条形码简介

zebar.net 的 code 128条形码

条形码或称条码(barcode)是将宽度不等的多个黑条和空白,按照一定的编码规则排列,用以表达一组信息的图形标识符。常见的条形码是由反射率相差很大的黑条(简称条)和白条(简称空)排成的平行线图案。条形码可以标出物品的生产国、制造厂家、商品名称、生产日期、图书分类号、邮件起止地点、类别、日期等信息,因而在商品流通、图书管理、邮政管理、银行系统等许多领域都得到了广泛的应用。

条码的识别原理

要将按照一定规则编译出来的条形码转换成有意义的信息,需要经历扫描和译码两个过程。物体的颜色是由其反射光的类型决定的,白色物体能反射各种波长的可见光,黑色物体则吸收各种波长的可见光,所以当条形码扫描器光源发出的光在条形码上反射后,反射光照射到条码扫描器内部的光电转换器上,光电转换器根据强弱不同的反射光信号,转换成相应的电信号。根据原理的差异,扫描器可以分为光笔、CCD、激光三种。电信号输出到条码扫描器的放大电路增强信号之后,再送到整形电路将模拟信号转换成数字信号。白条、黑条的宽度不同,相应的电信号持续时间长短也不同。然后译码器通过测量脉冲数字电信号0,1的数目来判别条和空的数目·通过测量0,1信号持续的时间来判别条和空的宽度。此时所得到的数据仍然是杂乱无章的,要知道条形码所包含的信息,则需根据对应的编码规则(例如:EAN-8码),将条形符号换成相应的数字、字符信息。最后,由计算机系统进行数据处理与管理,物品的详细信息便被识别了。

条形码的扫描

条形码的扫描需要扫描器,扫描器利用自身光源照射条形码,再利用光电转换器接受反射的光线,将反射光线的明暗转换成数字信号。不论是采取何种规则印制的条形码,都由静区、起始字符、数据字符与终止字符组成。有些条码在数据字符与终止字符之间还有校验字符。

  • 静区:顾名思义,不携带任何信息的区域,起提示作用。
  • 起始字符:第一位字符,具有特殊结构,当扫描器读取到该字符时,便开始正式读取代码了。
  • 数据字符:条形码的主要内容。
  • 校验字符:检验读取到的数据是否正确。不同编码规则可能会有不同的校验规则。
  • 终止字符:最后一位字符,一样具有特殊结构,用于告知代码扫描完毕,同时还起到只是进行校验计算的作用

为了方便双向扫描,起止字符具有不对称结构。因此扫描器扫描时可以自动对条码信息重新排列。
条码扫描器有光笔、CCD、激光三种:

  • 光笔:最原始的扫描方式,需要手动移动光笔,并且光笔笔尖部分需要与条形码直接接触。
  • CCD:以CCD作为光电转换器,LED作为发光光源的扫描器。在一定范围内,可以实现自动扫描。并且可以阅读各种材料、不平表面上的条码,成本也较为低廉。但是与激光式相比,扫描距离较短。
  • 激光:以激光作为发光源的扫描器。又可分为线型、全角度等几种。
    • 线型:多用于手持式扫描器,范围远,准确性高。
    • 全角度:多为卧式,自动化程度高,在各种方向上都可以自动读取条码。

条码的优越性

  • 可靠性强。条形码的读取准确率远远超过人工记录,平均每15000个字符才会出现一个错误。
  • 效率高。条形码的读取速度很快,相当于每秒40个字符。
  • 成本低。与其它自动化识别技术相比较,条形码技术仅仅需要一小张贴纸和相对构造简单的光学扫描仪,成本相当低廉。
  • 易于制作。条形码的编写很简单,制作也仅仅需要印刷,被称作为“可印刷的计算机语言”。
  • 易于操作。条形码识别设备的构造简单,使用方便。
  • 灵活实用。条形码符号可以手工键盘输入,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。

缺点

  • 条形码会使原本的书籍或光盘产生黏着痕迹。
  • 条形码黏着时间久了,会很难移除。
  • 一般条形码想要移除必须使用去光水或移除剂。
  • 一般条形码若直接移除可能会伤及书本。

条形码的发展历史

  • 1949年美国人诺曼·伍德兰[1](Norman Joseph Woodland)和伯纳德·西尔弗(Bernard Silver)申请了用于食品自动识别领域的环形条形码(公牛眼)。
  • 1963年在1963年10月号《控制工程》杂志上刊登了描述各种条形码技术的文章。
  • 1967年美国辛辛那提的一家KROGER超市首先使用条形码扫描器。
  • 1969年比利时邮政业采用用荧光条形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形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年美国人蒙那奇·马金(Monarch Marking)研制出库德巴码,同年交叉25码被开发出来。
  • 1973年美国统一编码协会(简称UCC)在IBM公司的条码系统基础上创建了UPC码系统,并且实现了该码制标准化。
  • 1974年美国Intermec公司的戴维·阿利尔(Davide·Allair)博士研制出39码。
  • 1977年欧洲共同体在UPC-A码基础上制定出欧洲物品编码EAN-13码和EAN-8码,签署了“欧洲商品编码”(European Article Number,简称EAN)协议备忘录,并且成立了欧洲物品编码协会。
  • 1978年日本在EAN的基础上开发出JAN码。
  • 1980年美国国防部采纳39码作为军事编码。
  • 1981年欧洲物品编码协会改组为国际物品编码协会(IAN);实现自动识别的条形码译码技术;128码被推荐使用。
  • 1982年手持式激光条形码扫描器实用化;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码和库德巴码。
  • 1987年美国人David Allairs博士提出49码。
  • 1988年可见激光二极管研制成功;美国的Ted Willians提出适合激光系统识读的16K码。
  • 2005年EAN更名为GS1。

条形码类型

线性条形码

第一代,“一维”的条码是由线条和空间的各种宽度,创建特定的模式。

矩阵(2D)条形码

矩阵码,也被称为二维条形码或简单的二维码,是一个二维的方式来表示信息。这是一个类似于线性(一维)条形码,但可以代表更多的每单位面积的数据。

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