DataMatrix(データマトリックス)コードとは

DataMatrixコードの構成

DataMatrix(データマトリックス)コードは、マトリックス型の2次元コードで、1987年にアイディマトリックス社によって開発されました。
1996年AIMIのISS規格に登録され、2000年にISO/IEC規格になっています。

仕様
最小シンボルサイズ 10×10セル
最大シンボルサイズ 144×144セル
最大データ量 数字 3,116字
英数字 2,335字

また、ECC200には、正方形タイプと長方形タイプがあります。
DataMatrixには、ECC000、ECC050、ECC080、ECC100、ECC140という古いバージョンとECC200の新しいバージョンがあります。

ECC000、ECC050、ECC080、ECC100、ECC140

セルサイズは、9×9から49×49までの奇数のセル数で構成され、誤り訂正の方法として「コンボリューション方式」を採用したDataMatrixです。
データ容量を大きくすると、歪みが少しでもあると読み取りが非常にに悪くなり、2次元コードとしての性能が劣ることから、ほとんど利用されていません。

ECC200

DataMatrixの初期バージョンで問題となっていた歪みに対するエラー訂正機能を向上させたバージョンが、ECC200です。
ECC200の誤り訂正にはコードの一部分が損傷した場合でもデータの復元が可能な「リードソロモン方式」を採用しており、歪みに対しても強く、コードのサイズも小さくすることができるようになりました。
このECC200が、国際的にも規格化されており、DataMatrixを使用する場合は、このECC200が標準的に使用されます。

ECC000、ECC050、ECC080、ECC100、ECC140とECC200のの簡単な見分け方は、一辺のセル数が奇数のものが「ECC000、ECC050、ECC080、ECC100、ECC140」、偶数のものが「EC200」になります。

ECC140

ECC140

ECC200

ECC200

DataMatrix(ECC200)の構成

アライメントパターンとクロックパターン

DataMatrixは、下のようにL字のアライメントパターンと、点線上のクロックパターンを辺の部分に配置し、その中にデータセルが入るという構成になります。
リーダは、このアライメントパターンとクロックパターンを使い、画像処理により位置検出を行ないますので、360°全方向で読み取ることができます。

アライメントパターンとクロックパターン

なお、データセルが24×24セル以上になった場合は、シンボルを分割し、1ブロック24×24セル以上にならないようにすることで、シンボルの歪みに対して非常に強くなります。

シンボルサイズとブロック数

シンボルサイズは10×10~144×144までの24 種類があります。(長方形は6種類)
シンボルサイズが26×26セル以上(データセルでは24×24セル以上)になった場合は、シンボルを分割し、1ブロックのデータセルが24×24セル以上にならないようにすることで、シンボルの歪みに対して非常に強くなります。

シンボルサイズ ブロック数 データセル数
10×10 ~ 26×26
1
8×8 ~ 24×24
28×28 ~ 52×52
4
14×14 ~ 24×24
64×64 ~ 104×104
16
14×14 ~ 24×24
120×120 ~ 144×144
36
18×18 ~ 22×22

なお、データセルが24×24セル以上になった場合は、シンボルを分割し、1ブロック24×24セル以上にならないようにすることで、シンボルの歪みに対して非常に強くなります。

シンボルサイズとブロック数

クワイエットゾーン

2次元コードの周りの余白の部分をいいます。
特に規定はありませんが、少なくとも1セル以上確保する必要があります。

クワイエットゾーン

誤り訂正符号(リードソロモン符号)

DataMatrixの一部が損傷した場合でもデータを損失することなく、復元することができるようにリードソロモン方を用いて生成された符号が付加されます。

データと誤り訂正符号の配置

データと誤り訂正符号を以下のような順番で配置します。

データと誤り訂正符号の配置

例えば、YSKというデータのDataMatrixを作る場合、誤り訂正符号は、リードソロモン法で計算されたデータ部と誤り訂正符号を連結し、下図のように配置することで、DataMatrixが形成されます。

データと誤り訂正符号の配置

DataMatrixコードの種類と大きさ、データ量

DataMatrixコード(ECC200)には、正方形タイプと長方形タイプの2種類があり、必ず偶数セルとなります。

正方形タイプ

正方形タイプ
仕様
最小シンボルサイズ 10×10セル
最大シンボルサイズ 144×144セル
最大データ量 数字 3,116字
英数字 2,335字
バイナリ 1,556字

シンボルサイズは10×10 ~ 144×144の24種類有り、データセルが24×24セル以上になった場合は、シンボル分割し、1ブロックは24×24セル以上にならないようにしています。

長方形タイプ

長方形タイプ
仕様
最小シンボルサイズ 8×16セル
最大シンボルサイズ 16×48セル
最大データ量 数字 98字
英数字 72字
バイナリ 47字

シンボルサイズは、以下の6種類のパターンがあります。

  • 8×18セル(1ブロック)
  • 16×36セル(1ブロック)
  • 12×36セル(2ブロック)
  • 12×26セル(1ブロック)
  • 8×32セル(2ブロック)
  • 16×48セル(2ブロック)

DataMatrixコードは、シンボルサイズ、データ量によって誤り訂正率が自動的に決定されます。QRコードのように、任意に設定することはできません。

大きさの求め方

シンボルサイズに印字可能なセルサイズを掛け合わせることで、実際のDataMatrixコードの大きさを求めることができます。

たとえば、セルサイズ=0.25mmのとき

  • シンボルサイズ 10×10セル → 2.5×2.5mm
  • シンボルサイズ 32×32セル → 8.0×8.0mm
  • シンボルサイズ 8×18セル → 2.0×4.5mm

となります。

各タイプの最大入力文字数

正方形タイプ

コードサイズ データ容量 誤り訂正能力
数字 英数字 バイナリ
10 × 10 セル
6
3
1
25%
12 × 12 セル
10
6
3
25%
14 × 14 セル
16
10
6
28 ~ 39%
16 × 16 セル
24
16
10
25 ~ 38%
18 × 18 セル
36
25
16
22 ~ 34%
20 × 20 セル
44
31
20
23 ~ 38%
22 × 22 セル
60
43
28
20 ~ 34%
24 × 24 セル
72
52
34
20 ~ 35%
26 × 26 セル
88
64
42
19 ~ 35%
32 × 32 セル
124
91
60
18 ~ 34%
36 × 36 セル
172
127
84
16 ~ 30%
40 × 40 セル
228
169
112
15 ~ 28%
44 × 44 セル
288
214
142
14 ~ 27%
48 × 48 セル
348
259
172
14 ~ 27%
52 × 52 セル
408
304
202
15 ~ 27%
64 × 64 セル
560
418
278
14 ~ 27%
72 × 72 セル
736
550
366
14 ~ 26%
80 × 80 セル
912
682
454
15 ~ 28%
88 × 88 セル
1152
862
574
14 ~ 27%
96 × 96 セル
1392
1042
694
14 ~ 27%
104 × 104 セル
1632
1222
814
15 ~ 28%
120 × 120 セル
2100
1573
1048
14 ~ 27%
132 × 132 セル
2608
1954
1302
14 ~ 26%
144 × 144 セル
3116
2335
1556
14 ~ 27%

長方形タイプ

シンボルサイズ データ容量 誤り訂正能力
数字 英数字 バイナリ
8 × 18 セル
10
6
3
25%
8 × 32 セル
20
13
8
24%
12 × 26 セル
32
22
14
23 ~ 37%
12 × 36 セル
44
31
20
23 ~ 38%
16 × 36 セル
64
46
30
21 ~ 38%
16 × 48 セル
98
72
47
18 ~ 33%

上記の文字数は、最大入力可能文字数であるため、入力するデータの構成(たとえば、数字と記号の混在や、アルファベットの大文字、小文字の混在など)によっては、表の文字数以下のデータであっても、シンボルサイズが増加することがあります。

GS1 DataMatrix

GS1 DataMatrixは、GS1が流通用に標準化した2次元コードシンボルです。シンボル体系は、DataMatrix ECC200をベースにし、従来のDataMatrixコードと区別するため、以下のようなルールが定義されています。

GS1 DataMatrix の主な内容

使用コード
DataMatrix ECC200
FNC1
GS1標準仕様であることを定義するため、データの先頭に[FNC1]を配置する
アプリケーション識別子(AI)
情報の頭に付加する識別コードで、この識別コードに続くデータが何の情報であるかを、誰でもわかるようにしています。アプリケーション識別子(AI)はISO/IEC15418で規定されています。
可変長データの扱い
数量など情報量が変化するデータ(可変長データ)の後に続けて次のデータを表示する場合は、可変長データの後ろに区切り文字として[FNC1]を挿入します。この[FNC1]をコードリーダで読み取った場合は、[GS](アスキーコードの1Dh)を出力するように規定されています。[GS]:グループセパレータ

GS1 が推奨する印字セルサイズ

GS1 DataMatrixは印字セルサイズについて、GS1より以下のサイズが推奨されています。

推奨セルサイズ 最大セルサイズ 最小セルサイズ
ラベル印字
0.300mm
0.615mm
0.255mm
DPM
0.380mm
0.495mm
0.380mm

GS1 DataMatrix サンプル

GS1 DataMatrix サンプル
分類 AI データ
GTIN(14桁固定)
01
04912345678904
数量(可変長)
30
100
保証期限日
17
120401

GS1-128 との関係

GS1 DataMatrixのデータ構成は、GS1-128と同じ構成となっています。そのため、使用用途で印字可能な面積が限られておりながら大量データを扱いたいときに、GS1 DataMatrixを使用されると考えられています。また、現在医療、医用業界ではGS1 DataMatrixが標準採用されることが決定しており、メスやはさみなどの鋼製器具にはダイレクトに印字するためのガイドラインが制定されています。

鋼製器具:手術や処置に再使用し、洗浄、滅菌などの再生処理を行うステンレス、アルミニウム、銅合金、チタン、セラミックス等の材質で製造された器具。

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