DotCode เป็นบาร์โค้ดเมทริกซ์สองมิติ (2D)ที่คิดค้นขึ้นในปี 2551 ^{[ 1 ]}โดยHand Held Productsเพื่อใช้แทนCode 128 ที่ล้าสมัย ในขณะนี้สมาคมเพื่อการระบุตัวตนอัตโนมัติและการเคลื่อนที่ (AIM) ได้ออก ให้เป็น “ISS DotCode Symbology Specification 4.0” ^{[ 2 ]} DotCode ประกอบด้วยจุดกลมสีดำที่กระจายตัวและช่องว่างสีขาวบนพื้นหลังสีขาว ในกรณีที่พื้นหลังเป็นสีดำ จุดอาจเป็นสีขาว DotCode ได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อใช้กับเครื่องพิมพ์อุตสาหกรรมความเร็วสูง^{[ 3 ]}ซึ่งความแม่นยำในการพิมพ์อาจต่ำ เนื่องจาก DotCode ตามมาตรฐานไม่ต้องการองค์ประกอบที่ซับซ้อน เช่น เส้นต่อเนื่องหรือรูปทรงพิเศษ จึงสามารถนำไปใช้กับการแกะสลักด้วยเลเซอร์ หรือสว่านอุตสาหกรรมได้

DotCode สามารถแสดงเป็นอาร์เรย์สี่เหลี่ยมผืนผ้าที่มีขนาดด้านละ 5X จุด ขนาดสูงสุดของ DotCode ไม่ได้ถูกจำกัดโดยมาตรฐาน^{[ 4 ]} (เช่นเดียวกับ Code 128 ที่ไม่ถูกจำกัด) แต่แนะนำให้ใช้ขีดจำกัดในทางปฏิบัติที่ 100x99 ^{[ 2 ] : 5.2.1.4} ซึ่งสามารถเข้ารหัสตัวเลขได้ประมาณ 730 หลัก อักขระตัวอักษรและตัวเลข 366 ตัว หรือ 304 ไบต์

DotCode เป็นส่วนขยายของบาร์โค้ด Code 128 ซึ่งช่วยให้สามารถเข้ารหัสอาร์เรย์ข้อมูล 8 บิตและUnicode ได้อย่างกะทัดรัดยิ่งขึ้น พร้อม คุณสมบัติ การตีความช่องสัญญาณแบบขยายนอกจากนี้ DotCode ยังให้ความหนาแน่นของข้อมูลมากกว่ามาก และการแก้ไขข้อผิดพลาดแบบ Reed–Solomonซึ่งช่วยให้สามารถกู้คืน dotcode ที่เสียหายบางส่วนได้ อย่างไรก็ตาม การใช้งานหลักของ DotCode เช่นเดียวกับ Code 128 คือการเข้ารหัสข้อมูลGS1 ที่มีประสิทธิภาพ ^{[ 5 ]}ซึ่งใช้ในอุตสาหกรรมการขนส่งและบรรจุภัณฑ์ทั่วโลก

บาร์โค้ด DotCode ถูกคิดค้นขึ้นในปี 2008 ^{[ 1 ]}โดย ดร. แอนดรูว์ ลองแอครี จาก บริษัท Hand Held Productsและได้รับการกำหนดมาตรฐานในปี 2009 ^{[ 6 ]}โดยAIMในชื่อ “ข้อกำหนดสัญลักษณ์บาร์โค้ด - DotCode” ^{[ 7 ]}ในปี 2019 DotCode ได้รับการทบทวนในชื่อ “ข้อกำหนดสัญลักษณ์ DotCode ของ ISS เวอร์ชัน 4.0” ^{[ 2 ]}

มีการจดทะเบียนสิทธิบัตรหลายฉบับที่เกี่ยวข้องกับการเข้ารหัสและถอดรหัส DotCode:

• สิทธิบัตรของสหรัฐอเมริกา US20090200386A1 โดย Hand Held Products Inc "สัญลักษณ์ 2 มิติที่อ่านได้ด้วยเครื่องจักร พิมพ์ได้ตามต้องการ" ^{[ 1 ]}
• สิทธิบัตรของสหรัฐอเมริกา US20090200386A1 โดย Datalogic IP Tech SRL "ระบบและวิธีการสกัดข้อมูลบิตสตรีมในรหัสออปติคอลสองมิติ" ^{[ 8 ]}
• สิทธิบัตรจีน CN113297872A โดยบริษัท Fuzhou Symbol Information Technology จำกัด "วิธีการและอุปกรณ์ระบุรหัสจุด" ^{[ 9 ]}

บาร์โค้ด DotCode สามารถใช้งานได้ในลักษณะเดียวกับCode 128หรือบาร์โค้ดเมทริกซ์ (2D) ใดๆ ในขณะนี้ ส่วนใหญ่ใช้เพื่อเข้ารหัสข้อมูล GS1 ในอุตสาหกรรมยาสูบ [ ^{10 ] [ 11 ] เครื่องดื่มแอลกอฮอล์และเครื่องดื่ม ไม่มี}แอลกอฮอล์^{[ 12 ]}ยา และร้านขายของชำ การใช้งานหลักในขณะนี้คือในอุตสาหกรรมยาสูบ^{[ 13 ] [ 14 ]}

ข้อดีหลักของ DotCode คือ: ^{[ 15 ]}

• รองรับและทดแทน ชุดรหัส Code 128 อย่างเต็มรูปแบบ ;
• การเข้ารหัสข้อมูลแบบกะทัดรัดสำหรับอาร์เรย์ข้อมูล8 บิต ;
• รองรับ Unicode พร้อมคุณสมบัติการตีความช่องสัญญาณแบบขยาย (Extended Channel Interpretation );
• การเข้ารหัสข้อมูล GS1 อย่างมีประสิทธิภาพ
• การแก้ไขข้อผิดพลาดของ Reed–Solomon
• ความสามารถในการ พิมพ์บาร์โค้ดด้วยเครื่องพิมพ์อุตสาหกรรมความเร็วสูงและวิธีการอื่นๆ เช่นการแกะสลักด้วยเลเซอร์

ดอทโค้ดแสดงข้อมูลในโครงสร้างสี่เหลี่ยมผืนผ้า ซึ่งประกอบด้วยจุดกลมสีดำและช่องว่างสีขาวบนพื้นหลังสีขาว หรือจุดกลมสีขาวบนพื้นหลังสีดำ ดอทโค้ดไม่มีรูปแบบตัวค้นหาเหมือนบาร์โค้ด 2 มิติอื่นๆ และต้องตรวจจับด้วยอัลกอริธึมการตรวจจับกลุ่ม ข้อมูลที่ช้า เช่นตัวกรองกาบอร์หรือการแปลงฮอฟแบบวงกลมข้อมูล เมตาเดต้า และรหัสแก้ไขข้อผิดพลาดทั้งหมดถูกเข้ารหัสในอาร์เรย์จุดเดียวกัน ซึ่งไม่มีความแตกต่างทางสายตาใดๆ

ต่อไปนี้เป็นตัวอย่างบางส่วนของโค้ด DotCode:

• 
  โค้ดดอทที่มีความกว้าง 25 และความสูง 10
• 
  โค้ดดอทที่มีความกว้าง 23 และความสูง 22
• 
  โค้ดดอทที่มีความกว้าง 57 และความสูง 60

สัญลักษณ์ DotCode สร้างขึ้นจากองค์ประกอบต่อไปนี้: ^{[ 2 ] : 5.1}

• บิตมาสก์สองบิตซึ่งแสดงในแผนภาพด้วยจุดสีเขียวสองจุด
• บิตข้อมูล (บิตข้อมูลและบิตแก้ไขข้อผิดพลาด) ซึ่งต้องอ่านจากบนลงล่าง (ด้านบาร์โค้ดคู่) และจากซ้ายไปขวา (ด้านบาร์โค้ดคี่)
• จุดมุมที่ทำเครื่องหมายสีแดงในแผนภาพ สามารถใช้เป็นบิตข้อมูลหรือบิตเติม (จุดสีดำ) ได้
• พื้นที่เงียบสงบต้องมีขนาดอย่างน้อย 3 เท่าของขนาดจุด

อาร์เรย์บิต DotCode แสดงได้ดังนี้: (บิตมาสก์สองบิต: M2, M1) (บิตข้อมูล) (บิตมุม ซึ่งอาจเป็นบิตข้อมูลหรือบิตเติม: C1 – C6)

รหัสคำข้อมูลในช่วง 0 – 112 จะถูกเข้ารหัสในรูปแบบจุดไบนารี 5 ใน 9 ^{[ 2 ] : 5.2} ซึ่งเข้ารหัสจากจุด 9 จุด โดยมีจุดสีดำ 5 จุดและช่องว่างสีขาว 4 จุด ส่วนที่เหลือของเมทริกซ์บาร์โค้ด (ส่วนที่เหลือจากการหารด้วย 9) จะถูกเติมด้วยบิตเติมสีดำ^{[ 2 ] : 5.2.3} บิตเติมสามารถเป็นได้ตั้งแต่ 0 ถึง 8 อาร์เรย์บิต DotCode ทางตรรกะแสดงเป็น: (บิตมาสก์ 2 บิต) (รหัสคำข้อมูล 9 บิตต่อคำ) (บิตเติม 0 – 8 บิต)

ขนาด DotCode มีข้อกำหนดดังต่อไปนี้: ^{[ 2 ] : 5.1}

• ผลรวมของความกว้างและความสูงของ DotCode ต้องเป็นเลขคี่: ;${\displaystyle (W+H){\pmod {2}}=1}$
• ขนาดขั้นต่ำของแต่ละด้านต้องมี 5 ส่วนขนาดสูงสุดไม่มีข้อจำกัด
• ขอแนะนำให้ใช้ความกว้างและความสูงเพื่อให้มีบิตสีดำสำหรับเติมอย่างน้อย 6 บิต โดยที่ความจุของบิตข้อมูลจะมาจากผลหารของ 9 บวกหรือเท่ากับ 6: ^{[ 2 ] : 5.2.1.4} ${\displaystyle 6<=(((W*H)/2)-2){\pmod {9}}}$

เพื่อลดปัญหาของสัญลักษณ์ DotCode รหัสคำข้อมูลจะถูกปิดบังเพื่อสร้างลำดับภาพอื่น รูปแบบการปิดบังจะถูกนำไปใช้กับลำดับข้อมูลเท่านั้นและไม่ส่งผลกระทบต่อรหัสคำแก้ไขข้อผิดพลาด มาตรฐาน DotCode มีรูปแบบการปิดบัง 4 แบบ ซึ่งเข้ารหัสเป็น 2 บิตและวางไว้เป็น 2 บิตแรกของอาร์เรย์บิตสัญลักษณ์^{[ 2 ] : 5.2.4}

DotCode ใช้การแก้ไขข้อผิดพลาด Reed–Solomon ^{[ 2 ] : 5.3} ด้วยกำลังเฉพาะของ 3 และฟิลด์จำกัด หรือGF(113)รหัสคำข้อมูลแสดงด้วยค่าตั้งแต่ 0 ถึง 112 และค่ามาสก์นับเป็นรหัสคำข้อมูลนำหน้าตั้งแต่ 0 ถึง 3 ด้วยวิธีนี้ ความยาวของอาร์เรย์ที่ได้รับการป้องกันข้อมูลคือ (1 + ND) แต่จำนวนรหัสคำแก้ไขข้อผิดพลาดจะคำนวณจาก ND เท่านั้น: โดย ที่ ND คือรหัสคำข้อมูล และ NC คือรหัสคำแก้ไขข้อผิดพลาด ${\displaystyle \mathbb {F} _{113}}$${\displaystyle NC=3+(ND/2)}$

รหัสคำ NW ที่ได้จากการใช้รหัสคำแก้ไขข้อผิดพลาดคือ: โดย ที่ NW คือรหัสคำเข้ารหัสทั้งหมด: 1 รหัสคำมาสก์ + รหัสคำข้อมูล (ND) + รหัสคำแก้ไขข้อผิดพลาด (NC) ${\displaystyle NW=(1+ND)+NC}$

เนื่องจากการแก้ไขข้อผิดพลาดแบบ Reed–Solomon ไม่สามารถแก้ไขจำนวนรหัสคำที่มากกว่าพหุนามได้ ดังนั้นหาก NW เกิน 112 ข้อมูลจะถูกแบ่งออกเป็นบล็อกแก้ไขข้อผิดพลาด โดย ที่ B คือจำนวนบล็อก ${\displaystyle B=(NW+111)/112}$

สามารถแบ่งข้อมูลออกเป็นบล็อกได้ดังนี้ สำหรับแต่ละบล็อก '''n''' โดยที่ n มีค่าตั้งแต่ 1 ถึง B:

1. ${\displaystyle ND(block)=((1+ND)-(n-1)+(B-1))/B}$
2. ${\displaystyle NW(block)=(NW-(n-1)+(B-1))/B}$
3. ${\displaystyle NC(block)=NW(block)-ND(block)}$

ข้อมูลการแก้ไขข้อผิดพลาดจะถูกเขียนหลังจากบล็อกข้อมูลเดี่ยวในโหมดสุ่ม: ^{[ 16 ]} (ND)(NC1_1)(NC2_1)(NC3_1)...(NC1_n)(NC2_m)(NC3_k)${\displaystyle NC}$${\displaystyle ND}$

ขนาดการเข้ารหัส DotCode ไม่ได้ถูกจำกัดด้วยมาตรฐาน แต่ขนาดการเข้ารหัสที่ใช้งานได้จริงในเวอร์ชัน 100x99 ซึ่งประกอบด้วยจุด 4950 จุด สามารถเข้ารหัสคำข้อมูลดิบได้ 366 คำ, ตัวเลข 730 หลัก, ตัวอักษรและตัวเลข 365 ตัว หรือ 304 ไบต์ ข้อความข้อมูลใน DotCode จะถูกแทนด้วยคำข้อมูลตั้งแต่ 0 ถึง 112 ซึ่งเข้ารหัสด้วยรูปแบบจุดไบนารี 5 ใน 9

DotCode รองรับคุณสมบัติต่อไปนี้: ^{[ 2 ] : 5.2.1}

• เข้ารหัสตัวเลขหรือชุดอักขระ ASCII (ระหว่าง 0 ถึง 127) ด้วยชุดรหัส A, B และ C และค่า ASCII แบบขยาย (128 ถึง 255) ด้วยการเลื่อนขึ้น (Upper Shift)
• เข้ารหัสไบต์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ (5 ไบต์เป็น 6 รหัสคำ) ด้วย Binary Latch;
• เข้ารหัสข้อมูล GS1; ^{[ 5 ]}
• เข้ารหัสสัญลักษณ์ Unicode ด้วยคุณสมบัติการตีความช่องสัญญาณแบบขยาย (Extended Channel Interpretation );
• รองรับการเข้ารหัสแบบต่อเติมที่มีโครงสร้าง (โดยใช้สัญลักษณ์บาร์โค้ดหลายตัวเป็นกระแสข้อมูลเดียวในเชิงตรรกะ)
• รองรับการเข้ารหัสแบบ “มาโคร”

มีกฎหลักสามข้อในการเข้ารหัสข้อความ:

• การเข้ารหัสเริ่มต้นตามค่าเริ่มต้นคือชุดรหัส C;
• ในกรณีที่ตัวเลขสองหลักในชุดรหัส C (ค่า 0 – 100) ถูกเข้ารหัสในตำแหน่งของคำรหัสแรก ข้อความจะถูกถอดรหัสเป็นข้อความ GS1
• หากมีการเข้ารหัส FNC1 (ซึ่งมีผลตรงข้ามกับรหัส 128 ) หรือรหัสคำที่ไม่ใช่ตัวเลขอื่นๆ (101 - 112) ในตำแหน่งรหัสคำแรก ข้อความจะถูกถอดรหัสเป็นข้อความที่ไม่ใช่ GS1

DotCode สามารถเข้ารหัสชุดอักขระ 8 บิตเต็มรูปแบบได้สองวิธี: ^{[ 2 ] : 5.2.1.1}

• ด้วยการเลื่อนขึ้นด้านบน ซึ่งต้องใช้รหัสคำ 2 คำในสัญลักษณ์เดียว (128 ถึง 255)
• ด้วย Binary Latch ซึ่งต้องการสัญลักษณ์ Binary Latch 1 ตัว และรหัสคำ 6 คำ ในทุกๆ 5 ไบต์

โหมด Upper Shift สามารถเข้ารหัสอักขระ ASCII แบบขยาย (128 ถึง 255) ในสองรหัสคำ โดยกลับไปยังโหมดก่อนหน้าได้:

โหมด Binary Latch สามารถเข้ารหัสชุดอักขระ 8 บิตและลำดับ ECI ตั้งแต่ 1 ถึง 5 สัญลักษณ์ โดยใช้กฎต่อไปนี้:

• ข้อมูลจะถูกแบ่งออกเป็นบล็อกละ 5 สัญลักษณ์ (ไบต์หรือตัวระบุโหมด ECI) หรือ 6 รหัสคำ;
• ค่า 0 – 258 ถูกแปลงจากฐาน 259 จำนวน 5 ค่า ไปเป็นฐาน 103 จำนวน 6 ค่า
• ค่าตั้งแต่ 0 ถึง 255 เป็นค่าไบต์;
• ค่า 256, 257 หรือ 258 ใช้สำหรับเข้ารหัสลำดับ ECI ใน 1, 2 หรือ 3 ไบต์ถัดไปตามลำดับ
• รหัส DotCode ใดๆ ในลำดับการเข้ารหัสที่สูงกว่า 102 (ตั้งแต่ 103 ถึง 112) จะขัดจังหวะหรือเปลี่ยนโหมด

ดังที่เราจะเห็นในตารางต่อไปนี้ Binary Latch เข้ารหัสข้อมูลได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น โดยเริ่มต้นจาก 3 ไบต์ขึ้นไป

DotCode สามารถเข้ารหัส ตัวบ่งชี้ ECIได้สองวิธี: ^{[ 2 ] : 5.2.1.2}

• ในโหมด Binary Latch (ดูรายละเอียดด้านบน);
• ด้วยตัวอักษร FNC2

FNC2 ในตำแหน่งใดๆ ยกเว้นตำแหน่งสุดท้ายของสัญญาณข้อมูล จะส่งสัญญาณการแทรกซีเควนซ์ ECI – "\nnnnnn" ซึ่งแทนค่าระหว่าง 000000 ถึง 811799 โดยค่าเหล่านี้สามารถเข้ารหัสได้ด้วยรหัสคำ 1 หรือ 3 คำ:

• ในกรณีที่รหัสคำถัดไป < 40 จะเข้ารหัสค่า ECI 000000 เป็น 000039 โดยตรง
• มิฉะนั้น รหัสคำสามคำถัดไปที่มีค่าเป็น A, B และ C จะเข้ารหัสค่า ECI เป็น.${\displaystyle (A-40)*12769+B*113+C+40}$

ตัวเลขสองหลักใดๆ ในตำแหน่งรหัสคำแรกจะระบุสัญลักษณ์ที่เข้ารหัสแบบ GS1 (ตรงข้ามกับรหัส 128 ) ในกรณีที่สัญลักษณ์ที่มีตัวเลขสองหลักในตำแหน่งรหัสคำแรกจะต้องถูกถอดรหัสเป็นข้อมูลทั่วไป จะต้องแทรก FNC1 (ละเว้นในข้อความที่ถอดรหัสแล้ว) ในตำแหน่งของรหัสคำแรก^{[ 2 ] : 5.2.1.2} FNC1 ในตำแหน่งอื่นที่ไม่ใช่ตำแหน่งแรกจะทำงานเป็นตัวแยกตัวระบุแอปพลิเคชัน GS1 และถอดรหัสเป็นอักขระ GS (ค่า ASCII 29)

รหัสคำ 100 ในชุดรหัส C เข้ารหัสแอปพลิเคชัน GS1 AI (17) ^{[ 5 ]}รหัสคำ 3 คำถัดไปคือวันหมดอายุและแทรก GS1 AI (10) ก่อนถอดรหัสรหัสคำอื่นๆ: (100)(24)(12)(30)(56)(64) -> 17241230105664

รหัสคำข้อมูลบางส่วน 97 – 100 ในตำแหน่งข้อมูลนำในชุดรหัส B สามารถเข้ารหัส “Macros” ได้^{[ 17 ] [ 2 ] : 5.2.1.1} ในตำแหน่งอื่น ๆ จะเข้ารหัสสัญลักษณ์ ASCII: (Latch B)(HT) -> [)>RS05GS … RSEoT (Shift B)(HT) -> [)>RS05GS … RSEoT

DotCode สามารถสร้างสัญลักษณ์ผสมได้ โดยที่ข้อมูลจากสัญลักษณ์ DotCode หลายตัวสามารถรวมกันได้ในเชิงตรรกะ สามารถทำได้โดยใช้สัญลักษณ์ FNC2 ในตำแหน่งข้อมูลสุดท้าย เมื่อ FNC2 อยู่ในตำแหน่งข้อมูลสุดท้าย^{[ 2 ] : 5.2.1.2} อักขระข้อความสองตัวก่อนหน้า ตัวเลขและตัวอักษรพิมพ์ใหญ่ตามลำดับ 1 ถึง 9 จากนั้น A ถึง Z (สำหรับค่า 10 ถึง 35) จะถูกใช้เป็น "m" และ "n" เพื่อระบุตำแหน่งของข้อความนี้ในลำดับ "m จาก n" ตัวอย่างเช่น สัญลักษณ์ที่มีข้อความลงท้ายว่า "4 B FNC2" จะเป็นสัญลักษณ์ที่ 4 จาก 11 สัญลักษณ์ที่ประกอบกันเป็นข้อความทั้งหมด

FNC3 ในตำแหน่งรหัสคำแรกบ่งชี้ว่าข้อความ^{[ 2 ] : 5.2.1.2} เป็นคำสั่งสำหรับการเริ่มต้นหรือการตั้งโปรแกรมใหม่ของเครื่องอ่านบาร์โค้ด

FNC3 หากอยู่ในตำแหน่งอื่นใดนอกจากตำแหน่งแรก แสดงว่าข้อความที่เข้ารหัสจะต้องถูกแยกออกเป็นสองข้อความที่แตกต่างกันในเชิงตรรกะ (ก่อนและหลัง)

ความจุของรหัสคำสัญลักษณ์ DotCode คือ: ${\displaystyle NW=((H*W)/2-2){\pmod {9}})}$

ความจุของรหัสข้อมูลสัญลักษณ์ DotCode คือ: ${\displaystyle ND=(NW-3)-(NW-3)/3}$

ด้วยวิธีนี้เราจำเป็นต้องเติมข้อมูลรหัสคำในกรณีที่มีพื้นที่ว่าง มีกฎสองข้อ: ^{[ 2 ] : 5.2.3}

• โหมดไบนารีต้องสิ้นสุดด้วย Latch to Code Set A (รหัสคำ 109)
• ในโหมดอื่นๆ ต้องใช้รหัสคำ 106 (Latch to Code Set C / Latch to Code Set B)

• ระบบการระบุตัวตนและการเก็บรวบรวมข้อมูลอัตโนมัติ (AIDC)
• บาร์โค้ด
• รหัส 128
• การตีความช่องสัญญาณแบบขยาย
• GS1
• ผลิตภัณฑ์แบบพกพา

• สิทธิบัตร DotCode
• โปรแกรมสร้าง DotCode ฟรี
• โปรแกรมอ่าน DotCode ฟรี