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1、自動識別產業簡介
(1)自動識別技術基本情況
自動識別技術指應用一定的識別裝置，通過被識別物品和識別裝置之間的接近活動，自動地獲取被識別物品的相關信息，并提供給后臺的計算機處理系統來成相關后續處理的一種技術。
自動識別技術是信息數據自動識讀、自動輸入計算機的重要方法和手段，它將計算機、光電、通信和網絡技術融為一體，與互聯網、移動通信等技術相互結合。通過自動識別技術，現代社會可以實現全球范圍內物品的跟蹤與信息的共享，實現人與物體以及物體與物體之間的溝通和對話。
近幾十年，自動識別技術在全球范圍內得到了迅猛發展，目前已形成了一個包括條碼識別、磁識別、光學字符識別、射頻識別、生物識別及圖像識別等集計算機、光、機電、通信技術為一體的綜合性產業。具體來看，目前自動識別技術主要包括條碼識別、射頻識別（RFID）、生物識別、卡類識別和圖像識別等，其基本情況如下：
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識別技術 |
基本原理 |
特點 |
主要應用領域 |
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條碼識別 |
通過光學系統掃描一組規律排列的黑色、白色條/塊組成的標記，讀取其中的信息 |
成本低廉、依附性好，讀取速度快、讀取準確、可靠性高；需可視識讀，無法遠距離識讀 |
零售、物流、交通運輸、醫療保健、工業制造、金融、海關及政府管理等 |
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射頻識別 （RFID） |
通過射頻標簽與射頻讀寫器之間的感應、無線電波或微波能量進行非接觸雙向通信，實現數據交換、識別 |
信息容量大、可遠距識別，信息可以重寫可多件物品同時閱讀但成本高，粘附性般，安全性一般，存被非法讀取和惡意改信息的風險 |
制造、物流、醫療、運輸、零售、國防等 |
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生物識別 |
利用人體固有的生理特性（如指紋、臉相、虹膜等）和行為特征（如聲音、筆跡等）來進行個人身份的鑒定 |
具有不易遺忘、防偽性能好、不易偽造或被盜、可隨身“攜帶”和隨時可用等優點，但僅適用于人體身份識別 |
政府、軍隊、銀行、社會福利保障、電子商務、安全防務 |
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卡類識別 |
包括磁卡和 IC 卡識別技術。磁卡通過磁性載體記錄信息，IC 卡通過集成電路存儲信息 |
磁卡成本較低； IC卡不 易受到干擾和損壞，全性高，使用壽命長信息容量大 |
身份認證、銀行電信、公共交通車場管理等 |
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圖像識別 |
計算機對圖像進行處理、分析和理解，以識別各種不同模式的目標和對象的技術 |
數據量大、運算量大、算法嚴密、可靠性強、集成度高、智能性強 |
國家安全、公安、交通、金融、工業化生產線、食品檢測等 |
上述自動識別技術中，條碼識別技術和射頻識別技術的應用領域存在一定的重疊。條碼識別技術和射頻識別技術各有特點，如條碼識別在應用成本、靈活性和便捷性上優勢明顯，但必須可視識別；射頻識別可以有效實現遠距離識讀，但應用成本高，安全性一般，靈活性較差。因此，條碼識別技術和射頻識別技術的主要適用領域盡管存在交叉，但各有所擅長，在具體應用場景上存在差異，兩者之間不存在完全替代的關系，而是相互交融、互為補充。預計在未來相當長的一段時期內，條碼識別技術和射頻識別將長期共存并且共同發展。
（2）我國自動識別行業整體情況
中國自動識別行業約有二十多年的發展歷史，最初主要應用于零售業和倉儲物流，隨著自動識別領域相關的載體技術、采集設備制造技術、軟件服務系統技術、配套技術的引進及快速發展，我國的自動識別技術不斷進步，產品市場也不斷壯大起來。目前，自動識別行業已成為推動國民經濟信息化發展的重要技術手段之一，在經濟和信息全球化的今天，其發展及技術應用的推廣對我國信息化建設的發展具有舉足輕重的作用。
與之相應的，在我國信息化建設快速發展的帶動下，一批國內企業通過自主研發，逐步掌握了自動識別領域的核心技術，成功研發了具有自主品牌的自動識產品，并且產品性能和質量達到了國際水準，在實現進口替代的同時，開始登上國際舞臺。
2、條碼識別技術基本情況
條碼識別技術是集條碼理論、光電技術、計算機技術、通信技術、電子機械技術于一體的綜合性技術。條碼具有制作簡單、信息收集速度快、準確率高、信息量大、成本低和識讀設備方便易用等優點，條碼的基本類型和識別技術原理如下：
（1）條碼類型
目前，條碼主要分為一維碼和二維碼兩大類。
一維碼是在一個方向（一般是水平方向）由一組按照一定編碼規則排列，寬度不等的條（Bar）和空（Space）及其對應的字符組成的標識，用以表示一定信息。常用的一維碼編碼規則有 EAN碼、UPC 碼、128碼、39碼、庫德巴碼等。
一維碼簡單直觀、管理方案成熟，運用廣泛。但是一維碼所攜帶的信息量有限，如商品條碼（EAN-13 碼）僅能容納 13位阿拉伯數字，更多的信息只能依賴商品數據庫的支持，因此在一定程度上也限制了一維碼的應用范圍。
二維碼是在一維碼的基礎上發展而來的， 可在水平和垂直方向的平面二維空間存儲信息。相比一維碼， 二維碼信息容量大，在一個二維碼中可以存儲 1000 個字節以上；信息密度高，同樣面積大小的二維碼可以是一維碼信息密度的 100 倍以上；識別率極高，由于二維碼有極強的數據糾錯技術，即便存在部分破損、污損的面積也能被正確讀出全部信息；編碼范圍廣，凡是可以數字化的信息均可編碼。常見的二維碼編碼規則有 PDF417、QR Code、Data Matrix、Aztec Code等。
（2）條碼識別技術
條碼是通過將寬度/大小不等的多個黑條/塊和白條/塊按照一定的編碼規則排列，用以表達一組信息的圖形標識。而條碼信息的讀取主要通過識讀設備中的光學系統對條碼進行掃描，再通過譯碼軟件將圖形標識信息翻譯成相應的數據，從而實現對條碼所包含信息的讀取。
根據掃描及譯碼方式的差異，條碼識別技術主要包括激光掃描技術和影像掃描技術兩大類，其基本情況如下：
① 光掃描技術
激光掃描系統由掃描系統、信號整形、譯碼三部分組成，其基本原理如下圖所示：
掃描系統主要是通過激光二極管產生光束，通過擺動鏡的擺動將激光折射到條碼表面，條碼表面反射的漫射光被感光元件接收后，通過光電轉換效應轉化為電信號；信號整形部分由信號放大、濾波、整形組成，它的功能在于將電信號處理成與條碼條空寬度相對應的高低電平的矩形方波信號；譯碼部分由集成電路芯片和譯碼軟件實現，它的功能是對得到的條碼矩形方波信號進行譯碼，并將結果輸出到條碼應用系統的數據采集終端。
激光掃描技術相比其他條碼識別技術而言，具有掃描景深大、掃描角度寬、掃描速度快、識別率高，技術方案成熟等優點，目前在一維碼識讀設備中占據主導地位。但是， 激光掃描技術無法掃描手機屏等自主光源材質顯示的條碼。同時，激光掃描由于只有水平一個掃描維度，無法掃描二維碼。
②影像掃描技術
根據圖像掃描維度的差異，影像掃描技術可進一步分為線性影像掃描技術和面陣影像掃描技術。線性影像掃描技術只可識讀一維碼，面陣影像掃描技術對一維碼和二維碼均可識讀。目前，面陣影像掃描技術是影像掃描技術的主要發展趨勢，以下內容主要基于面陣影像掃描技術。 影像掃描技術的基本原理如下圖所示：
影像掃描技術的掃描系統主要為 CCD、CMOS 等圖像傳感器，條碼識讀設備通過圖像傳感器對條碼圖像進行采集。其中，線性影像掃描技術一般采用 CCD圖像傳感器，而面陣影像掃描技術普遍采用 CMOS 圖像傳感器。圖像預處理主要是對采集的圖像進行降噪、背景分離、圖像校正等。二值化和模塊確定環節是將預處理后的圖像信息還原為黑、白兩色的圖像，然后定位、分割條碼黑白模塊，譯碼軟件根據條碼編碼規則進行比對，確定條碼字符值，進而讀取二維碼所包含的信息。
在手機等智能終端設備中，上述的圖像處理和識讀過程主要通過共用智能終端中的MCU芯片和相應的應用程序實現，即“軟解碼”；在專用的條碼識讀設備中，上述圖像處理和識讀過程主要通過獨立的MCU芯片和嵌入式軟件實現，即“硬解碼”。
相比激光掃描技術，影像掃描技術的成本較高，技術較復雜，但適用領域更廣泛，面陣影像掃描技術對一維碼和二維碼均可讀取。同時，影像掃描技術利用先進的圖像處理技術對于有污染、殘缺、產生幾何畸變的條碼圖像進行預處理, 然后再進行條碼識別， 相比激光掃描技術進一步提高了識讀率，優勢明顯。因此，影像掃描技術是未來條碼識別技術的主要發展方向。
3、條碼識別產業的市場狀況及發展前景
（1）全球市場發展狀況及未來前景
條碼技術自誕生以來，憑借著其在信息采集上靈活、高效、可靠、成本低廉的特點，逐漸成為了現代社會最常見的信息管理手段之一。而條碼識讀設備作為信息采集的前端設備，是條碼技術應用的前提和基礎，并且伴隨條碼技術的不斷發展，目前已成為商品零售、物流倉儲、產品溯源、工業制造、醫療健康、電子商務和交通系統等信息化系統建設中必不可少的基礎設備。
目前，一維碼識讀設備在全球發達國家和地區已經較為普及。而隨著二維碼技術的不斷發展和應用領域的拓展，影像掃描技術開始逐步實現對激光掃描技術的替代，釋放出相應的識讀設備市場需求。同時，以亞太地區為代表的新興市場仍處于快速發展階段，對條碼設備的市場需求與日俱增。該等因素均為市場注入了新的活力，推動了條碼識別產業的穩步增長。
根據 VDC 統計，手持式條碼掃描器、固定式 POS 掃描器和固定式工業類掃描器三類條碼識讀設備 2013 年在全球范圍內的銷售額合計為 16.16 億美元，預計至 2018 年，全球的條碼識讀設備的銷售總額將增長至 20.21 億美元，年復合增長率為4.57%。
2014-2018年全球條碼識讀設備銷售總額預測（億美元）
手持式條碼掃描器、固定式 POS 掃描器和固定式工業類掃描器三類條碼識讀設備的具體市場規模和未來市場前景如下：
①手持式條碼掃描器
手持式條碼掃描器目前是市場需求量最大的一類條碼識讀設備。2013年手持式條碼掃描器的全球銷售總額為9.43億美元，占條碼識讀設備銷售總額的58.35%，其中，手持式激光掃描器、手持式線性影像掃描器和手持式面陣影像掃描器所占比例分別為 31.18%、21.53%和 47.30%。
2013年-2018年全球手持式條碼掃描器銷售情況（億美元0
預計至 2018 年，手持式條碼掃描器的銷售總額將增長至約 11.64億美元，年復合增長率約為 4.30%。其中，隨著二維碼應用的普及和條碼在手機等智能終端設備中使用頻率的增加，手持式激光掃描器的市場需求將逐步下降，并被基于影像掃描技術（尤其是面陣影像掃描技術）的掃描設備所取代。因此，未來手持式面陣影像掃描器將逐步成為主流，預計到 2018年將達到6.92 億美元的市場規模，年復合增長率達到 9.2%。
②固定式 POS 掃描器
2013 年，全球固定式 POS 掃描器的銷售規模為 3.10億美元。其中，大型雙窗POS 掃描平臺、立式 POS 掃描平臺和小型桌式掃描器的占比分別為 39.03%、39.68%和21.23%。
2013年-2018年全球固定式POS掃描器銷售情況
根據 VDC 的預測，至 2018 年，固定式 POS 掃描器的銷售額將增長至 3.21億美元，市場規模較為平穩，增長不大，主要系 NFC 和 Apple Pay 等支付方式的興起可能會在一定程度上分散零售環境對固定式 POS 掃描器的需求。其中，立式 POS 掃描平臺由于能夠適用于酒店、交通和醫療等非零售環境，未來可能成為固定式POS 掃描器中增長較快的領域。
③固定式工業類掃描器
在全球工業制造業自動化浪潮的帶動下，固定式工業類掃描器已成為條碼識讀設備中增長最快的領域。2013年，固定式工業類掃描器的銷售總額為 3.63億美元，預計 2018 年將增長至4.98億美元，年復合增長率達到 6.53%。
2013年-2018年全球固定式工業類掃描器銷售情況（億美元）
由于數字圖像技術的發展和圖像傳感器等主要元器件價格的降低，基于影像掃描技術的固定式工業類掃描器愈發富有市場競爭力，同時現代工業自動化對條碼信息的需求已從“識別”功能進一步向“循跡”功能發展，二維碼的使用愈發頻繁，因此，工業應用領域對同時能夠掃描一維碼和二維碼的工業類影像掃描器的需求增長迅速，并取代原有工業類激光掃描器的市場份額。
2013 年，工業類激光掃描器和工業類影像掃描器的銷售規模分別為 1.60億美元和2.03億美元。預計至 2018年，工業類激光掃描器和工業類影像掃描器的銷售規模將分別達到 1.67億美元和3.31 億美元，工業類影像掃描器的年復合增長率達到10.3%。
（2）國內市場發展狀況
①我國已成為亞太地區最大的條碼識讀設備市場
根據 VDC 的調查統計，2013年亞太地區條碼識讀設備的市場規模達到 3.95億美元，并預計2018 年達到5.46億美元，2013年-2018年的年均復合增長率為6.69%，高于全球平均水平。我國近年來受益于批發零售業、制造業、物流和交通等行業信息化建設的加速發展，條碼識讀設備市場規模實現了快速增長，已成為亞太地區最大的條碼識讀設備市場。
① 內條碼技術的應用層次漸趨豐富目前，條碼應用大致分為三個階段。第一階段是自動結算；第二階段是應用于企業的內部管理；第三階段是電子商務、物聯網和全球數據同步。
我國近年來在條碼技術的應用領域發展迅速，尤其是物聯網層級的信息化、智能化應用逐漸提升，整體的應用層級處于第二階段向第三階段過渡階段。因此，我國條碼識別產業發展空間巨大。
③固定式工業類掃描器將成為需求增長最快的產品類別
目前，中國正在努力發展成為制造強國，品牌集中度越來越高，因此要求市場占有率高、產量大的制造商能在很短的時間內正向或逆向地追蹤和回溯所使用的部件，而包括條碼識讀設備在內的信息化系統能夠有效解決該等問題。因此，固定式工業類掃描器將成為未來中國市場需求增長最快的細分市場，根據 VDC的統計，2013 年至 2018 年，國內市場的固定式工業類掃描器銷售額將從 3,300萬美元增長至5,800 萬美元，年復合增長率預計將達到 11.94%，高于同期世界上任何其他區域、任何其他條碼識讀設備的增長速度。同時，相比全球市場，工業類激光掃描設備以其成本和穩定性上的優勢，未來在中國市場仍將占據一定份額。
總體來看，未來隨著中國物流業和電子商務的飛速發展、工業制造和醫療健康等領域條碼設備使用量的增加以及應用層次的不斷深化，未來我國條碼識讀設備市場規模將繼續保持快速增長勢頭。
（3）我國條碼識讀設備主要應用領域發展狀況
零售、物流、產品溯源、醫療健康、電子商務和工業制造等條碼技術下游應用領域的發展和應用層次的深化是驅動條碼識別產業發展的重要因素。近年來，在國務院“互聯網+”戰略下，“O2O”、物聯網等領域得到了極大的發展，進一步推動了條碼識別產業的發展。我國條碼識讀設備主要應用領域的發展情況如下：
① 售、物流、倉儲等領域
條碼識讀設備是零售、物流、倉儲市場中的主要信息采集設備，被廣泛應用于物資存儲、運輸、分發、銷售、派送等各個環節。近年來，隨著我國人均國民收入的提高和網絡購物等消費方式的興起，我國的零售市場及與之相互適應的物流、倉儲服務產業得到了極大的發展。2014 年，我國社會消費品零售總額為262,394 億元，較 2013年增長12.0%，其中網上零售總額達到 27,898 億元，同比增長49.7%。2014 年，我國物流總額達到 213.53萬億，同比增長 7.9%。而零售、物流、倉儲產業的快速增長離不開先進的信息化管理支持。因此，該等垂直供應鏈行業的增長將進一步帶動包括條碼識讀設備在內的信息化建設投入。預計未來，我國零售、物流、倉儲領域對條碼識讀設備的需求將繼續保持平穩增長。
②產品溯源領域
產品溯源即在產品生產和銷售過程中，對每個環節進行記錄，并將相應信息匯總后，通過條碼等技術在產品上做出相應的質量狀態標識，生產管理者或消費者可通過該等標識直接查詢產品的生產、流轉、存儲記錄。
2013 年以來，我國的食品、醫藥等關鍵領域產品質量問題頻發，面對嚴峻迫切的新形勢，我國政府從立法層面開始推動產品質量溯源體系的建設，鼓勵生產經營者采用信息化手段采集、留存生產經營信息，建立產品質量溯源體系。
條碼識別技術作為產品質量溯源的重要實現路徑之一，具有成本低、操作便捷、存儲信息量大等優點，在產品溯源領域有著良好的應用前景。而目前，我國的產品質量溯源體系尚處于建設初期，擁有產品溯源能力的企業比例極低，條碼碼識讀設備還具有廣闊的發展空間，未來有望呈現市場需求快速增長的趨勢。
③工業制造領域
經過幾十年的快速發展，我國制造業規模躍居世界第一位，但相比發達國家，我國在自動化、精細化和智能化上仍存在差距，在產業價值鏈中的地位不高，隨著勞動力、原材料等生產要素成本的全面、快速上升，中國工業制造的傳統比較優勢將逐步削弱，亟待形成新的競爭優勢。而以生產過程的自動化、柔性化和產品精細化為主要特征的工業智能生產模式能夠有效提升我國制造工業在全球市場的競爭力，因此，在國務院制定的《中國制造 2025》中，明確提出工業自動化、智能化是我國未來工業的主要發展方向。
工業智能生產模式的基礎是生產設備的自動化和智能化。 而條碼識別技術及在其基礎之上的機器視覺是現代工業設備實現檢測、感知、通信和響應的主要路徑之一，自動化生產中的物料調配管理、零件識別及分揀、動態生產控制、產品檢測和追蹤均需運用到條碼識別技術，而機器視覺系統更是減少人為誤差、提升生產流水線的柔性和自動化程度重要途徑。因此，在工業自動化生產領域，條碼識讀設備具有巨大的市場潛力。
近年來，我國工業領域的自動化、智能化設備投資快速增長，根據國際機器人聯合會統計顯示，中國已經成為全球最大的工業機器人市場，預計 2016 年中國安裝的工業機器人數量將位居全球之首。隨著《中國制造2025》戰略的實施，我國工業制造領域將迎來新的一輪生產設備自動化、智能化的升級改造進程，帶動包括條碼識讀設備在內的各類智能生產設備投資。
④醫療健康領域
根據 VDC 的預測，醫療健康領域將成為未來手持式條碼識讀設備增長最快的應用領域。就我國而言，主要源于醫療移動信息化解決方案的普及。醫療移動信息化解決方案以數據交互和移動處理為核心，利用條碼等自動識別技術，標示和識別包括藥品、生化標本、醫療設備、醫療工作人員以及病人身份等在內的信息，通過智能移動終端在核心業務流程進行信息采集，并與醫院管理信息化系統（HIS）及臨床管理信息化系統（CIS）進行信息交互，搭建移動醫療作業平臺。
醫療移動信息化應用解決方案是我國醫療改革的重要方向，目前在我國醫療健康領域的發展還較為滯后，隨著醫療信息化進程的推進，條碼技術及相應的識讀設備在醫療健康領域的應用將會進一步深化。
⑤O2O運營領域
隨著智能手機等移動終端和移動網絡的快速普及，消費者的信息獲取方式和消費習慣開始出現了較大的變化。在移動互聯網時代下，消費者和企業都需要更直接的接入方式，而不再僅僅滿足于 APP 或網頁內容，而條碼，尤其是二維碼憑借其簡單可靠、易于傳播和信息容量大的優點，逐漸成為了 O2O 運營模式中鏈接線下、線上的入口。而二維碼與 O2O 運營模式的交織，將使中國轉變為一個多點觸控式的銷售環境，消費體檢更加動態，線下的產品、服務及用戶信息能隨時隨地線上化，并且依托手機支付等途徑形成從移動營銷、消費者滲透、數據采集、產品服務、支付結算、后續服務為一體的良性商業循環。
在實體經濟企業和騰訊、 阿里巴巴、 百度等互聯網龍頭共同的支持和推動下，條碼技術已經全面滲透入了民眾的日常生活，并帶動了 O2O 市場的蓬勃發展，根據艾瑞咨詢的統計和預測， 2013年我國O2O市場規模已經達到1,717.20億元，用戶規模達到1.9 億人，預計2017年我國 O2O市場規模將增長至到 4,545.10億元，用戶規模達到 4.0億人。
同時，有別于一般消費者，企業的商業級條碼應用需要專業的識讀設備，因此，影像類條碼識讀設備的投資成為了O2O 運營模式的前提。未來，O2O運營模式的全面鋪開，將進一步帶動條碼識讀設備市場的快速發展。
⑥其他領域的發展
條碼掃描應用領域廣泛，包括火車票、機場、彩票、稅務、現場服務等諸多領域，隨著我國信息化建設的廣度和深度進一步推進，條碼識讀設備作為聯系模擬世界與計算機世界的前端設備，未來市場空間巨大。
4、條碼識別產業未來發展趨勢
（1）影像掃描設備將逐步取代激光掃描設備
基于激光掃描技術的識讀設備將逐漸被基于影像掃描技術的識讀設備所替代。但是這一替代過程需要一定時間，受數字圖像處理技術發展速度和影像掃描設備成本走勢的影響，在不同應用領域的替代速度會有所差異。因此，在未來一段時間內，基于影像掃描技術的識讀設備市場需求將呈持續上升的趨勢，而激光掃描設備的市場需求仍會存在，但增長速度將逐步趨于平穩。
（2）條碼識別技術將與其他自動識別技術相互融合
未來條碼識別技術可能與RFID 等其他自動識別技術相互集成、融合，在實現各種自動識別技術優勢互補的同時，進一步實現信息的高效傳遞。同時，在手持式掃描設備領域，專業條碼識讀設備與具備條碼識讀功能移動終端之間的界限將越來越模糊，尤其是在掃描頻率較低的領域。根據VDC 預測，未來專業的條碼設備制造企業也將推出越來越接近終端消費者的識讀設備。
（3）亞太市場將成為條碼技術的前沿
根據 VDC 的統計和預測，包括中國在內的亞太新興市場將成為未來條碼設備及相關技術研發、生產和應用的最前沿，尤其是在手持式條碼識讀設備和固定式工業掃描識讀設備。一方面，亞太地區將成為未來條碼識讀設備增長較快的市場，另一方面，條碼設備的研發、生產將從歐美發達地區向亞太地區遷移，而亞太地區本地條碼設備供應商將崛起，成為主要的市場競爭者。
（4）長期來看物聯網將成為推動條碼設備發展的主要動力
隨著我國經濟發展模式的轉變，如何對傳統產業進行改造和升級，已成為我國未來產業規劃所需要解決的首要問題。而物聯網的實質就是將 IT 技術充分利用在各行各業，其大規模應用將有效促進工業化和信息化“兩化融合”，促進傳統產業的轉型升級，因此對我國未來的經濟發展具有重要的意義。我國政府部門先后出臺了多項政策，從頂層設計的層次大力推動物聯網產業的發展。
近年來，隨著移動互聯網、云計算、大數據技術的逐漸成熟，物聯網理念和相關技術產品已經廣泛滲透到社會經濟的各個領域，以物聯網融合創新為特征的新型網絡化智能生產方式正逐步塑造出我國未來制造業的核心競爭力,推動形成新的產業組織方式、新的企業與用戶關系、新的服務模式和新業態。
而條碼識讀設備屬于物聯網架構中感知層，是實現對物理世界的智能感知識別、信息采集處理和自動控制的重要手段，也是物聯網產業發展的基礎。未來，隨著物聯網概念及相關產業的不斷發展，對條碼識讀設備的投資建設需求也在不斷增加。因此， 長期來看， 條碼識別產業將直接受益于物聯網所帶動的投資增長。
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