CN104598625B - 基于自动识别标识符的数据表存储方法 - Google Patents

基于自动识别标识符的数据表存储方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于自动识别标识符的数据表存储方法本发明所述基于自动识别标识符的数据表包括数据表表头构造和数据表记录构造两部分；数据表表头的构造：数据表表头在起始行定义数据表标识符字段，所述数据表标识符字段满足自动识别标识符构造数据格式的要求，数据表记录的构造：在数据表表头之后的存储数据表的多条数据记录，所述数据记录采用变长标识符字段数据表或定长标识符字段数据表进行存储。本发明变长标识符字段数据表及定长标识符字段数据表存储方案与标识符顺序存储结构相比，节省了存储空间，这对于有限存储空间的自动识别标签意义重大。

Description

基于自动识别标识符的数据表存储方法
技术领域
本发明涉及条码和射频识别技术领域，更具体地说，是涉及一种基于标识符技术的自动识别标签中数据表存储方法。
背景技术
以各类条码和射频识别技术为主体的自动识别标签一般是粘贴/安装在物品上，在物流的各个环节中流动，从最初物品发货方将相关数据信息写入标签，到后续收货方识读标签中的数据信息，需要有多方约定可理解的方式来构造标签中数据格式才能够为多方识读并解析得到正确的信息。最初人们直接将多种信息基于ASCI I字符编码形成一段字符文字串直接写入标签，识读方可以识读出人可识读的字符串信息。但是计算机信息系统不能够识别并解析提取所需要的数据字段，不便于计算机处理。于是人们想到将字符文字串分解成多个数据字段，按照共享数据解析模板提供的固定数据格式，将多个数据字段的值直接顺序写入标签中，计算机读出标签中的多个数据值后根据共享数据解析模板解析得出多个数据字段并进入计算机信息系统。这种紧凑存储方法的效率很高，但是不灵活，应用的前提是大家都约定共享一个固定格式的数据解析模板，如EPC编码模板，实际生活中由于业务需求种类多种多样且经常变化，因而不可能对每一种应用需求都构造一个固定格式的数据解析模板。后来人们想到了在标签存储数据时添加一些标识和分隔符等格式信息，以标识、分隔标签中不同的数据字段，这种方式在网络间数据交换中叫EDI或者XML技术，在自动识别标签数据存储领域叫抽象语法记法(ASN.1)中的原始编码规则(BER)或者自动识别标识符(Automatic Identification identifier)。
原始编码规则主要应用在智能卡或IC卡中，主要是采用数据元组<T，L，V>进行存储数据字段值，其中，标记T与上位机信息系统的数据字段关联，采用长度L记录整个数据元组的长度，以分隔标记T的数值V与其它数据元组；而自动识别标识符技术采用数据元组<标识符，标识符对应数值，分隔符>进行存储数据字段值，标识符与上位机信息系统的数据字段关联，标签中存储的标识符后面直接存储标识符对应数值，标识符之间采用专用分隔符进行分隔，两者的基本道理是一样的，后面主要以自动识别标识符进行研究。目前自动识别标识符技术主要有两大门类，即GS1系统的应用标识符(Application Identifier，简称AI)和美国信息行业的数据标识符(Data Identifier，简称DI)，这两者原理也是一样的，都是通过标识符关联数据字段，采用专用分隔符来分隔标识符，但是标识符体系不同。
自动识别标签中采用标识符技术存储的数据结构，大体上可分为顺序结构和循环记录结构两种方式。对于顺序结构，一般是以数据元组<标识符,对应数值，分隔符>为模块的存储方式，将多个模块顺序写入到标签中，不管模块之间按何种顺序组合，系统都可以利用标识符和分隔符进行解析。但是对于循环记录结构，类似数据表中的多条数据记录，如多种物资的清单信息，也可以按照前面所述的顺序结构进行存储，即一条记录一条记录的进行存储，每条记录中不同字段对应的标识符、分隔符重复出现，这样计算机也可以灵活构造数据表和解析数据表中的每条记录及其字段。但是，由于每条记录中有大量重复的标识符、重复的分隔符等格式信息重复出现，使得标签中存储有用信息的效率很低。
从前面的分析可知，采用自动识别标识符存储数据表，可以实现灵活定义数据表中的数据字段，标签中数据表的数据字段也能够与上位机信息系统中数据字段进行捆绑，但是标签中数据存储的效率较低，本发明专利主要目的是提高标签中数据表存储及操作效率。
发明内容
本发明针对在标签中采用标识符存储数据表时存储效率低的问题，提供了一种在标签中基于自动识别标识符的数据表存储方法。
本发明基于自动识别标识符的数据表存储方法，通过下述技术方案予以实现，所述基于自动识别标识符的数据表包括数据表表头构造和数据表记录构造两部分；
数据表表头的构造：数据表表头在起始行定义数据表标识符字段，所述数据表标识符字段满足自动识别标识符构造数据格式的要求，数据表表头中选用多个标识符来表示数据表中的每个数据字段，每个标识符字段后不带标识符所对应的数值，而是直接采用分隔符进行分隔，最后一个标识符字段采用进行标识，表示数据表表头标识符字段定义结束；
数据表记录的构造：在数据表表头之后的存储数据表的多条数据记录，所述数据记录采用变长标识符字段数据表或定长标识符字段数据表进行存储。所述变长标识符字段数据表中每条数据记录采用顺序结构进行构造存储，因为与数据表中定义的标识符字段顺序相对应，所以可去掉顺序结构中所有标识符，同一条数据记录内不同标识符字段的数值仍采用进行分隔，数据表中一条数据记录与另一条数据记录之间采用进行分隔；所述定长标识符字段数据表中每条数据记录长度也都是相等的，每条数据记录直接采用紧凑存储结构进行存储(即采用顺序结构进行存储，去掉每条记录中所有的标识符和分隔符)，所有整个数据表存储结束后采用进行标识。
数据表表头的定义与数据表中数据记录可同时存储在同一个数据模块文件中，也可以将两者分开存储，将数据记录存储在标签的一个数据模块文件中，而将数据表表头定义存储在同一标签中的另一个数据模块文件中，或者将数据表表头定义存储在标签读写器、上位机或者网络中。
包括分基于变长标识符字段的数据表和基于定长标识符字段数据表两种存储方式，提出了上位机中解析数据表的解析方法。
包括二维条码标签和射频识别标签两种存储介质，提出了自动识别标签内部数据表的检索方法。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
一是变长标识符字段数据表及定长标识符字段数据表存储方案与标识符顺序存储结构相比，节省了存储空间，这对于有限存储空间的自动识别标签意义重大。
变长标识符字段数据表与标识符顺序存储结构相比，减少了每条数据记录中所有标识符字段，但是每条记录中字段分隔符保留，并增加作为每条记录的分隔标识位，它存储长短不一的标识符字段时存储效率较高。
定长标识符字段数据表与标识符顺序存储结构相比，由于数据记录均相等，减少了每条数据记录中的标识符及分隔符，同时也减少了各条数据记录之间的分隔符。记录条数越多，定长标识符字段数据表存储效率越接近采用数据结构模板紧凑存储数据表(无表头)的存储效率。
二是基于自动识别标识符的数据表在表操作实现方面，能够在自动识别标签中实现关系型数据表所具有查询功能，这在具体实施方式部分有详细阐述。
三是在与现有自动识别标识符体系相互兼容性，也就是说，以前自动识别标签中采用标识符顺序存储的相关数据无需作任何改变。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一、基于自动识别标识符的数据表构造方法
(一)基于自动识别标识符的顺序存储结构
顺序存储结构是数据表存储结构的基础，下面以GB/T 16986-2009《商品条码应用标识符》中标识符来构造顺序存储结构的示例(采用数据标识符也类似)。
1、格式及应用标识符标准
根据ISO/IEC 15434标准《信息技术大容量自动数据采集介质语法》，标签中数据格式是一个双层封装结构，数据格式起始标识符为字符串[)>，数据格式结束标识符为控制字符(ISO 646标准中字符值为04)。不同标识符系统(如应用标识符(AI)系统，数据标识符(DI)系统)之间的分隔符为控制字符(ISO 646标准中字符值为30)。应用标识符AI和数据标识符DI标识内部不同的标识符数据元组之间的分隔符为控制字符(ISO 646标准中字符值为29)，注意这些控制字符与ASCI I编码的可见字符不重复。
GB/T 16986-2009定义的应用标识符主要由数字字符和字母字符混合而成，长度从2字节到4字节不等。例如，标准定义了一系列的标识符与上位机信息系统中数据字段相互关联，例如全球贸易项目代码AI为01(数据长度14字节)、生产日期AI为11(数据长度6字节)，保质期AI为15(数据长度6字节)，等等。
2、自动识别标签数据格式的构造示例
下面构造一个数据模块存储在标签中，设想某物品的全球贸易项目代码是ABCDXXXXYYYYZZ，它的生产日期是2013年10月20日，保质日期是2016年10月20日。按照ISO/IEC 15434和GB/T 16986-2009构造的数据结构如下：
其中，[)>是自动识别标识符数据格式的开头，05表示采用的是应用标识符(AI)系统，如果是数据标识符(DI)系统则为06，有下划线的字符串01、11和15均为应用标识符，和为分隔符，表示数据模块结束。
(二)基于自动识别标识符的数据表存储结构
基于自动识别标识符的数据表构造，主要包括数据表表头构造和数据表记录构造两部分，数据表表头(数据字段)的定义与数据表中数据记录同时存储在同一个数据模块文件中。
1、数据表表头的构造
数据表表头定义数据表中的各个字段等相关信息，采用自动识别标识符技术后，数据表中字段简称标识符字段，可以灵活选择不同的标识符字段，标识符字段的个数、排列顺序可灵活组合。由于相关自动识别标识符标准已经定义了标识符的含义、数据类型和数据长度等内容，因此上位机识读出自动识别标识符字段后可通过标识符连接关联计算机信息系统中的数据元，进一步解析数据表中的数据记录。
数据表表头主要在起始行定义数据表标识符字段，当然还要满足自动识别标识符构造数据格式的要求。根据需要，数据表表头中可灵活选用多个标识符来表示标识符字段，标识符字段后不带标识符对应的数值，后面直接采用分隔符进行分隔，最后一个标识符字段采用进行标识，表示数据表表头标识符字段定义结束，标识符字段的含义、数据类型、数据长度等内容由定义标识符的对应标准来确定。
按照相关标准和上述要求，采用上一节中描述的标识符构造数据表的标识符字段如下：
其中，[)>是自动识别标识符数据格式的开头，05表示采用应用标识符(AI)系统，有下划线的字符串01、11和15均为标准GB/T 16986-2009定义的应用标识符，和为分隔符。
为了区别标识符所对应的数值值域长度是变长还是定长，需要在上述标识符字段构造结构中添加一个标志位，字符串后面紧接表示数据表中有变长的标识符字段；字符串后面紧接表示数据表中所有标识符字段均为定长标识符字段。
在构造基于自动识别标识符定义的数据结构时，通常需要判断这种数据结构是通常的顺序结构还是数据表结构，判断的方法有两种，一是如果起始两分隔符之间只有标识符而没有标识符对应的数值时，可判断为数据表的表头；二是如果第二个分隔符后面不接而直接是或时可判断为数据表的表头，其中接表示是变长标识符数据表、接表示是定长标识符数据表。
2、数据表中数据记录的构造
在数据表数据结构的起始行以后构造数据表的多条数据记录。如果是变长标识符字段数据表，一般采用和进行分隔；如果是定长标识符字段数据表，可采用紧凑存储结构。数据表所有数据记录结束后采用标识表示整个数据表存储完毕。
在变长标识符数据表和定长标识符数据表的选择方面，一般先选择定长标识符的数据表，不满足时再选择变长标识符的数据表。
(1)变长标识符字段数据表
如果数据表中存在变长标识符字段，每条数据记录采用顺序存储结构进行构造，因为与数据表中定义的标识符字段顺序相对应，所以可去掉顺序结构中所有标识符，同一条数据记录内不同标识符字段的数值(注意：仅是标识符字段对应的数值，而不含标识符字段)采用进行分隔。数据表中一条数据记录与另一条数据记录之间采用进行分隔。整个数据表存储结束后采用进行标识。构造整个变长标识符字段的数据表的数据结构模块如下所示。
因为有进行分隔，数据表中标识符字段的字符串值即使是变长的，也不必为每个标识符字段的数值留下等长的存储空间，可以在前一分隔符或之后直接加或从而不浪费存储空间，如果标识符字段为空值，也是如此处理，如上例所示第二行数据记录最后一个标识符字段没有赋值。
变长标识符字段数据表与标识符顺序存储结构相比，减少了每条数据记录中所有标识符字段，但是每条记录中字段分隔符仍保留，并增加作为每条记录的分隔标识位，它存储长短不一的标识符字段时存储效率较高。
(2)定长标识符字段数据表
如果数据表中所有标识符字段的赋值都是定长的，即数据表中每条数据记录长度也都是相等的，所以每条数据记录可直接采用紧凑存储结构进行存储，不再需要采用和进行分隔，所有整个数据表存储结束后采用进行进行标识。构造整个变长标识符字段的数据表的数据结构模块如下所示。
ABCDXXXXYYYYZZ131020161020
定长标识符字段数据表与标识符顺序存储结构相比，由于数据记录均相等，减少了每条数据记录中的标识符字段及标识符元组之间的分隔符同时减少了各条数据记录之间的分隔符记录条数越多，定长标识符字段数据表存储效率越接近采用数据结构模板紧凑存储数据表(无表头)的存储效率。
二、上位机中数据表解析方法
上位机读取标签中整个基于自动识别标识符的数据表后，数据表的解析过程实际上是其构造过程的逆过程，分变长标识符字段数据表和定长标识符字段数据表两种情况。
(一)基于变长标识符字段的数据表解析
上位机中，基于变长标识符字段的数据表解析步骤如下：
(1)数据表表头解析。计算机首先根据判断该数据模块是采用自动识别的应用标识符系统构建的数据格式。然后根据分隔符识读第一个标识符(没有标识符对应数值，可判断为数据表结构而不是顺序存储结构)，依次识读余下的所有标识符，直到识读到第二个为时数据表的标识符字段定义结束(这是数据模块的第一行数据，是定义标识符字段)。再识读后一个字节，如果为表示数据表是变长标识符字段；如果为则数据表为等长标识符字段。根据前面解析判断是自动识别应用标识符，检索标准中标识符对应的数据元描述，得到数据元的含义、数据类型及数据长度。
(2)取出紧接着的两字节，判断是否为如果是则表示所有数据记录结束，退出。否则，继续往后取数据，直到遇到下一个时，取出两个(或者是和)之间的数据，这个数据是第一个标识符字段在第一条数据记录中所对应的数值；继续往后识读，再遇到时，又取出两个之间的数值，这个数值是第二个标识符字段在第一条数据记录中所对应的数值；以此类推，当从往后识读遇到时，表示第一行的数据记录已经结束，取出和之间的数值，这个数值是最后一个标识符字段在第一条数据记录中所对应的数值。如果上述两个标识符之间没有数值，表示标识符字段在这条记录中没有赋值。
(3)接着往后识读，当读取到数据表的结束字符时，表示所有数据均已经读完，退出数据表的识读；否则，按照(2)读取下一条记录数据，得到数据表中的新的一行数据。
(二)基于定长标识符字段的数据表解析
上位机中，基于定长标识符字段的数据表解析步骤如下：
(ⅰ)数据表表头解析这一步与变长标识符字段相同。计算机首先根据判断该数据模块是采用自动识别的应用标识符方式构建数据格式。然后根据分隔符识读第一个标识符(没有标识符对应数值，可判断为数据表结构而不是顺序存储结构)，依次识读余下的所有标识符，直到识读到第二个为时数据表的标识符字段定义结束(这是数据模块的第一行数据，是定义标识符字段)。再识读后一个字节，如果为表示数据表是变长标识符字段；如果为则数据表为等长标识符字段。根据前面解析判断是自动识别应用标识符，检索标准中标识符对应的数据元描述，得到数据元的含义、数据类型及数据长度。
(ⅱ)检索出所有标识符字段的数据长度，以及它们长度之和RL即为每条记录的数据长度。
(ⅲ)取出后两字节，判断是否为如果是则表示所有数据记录结束，退出。否则，接着取出RL-2个字节，本步骤读取的RL长度字节是数据表的第一行数据记录。
(ⅳ)按照(ⅱ)中各个应用标识符字段的数据长度解析(ⅲ)中取出的数据记录，得到各个标识符字段所对应的值，这是数据表中第一行数据的。
(ⅴ)在解析程序推出前，按照(ⅲ)读取下一条记录数据，按照(ⅳ)解析该记录数据，得到数据表中的新的一行数据。
四、自动识别标签中数据记录的检索方法
自动识别标签存储数据表后，如果需要检索相关数据，二维条码标签和射频识别标签具有不同的检索方法，这是由自动识别标签本身的特性决定的。(一)二维条码标签的数据检索
在检索二维条码标签中的数据表时，由于标签本身不具有芯片因而不能在标签内处理表数据。一般需要把二维条码标签符号采样到上位机进行译码得到数据模块，解析该数据模块可构建得到数据表，可在上位机数据表中按照数据库检索技术实施检索。
(二)射频识别标签内的数据检索
射频识别标签中由于具有计算及存储芯片，所以标签内部能够进行数据检索。根据上位机指令，射频识别标签检索标签内数据表得到检索记录集，通过无线方式将检索结果传输给上位机，而不需要将数据表的所有数据都传输到上位机进行检索，可减少数据通信压力和电源消耗。比较典型的上位机指令是对射频识别标签中数据表的查询命令。下面是读写器查询射频识别标签中数据表的实现过程：
(1)读写器与射频识别标签通过系列安全认证后，标签接收读写器发过来的数据表查询命令(包括数据表名、标识符及查询条件等)。
(2)射频识别标签根据读写器查询命令找对应的数据表及其首地址，读取数据表表头的所有标识符字段，与读写器查询标识符进行比较，判断查询标识符与哪一个或几个标识符字段匹配。判断数据表是标识符定长数据表还是标识符变长数据表。
(3)按照标识符定长数据表或者标识符变长数据表的解析方法找到第一条数据记录中匹配的标识符字段对应的数值，与读写器的查询条件进行对比，符合条件时保存相应的数据记录到检索记录集。
(4)按照(3)方法查询数据表中余下数据记录，找出符合条件的数据记录，并添加到相应数据记录到检索记录集。
(5)查询完所有数据记录后检索结束，射频识别标签将检索记录集打包后传输给读写器。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种基于自动识别标识符的数据表存储方法，其特征是，所述数据表包括基于变长标识符字段数据表和基于定长标识符字段数据表；
所述基于变长标识符字段数据表包括变长字段数据表表头构造和变长字段数据表记录构造；
变长字段数据表表头的构造：数据表表头在起始行定义数据表标识符字段，所述数据表表头中各个字段分别选用对应元数据的标识符来表示，在两标识符字段之间采用单元分隔符GS进行分隔，在最后一个标识符字段后先加行分隔符RS在添加单元分隔符GS进行标识，表示变长字段数据表表头字段定义结束；
变长字段数据表记录的构造：在数据表表头定义结束之后顺序存储数据表的多条记录；每条记录由数据表表头定义的每个字段对应的数值依次连接构成，并在两个字段对应的数值之间采用单元分隔符GS进行分隔；两条记录之间采用行分隔符RS进行分隔；
所述基于定长标识符字段数据表包括定长字段数据表表头构造和定长字段数据表记录构造；
定长字段数据表表头的构造：数据表表头在起始行定义数据表标识符字段，所述数据表表头中各个字段分别选用对应元数据的标识符来表示，在两标识符字段之间采用单元分隔符GS进行分隔，在最后一个标识符字段后直接采用两个行分隔符RS进行标识，表示定长字段数据表表头字段定义结束；
定长字段数据表记录的构造：在数据表表头定义结束之后顺序存储数据表的多条记录，每条记录由数据表表头定义的每个字段对应的数值直接依次连接构成，每条记录之间无需分隔符进行分隔；
所有的数据表记录存储结束后采用表结束分隔符进行标识。
2.根据权利要求1所述的基于自动识别标识符的数据表存储方法，其特征是，数据表表头的构造与数据表中数据记录同时存储在同一个数据模块文件中或将两者分开存储，所述将两者分开存储是将数据记录存储在标签的一个数据模块文件中，而将数据表表头构造存储在同一标签中的另一个数据模块文件中，或者将数据表表头构造存储在标签读写器、上位机或者网络中。
3.根据权利要求1或2所述的基于自动识别标识符的数据表存储方法，其特征是，包括二维条码标签和射频识别标签各类存储介质。
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"自动识别新技术的物流应用";王毅;《物流技术与应用》;20090801;论文第65-69页 *

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CN104598625A (zh) 2015-05-06

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