|
什 么 是 条 码?
条码技术诞生于上个世纪二十年代的Westinghouse的实验室里。一位名叫John Kermode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，那时侯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，Kermode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。
Kermode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气件应用不同的是,Kermode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。Kermode 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， Kermode的合作者Douglas Young，在Kermode码的基础上作了些改进。 Kermode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Young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Kermode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Norm Woodland和Bernard Silver发明的全方位条码符号的记载，在这之前的专利文献中始终没有条码技术的记录，也没有投入实际应用的先例。Norm Woodland和Bemard Silver的想法是利用Kermode和YOung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，能够对条码符号解码，不管条码符号方向的朝向。
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Isaac-Azimov在他的“裸露的太阳”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码符号看上去象是一个方格子的棋盘，但是今天的条码专业人士马上会意识到这是一个二维矩阵条码符号。虽然此条码符号没有方向、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。那时二维矩阵条码用于报社排版过程的自动化。二维矩阵条码印在纸带上,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Kermode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，用不了多久条码就会象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。
了解认识条码:
条码是由一组按一定编码规则排列的条、空符号，用以表示一定的字符、数字及符号组成的信息。条码系统是由条码符号设计、制作及扫描阅读组成的自动识别系统。
条码编码方式（码制）介绍：
条码种类很多，常见的大概有二十多种码制，其中包括：
Code39码（标准39码）、Codabar码（库德巴码）、Code25码（标准25码）、ITF25码（交叉25码）、Matrix25码（矩阵25码）、UPC-A码、UPC-E码、EAN-13码（EAN-13国际商品条码）、EAN-8码（EAN-8国际商品条码）、中国邮政码（矩阵25码的一种变体）、Code-B码、MSI码、、Code11码、Code93码、ISBN码、ISSN码、Code128码（Code128码，包括EAN128码）、Code39EMS（EMS专用的39码）等一维条码和PDF417等二维条码。
目前，国际广泛使用的条码种类有EAN、UPC码（商品条码，用于在世界范围内唯一标识一种商品。我们在超市中最常见的就是这种条码）、Code39码（可表示数字和字母，在管理领域应用最广）、ITF25码（在物流管理中应用较多）、Codebar码（多用于医疗、图书领域）、Code93码、Code128码等。其中，EAN码是当今世界上广为使用的商品条码，已成为电子数据交换（EDI）的基础；UPC码主要为美国和加拿大使用；在各类条码应用系统中，Code39码因其可采用数字与字母共同组成的方式而在各行业内部管理上被广泛使用；在血库、图书馆和照像馆的业务中，Codebar码也被广泛使用。
除以上列举的一维条码外，二维条码也已经在迅速发展，并在许多领域找到了应用。
条码常用技术术语:
条码 bar code：由一组规则排列的条、空及其对应字符组成的标记，用以表示一定的信息。
条码系统bar code system：由条码符号设计、制作及扫描阅读组成的自动识别系统。
条 bar：条码中反射率较低的部分。
空 space：条码中反射率较高的部分。
空白区 clear area：条码左右两端外侧与空的反射率相同的限定区域。
保护框 bearer bar：围绕条码且与条反射率相同的边或框。
起始符 start character：位于条码起始位置的若干条与空。
终止符 stop character：位于条码终止位置的条与空。
中间分隔符 central seperating character：位于条码中间位置的若干条与空。
条码字符 bar code character：表示一个字符的若干条与空。
条码数据符 bar code data character：表示特定信息的条码字符。
条码校验符bar code check character：表示校验码的条码字符。
条码填充符 filler character：不表示特定信息的条码字符。
条高 bar height：构成条码字符的条的二维尺寸的纵向尺寸。
条宽 bar width：构成条码字符的条的二维尺寸的横向尺寸。
空宽 space width：构成条码字符的空的二维尺寸的横向尺寸。
条宽比 bar width ratio：条码中最宽条与最窄条的宽度比。
空宽比 space width ratio：条码中最宽空与最窄空的宽度比。
条码长度 bar code length：从条码起始符前缘到终止后缘的长度。
长高比 length to height ratio：条码长度与条高的比。
条码密度 bar code density：单位长度的条码所表示的字符个数。
模块 module：组成条码的基本单位。
条码字符间隔 bar code intrcharacte gap：相邻条码字符间不表示特定信息且与空的反射率相同的区域。
单元 element：构成条码字符的条、空。
连续型条码 continuos bar code：没有条码字符间隔的条码。
非连续型条码 discrete bar code：有条码字符间隔的条码。
双向条码 bidirectional bar code：左右两端均可作为扫描起点的条码。
附加条码 add-on：表示附加信息的条码。
自校验条码 self-cheching bar code：条码字符本身具有校验功能的条码。
定长条码 fixed length of bar code：条码字符个数固定的条码。
非定长条码 unfixed length of bar code：条码字符个数不固定的条码。
条码字符集 bar code character set：其类型条码所能表示的字符集合。
常用条码简介:
EAN码：
EAN码是国际物品编码协会制定的一种商品用条码，通用于全世界。EAN码符号有标准版（EAN-13）和缩短版（EAN-8）两种，我国的通用商品条码与其等效。我们日常购买的商品包装上所印的条码一般就是EAN码。
UPC码：
UPC码是美国统一代码委员会制定的一种商品用条码，主要用于美国和加拿大地区，我们在美国进口的商品上可以看到。
39码：
39码是一种可表示数字、字母等信息的条码，主要用于工业、图书及票证的自动化管理，目前使用极为广泛。
库德巴（Codebar）码：
库德巴码也可表示数字和字母信息，主要用于医疗卫生、图书情报、物资等领域的自动识别。 二维条码：
一维条码所携带的信息量有限，如商品上的条码仅能容纳13位（EAN-13码）阿拉伯数字，更多的信息只能依赖商品数据库的支持，离开了预先建立的数据库，这种条码就没有意义了，因此在一定程度上也限制了条码的应用范围。基于这个原因，在90年代发明了二维条码。二维条码除了具有一维条码的优点外，同时还有信息量大、可靠性高，保密、防伪性强等优点。
目前二维条码主要有PDF417码、Code49码、Code 16K码、Data Matrix码、MaxiCode码等，主要分为堆积或层排式和棋盘或矩阵式两大类。
二维条码作为一种新的信息存储和传递技术，从诞生之时就受到了国际社会的广泛关注。经过几年的努力，现已应用在国防、公共安全、交通运输、医疗保健、工业、商业、金融、海关及政府管理等多个领域。
二维条码依靠其庞大的信息携带量，能够把过去使用一维条码时存储于后台数据库中的信息包含在条码中，可以直接通过阅读条码得到相应的信息，并且二维条码还有错误修正技术及防伪功能，增加了数据的安全性。
二维条码可把照片、指纹编制于其中，可有效地解决证件的可机读和防伪问题。因此，可广泛应用于护照、身份证、行车证、军人证、健康证、保险卡等。
美国亚利桑纳州等十多个州的驾驶证、美国军人证、军人医疗证等在几年前就已采用了PDF417技术。将证件上的个人信息及照片编在二维条码中，不但可以实现身份证的自动识读，而且可以有效的防止伪冒证件事件发生。菲律宾、埃及、巴林等许多国家也已在身份证或驾驶证上采用了二维条码，我国香港特区护照上也采用了二维条码技术。
另外在海关报关单、长途货运单、税务报表、保险登记表上也都有使用二维条码技术来解决数据输入及防止伪造、删改表格的例子。
在我国部分地区注册会计师证和汽车销售及售后服务等方面，二维条码也得到了初步的应用。
条码技术的优点:
条码是迄今为止最经济、实用的一种自动识别技术。条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：利用传统的一维条码一次可采集几十位字符的信息，二维条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。
条码的基本原理:
确定对这个条码系统的信息收集的要求是什么，以及确定相对一般规律而言的例外情况。
确定哪种条码适用于这种信息收集环境。
了解给要被扫描的物品贴上标签的问题和机会。
了解对要求记录的物品进行扫描时的问题和机会。
在发问之前，搞清你可以从一个专业公司那里得到什么样的建议。
记住，如果你不能对物品进行扫描，你的投资就是浪费。
整个条码系统一定要特殊设计，信息收集的机会和使用条码技术的问题一定要检查。在确认主要的因素时，不应该将它们分离，而是要视为互相作用和影响的部分，如上面举过的例子一样。
第一，条码。
有人无知地设想条码只不过是不同宽度的条与空的安排，这当然是不对的。条码的条与空安排的简单性同时也是它的力量所在，条码的发展后面隐藏着设计者的辛勤劳动。如同所有的使用者接口和自动数据收集系统一样，这些经验不应该显示出来令使用者迷惑，但是必须为设计者所了解。
必须强调的是，所有的条码都是为特殊的环境和应用而设计的。例如，在一个大运输货柜上使用的条码和在一个小的包裹上或在一个零售商品上使用的条码在要求上就有很大的不同。
第二，条码的印刷与粘贴。
举例来说，EAN码是为高质量的印刷而设计的，用来印刷在商品包装上很理想。如果一个低档的印刷手段被采用，那未选择另外一种条码也许更合适，如一种较短的条码和一个具有内部数据库查询功能的计算机相结合。
条码专业公司向市场上推出大量的适应所有的条码印刷需要的硬件与软件。条码标签的种类，规格及价格都是要考虑的因素。将条码标签贴在需要确认的物品上是另一个重要因素。贴在错误的物品上的标签是一点用处都没有的。
扫描因素，包括物品的种类(大小，重量，等等)，标签的大小和方位、标签和扫描器之间相关运动，以及扫描的速度都必须考虑周到。给一个物品贴上标签的成本必须清楚。零售商场是一个很好的例子来说明将条码标签用在商品上使低成本的、实时的数据收集成为可能。
教育原则
一定的条码技术的基础必须要传授， 虽然这些基础原理的深度和广度可以因学生和课程而异。必须强调的是每个部分应放在整个应用中讲解，而不是独立地讨论某个部分。条码的教育应该基于下列几个方面：
光学扫描
光源从一个表面反射的原理适用于所有条码体系。理解不同的表面和不同的光源的反射效果关系到应用的成败。(例如，条码依赖于非常精确地分辨条与空的变化)。
条码的设计
条码的选择范围很广，从简单但有效率的中级的25码到EAN13码再到重叠码。应该强调的是要理解条码的能力和应用范围的基本不同。（例如，许多条码的符号排列是有限的，但是其它的条码包含字母排列的功能）。
选择条码应考虑的因素
条码的印刷和标签的粘贴。
标签的大小和空间(例如象EAN8码这样简捷的条码会被用在零售包装上以求美观)。
扫描的原理和不同的扫描器的操作(例如，条码的识别方式不同，有脉冲识别和图象识别)。
结论
使用条码给人们提供了很好的成功机会，问时也有很大的造成错误的可能性。没有简单的结论可以帮助人们成功地运用条码技术。如果我们要保证这个最有效率的技术的应用不断成长，一是要进行条码基础原理的教育，二是要进行广泛的实际应用的教育，由专业人员提供建议避免可能出现的错误。
一维条码技术介绍:
条码技术是在计算机应用和实践中产生并发展起来的广泛应用于商业、邮政、图书管理、仓储、工业生产过程控制、交通等领域的一种自动识别技术，具有输入速度快、准确度高、成本低、可靠性强等优点，在当今的自动识别技术中占有重要的地位。
条码的概念
条码是由一组规则排列的条、空以及对应的字符组成的标记，“条”指对光线反射率较低的部分，“空”指对光线反射率较高的部分，这些条和空组成的数据表达一定的信息，并能够用特定的设备识读，转换成与计算机兼容的二进制和十进制信息。通常对于每一种物品，它的编码是唯一的，对于普通的一维条码来说，还要通过数据库建立条码与商品信息的对应关系，当条码的数据传到计算机上时，由计算机上的应用程序对数据进行操作和处理。因此，普通的一维条码在使用过程中仅作为识别信息，它的意义是通过在计算机系统的数据库中提取相应的信息而实现的。
条码的码制
码制即指条码条和空的排列规则，常用的一维码的码制包括：EAN码、39码、交叉25码、UPC码、128码、93码，及Codabar（库德巴码）等。
不同的码制有它们各自的应用领域：
EAN 码：是国际通用的符号体系，是一种长度固定、无含意的条码，所表达的信息全部为数字，主要应用于商品标识
39码和128码：为目前国内企业内部自定义码制，可以根据需要确定条码的长度和信息，它编码的信息可以是数字，也可以包含字母，主要应用于工业生产线领域、图书管理等
93码：是一种类似于39码的条码，它的密度较高，能够替代39码
25码：只要应用于包装、运输以及国际航空系统的机票顺序编号等
Codabar码：应用于血库、图书馆、包裹等的跟踪管理
条码符号的组成
一个完整的条码的组成次序依次为：静区（前）、起始符、数据符、（中间分割符，主要用于EAN码）、(校验符）、终止符、静区（后），如图：
静区，指条码左右两端外侧与空的反射率相同的限定区域，它能使阅读器进入准备阅读的状态，当两个条码相距距离较近时，静区则有助于对它们加以区分，静区的宽度通常应不小于6mm（或10倍模块宽度）。
起始/终止符，指位于条码开始和结束的若干条与空，标志条码的开始和结束，同时提供了码制识别信息和阅读方向的信息。
数据符，位于条码中间的条、空结构，它包含条码所表达的特定信息。
构成条码的基本单位是模块，模块是指条码中最窄的条或空，模块的宽度通常以mm或mil（千分之一英寸）为单位。构成条码的一个条或空称为一个单元，一个单元包含的模块数是由编码方式决定的，有些码制中，如EAN码，所有单元由一个或多个模块组成；而另一些码制，如39码中，所有单元只有两种宽度，即宽单元和窄单元，其中的窄单元即为一个模块。
条码的几个参数
密度（Density）：条码的密度指单位长度的条码所表示的字符个数。对于一种码制而言，密度主要由模块的尺寸决定，模块尺寸越小，密度越大，所以密度值通常以模块尺寸的值来表示（如5mil）。通常7.5mil以下的条码称为高密度条码，15mil以上的条码称为低密度条码，条码密度越高，要求条码识读设备的性能（如分辨率）也越高。高密度的条码通常用于标识小的物体，如精密电子元件，低密度条码一般应用于远距离阅读的场合，如仓库管理。
宽窄比：对于只有两种宽度单元的码制，宽单元与窄单元的比值称为宽窄比，一般为2-3左右（常用的有2：1，3：1）。宽窄比较大时，阅读设备更容易分辨宽单元和窄单元，因此比较容易阅读。
对比度（PCS）：条码符号的光学指标，PSC值越大则条码的光学特性越好。
PCS=（RL-RD）/RL×100%
（RL：条的反射率 RD：空的反射率）
二维条码技术介绍:
一、二维条码技术的产生背景
一维条码自出现以来，得到了人们的普遍关注，发展速度十分迅速。它的使用，极大地提高了数据采集和信息处理的速度，提高了工作效率，并为管理的科学化和现代化做出了很大贡献。
由于受信息容量的限制，一维条码仅仅是对“物品”的标识，而不是对“物品”的描述。故一维条码的使用，不得不依赖数据库的存在。在没有数据库和不便联网的地方，一维条码的使用受到了较大的限制，有时甚至变得毫无意义。另外，要用一维条码表示汉字的场合，显得十分不方便，且效率很低。现代高新技术的发展，迫切要求用条码在有限的几何空间内表示更多的信息，从而满足千变万化的信息表示的需要。二维条码正是为了解一维条码无法解决的问题而产生的。因为它具有高密度、高可靠性等特点，所以可以用它表示数据文件(包括汉字文件)、图像等。二维条码是大容量、高可靠性信息实现存储、携带并自动识读的最理想的方法。
二、二维条码的特性
高密度
目前，应用比较成熟的一维条码如EAN／UPC条码，因密度较低，故仅作为一种标识数据，不能对产品进行描述。我们要知道产品的有关信息，必须通过识读条码而进入数据库。这就要求我们必须事先建立以条码所表示的代码为索引字段的数据库。二维条码通过利用垂直方向的尺寸来提高条码的信息密度。通常情况下其密度是一维条码的几十到几百倍，这样我们就可以把产品信息全部存储在一个二维条码中，要查看产品信息，只要用识读设备扫描二维条码即可，因此不需要事先建立数据库，真正实现了用条码对“物品”的描述。 具有纠错功能
一维条码的应用建立在这样一个基础上，那就是识读时拒读(即读不出)要比误读(读错)好。因此一维条码通常同其表示的信息一同印刷出来。当条码受到损坏(如污染，脱墨等)时，可以通过键盘录入代替扫描条码。鉴于以上原则，一维条码没有考虑到条码本身的纠错功能，尽管引入了校验字符的概念，但仅限于防止读错。二维条码可以表示数以千计字节的数据，通常情况下，所表示的信息不可能与条码符号一同印刷出来。如果没有纠错功能，当二维条码的某部分损坏时，该条码便变得毫无意义，因此二维条码引入错误纠正机制。这种纠错机制使得二维条码因穿孔、污损等引起局部损坏时，照样可以正确得到识读(见图1)。二维条码的纠错算法与人造卫星和VCD等所用的纠错算法相同。这种纠错机制使得二维条码成为一种安全可靠的信息存储和识别的方法，这是一维条码无法相比的。
可以表示多种语言文字
多数一维条码所能表示的字符集不过是10个数字，26个英文字母及一些特殊字符。条码字符集最大的Code l28条码，所能表示的字符个数也不过是128个ASCII符。因此要用一维条码表示其它语言文字(如汉字、日文等)是不可能的。多数二维条码都具有字节表示模式，即提供了一种表示字节流的机制。我们知道，不论何种语言文字，它们在计算机中存储时都以机内码的形式表现，而内部码都是字节码。这样我们就可以设法将各种语言文字信息转换成字节流，然后再将字节流用二维条码表示，从而为多种语言文字的条码表示提供了一条前所未有的途径。
可表示图像数据
既然二维条码可以表示字节数据，而图像多以字节形式存储，因此使图像(如照片、指纹等)的条码表示成为可能。
可引入加密机制
加密机制的引入是二维条码的又一优点。比如我们用二维条码表示照片时，我们可以先用一定的加密算法将图像信息加密，然后再用二维条码表示。在识别二维条码时，再加以一定的解密算法，就可以恢复所表示的照片。这样便可以防止各种证件、卡片等的伪造。
三、二维条码的应用范围
二维条码可用于如下几个方面：
单证：公文单证、订购单、报关单、商业单证；
证照：护照、身份证、挂号证、驾驶执照、会员证、识别证；
仓储盘点：物流中心、仓储中心等的物品盘点；
物品追踪：会议资料、生产零件、客户服务、邮购运送、维修记录、危险物品、后勤补给、生态研究；
资料保密：商业机密、政治情报、军事机密、私人信函。
|
