第3章-物流信息采集技术

第3章物流信息采集技术•3.1条码技术•3.2RFID技术•3.3物流信息采集技术应用3.1条码技术•3.1.1条码技术概述•3.1.2商品条码•3.1.3二维条码•3.1.4条码识读技术3.1.1条码技术概述•1.条码技术的产生与发展条码最早出现在40年代，但得到实际应用和发展是在70年代左右。早在40年代，美国乔·伍德兰德（JoeWoodLand）和伯尼·西尔沃（BernySilver）两位工程师就开始研究用代码表示食品项目及相应的自动识别设备，于1949年获得了美国专利。这种代码的图案如图•该图案很像微型射箭靶，被叫做“公牛眼”代码。条码的产生与发展1.国外条码的发展历史⑴条码技术的萌芽期（20世纪40年代至20世纪70年代）⑵条码技术普及期（20世纪70年代至20世纪80年代）⑶条码技术成熟期（20世纪80年代至今）2.我国条码技术应用发展的历程⑴技术启蒙阶段（20世纪70年代未到20世纪90年代初）⑵起步阶段（20世纪中期至21世纪初）⑶快速发展阶段（21世纪初至今）条码技术发展过程中的主要事件•1949年美国的N.J.Woodland申请了环形条码专利。•1960年提出铁路货车上用的条码识别标记方案。•1963年1963年10月号《控制工程》杂志上发表了描述各种条码技术的文章。•1967年美国辛辛那提的一家超市首先使用条码扫描器。•1969年比利时邮政业采用用荧光条码表示信函投递点的邮政编码。•1970年美国成立UCC；美国邮政局采用长短形条码表示信函的邮政编码。•1971年欧洲的一些图书馆采用Plessey码。•1972年美国提出库德巴码、交叉25码和UPC码。•1974年美国提出39码。•1977年欧洲采用EAN码。•1980年美国军事部门采纳39码作为其物品编码。•1981年国际物品编码协会成立；实现自动识别的条码译码技术；128码被推荐使用。•1982年手持式激光条码扫描器实用化；美国军用标准military标准1189被采纳；93码开始使用。•1983年美国制定了ANSI标准MH10.8M，包括交叉25码、39码和Codebar码。•1984年美国制定医疗保健业用的条码标准。•1987年美国的DavidAllairs博士提出49码。•1988年可见激光二极管研制成功；美国的TedWillians提出适合激光系统识读的新颖码制16K码。•1986年我国邮政确定采用条码信函分捡体制。•1988年底我国成立“中国物品编码中心(ANCC)”。•1991.4“中国物品编码中心”代表中国加入“国际物品编码协会”。2条码技术的特点•（1）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”。•（2）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。•（3）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。•（4）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。9条码与其他自动识别技术的比较名称项目键盘OCR（光学字符识别）磁条(卡)条码射频输入12位数据速度6s4s0.3-2s0.3-2s0.3-0.5s误码率1/3001/100001/15000～1/1000000000印刷密度10～12字符/in48字符/in最大20字符/in4～8000字符/in基材价格无低中低高扫描器价格无高中低高能否接触识读接触接触接触至2m接触至几十m优点操作简单；可用眼阅读；键盘本身便宜可用眼阅读数据密度高；输入速度快输入速度快；误读率低；设备便宜；设备种类多；可非接触式阅读可在灰尘、油污等恶劣环境下使用；可非接触式识读缺点误码率高；输入速度低；输入受个人因素影响输入速度低；不能非接触式识读；设备价格高不能直接用眼阅读；不能非接触式阅读；数据可变更数据不能更改；不可用眼直接阅读发射、接收装置价格昂贵；发射装置寿命短；数据可改写3条码技术的基本概念1）条码技术的基础术语（1）条（BAR）：条码中反射率较低的部分，一般印刷的颜色较深。（2）空（SPACE）：条码中反射率较高的部分，一般印刷的颜色较浅。（3）空白区（CLEARAREA）：条码左右两端外侧与空的反射率相同的限定区域。（4）起始符（STARTCHARACTER）：位于条码起始位置的若干条与空，标志条码符号的开始。阅读器确认后开始处理扫描。（5）终止符（STOPCHARACTER）：位于条码终止位置的若干条与空，条码的最后一位字符，标志一个条码符号的结束，阅读器确认此字符后停止处理。。（6）中间分隔符（CENTRALSEPERATINGCHARACTER）：位于条码中间位置的若干条与空。（7）条码数据符（BARCODEDATDCHARACTER）：表示特定信息的条码符号。（8）校验符（CHECKCHARACTER）：表示校验码的条码若干条与空，代表一种算术运算结果。阅读器解码时，对读入的各字符进行规定的运算，运算结果与校验码相同，则规定此次阅读有效，否则不予读入。。（9）供人识别字符（HUMANREADABLECHARACTER）：位于条码符的下方，与相应的条码相对应的、用于供人识别的字符。2）条码技术的基础概念•（1）码制•条码的码制是指条码符号的类型，每种类型的条码符号都是由符合特定编码规则的条和空组合而成。每种码制都具有固定的编码容量和所规定的条码字符集。条码字符中字符总数不能大于该种码制的编码容量。常用的一维条码的码制包括：EAN码、39码、交插25码、UPC码、128码、93码，及Codabar（库德巴码）等。（2）条码字符集•条码字符集是指某种码制所表示的全部字符的集合。有些码制仅能表示10个数字字符：0到9，如EAN／UPC码，25条码；有些码制除了能表示10个数字字符外，还可以表示几个特殊字符，如库德巴条码。39条码可表示数字字符：0～9，26个英文字母：A～Z以及一些特殊符号。（3）连续性与非连续性•条码符号的连续性是指每个条码字符之间不存在间隔，相反，非连续性是指每个条码字符之间存在间隔。从某种意义上讲，由于连续性条码不存在条码字符间隔，即密度相对较高，而非连续性条码的密度相对较低。但非连续性条码字符间隔引起误差较大，一般规范不给出具体指标限制。而对连续性条码除了控制尺寸误差外，还需控制相邻条与条，空与空的相同边缘间的尺寸误差及每一条码字符的尺寸误差。（4）定长条码与非定长条码•定长条码是指仅能表示固定字符个数的条码。非定长条码是指能表示可变字符个数的条码。例如：EAN/UPC码是定长条码，它们的标准版仅能表示12个字符，39码为非定长条码。（5）双向可读性•条码符号的双向可读性，是指从左、右两侧开始扫描都可被识别的特性。绝大多数码制都可双向识读，所以都具有双向可读性。事实上，双向可读性不仅仅是条码符号本身的特性，它是条码符号和扫描设备的综合特性。（6）自校验特性•条码符号的自校验特性是指条码字符本身具有校验特性。若在一条码符号中，一个印刷缺陷（例如，因出现污点把一个窄条错认为宽条，而相邻宽空错认为窄空）不会导致替代错误，那么这种条码就具有自校验功能。例如39条码、库德巴条码、交插25条码都具有自校验功能；EAN和UPC条码、93条码等都没有自校验功能。184条码技术内容•1．符号技术符号技术主要研究各种码制条码的编码规则、特点及应用范围、条码符号的设计及制作、条码符号印刷质量的控制等。•2．识别技术识别技术主要由条码扫描和译码两部分构成。•3．条码应用系统设计条码应用系统由条码、识读设备、计算机及通信系统组成。系统设计主要考虑三个因素：条码设计、符号印制和识读设备。195条码的结构与类型•1）条码的结构•2）条码的编码方法•3）条码的标准•4）常用条码类型201）条码的结构•（1）模块模块是指条码中最窄的“条”或“空”，模块的宽度通常是以mm或mil（千分之一英寸）为单位。•（2）重要参数•密度。条码的密度是指单位长度的条码所表示的字符个数。•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。•对比度。对比度是条码符号的光学指标。21（3）结构组成•一个完整的条码结构组成次序依次为：静空区（前），起始符，数据符（中间分割符，主要用于EAN码），校验符，终止符，静空区（后）222）条码的编码方法•（1）模块组合法模块组合法是指条码符号中，条与空分别由若干个模块组合而成。一个标准模块的条表示二进制的“1”，一个标准模块的空表示二进制的“0”。2空2条2空2条7个模块7个模块1个字符1个字符23（2）宽度调节法•宽度调节法是指条码中，条(空)的宽窄设置不同，宽单元表示二进制的“1”，窄单元表示二进制的“0”，宽单元的宽度通常是窄单元宽度的2～3倍。•字符间隔字符间隔二进制10001243）条码的标准国家制定的各类条码标准序号标准名称标准号1商品条码GB12904－19982通用商品条码符号位置GB/T14257-933条码符号印制质量的检验GB/T14258-934库德巴条码GB/T12907-915三九条码GB/T12908-916中国标准书号（ISBN）部分条码GB/T12906-917贸易单元128条码GB/T15425-948储运单元条码GB/T16830-19979条码系统通用术语条码符号术语GB/T12905-9110位置码GB/T16828-199711交叉二五码GB/T16829-199712四一七条码GB/T17172-19974）常用条码类型•（1）条形码按码制分类•①UPC码：1973年，美国率先在国内的商业系统中应用于UPC码之后，加拿大也在商业系统中采用UPC码。UPC码是一种长度固定的连续型数字式码制，其字符集为数字0～9。它采用四种元素宽度，每个条或空是1、2、3或4倍单位元素宽度。下节我们将详细介绍UPC-A码和UPC-E码。表UPC码的各种版本版本应用对象格式UPC-A通用商品SXXXXXXXXXXCUPC-B医药卫生SXXXXXXXXXXCUPC-C产业部门XSXXXXXXXXXXCXUPC-D仓库批发SXXXXXXXXXXCXXUPC-E商品短码XXXXXX注：S－系统码X－数据码C－校验码•②EAN码：1977年，欧洲经济共同体各国按照UPC码的标准制定了欧洲物品编码EAN码，与UPC码兼容，而且两者具有相同的符号体系。EAN码的字符编号结构与UPC码相同，也是长度固定的、连续型的数字式码制，其字符集是数字0～9。它采用四种元素宽度，每个条或空是1、2、3或4倍单位元素宽度。EAN码有两种类型，即EAN-13码和EAN-8码。•③交叉25码：交叉25码是一种长度可变的连续型自校验数字式码制，其字符集为数字0～9。采用两种元素宽度，每个条和空是宽或窄元素。编码字符个数为偶数，所有奇数位置上的数据以条编码，偶数位置上的数据以空编码。如果为奇数个数据编码，则在数据前补一位0，以使数据为偶数个数位。•④39码：39码是第一个字母数字式码制。1974年由Intermec公司推出。它是长度可比的离散型自校验字母数字式码制。其字符集为数字0—9，26个大写字母和7特殊字符（-、。、Space、/、%、+、$），共43个字符。每个字符由9个元素组成，其中有5个条（2个宽条，3个窄条）和4个空（1个宽空，3个窄空），是一种离散码。•⑤库德巴码：库德巴码（CodeBar）出现于1972年，是一种长度可变的连续型自校验数字式码制。其字符集为数字0—9和6个特殊字符（-、：、/、。、+、$），共16个字符。常用于仓库、血库和航空快递包裹中。•⑥128码：128码出现于1981年，是一种长度可变的连续型自校验数字式码制。它采用四种元素宽度，每个字符由3个条和3个空，共11个单元元素宽度，又称（11，3）码。它由106个不同条形码字符，每个条形码字符有三种含