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条形码
发布时间:2011/11/11
条形码(barcode)是将宽度不等的多个黑条和空白,按照一定的编码规则排列,用以表达一组信息的图形标识符。常见的条形码是由反射率相差很大的黑条(简称条)和白条(简称空)排成的平行线图案。条形码可以标出物品的生产国、制造厂家、商品名称、生产日期、图书分类号、邮件起止地点、类别、日期等许多信息,因而在商品流通、图书管理、邮政管理、银行系统等许多领域都得到了广泛的应用。
条形码(barcode)
  国际上,包括中国,现在统称为条码!是将宽度不等的多个黑条和空白,按照一定的编码规则排列,用以表达一组信息的图形标识符。常见的条形码是由反射率相差很大的黑条(简称条)和白条(简称空)排成的平行线图案。条形码可以标出物品的生产国、制造厂家、商品名称、生产日期、图书分类号、邮件起止地点、类别、日期等许多信息,因而在商品流通、图书管理、邮政管理、银行系统等许多领域都得到了广泛的应用。
  通用商品条形码一般由前缀部分、制造厂商代码、商品代码和校验码组成。商品条形码中的前缀码是用来标识国家或地区的代码,赋码权在国际物品编码协会,如00-09代表美国、加拿大。45-49代表日本。690-695代表中国大陆,471代表我国台湾地区,489代表香港特区。制造厂商代码的赋权在各个国家或地区的物品编码组织,我国由国家物品编码中心赋予制造厂商代码。商品代码是用来标识商品的代码,赋码权由产品生产企业自己行使,生产企业按照规定条件自己决定在自己的何种商品上使用哪些阿拉伯数字为商品条形码。商品条形码最后用1位校验码来校验商品条形码中左起第1-12数字代码的正确性。 商品条形码是指由一组规则排列的条、空及其对应字符组成的标识,用以表示一定的商品信息的符号。其中条为深色、空为纳色,用于条形码识读设备的扫描识读。其对应字符由一组阿拉伯数字组成,供人们直接识读或通过键盘向计算机输入数据使用。这一组条空和相应的字符所表示的信息是相同的。
  条形码技术是随着计算机与信息技术的发展和应用而诞生的,它是集编码、印刷、识别、数据采集和处理于一身的新型技术。
使用条形码扫描是今后市场流通的大趋势。为了使商品能够在全世界自由、广泛地流通,企业无论是设计制作,申请注册还是使用商品条形码,都必须遵循商品条形码管理的有关规定。
历史
  最早被打上条形码的产品是箭牌口香糖。条形码技术最早产生在风声鹤唳的二十世纪二十年代,诞生于威斯汀豪斯(Westinghouse)的实验室里。一位名叫约翰•科芒德(John Kermode)
   
条形码
性格古怪的发明家“异想天开”地想对邮政单据实现自动分检,那时候对电子技术应用方面的每一个设想都使人感到非常新奇。
  他的想法是在信封上做条码标记,条码中的信息是收信人的地址,就象今天的邮政编码。为此科芒德发明了最早的条码标识,设计方案非常的简单(注:这种方法称为模块比较法),即一个“条”表示数字“1”,二个“条”表示数字“2”,以次类推。然后,他又发明了由基本的元件组成的条码识读设备:一个扫描器(能够发射光并接收反射光);一个测定反射信号条和空的方法,即边缘定位线圈;和使用测定结果的方法,即译码器。
  科芒德的扫描器利用当时新发明的光电池来收集反射光。“空”反射回来的是强信号,“条”反射回来的是弱信号。与当今高速度的电子元器件应用不同的是,科芒德利用磁性线圈来测定“条”和“空”。就象一个小孩将电线与电池连接再绕在一颗钉子上来夹纸。科芒德用一个带铁芯的线圈在接收到“空”的信号的时候吸引一个开关,在接收到“条”的信号的时候,释放开关并接通电路。因此,最早的条码阅读器噪音很大。开关由一系列的继电器控制,“开”和“关”由打印在信封上“条”的数量决定。通过这种方法,条码符号直接对信件进行分检。
  此后不久,科芒德的合作者道格拉斯•杨(Douglas Young),在科芒德码的基础上作了些改进。
  科芒德码所包含的信息量相当的低,并且很难编出十个以上的不同代码。而杨码使用更少的条,但是利用条之间空的尺寸变化,就象今天的UPC条码符号使用四个不同的条空尺寸。新的条码符号可在同样大小的空间对一百个不同的地区进行编码,而科芒德码只能对十个不同的地区进行编码。
  直到1949年的专利文献中才第一次有了诺姆•伍德兰(Norm Woodland)和伯纳德•西尔沃(Bernard Silver)发明的全方位条形码符号的记载,在这之前的专利文献中始终没有条形码技术的记录,也没有投入实际应用的先例。诺姆•伍德兰和伯纳德•西尔沃的想法是利用科芒德和杨的垂直的“条”和“空”,并使之弯曲成环状,非常象射箭的靶子。这样扫描器通过扫描图形的中心,能够对条形码符号解码,不管条形码符号方向的朝向。
  在利用这项专利技术对其进行不断改进的过程中,一位科幻小说作家艾萨克•阿西莫夫(Isaac Azimov)在他的《赤裸的太阳》(The Naked Sun)一书中讲述了使用信息编码的新方法实现自动识别的事例。那时人们觉得此书中的条形码符号看上去象是一个方格子的棋盘,但是今天的条形码专业人士马上会意识到这是一个二维矩阵条形码符号。虽然此条形码符号没有方向、定位和定时,但很显然它表示的是高信息密度的数字编码。
  直到1970年Iterface Mechanisms公司开发出“二维码”之后,才有了价格适于销售的二维矩阵条码的打印和识读设备。那时二维矩阵条形码用于报社排版过程的自动化。二维矩阵条形码印在纸带上,由今天的一维CCD扫描器扫描识读。CCD发出的光照在纸带上,每个光电池对准纸带的不同区域。每个光电池根据纸带上印刷条码与否输出不同的图案,组合产生一个高密度信息图案。用这种方法可在相同大小的空间打印上一个单一的字符,作为早期科芒德码之中的一个单一的条。定时信息也包括在内,所以整个过程是合理的。当第一个系统进入市场后,包括打印和识读设备在内的全套设备大约要5000美元。
此后不久,随着LED(发光二极管)、微处理器和激光二极管的不断发展,迎来了新的标识符号(象征学)和其应用的大爆炸,人们称之为“条码工业”。今天很少能找到没有直接接触过即快又准的条形码技术的公司或个人。由于在这一领域的技术进步与发展非常迅速,并且每天都有越来越多的应用领域被开发,用不了多久条形码就会像灯泡和半导体收音机一样普及,将会使我们每一个人的生活都变得更加轻松和方便。
识别原理
  要将按照一定规则编译出来的条形码转换成有意义的信息,需要经历扫描和译码两个过程。物体的颜色是由其反射光的类型决定的,白色物体能反射各种波长的可见光,黑色物体则吸收各种波长的可见光,所以当条形码扫描器光源发出的光在条形码上反射后,反射光照射到条码扫描器内部的光电转换器上,光电转换器根据强弱不同的反射光信号,转换成相应的电信号。根据原理的差异,扫描器可以分为光笔、CCD、激光三种。电信号输出到条码扫描器的放大电路增强信号之后,再送到整形电路将模拟信号转换成数字信号。白条、黑条的宽度不同,相应的电信号持续时间长短也不同。 然后译码器通过测量脉冲数字电信号0,1的数目来判别条和空的数目。通过测量0,1信号持续的时间来判别条和空的宽度。此时所得到的数据仍然是杂乱无章的,要知道条形码所包含的信息,则需根据对应的编码规则(例如:EAN-8码),将条形符号换成相应的数字、字符信息。最后,由计算机系统进行数据处理与管理,物品的详细信息便被识别了。
优越性
1.可靠性强
  条形码的读取准确率远远超过人工记录,平均每15000个字符才会出现一个错误。
2.效率高
  条形码的读取速度很快,相当于每秒40个字符。
3.成本低
  与其它自动化识别技术相比较,条形码技术仅仅需要一小张贴纸和相对构造简单的光学扫描仪,成本相当低廉。
4.易于制作
  
   
条形码 制作
条形码的编写很简单,制作也仅仅需要印刷,被称作为“可印刷的计算机语言”。
5.构造简单
  条形码识别设备的构造简单,使用方便。
6.灵活实用
  条形码符号可以手工键盘输入,也可以和有关设备组成识别系统实现自动化识别,还可和其他控制设备联系起来实现整个系统的自动化管理。
扫描
  条形码的扫描需要扫描器,扫描器利用自身光源照射条形码,再利用光电转换器接受反射的光线,将反射光线的明暗转换成数字信号。不论是采取何种规则印制的条形码,都由静区、起始字符、数据字符与终止字符组成。有些条码在数据字符与终止字符之间还有校验字符。
  ▲静区:静区也叫空白区,分为左空白区和右空白区,左空白区是让扫描设备做好扫描准备,右空白区是保证扫描设备正确识别条码的结束标记。
  为了防止左右空白区(静区)在印刷排版时被无意中占用,可在空白区加印一个符号(左侧没有数字时印<号,右侧没有数字时加印>号)这个符号就叫静区标记。主要作用就是防止静区宽度不足。只要静区宽度能保证,有没有这个符号都不影响条码的识别。
  ▲起始字符:第一位字符,具有特殊结构,当扫描器读取到该字符时,便开始正式读取代码了。
  ▲数据字符:条形码的主要内容。
  ▲校验字符:检验读取到的数据是否正确。不同编码规则可能会有不同的校验规则。
  ▲终止字符:最后一位字符,一样具有特殊结构,用于告知代码扫描完毕,同时还起到只是进行校验计算的作用。
  为了方便双向扫描,起止字符具有不对称结构。因此扫描器扫描时可以自动对条码信息重新排列。 条码扫描器有光笔、CCD、激光三种
  ▲光笔:最原始的扫描方式,需要手动移动光笔,并且还要与条形码接触。
  ▲CCD:以CCD作为光电转换器,LED作为发光光源的扫描器。在一定范围内,可以实现自动扫描。并且可以阅读各种材料、不平表面上的条码,成本也较为低廉。但是与激光式相比,扫描距离较短。
  ▲激光:以激光作为发光源的扫描器。又可分为线型、全角度等几种。
  线型:多用于手持式扫描器,范围远,准确性高。
  全角度:多为卧式,自动化程度高,在各种方向上都可以自动读取条码。
优点
  条形码是迄今为止最经济、实用的一种自动识别技术。条形码技术具有以下几个方面的优点
  A.输入速度快:与键盘输入相比,条形码输入的速度是键盘输入的5倍,并且能实现“即时数据输入”。
  B.可靠性高:键盘输入数据出错率为三百分之一,利用光学字符识别技术出错率为万分之一,而采用条形码技术误码率低于百万分之一。
  C.采集信息量大:利用传统的一维条形码一次可采集几十位字符的信息,二维条形码更可以携带数千个字符的信息,并有一定的自动纠错能力。
  D.灵活实用:条形码标识既可以作为一种识别手段单独使用,也可以和有关识别设备组成一个系统实现自动化识别,还可以和其他控制设备联接起来实现自动化管理。
  另外,条形码标签易于制作,对设备和材料没有特殊要求,识别设备操作容易,不需要特殊培训,且设备也相对便宜。
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