基于二维码的产品真伪识别系统设计

张浩琳 徐世许 云善起

摘  要：为满足生产企业和广大用户快速鉴别产品真伪的需求，设计一款基于二维码的产品真伪识别系统。将Visual Basic软件中的MSComm控件、上位机、称重仪表、扫码枪组合使用建立RS232C串口通信，以获取产品的毛重、净重信息，并将产品信息和重量信息合并生成产品二维码。用户购买产品后，可通过企业微信公众号扫描产品二维码，利用新浪云数据库查询产品信息并进行比对，以此鉴别产品真伪。

关键词：鉴别产品真伪;二维码;Visual Basic;微信公众号;云数据库

中图分类号：TP29;TP311          文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2022）01-0001-05

Abstract： In order to meet the needs of manufacturers and users to quickly identify the authenticity of products， a product authenticity identification system based on QR code is designed. The MSComm control in Visual Basic software， host computer， weighing instrument and code scanning gun are combined to establish RS232C serial communication to obtain the gross weight and net weight information of the product， and the product information and weight information are combined to generate the product QR code. After purchasing the product， users can scan the product QR code through the WeChat official account， query the product information and compare it with the Sina cloud database， so as to identify the authenticity of the product.

Keywords： product authenticity identification; QR code; Visual Basic; WeChat official account; cloud database

0  引  言

在市場经济迅速发展的同时，假冒伪劣产品的生产和流通也日益猖獗，不仅侵犯了产品开发者的合法权益，而且严重损害了商家和用户的利益。为此，积极打击假冒伪劣，构建产品溯源追踪真伪识别系统对社会发展有着十分重大的意义。

产品个性化防伪标志的创建是现代产品防伪的主要手段。然而，随着伪造技术的不断提高，个性化防伪标志已无法用于鉴别市场上流通的高级假冒伪劣产品[1]，防伪二维码在此情境下应运而生。近年来，有“移动数据库”之称的二维码占据产品防伪市场的重要地位，成为当代主流的防伪方式。与传统的个性化防伪标志不同，生产商可以将大量与产品相关的数据信息存放到二维码中，利用二维码标签打印系统逐一生成产品标签。二维码标签打印系统能够自动获取、存放和管理生产称重数据，极大地提高了企业智能化管理水平。用户只需使用相应的手机软件扫描产品标签上的二维码，即可获取产品检验信息，与标签上的产品信息进行对比，借此判断产品的真伪[2，3]。

就产品防伪而言，当前应用最广泛的是电码防伪。常见的防伪鉴别方法有两种：电话客服查询和短信验证码查询。但这种防伪技术的应用对中小企业来说成本太高，对用户来说两种查询方式也极为不便。相较于电码防伪技术，二维码防伪成本低，检验方法便捷，是中小型企业的不二之选。目前，基于二维码的产品真伪识别系统已成功应用于青岛某铜管厂，方便用户鉴别假冒伪劣产品[4]。系统运行稳定可靠，维护了企业和用户的正当利益。

1  系统硬件

1.1  称重仪表

IND245是METTLER TOLEDO公司开发的一款多功能称重仪表，可用于包括计数、检重在内的多种标签打印应用领域。IND245的仪表主板上主要包含称重标签打印标准程序，其是在IND245仪表的基础上开发的标准化程序，在大规模制造行业中得到广泛应用，在称重环节进行数据记载，为产品的追踪溯源提供便利，增加企业产能[5，6]。

IND245称重标签打印标准程序具有以下优势：

（1）简单便捷的操作。界面使用中文软件图标，简洁明了，使用数字键和字母键可以轻松编辑仪表的有关信息。

（2）灵活的应用。标签多元化，提供普通称重、计数称重以及称重检重标签，同时支持用户编辑条码格式。

（3）超强的可扩展性。标签打印机可以使用不同的标准，支持网络上传数据的同时还支持扫码枪输入和报警灯输出。

1.2  扫码枪

在对扫码枪进行选型时，应注重其电学参数，如输入电压、工作电流、额定功耗、主机系统接口、静电防护;考虑外部条件，如工作温湿度、抗振动强度;重视扫描性能，如扫描类型、分辨率、视场角、解码能力等。除了电学参数、外部条件和扫描性能之外，扫码枪还应满足以下要求：

（1）可实现较远距离的数据传输。

（2）具有较强的抗干扰能力（伺服干扰和电源中的高次谐波干扰）。

（3）可实行动态扫码。

（4）可实现快速的数据传递。

（5）较暗环境中可实现自动补光。

根据以上对扫码枪参数、性能以及要求的分析，本系统采用霍尼韦尔Honeywell 3310G型号扫码枪[7]。该扫码枪具有以下优点：

（1）提高生产效率。提供高性能条码扫描，无须选择不安全的电缆，从而创造一个更安全的工作环境。局域网内部集成，使信息传递更加安全。

（2）出色的扫描性能。采用多线光栅扫描，运用此扫描方法时扫码枪无须精准对向条码。激光扫描垂直化，在首次读取条码时即能精准地获取最小的、堆叠紧密和质量较差的打印条码。

（3）耐用性达到新的高度。扫码枪和支撑装置均做了防溅化处理，坚固耐用，使用寿命大大延长。

1.3  标签打印机

采用TSC公司生产的MX240P系列条形码打印机，机身采用铝合金设计，可以出色地进行长时间高强度的标签打印。MX240P系列的彩色触控面板和六个操作按钮使操作更加简单便捷、标签耗材最大外径为20.32厘米，大大加长了持续打印时间，降低了标签更换频率[8]。

2  二维码标签打印系统

2.1  二维码简介

二维码是在一维条形码基础上发展而来的，可以在水平和垂直两个方向同时展示信息的条码。二维码使用黑白矩形，与二进制的0和1相对应，以存放数据[9，10]。

目前使用较多的二维码是QR码，利用矩形的深浅颜色来展示信息，深颜色代表1，浅颜色代表0。QR码使用便利，储存性能优越，应用范围较广。二维码样例如图1所示。

2.2  系统设计

2.2.1  系统结构

系统硬件由IND245称重仪表、霍尼韦尔扫码枪、条码打印机以及TSC标签打印机组成。由于不能在净重称重完毕后即刻进行毛重称重，因此必须将产品的净重信息生成条码，进行二次包装时，会将产品对应的条码与产品一起包装。在进行毛重称重时，通过Visual Basic软件中的MSComm控件、上位机、称重仪表和扫码枪建立RS232C串口通信，以获取产品的毛重和净重信息，并将相应的信息录入到计算机中。毛重数据信息通过RS232C通信发送到上位机，解析存放数据之后完成标签打印，系统结构图如图2所示。

二维码标签打印系统的管理由SQL Server 2008数据库和VB6.0共同完成。ADO（ActiveX Data Objects， ActiveX数据对象）是Microsoft提出的应用程序接口，在VB6.0编程环境下可以通过ADO方式访问SQL Server数据库[11，12]。系统将产品名称、生产日期、重量等信息存放到数据库中，通过VB6.0连接完成对数据的操作。

2.2.2  系统工作流程

在进行生产时，第一步要获取产品的净重数据，智能称重仪表IND245能够在称重完成后利用已经连接在智能称重仪表上的条码打印机自动打印该产品的重量数据，接下来将条码贴在产品上完成下一步骤的包装。使用扫码枪来扫描条码，将产品的净重信息发送到上位机，然后再称量产品毛重，上位机在获取毛重数据后，生成打印标签的界面，实现打印机自动打印标签的功能，然后再将标签贴在外包装上。在每天的工作结束后，可以导出当日的产品信息上传到云端。买家购买产品后，利用商家的微信公众号扫描产品二维码，即可实现产品真伪查询，标签打印界面如图3所示。

2.2.3  系统程序设计

系统的程序设计包括两个部分：一是数据的接收处理，二是生成涵盖产品信息的二维码。下面介紹系统程序设计内容：

（1）数据传输与标签自动打印。在生产现场，上位机与仪表之间通过RS232实现信息交互。上位机处理接收到的称重字符串，得到毛重数据信息并在上位机监控界面实时显示。扫描仪与上位机之间以RS232方式通信，使用MSComm控件完成串行端口数据传输和接收，以事件驱动方式处理串行端口交互[13，14]。

使用扫码枪之前需要对应用进行配置，配置为手动触发模式，且识别128码，可一次读取4个码，4个码按照从上至下的顺序输出（码的长度分别为14、6、10、12），输出码之间没有分隔符[15]。配置码如图4所示，依次扫描3个配置码即可完成配置。第一个码可用于将扫码枪设置为手动触发模式（向端口发送16540D开启扫码枪，发送16550D关闭扫码枪），第二个码表示启动顺序输出模式，第三个码表示顺序输出的具体配置。

扫码枪配置完成后，需要对串口进行相应的配置才能完成与上位机的正常通信[16]。对端口、波特率、奇偶校验位、停止位进行设置，同时清空接收（发送）缓冲区，以为下次接收数据帧做准备。串口配置程序核心代码为：

MSComm1.CommPort=1  //设置串口为端口1

MSComm1.Settings=”115200，N，8，1”    //设置波特率：115200，无校验，数据位：8，停止位：1

MSComm1.InputMode=0  //数据通过Input属性以文本形式取回

MSComm1.InputLen=0  //设置从缓冲读取一次读取的数据长度，0表示全部读取

MSComm1.InBufferCount=0  //清空接收缓冲区

MSComm1.outBufferCount=0  //清空发送缓冲区

MSComm1.RThreshold=1  //每当缓冲区接收到一个字节，就产生一次OnComm事件

MSComm1.PortOpen=True  //打开串口

读取净重数据时，利用无线扫码枪扫码，以RS232串口通信方式将净重数据发送到上位机，经过上位机的数据处理后添加到产品标签的相应位置上。在上位机软件中，用数据传输完成的触发信号作为计时器的触发条件，等待净重、毛重读取结束，生成二维码后控制打印机进行打印。

（2）产品数据生成二维码。对工厂进行实地考察，本文选择QR码完成设计。二维码的生成过程极为复杂，主要步骤包括数据编码、纠错编码、形成最终数据信息和掩膜[15]，流程图如图5所示。

3  产品真伪识别系统设计

通过微信公众号完成产品真伪识别系统的前端程序设计，通过新浪云平台完成产品真伪识别系统的后台程序设计。

3.1  前端程序的开发

通过微信公众平台上的自定义菜单完成公众号的界面设计。菜单创建完成后，若要实现各自的功能则需配备相应的响应动作，包括发送信息、转到目标网页[17]，公众号界面如图6所示。

根据公司要求，从用户使用便利性以及界面美观性角度出发，制作了如图7所示的自定义菜单。此菜单功能不仅能满足厂家要求，还为公司的用户提供了极大的便利。菜单创建完成后进行相应的设置。选择微信公众平台后台的“开发者中心”—“修改配置”进行配置，这样就完成了配置并启用服务器[18]。

3.2  后台程序设计

新浪云平台（SAE）是国内第一个面向公众的云计算平台，SAE首选的支持语言为Web开发语言PHP[19，20]。

所编写的后台代码为微信公众号功能提供支持，只有将开发好的程序上传至SAE才能够被微信用户访问。这里重点介绍防伪功能的代码实现。

用户通过扫码验货时，系统先将扫码信息转换为字符，然后截取关键字段并与数据库中存储的内容进行比对，以验证产品真伪。

通过Notepad++软件将完成的代码保存为.php形式（UTF-8无BOM格式编码），压缩为ZIP格式后上传至云数据库。然后再将SQL Server中的产品信息上传至云数据库，产品真伪识别系统即构建完成。

4  产品真伪识别系统测试

产品真伪识别系统设计完成后，在公众号内进行查询测试。查询时，系统会发送查询次数、查询结果、产品名称、牌号、规格、生产日期、毛重、卷号、生产许可证号等信息。同一产品的二维码被重复查询时，查询的次数会显示在公众号聊天界面，多次查询界面如图8所示。

查询次数过多时，会提示“注意！查询次数过多有可能是仿品！”，查询界面如图9所示。

如果用户扫描的二维码不能在云数据库中找到对应的产品信息，公众号会提示“很遗憾，数据库中没有此产品”，表示此二维码代表的产品为仿品，用户应联系公司及时处理，提示界面如图10所示。

用户扫描到错误的二维码时，公众号会发送“您扫描的不是正确的二维码”的异常信息，如图11所示。

还有一种情况就是用户扫描二维码，微信公众号信息显示该产品为公司产品，但是产品信息与标签信息不对应，此时用户可联系公司进行产品更换，产品打印标签效果如图12所示。

经过对用户在二维码扫描中可能遇到的各种问题的测试，成功验证了产品真伪识别系统的便捷性和可靠性。

5  结  论

本文研究的产品真伪识别系统依托二维码，以METTLER TOLEDO称重仪表、扫码枪和标签打印机为硬件基础，使用微信公众平台、SAE、VB以及Notepad++等软件实现界面的设计和编程。系统已成功应用于青岛某铜管公司，解决了原有生产数据管理不足的问题，提高了自动化程度和生产效率，同时实现了打击假冒伪劣商品，维护企业和用户切身利益的目的，对行业内一些类似问题的解决提供参考，具有一定的现实意义。

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作者简介：张浩琳（1996—），男，汉族，山东烟台人，硕士研究生在读，研究方向：计算机控制技术。