n1 n1 n4
網屏編碼可運用在流行服飾上的標籤及標
示，當消費者對於衣服有更深入的興趣可以掃描
得到進一步的資訊，諸如產品洗滌、污漬處理，
甚至是購買日期及電子發票。另一方面，中間商
可以在衣服上的條碼額外記載原產地至零售商的
所有配送過程，以確保配送過程是否有誤，或是
當配送過程發生問題時，能即時追蹤到衣服的位
置。在服飾上亦可使用防偽碼辨別真假，或是利
用安全碼來進行觀看者的分級制度，例如中間商
對商品進行加密，目的是使消費者無法觀看到中
間商可觀看的資訊，建議編碼架構如表 13 所示。
「商品品項」、「尺寸大小」、「原材料」、「產地」、
「價格」、「顏色」是網屏編碼上必須之資訊。
表 13、流行服飾之編碼架構
架
構
國
家
碼
廠
商
代
碼
商品
代碼
多個 AI 組成
檢
核
碼
防
偽
碼
安
全
碼
代
碼
471 n5 n5~n13 n2+n6 n1 n1 n4
4.6 電器
以供應商角度可以加入生產履歷、配銷地圖
及中間商資訊。對於消費者，可以加入保固期、
品牌維修站、網路上常見問題等資訊。防偽的功
5. 能判別產品是否遭受偽造，也可運用安全碼來實
施分級制度用以管理觀看者的權利。我們建議的
編碼格式如表 14 所示。
表 14、電器之編碼架構
架
構
國
家
碼
廠
商
代
碼
商品
代碼
多個 AI 組成
檢
核
碼
防
偽
碼
安
全
碼
代
碼
471 n5 n5~n13 n2+n6 n1 n1 n4
4.7 飲料
飲料可分為含酒精以及不含酒精兩種類型，
不同類型對於編碼的需求也有所不同。防偽和安
全碼的應用對於含酒精飲料相當重要，建議編碼
架構如表 15 所示。為避免遭人破解仿冒，在銷售
端建立雲端資料庫，紀錄各種酒的出售時間，能
夠避免瓶身遭不肖廠商二次使用。
表 15、含酒精飲料之編碼架構
架
構
國
家
碼
廠
商
代
碼
商品
代碼
多個 AI 組成
檢
核
碼
防
偽
碼
安
全
碼
代
碼
471 n5 n5~n13 n2+n6 n1 n1 n4
不含酒精飲料可加入產品追蹤和生產履歷的
功能，表 16 為我們針對不含酒精飲料所提出的編
碼格式建議。而防偽及安全碼非必要，因不含酒
精飲料售價較便宜，造假成本過高，瓶身遭人仿
冒的風險較低。
表 16、不含酒精飲料之編碼架構
架構
國家
碼
廠商代
碼
商品代碼
多個
AI 組
成
檢核碼
代碼 471 n5 n5~n13 n2+n6 n1
4.8 小型商品
小型商品的編碼上，防偽碼與安全碼之需求
將不如上面各小節所說的重要，故不建議加入此
兩碼。藉由網屏的高資料存量可以使得在重視效
期之小型商品上額外攜帶相關資訊，因為像在散
裝蔬果上無法印刷原產地、採收日期，甚至是農
藥檢測。建議編碼格式如表 17 所示。
表 17、效期小商品之編碼架構
架構
國
家
碼
廠商代
碼
商品代碼
多個
AI 組
成
檢核碼
代碼 471 n5 n5~n13 n2+n6 n1
在瓶蓋應用上可以是事先埋入「中獎」亦或
「銘謝惠顧」。或是當消費者讀取網屏時，需連結
網際網路並登入到公司官網，方可參加抽獎。表
18 為建議編碼架構。
表 18、瓶蓋之編碼架構
架
構
國
家
碼
廠
商
代
碼
商品代
碼
抽獎結果
或公司官網
多個
AI 組
成
檢
核
碼
代
碼
471 n5 n5~n13 依網址長度 n2+n6 n1
4.9 其他使用原則
網屏編碼擁有可儲存大量資訊的特性，因此
除了可以儲存產品編碼外，也能用來儲存其他資
訊如:連結、座標、電話、信箱、地址等，讓廠商
能夠提供更多附加訊息給使用者，下表 19 說明為
目前應用在二維條碼(QR 碼)相關附加訊息的識別
語法。
表 19、相關附加訊息的識別語法
用途 識別語法 範例
電話 Tel: Tel:09xxxxxxxx
文字
簡訊
SMSTO: SMSTO:09xxxxxxxxx:內容
多媒
體簡
訊
MMSTO:
MMSTO:09xxxxxxxx:主旨:內容
MMSTO:xxx@gamil.com:主旨:內容
網址
連結
http://
https://
http://www.nthu.edu.tw/
https://tw.yahoo.com/
電子
郵件
MATMSG:
MATMSG:to:xxx@google.com;Sub:主
旨;Body:內容
SMTP: SMTP:xxx@gmail.com:主旨:內容
我們探討之其他應用原則已經跳脫出實體商
品，多為其他生活中之應用層面，如名片、
GPS、網路連結等等。而這些資訊我們強調其安
全性以及訊息加密，例如若有資訊不希望讓他人
讀取，可以在訊息埋入網屏的同時加密，只有指
定的人有密碼，方可達到訊息加密的效果，故我
們比較目前常用的加密演算法以及比較其優劣，
如表 20 所示，期望能夠應用在網屏之中。
6. 表 20、加密演算法之比較
比較項目 非對稱試加密 對稱式加密
加解密使
用的金鑰
不同 相同
金鑰公開
PK 可公開，SK
不行
不可
加解密速
度
較慢 較快
金鑰保管
只需保管自己的
SK
與 N 人通訊就
需保管 N 把鑰
匙
密文大小
密文大小長超過
內文大小
密文大小多小
於內文大小
隱蔽性 較高 較低
可擴充性 較高 較低
應用
常用於電子簽章
等較短訊息
用於傳送較多
訊息
網屏編碼的特點是資訊量大，且攜帶的資料
並不屬於機密，所以若是使用對稱式加密是比較
適合的，而在現今對稱式加密裡又以 AES 為主
流，不僅速度快，應用起來也方便許多。
伍、 發碼伺服器建議
除了傳輸的資料量外，我們建議網屏編碼的
發碼伺服器沿用 GS1 現有的架構，若防偽碼與安
全碼因為數量原因有大量運算之需求，再運用雲
端相關技術來分散運算載荷。GS1 發碼流程從發
放公司碼、公司自行編碼、上網登錄基本資料、
設計及印刷條碼、條碼品質檢測、商品包裝、攝
影及登錄，到正式流通使用。給予了公司自行運
用公司碼及印刷的自由，同時仍保有 GS1 的管理
權，像是管理各家公司碼、針對條碼的品質進行
監控以及管理電子目錄系統。其中電子目錄系統
即為 GS1 之發碼伺服器，廠商須先向 GS1 申請國
際條碼，並繳交登記基本費(僅繳一次)及 GS1 前
置碼會員年費，方可登錄此系統進行後續操作。
陸、 結論與建議
6.1 結論
網屏編碼可藏入大量的訊息，且具有良好的
容錯能力與防偽技術；更重大的突破是編碼能夠
與圖形相結合，將信息埋入圖形中，達到編碼美
化與隱蔽的效果。無論是更多的信息、容錯與防
偽技術，還是圖形結合，皆意味著能更加有效地
與雲端、物聯網、產品履歷及真偽辨識技術結
合，進而應用至日常生活空間及產業活動，因此
相較於一維與二維編碼，網屏編碼更有機會達到
普及運用。
由於網屏編碼是剛發展的技術，雖然潛在技
術優勢與應用的可擴展性都勝於一維與二維編
碼，卻仍有相當大空間需要發展與突破。但換而
言之，網屏編碼是個非常具有發展潛力的技術。
例如：圖形結合技術，會破壞原來圖形的美感，
但未來技術發展若能突破這項限制的話，即說明
網屏編碼的普及機會將大幅地增加；另一項待突
破的技術是將編碼本身改為特殊材質，而非平面
印刷的編碼，此項突破將能達到編碼與硬體物質
的結合應用，也意味著網屏編碼的可擴展性能夠
大幅提升。
簡而言之，網屏編碼目前雖仍為發展中的新
技術，但無論是其優勢、應用與潛力都讓人不容
忽視，待技術成熟後，其普及應用於生活與產
業，甚至取代部分一維與二維條碼的功能成為主
流編碼運用，也是可想而知的結果與未來趨勢。
6.2 網屏編碼的相關創新應用建議
動新聞：將網屏編碼的圖形結合技術應用到
新聞報紙圖片中以呈現出「會動的照片」，如下圖
2 所示。
圖 2、動新聞示意圖
遙控器：物聯網是未來的大趨勢，而智慧居
家便是物聯網中的一大應用。此應用則是將各種
家電遙控器的訊息埋入其商標中，往後可透過手
機 APP 直接掃描商標，將所有家電的遙控器資訊
儲存於一台手機中，手機將成為智慧居家的主控
器。
真偽鈔辨識：將網屏編碼的圖形結合技術應
用到紙鈔中。由於網屏編碼的技術門檻高且編碼
8. SCREEN CODE STANDARD DEVELOPMENT AND INNOVATIVE
APPLICATIONS
J.Y. Lee1*
K.Z. Lin1
C.C. Chuang1
M.C. Chiu1
Amy J.C. Trappey 1
L.G. Jang2
H.Y.Chou2
1 Department of Industrial Engineering and Engineering Management
National Tsing Hua University
2
Industrial Technology Research Institute
*
ian8282313@yahoo.com.tw
Abstract
Screen code is a brand new coding technique which can obtain large amount of data, high anti-falsification, and
better encryption. Screen Code embed large amount information of objects in printed images by overlapping
codes and picture. It is superior to traditional coding methods (one- dimension & two-dimension barcode) which
need specific space with limited information. Screen code can save the information within the picture and no
specific space is required. However, an encoding standard of screening code hasn’t not established yet. The aims
of this research is to develop a screen code standard for the commodity which is compatible with current coding
system (GS1) but can provide better services. New innovative applications are also suggested for follow-up
researches and future development of related software and hardware technologies.
Keywords：Screen Code、Screen Code innovation、Code standard。
