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什么是条码
基本常识-->什么是条码
条码技术最早产生在风声鹤唳的二十年代,诞生于Westinghouse的实验室里。
一位名叫JohnKermode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DouglasYoung,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NormWoodland和BernardSilver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。
NormWoodland和BemardSilver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IterfaceMechanisms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。
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。
为什么要使用条码?
为什么要使用条码?
条码的应用有如下优越性:
1.可靠准确。
有资料可查键盘输入平均每300个字符一个错误,而条码输入平均每15000个字符一个错误。
如果加上校验为位出错率是千万分之一。
2.数据输入速度快。
键盘输入,一个每分钟打90个字的打字员1.6秒可输入12个字符或字符串,而使用条码,做同样的工作只需0.3秒,速度提高了5倍。
3.经济便宜。
与其它自动化识别技术相比较,推广应用条码技术,所需费用较长低。
4.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。
5.自由度大。
识别装置与条码标签相对位置的自由度要比OCR大得多。
条码通常只在一维方向上表达信息,而同一条码上所表示的信息完全相同并且连续,这样即使是标签有部分缺欠,仍可以从正常部分输入正确的信息。
6.设备简单。
条码符号识别设备的结构简单,操作容易,无需专门训练。
7.易于制作。
可印刷,称作为“可印刷的计算机语言”。
条码标签易于制作,对印刷技术设备和材料无特殊要求
条码术语
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注:
以下是中华人民共和国国家标准GB/T12905-2000中的术语。
1、条码barcode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。
2、条码系统barcodesystem由条码符号设计、制作及扫描识读组成的系统。
3、反射率reflectance;reflectivity反射光强度与入射光强度的比值。
4、漫反射deffusereflection投射在粗糙表面的光向各个方向反射的现象。
5、镜反射specularreflection投射在光滑表面的光向各个方向反射的现象。
6、条bar;darkbar;blackbar条码中反射率较低的部分。
7、空space;lightbar条码中反射率较高的部分。
8、起始符startcharacter;startcipher;startcode位于条码起始位置的若干条与空。
9、终止符stopcharacter;stopcipher;startcode位于条码终止位置的若干条与空。
10、空白区cleararea;quietzone;quietarea;clearzone
条码起始符、终止符两端外侧与空的反射率相同的限定区域。
11、条码符号barcodesymbol包括空白区的条码。
12、字符集characterseet条码符号可以表示的字母、数字和符号的集合。
13、中间分隔符centralseperatingcharacter位于条码中间位置用来分隔数据段的若干条与空。
14、分隔字符separator编码字符集中的一种起分隔作用的特殊字符。
15、条码字符barcodecharacter表示一个字符或符号的若干条与空。
16、条码字符集barcodecharacterset某种条码所能表示的条码字符的集合。
17、条码数据符barcodedatacharacter表示特定信息的条码字符。
18、条码校验符barcodecheckcharacter表示校验码的条码字符。
19、条码填充符barcodefillercharacter不表示特定信息的条码字符。
20、单元element构成条码字符的条或空。
21、条高barheight垂直于单元宽度方向的条的高度尺寸。
22、条宽barwidth条码字符中条的的宽度尺寸。
23、空宽spacewidth条码字符的空的宽度尺寸。
24、条宽比barwidthratio条码中最宽条与最窄条的宽度比。
25、空宽比spacewidthratio条码中最宽空与最窄空的宽度比。
26、X尺寸Xdimension
X条码符号中窄单元的标称尺寸。
27、Z尺寸Zdimension
Z条码符号中窄单元的实际尺寸。
28、宽窄比widthtonarrowratio
N平均宽条的条宽与平均宽空的空宽之和(条码字符间隔不计在内)除以两倍Z尺寸。
它是宽度调
节编码法中的技术参数。
计算公式:
N=(平均宽条的条宽+平均宽空的空宽)/2Z
29、条码长度barcodelength从条码起始符前缘到终止符后缘的长度。
30、条码符号的长度barcodesymbollength;symbollength包括空白去的条码长度。
31、特征比aspectratio条码长度与条高的比。
32、条码密度barcodedensity单位长度条码所表示的条码字符的个数。
注:
通常用CPI表示,即每英寸内能表示的条码字符的个数。
33、条码字符间隔inter-charactergap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。
34、模块module模块组配编码法组成条码字符的基本单位。
35、保护框bearerbar围绕条码且与条反射率相同的边或框。
36、连续型条码continuo*arcode没有条码字符间隔的条码。
37、非连续型条码discretebarcode有条码字符间隔的条码。
38、双向条码bi-directionalbarcode条码符号两端均可作为扫描起点的条码。
39、附加条码add-on表示附加信息的条码。
40、奇偶校验odd-evencheck根据二进制数位中0或1的个数为奇数或偶数而进行校验的方法。
41、自校验条码self-checkingbarcode条码字符本身具有校验功能的条码。
42、定长条码fixedlengthofbarcode条码字符个数固定的条码。
43、非定长条码unfixedlengthofbarcode条码字符个数不固定的条码。
44、宽度调节编码法widthencode 条码符号中的条和空由宽、窄两种单元组成的条码编码方法。
45、模块组配编码法modulecombinationencode
条码符号的字符由规定的若干个模块组成的条码编码方法。
46、二元码binary-edge-code两种单元宽度条码 由两种宽度单元组成的条码字符。
47、多元码four-edge-code多种单元宽度条码 由三种或三种以上的宽度单元组成的条码字符。
48、奇排列oddpermutation;oddparity
模块组配编码法中,一个条码字符所含条的模块数的和为奇数的排列。
49、偶排列evenpermutation;evenparity模块组配编码法中,一个条码字符所含条的模块数的和为偶
数的排列。
50、条码逻辑式barcodelogicvalue用二进制“0”和“1”表示条码字符的表示式。
51、编码容量encodedvolume条码字符集中所能表示的字符数的最大值。
52、条码原版胶片barcodefilmmaster条码胶片的母片。
53、一维条码linearbarcode;one-dimentionalbarcode只在一维方向上表示信息的条码符号。
54、二维条码two-dimentionalbarcode在二维方向上表示信息的条码符号。
55、特种条码specialbarcode特殊材料制成的条码。
56、条码字符的值charactervalue一维条码由条码逻辑式向字符集转换的中间值。
57、码字codeword二维条码字符的值。
由条码逻辑式象字符集转换的中间值。
58、纠错字符errorcorrectioncharacter二维条码中,错误检测和错误纠正的字符。
59、纠错码字errorcorrectioncodeword二维条码中,纠错字符的值。
常用的条码:
商品条码
一、商品条码使用流程
1、向编码中心及各地分支机构申请厂商代码
2、编码中心核发号码给申请者
3、厂商自行设定商品代号
4、交付印刷
5、包装出货分发商品基本资料一览表
(1)申请厂商代号:
需采用商品条码之厂商向编码中心申请厂商代号.
(2)核发厂商代号:
编码中心将申请者之申请表单及文件审核后,发给登记证书及厂商代号,并附赠印
制条码之相关技术资料.
(3)设定商品代号:
申请厂商可依商品代号设定原则(见2-5)自由设定商品代号,再求得检核码,就完
成了商品条码之编号工作.(检验码亦可委由条码正片制作者计算).
(4)印刷:
厂商依印制商品条码之有关规定,与印刷厂商取得妥善沟通后,将条码符号印制于包装材料
上.
(5)出货,分发商品基本资料一览表给相关业者:
商品条码的应用与交易体系中的零售商、批发商均
有密切的关系,因此制造商应将含有条码编号之商品基本资料一览表分发有关业者备查。
二、厂商代码的申请者
第十一条依法取得营业执照的生产者、销售者,可以申请注册厂商识别代码。
第十二条厂商识别代码注册申请人(以下简称申请人)可以到所在地的编码分支机构申请注册厂
商识别代码。
申请人应当填写厂商识别代码注册申请书,并提供营业执照及其复印件。
需向编码中心申请厂商代码的厂商,大略可分为以下几种型态:
1、商品之销售者(商标拥有者)又可分为下列二种类型:
(1)制造商与销售商为同A公司,则需要由本身提出条码申请。
制造商销售商申请者
A--------A---------A
(2)制造商有B、C、D三家采OEM方式生产,而发售商E为行销公司时,应由发售商E来申请。
制造商
B
C------E..............E
D
2、零售商有自有(PRIVATE)与原始(ORIGINAL)商品,则由零售商本身提出申请。
3、在各地设立经营权独立的分厂,但均属制造同一商品,商品条码乃由总公司提出申请,由各
分厂共同使用。
4、进口代理商进口欧美等国家之商品,若商品原已印有EAN或UPC之条码,则不必另外申请新码
,使用原有条码即可。
若商品上未印有条码,则由进口商向编码中心申请,使用于进口商品。
5、若将不同来源之单品加以组合销售,则需由组合商品之批发商或零售商申请所属号码,赋予
组合商品新的号码。
三、厂商代码的申请手续
1、须申请厂商代码者(批发商、制造商、发售商),应向中国物品编码中心及分支机构提出申
请,填妥申请书表并缴纳相关文件及费用,办妥申请手续后,经编码中心审核即寄发号码证书
及有关资料。
2、申请厂商需缴之相关文件包含
(1)申请书一份
(2)工商执照复印件
四、商品代码的编制原则
唯一性:
同种规格同种产品对应同一个产品代码,同种产品不同规格应对应不同的产品代码。
根据产品的不同性质,如:
重量、包装、规格、气味、颜色、形状等等,赋予不同的商品代码。
永久性:
产品代码一经分配,就不再更改,并且是终身的。
当此种产品不再生产时,其对应的
产品代码只能搁置起来,不得重复起用再分配给其它的商品。
无含义:
为了保证代码有足够的容量以适应产品频繁的更新换代的需要,最好采用无含义的顺
序码。
商品号是依照消费者购买商品的单位,分别由申请厂商自由设定,其基本设定原则如下:
1、食品、杂货类
可依下列情形,分别设定不同之商品代号:
(1)商品名称不同时;
(2)售价不同时,如10元,20元等;
(3)容量或重量不同时,如100克、200克等;
(4)包装形式不同时,如罐装、瓶装、袋装等;
(5)零售单位不同时,如一个,2个、半打、1打等;
(6)原料或品质不同时;如同为咖啡但其产地不同;
(7)大小不同时,如大、中、小号等;
(8)同为成套商品,但组成的商品不同或售价不同时;
2、衣料、服装业
可以下列情形,分别设定商品代码:
(1)品牌不同的商品
(2)出厂厂名不同的商品
(3)售价不同的商品
(4)质料不同的商品,如100%纯棉,50%含棉;
(5)零售单位不同的商品,如1件装,1打装;
(6)尺码不同的商品,如XL(特大)、L(大)、M(中)、S(小)等;
(7)组合商品其价格或组合方式不同的商品
3、新号码与旧号码
若为新上市的商品,应使用新号码;而已编列号码的旧商品,若其包装或容量等改变时,
也应重新设定新号码。
其有关之设定原则整理如下:
4、促销商品的商品代码
制造商可发售商为了达到销售目标,常采用各种促销活动。
促销旧商品,可沿用旧号码,
促销新商品时,则用新号码。
五、消费单元编码
(一)原印码
1、标准版:
1.1厂商识别代码:
由7-9位数字组成,用于对厂商的唯一标识,是EAN编码组织在EAN
分配的前缀码的基础上分配给厂商的代码。
前缀码时标识EAN编码组织的代码,由EAN
组织统一管理和分配。
1.2商品项目代号:
由5-3位数字组成,是由厂商自行编码。
且必须遵循以下原则:
对
统一商品必须编制相同商品项目代码;对不同的商品项目必须编制不同商品项目代码。
保证商品项目与其标识代码一一对应,即一个商品项目只有一个代码,一个代码只标
识一个商品项目。
1.3校验码:
用于校验厂商识别代码、商品项目代号正确性。
2.缩短版:
缩短版商品条码所表示的代码有8位数字(X1X2X3X4X5X6X7X8)组成,前7位为商
品项目代码识别代码,是EAN编码组织在EAN分配的前缀码(前3位)的基础上分配给厂商特
定商品项目的代码,用于对厂商特定商品项目的唯一标识,X8是校验码.
(二)店内码:
店内条码的编码体系:
所谓PLU(PRICELOOKUP),就是在让内条码的号码中,没有
将商品价格表示出来,当扫描到这类的店内条码时,是由电脑将存在商品主档的价格检
索出来,主要用于销售量大的商品。
至于NONPLU,相对的就是在号码中含有商品的价格
,多使用于计量商品。
(1)PLU与NONPLU店内条码标签适用范围
二维条码的基本知识
一维条码只是在一个方向(一般是水平方向)表达信息,而在垂直方向则不表达任何信息,其一定的高度通常是为了便于阅读器的对准。
一维条码的应用可以提高信息录入的速度,减少差错率,但是一维条码也存在一些不足之处:
*数据容量较小:
30个字符左右
*只能包含字母和数字
*条码尺寸相对较大(空间利用率较低)
*条码遭到损坏后便不能阅读
在水平和垂直方向的二维空间存储信息的条码,称为二维条码(2-dimensionalbarcode)。
与一维条码一样,二维条码也有许多不同的编码方法,或称码制。
就这些码制的编码原理而言,通常可分为以下三种类型
1.线性堆叠式二维码是在一维条码编码原理的基础上,将多个一维码在纵向堆叠而产生的。
典型的码制如:
Code16K、Code49、PDF417等。
2.矩阵式二维码是在一个矩形空间通过黑、白像素在矩阵中的不同分布进行编码。
典型的码制如:
Aztec、MaxiCode、QRCode、DataMatrix等。
3.邮政码通过不同长度的条进行编码,主要用于邮件编码,如:
Postnet、BPO4-State。
在许多种类的二维条码中,常用的码制有:
DataMatrix,MaxiCode,Aztec,QRCode,Vericode,PDF417,Ultracode,Code49,Code16K等,其中:
*DataMatrix主要用于电子行业小零件的标识,如Intel的奔腾处理器的背面就印制了这种码。
*MaxiCode是由美国联合包裹服务(UPS)公司研制的,用于包裹的分拣和跟踪。
*Aztec是由美国韦林(WelchAllyn)公司推出的,最多可容纳3832个数字或3067个字母字符或1914个字节的数据。
下面,我们以PDF417码为例,介绍二维条码的特性和特点。
一).PDF417简介
PDF417码是由留美华人王寅敬(音)博士发明的。
PDF是取英文PortableDataFile三个单词的首字母的缩写,意为“便携数据文件”。
因为组成条码的每一符号字符都是由4个条和4个空构成,如果将组成条码的最窄条或空称为一个模块,则上述的4个条和4个空的总模块数一定为17,所以称417码或PDF417码。
二).PDF417的特点
1.信息容量大PDF417码除可以表示字母、数字、ASCII字符外,还能表达二进制数。
为了使得编码更加紧凑,提高信息密度,PDF417在编码时有三种格式:
*扩展的字母数字压缩格式可容纳1850个字符;
*二进制/ASCII格式可容纳1108个字节;
*数字压缩格式可容纳2710个数字。
2.错误纠正能力一维条码通常具有校验功能以防止错读,一旦条码发生污损将被拒读。
而二维条码不仅能防止错误,而且能纠正错误,即使条码部分损坏,也能将正确的信息还原出来。
3.印制要求不高普通打印设备均可打印,传真件也能阅读。
4.可用多种阅读设备阅读PDF417码可用带光栅的激光阅读器,线性及面扫描的图像式阅读器阅读。
5.尺寸可调以适应不同的打印空间
6.码制公开已形成国际标准,我国也已制定了417码的国标。
三).PDF417的纠错功能
二维条码的纠错功能是通过将部分信息重复表示(冗余)来实现的。
比如在PDF417码中,某一行除了包含本行的信息外,还有一些反映其它位置上的字符(错误纠正码)的信息。
这样,即使当条码的某部分遭到损坏,也可以通过存在于其它位置的错误纠正码将其信息还原出来。
PDF417的纠错能力依错误纠正码字数的不同分为0~8共9级,见图4,级别越高,纠正码字数越多,纠正能力越强,条码也越大。
当纠正等级为8时,即使条码污损50%也能被正确读出,如图5。
四).PDF417的几种变形
如图6,PDF417还有几种变形的码制形式:
*PDF417截短码在相对“干净”的环境中,条码损坏的可能性很小,则可将右边的行指示符省略并减少终止符。
*PDF417微码进一步缩减的PDF码。
*宏PDF417码当文件内容太长,无法用一个PDF417码表示时,可用包含多个(1~99999个)条码分块的宏PDF417码来表示。
二维条码的优势
从以上的介绍可以看出,与一维条
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