82条码技术

8.2条码技术8.2.1条码的起源与发展8.2.2条码概述8.2.3条码分类8.2.4二维码8.2.1条码的起源与发展条码起源我们从超市的应用需求说起：在超市的货品价格结算中：只有十几种商品：可以凭脑袋记忆。若有上百种商品：可以查帐本。如果有上万种商品，甚至更多呢？如何提高信息的录入、计算速度，就成了制约工作效率的瓶颈。编码的出现用一个简单的符号代表某一个实体。身份证号码、学号、课程编号、商品编号、包装箱编号等等。只要给定了这个编号，就能够唯一确定一个实体。在超市中，只要给出了商品编号，就能够直接确定是什么商品、价格、折扣等等。问题：如何输入这个编码？理解这个编码？条码的出现用一个图形符号来表示某种商品，代表康师傅红烧牛肉面。有一个设备，只要能在这个符号上一扫描，就能够自动地得到这种商品的详细信息。自动识别技术银行、公交车月票、上班考勤、学生早操管理等等。自动识别技术是信息数据自动识读、自动输入计算机的重要方法和手段，也已经初步形成了包括条码技术、射频技术、生物识别、语音识别、图象识别及磁卡技术、等以计算机、光、机、电、通讯技术为一体的高新科学技术。条码技术的发展作为自动识别技术之一的条码技术，从40年代进行研究开发，70年代逐渐形成了规模，近30年则取得了长足的发展。条码技术的发展早在20世纪40年代后期，美国乔·伍德兰德（JoeWoodLand）和贝尼·西尔佛（BenySilver）两位工程师就开始研究用条码表示食品项目以及相应的自动识别设备，并于1949年获得了美国专利。60年代后期，西尔韦尼亚（Sylvania）发明了一种被北美铁路系统所采纳的条码系统。1967年辛辛那提市的Kroger超市安装了第一套条码扫描零售系统。条码技术的发展1970年，美国超级市场AdHoc委员会制定了通用商品代码——UPC代码（UniversalProductCode）美国统一代码委员会（UniformCodeCouncil，UCC）于1973年建立了UPC商品条码应用系统。同年，UPC条码标准宣布。条码技术的发展1977年，欧洲共同体在12位的UPC-A商品条码的基础上，开发出与UPC-A商品条码兼容的欧洲物品编码系统（EuropeanArticleNumberingSystem），简称EAN系统，并签署了欧洲物品编码协议备忘录，正式成立了欧洲物品编码协会（EuropeanArticleNumberingAssociation），简称EAN。条码技术的发展直到1981年，由于EAN组织已发展成为一个国际性组织，改称为“国际物品编码协会”（InternationalArticleNumberingAssociation），简称EANInternational。相应的自动识别设备和印制技术也得到了长足的发展。8.2.2条码概述条码：由一组规则排列的条、空及其对应字符组成，用以表示一定信息的标志。物品的条码技术是一种先进的物品编码技术，它类似于莫尔斯电报码的点线组合，在物品外表借助不同宽度的亮、暗条组合来表示物品的编码。条码可以由专门的阅读设备自动识别，并将条码所代表的相应编码值传递给计算机。条形码是按特定格式组合的以不同宽度和间隔平行排列的黑白线条（或称条纹），其线条或间隔代表了某些数字和符号。条码的暗条，简称条，是条码中反射率较低的部分，一般指颜色较深通常为黑色的线条；而亮条，又称空，是条码中反射率较高的部分，一般指条码中的空白处。条码符号就是由这两种基本符号条和空组成，以不同的宽度代表不同的基本数字或字符，并让每一种组合的图形唯一的代表整个条码的编码数据。具体来说，就是按规定的编码原则及符号印制标准将文字、数字等信息在诸如标签、吊牌等平面载体上印制成有光学反射差异的条、点、块状图形，这种图形可用扫描器阅读、识别、解码并传输进计算机。我国于1988年成立了“中国物品编码中心”，专门负责全国物品的编码管理工作，并与1991男加入欧洲物品编码协会（EAN）。国际EAN编码委员会分配给我国的系统代码是690、691。也就是说我国的物品条码前3位是690或691。我国EAN码前3位代表中国，4位代表厂商，5位代表物品代码，最后1位是校验码。692开头，厂商编码是5位，物品代码为4位。（三）条形码的符号结构条形码是由两侧静区、起始字符、左侧数据字符、中间分隔字符和右侧数据字符、校验字符（可选）和终止字符组成，下图给出了一个条形码的完整结构：给出了一个条形码的完整结构起始字符静区终止字符校验字符静区左侧数据字符中间分隔字符右侧数据字符空白区没有信息，提示准备扫描识别字符信息“有效读入”的反馈供人识别字确认此字符的存在，开始扫描（1）EAN-13码－应用于零售包装（供零售卖场POS系统扫描结帐的包装）6901234567892原产地代码（3位）厂商代码（4位）产品代码（5位）检验码（1位）（四）条形码编制与制作1、条形码编制（2）EAN-8码－应用于印刷面积小的零售包裝（无法印贴EAN-13的零售包裝）69012349原产地代码（3位）产品代码（4位）检验码（1位）厂商识别代码：中国物品编码中心负责分配和管理商品项目代码：厂商自己负责编制前缀码（列表）:商品条码的前缀码只表示商品条码的注册地，不表示产品的产地.校验码：由制作条形码原版胶片或直接打印条形码符号的设备自动生成（计算）校验码的计算步骤示例：代码690123456789X校验码的计算过程如下表所示。步骤举例说明自右向左顺序编号位置序号13121110987654321代码690123456789X从序号2开始求出偶数位数字之和①：9+7+5+3+1+9＝34①*3=②：34×3＝102从序号3开始求出奇数位数字之和③8+6+4+2+0+6＝26②+③=④：102+26＝128用大于或等于结果④且为10最小整数倍的数减去④，其差即为所求校验码的值130－128＝2校验码X＝2练习：692145550582X条码技术的特点1.简单。条码符号制作容易，扫描操作简单易行。2.信息采集速度快。普通计算机的键盘录入速度是200字符／分钟，而利用条码扫描录入信息的速度是键盘录入的20倍。3.采集信息量大。利用条码扫描，一次可以采集几十位字符的信息，而且可以通过选择不同码制的条码增加字符密度，使录入的信息量成倍增加。条码技术的特点4.可靠性高。键盘录入数据，误码率为三百分之一，利用光学字符识别技术，误码率约为万分之一。而采用条码扫描录入方式，误码率仅有百万分之一，首读率可达98％以上。5.灵活、实用。条码符号作为一种识别手段可以单独使用，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。同时，在没有自动识别设备时，也可实现手工键盘输入。条码技术的特点6.自由度大。识别装置与条码标签相对位置的自由度要比OCR（光学字符识别）大得多。条码通常只在一维方向上表示信息，而同一条码符号上所表示的信息是连续，这样即使是标签上的条码符号在条的方向上有部分残缺，仍可以从正常部分识读正确的信息。7.设备结构简单、成本低。条码符号识别设备的结构简单，操作容易，无需专门训练。其它自动化识别技术相比较，推广应用条码技术，所需费用较低。8.2.2条形码分类主要是按照维数分：1、一维条形码多条宽度不同的条空按一定规律平行排列组成的条形码。应用普通的一维条形码，还需通过数据库建立条形码与商品信息的对应关系。如：1）商品条形码：EAN码（13位和8位）和UPC码。2）物流条形码：128码、ITF码、39码、库德巴（Codabar）码等。（1）、商品条形码A.UPC码：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B.EAN码：国际物品编码协会制定的一种商品用条码，通用于全世界这两种可用于零售和非零售的商品，二者用法相同（2）物流条形码A.ITF-14条形码：只用于标识非零售的商品，较适合直接印制于瓦楞纸或纤维板上。B.39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。C.Code128码高密度数据和字符串、字符串可变长、内含校验码等特点，广泛运用在企业内部管理、生产流程、物流控制系统方面。3、其它条码（1）ISBN码图书号ISBN用978为前缀，我国被分配使用7开头的ISBN号因此我国出版社出版的图书上的条形码全部为9787开头。后面某一个国家和地区的代码、某一个出版社的代码、某一本具体书的代码。（2）ISSN码前缀977被用于期刊号。2、二维条形码从一维条形码对物品的“标识”转为二维条形码对物品的“描述”。1）行排式二维条形码（2Dstackedbarcode）2）矩阵式二维条形码（2Dmatrixbarcode）多行组成的条形码，不需要连接一个数据库，本身可存储大量数据，应用于：医院、驾驶证、物料管理、货物运输，当条形码受一定破坏时，错误纠正能使条形码能正确解码二维码。它是一个多行、连续性、可变长、包含大量数据的符号标识。2、条形码的制作制作条形码就是将事先编制好的条形码符号印制在某种载体上。各种条形码均可通过先制作条形码印版，然后在印刷过程中进行物理、化学及光学处理，从而把条形码印制到相应的货物包装箱、图书、商品包装袋等物品上，印制十分快捷、方便、价格低廉。条形码技术条形码自动生成序列图8.2.3二维码一维条码所携带的信息量有限，如EAN13条码仅能容纳13位阿拉伯数字，更多的信息只能依赖物品数据库的支持，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20世纪90年代发明了二维码。二维条码是一种在水平方向和垂直方向均带有信息的条码。二维码除了具有一维码的优点外，同时还储存信息量大，耐损性强，保密、防伪性强等优点。常用的二维码主要有PDF417二维码、Maxicode条码和QRCode条码。广泛应用于国防、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。二维码可把照片、指纹编制于其中，有效地解决证件的可机读和防伪问题，因此，广泛应用于护照、身份证、行车证、军人证、健康证、保险卡。1.PDF417二维条码PDF417二维码是一种堆叠式二维条码，目前应用最为广泛。组成条码的每一个条码字符由4个条和4个空共17个模块构成，故称PDF417条码。具有大容量及错误纠正功能。一个PDF417条码可由线扫描器、光栅激光扫描器或图像激光扫描器扫描，可用于表示多于1100字节、1800个ASCII字符或者2700个数字的数据，具体数目取决于其组合模式。这种二维条码比普通条码信息容量高几十倍。编码范围广PDF417条码可以将照片、指纹、掌纹、签字、声音、文字等凡可数字化的信息进行编码。保密、防伪性能好PDF417条码具有多重防伪特性，它可以采用密码防伪、软件加密及利用所包含的信息如指纹、照片等进行防伪，因此具有极强的保密防伪性能。译码可靠性高普通条码的译码错误率约为百万分之二左右，而PDF417条码的误码率不超过千万分之一，译码可靠性极高。修正错误能力强PDF417条码采用了世界上最先进的数学纠错理论，如果破损面积不超过50％，条码由于沾污、破损等所丢失的信息，可以照常破译出丢失的信息。容易制作且成本很低利用现有的点阵、激光、喷墨、热敏/热转印、制卡机等打印技术，即可在纸张、卡片、PVC、甚至金属表面上印出PDF417二维条码。由此所增加的费用仅是油墨的成本，因此人们又称PDF417是“零成本”技术。条码符号的形状可变同样的信息量，PDF417条码的形状可以根据载体面积及美工设计等进行自我调整。2.Maxico