条形码技术属于自动识别技术范畴,它是随着电子技术的进步,尤其是计算机技术在现代化生产和管理领域中的广泛应用而发展起来的一门实用的数据输人技术,是实现物流信息自动采集与输入的重要技术。从系统看,条形码技术涉及编码技术、光传感技术、条形码印刷技术以及计算机识别应用技术等。在流通和物流活动中,为了能迅速准确地识别商品、自动读取有关商品的信息,条形码技术被广泛应用。条形码是有关生产厂商、批发商、零售商、运输业者等经济实体进行订货和接受订货、销售、运输、保管、出入库检验等活动的信息源。由于在活动发生时点能及时读取信息,因此便于及时捕捉到消费者的需要,提高商品的销售效果,也有利于促进物流系统提高效率。另外,条形码与其他辨识商品的方法比较,具有印刷成本低和读取精度高等特点。
(一) 定义
条形码(BarCode):由一组规则排列的条、空及字符组成的,用以表示一定信息的代码。
条形码隐含着数字信息、字母信息、标志信息、符号信息,主要用以表示商品的名称、产地、价格、种类等,是全世界通用的商品代码的表示方法。条形技术是研究如何把计算机所需要的数据用一种条形码来表示,以及如何将条形码表示的数据转变为计算机可以自动采集的数据。因而,条形码技术主要包括:条形码编码原理及规则标准、条形码译码技术、光电技术、印刷技术、扫描技术、通信技术、计算机技术等。具体来说条形码是一种可印制的机器语言,它采用二进制数的概念,经1和〇表示编码的特定组合单元。直观看来,常用的条形码是由一组字符组成,如数字〇〜9、字母A〜E或一些专用符号。
(二) 条形码的结构
一个完整的条形码符号是由两侧空白区、起始字符、数据字符、校验字符(可选)和终止字符组成的。其中,空白区没有任何印刷符或条形码信息,它通常是白的,位于条形码符号的两侧,空白区的作用是提示阅读器即扫描器准备扫描条形码符号。起始字符是条形码符号的第一位字符,它的特殊条、空结构用于识别一个条形码符号的开始。阅读器首先确认此字符的存在,然后处理由扫描器获得的一系列脉冲。数据字符由条形码字符组成,用于代表一定的原始数据信息。终止字符是条形码字符的最后一位字符,它的特殊条、空结构用于识别一个条形码符号的结束。阅读器识别终止字符,便可知道条形码符号已扫描完毕。若条形符号有效,阅读器就向计算机传送数据并向操作者提供“有效读入”的反馈。终止字符的使用,避免了不完整信息的输入。当采用校验字符时,终止字符还指示阅读器对数据字符实施校验计算。
起始、终止字符的条、空结构通常是不对称的二进制序列。这一非对称允许扫描器进行 双向扫描。当条形码符号被反向扫描时,阅读器会在进行校验计算和传送信息前把条形码各字符重新排列成正确的顺序。校验字符是通过对数据字符进行一种算术运算而确定的。有些码制的校验字符是必需的,有些码制的校验字符则是可选的。
(三)条形码分类
1. 按条形码码制分类,可分为九类。
(1) UPC码。1973年,美国率先在国内的商业系统中应用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性数字式码制,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。UPC码有两种类型,即UPC-码和UPC-E码。
(2) EAN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、连续性的数字式码制,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。EAN码有两种类型,即EAN-13码和 EAN-8码。EAN条形码组成如下。
1) 前缀码:由三位数字组成,是国家的代码,我国为690、691、692、693、694、695,是国际物品编码会统一决定的。
2) 造厂商代码:由四位数字组成,我国物品编码中心统一分配并统一注册,一厂—*码。
3) 品代码:由五位数字组成,表示每个制造商的商品,由厂商确定,可标识十万种商品。
4) 校验码:由一位数字组成,用以校验前面各码的正误。
(3) 交叉25码。交叉25码是一种长度可变的连续性自校验数字式码制,其字符集为数字〇~9。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,以使数据为偶然个数位。
(4) 39码。39码是第一个字符数字式码制。1974年由Intermec公司推出。它是长度可变的离散性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个 特殊字符(-、。、Space、/、+、%、$),共43个字符。每个字符由9个元素组成,其中有5个条(2个宽条,3个窄条)和4个空(1个宽空,3个窄空),是一种离散码。
(5) 库德巴码。库德巴码(Code Bar)出现于1972年,是一种长度可变的连续性自校验数字式码制。其字符集为数字〇〜9和6个特殊字符(一、:、/、。、+、$),共16个字符。常用于仓库、血库和航空快递包裹中。
(6) 128码。128码出现于1981年,是一种长度可变的连续性自校验数字式码制。它釆用四种元素宽度,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。它有106个不同条形码字符,分别为A、B、C。它使用这3个交替的字符集可将128个ASCII码编码。
(7) 93码。93码是一种长度可变的连续性字母数字式码制。其字符集为数字0~9、26 个大写字母和7个特殊字符(-、。、空格、/、+、%、$)以及4个控制字符。每个字符有3个条和3个空,共9个元素宽度。
(8) 49码。49码是一种多行的连续性、长度可变的字母数字式码制。出现于1987年,主要用于小物品标签上的符号。采用多种元素宽度。其字符集为〇〜9、26个大写字母和7个特殊字符(_、。、空格、/、+、%、$),3个功能键(FI、F2、F3)和3个变换字符,共49个字符。
(9) 其他码制。除上述码制外,还有其他的码制。例如25码出现于20世纪60年代后期,主要用于航空系统的机票的顺序编号;11码出现于1977年,主要用于电子元器件标签;矩阵25码是11码的变形;Nixdorf码已被EAN码所取代;Plessey码出现于1971年5月,主姜用于图书馆等。
2. 按维数分类
(1) 普通的一维条码。普通的一维条码自问世以来,很快就得到了普及并广泛应用。但是由于一维条码的信息容量小,如商品上的条码仅能容纳13位的阿拉伯数字,更多的描述商品的信息只能依赖数据库的支持,离开了预先建立的数据库,这种条码就成了无源之水,无本之木,因而条形码的应用范围受到了一定的限制。
(2) 二维条码。二维条码是一种由点、空组成的点阵形条码,它不需要数据库的支持就可以使用,实际上是一种高密度、高信息量的便携式数据文件,具有信息容量大、编码范围广、纠错能力强、译码可靠性高、防伪能力强等技术特点,而且制作成本低,可广泛应用于各个领域。一维条形码的符号是沿垂直方向印刷标示,作为水平方向的“线”存储信息。而二维码的符号是在水平和垂直两个方向印刷标示,以“面”来存储信息。而且阅读也是以识别“面”为特征。二维条形码储存的信息量远远超过一维条码。一维条码一般只能容纳2〇个文字的信息,而二维条码可以容纳2000个文字左右的信息。信息的表达形式不仅仅局限于英文字母和数字,还可以是汉字等。
美国Symbol公司于1991年正式推出名为PDF417的二维条码,简称为PDF417条码,即“便携式数据文件”。PDF417条码是一种高密度、高信息含量的便携式数据文件,是实现证件及卡片等大容量、高可靠性信息自动存储、携带并可用机器自动识读的理想手段。
随着经济社会对信息储存及收集需求的增长,人们已开始进行三维条码的研制与初步使用,以提高条码的存储量及灵活性。
3. 按使用目的分类
(1) 商品条形码。以直接向消费者销售的商品为对象,以单个商品为单位使用的条形码。它由13位数字组成,最前面的两个数字表示国家或地区的代码,中国的代码是69,接着的五个数字表示生产厂商的代码,其后的五个数字表示商品的品种代码,最后一个数字用来防止机器发生误读错误。
(2) 物流条形码。物流过程中的以商品为对象、以包装商品为单位使用的条形码。标准物流条形码由14位数字组成,除了第一位外,其他13位数字代表的意义与商品条形码相同。物流条形码第一位数字表示物流识别代码,在物流识别代码种,1代表集合包装容器装6瓶酒,2代表装24瓶酒。