网站首页 标识技术 标识计划 研究计划 解决方案 相关法规 安全追溯 社会公告 实施单位 资料下载 图片中心
当前位置:首页 >> 标识技术 >> 正文
条形码技术(第3节)
2008-09-19 阅读: 作者: 编辑:

    条形码技术是自动识别技术的重要领域之一,所涉及的技术领域较广,是电子与信息科学领域内多项技术的结合产物。经过多年的研究开发和应用实践,条形码技术现已逐步发展成熟。条形码技术主要研究如何利用条形码向计算机输入信息,以及如何由计算机自动识读条形码;条形码技术研究的对象:编码规则、符号表示技术、识读技术和应用系统设计等4部分。
    1. 条形码的发展历程
    20世纪50年代出现了人们今天在各种商品包装上常见的商品标识——条形码,它最早由美国的N. T. Woodland在1949年首先提出的。随着计算机应用的不断普及,条形码的应用得到了很大的发展。在交通运输业、商业贸易、生产制造业、医疗卫生和仓储业等领域得到了广泛的应用。
    条形码技术的应用已有半个多世纪,其间可分为三个阶段:
    第一阶段是商品零售的自动结算,即超市普遍使用的条形码扫描自动结算系统(称作扫描条形码的商业POS系统)。从20世纪70年代初开始,逐步创立并推广了统一代码委员会UCC和国际物品编码协会EAN International的两种零售商品的条形码标识系统,即UCC系统的UPC-A、UPC-E和EAN系统的EAN-13、EAN-8等4种商品条形码符号。中国使用的是EAN-13商品条形码,截止2002年底,中国已有8万多家企业注册使用商品条形码,在近80万种商品上使用商品条形码符号。
    第二阶段是企业内部管理。条形码技术的应用几乎涉及到计算机管理的各个领域。这一阶段初期,主要使用一维条形码中的Code 39、Code 128和ITF码等3种条形码。后期开发并推广使用信息容量大、纠错能力强、保密性好、无须依赖数据库的二维条形码,如四一七条形码(PDF 417)、快速响应矩阵码(QR码)、数据矩阵码(Data Matrix码)等。由于二维条形码能描述包括图像在内的各种信息,尤其适用于各种证件管理和产品防伪等。
    第三阶段是当前方兴未艾的供应链管理和电子商务,即与贸易伙伴合作,应用于整个供应链的物流配送、连锁经营和电子商务。
    2. 条形码编码规则
    条形码是由宽度不同、反射率不同的条和空,按照一定的编码规则(码制)编制成的,用以表达一组数字或字母符号信息的图形标识符。即条形码是一组粗细不同,按照一定的规则安排间距的平行线条图形。
    2.1 条形码的基本概念
    (1)码制
    条形码的码制是指条形码符号的类型,每种类型的条形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形码字符集。条形码字符中字符总数不能大于该种码制的编码容量。
    (2)条形码字符集
    条形码字符集是指某种码制所表示的全部字符的集合,如数字字符、英文字母、特殊符号或ASCII字符集等。主要的条形码符号集有两种,一种是数字符号集,包括数字0到9及一些特殊字符;另一种是字母数字符号集,包括数字0到9、大写英文字母A到Z及一些特殊字符。不同符号集的条形码能够编制的信息容量是不同的。
    (3)连续性与非连续性
    条形码符号的连续性是指每个条形码字符之间不存在间隔,其密度相对较高;相反,非连续性是指每个条形码字符之间存在间隔,其密度相对较低。
    (4)定长条形码与非定长条形码
    定长条形码是指仅能表示固定字符个数的条形码,非定长条形码是指能表示可变字符个数的条形码。
    定长条形码由于限制表示字符的个数,所以密码的无视率相对较低,因为就一个完整的条形码符号而言,任何信息的丢失总会导致密码的失败。非定长字符由于受到扫描器和印刷面积的限制,不可能表示任意多个字符,且在扫描阅读过程中可能因信息丢失而引起错误密码,可通过增强阅读器或计算机系统的校验程度来克服。
    (5)双向可读性
    条形码符号的双向可读性,是指从条形码左右两侧开始扫描都可被识别的特性。大多数码制都具有双向可读性。事实上双向可读性不仅是条形码符号本身的特性,也是条形码符号和扫描设备的综合特性。
    (6)自校验特性
    条形码符号的自校验特性是指条形码字符本身具有校验特性。对于一种码制,是否具有自校验功能是由其编码结构决定的。自校验功能可以校验出一个印刷错误,对于大于一个的印刷错误则不可能完全校验出。
    (7)条形码符号密度
    条形码符号的密度是指单位长度所表示的条形码字符的个数。对于任何一种码制而言,单个单元宽度越小,条形码符号密度就越高,但由于印刷条件和扫描条件的限制,很难将条形码密度做得太高。
    2.2 条形码符号的结构
    一个完整的一维条形码是由两侧的空白区、起始字符、数据字符、校验字符(可选)和终止字符以及供人识读字符组成的。其中数据字符和校验字符是代表编码信息的字符,扫描识读后需要传输处理,左右两侧的空白区、起始字符、终止字符等都是不代表编码信息的辅助符号,仅供条形码扫描识读时使用,不需要参与信息代码传输。图2-4显示条形码符号的结构。

图2-4 条码符号的结构
Fig.2-4 The structure of the bar code

        条:条形码中反射率较低的部分。
        空:条形码中反射率较高的部分。
        模块:模块组配编码法组成条形码字符的基本单位。
        单元:构成条形码字符的条或空。
        条形码字符:表示一个字符的若干条与空。
        供人识读字符:位于条形码字符下方,与条形码字符相对应、供人识别的字符。
        起始字符:位于条形码起始未知的若干条与空。
        终止字符:位于条形码终止位置的若干条与空。
        数据字符:表示特定信息的条形码字符。
        校验字符:表示校验码的条形码字符。
        中间分隔符:位于条形码中间位置用来分隔数据段的若干条与空。
        空白区:条形码起始符、终止符两端外侧与空的反射率相同的限定区域。
        保护框:围绕条形码且与条反射率相同的边或框。
    2.3 条形码的编码方法
    条形码的编码方法是指条形码中条空的编码规则以及二进制的逻辑表示的设置。条形码符号作为一种为计算机信息处理而提供的光电扫描信息图形符号,满足计算机二进制的要求。条形码的编码方法就是要通过设计条形码中条与空的排列组合来表示不同的二进制数据。
    一般来说,条形码的编码方法有两种:模块组合法和宽度调节法。
    模块组合法是指条形码符号中,条与空是由标准宽度的模块组合而成。一个标准宽度的条表示二进制的“1”,而一个标准宽度的空模块表示二进制的“0”。例如EAN码、UPC码模块的标准宽度是0.33mm,它的一个字符由两个条和两个空构成,每一个条或空由1~4个标准宽度模块组成。
    宽度调节法是指条形码中条与空的宽窄设置不同,用宽单元表示二进制的“1”,而用窄单元表示二进制的“0”,宽窄单元之比一般控制在2~3。库德巴码、39码、25码和交插25码均采用宽度调节法。
    3. 条形码的分类
    条形码可分为一维条形码和二维条形码。一维条形码即传统条形码。一维条形码按应用可分为商品条形码和物流条形码两种。商品条形码包括EAN码和UPC码,物流条形码包括UCC/EAN-128码、ITF码、39码、库德巴条形码等。二维条形码根据构成原理和结构形状的差异,可分为两大类型:一类是行排式或层排式二维条形码(stacked or tiered barcode),如PDF417等;另一类是矩阵式二维条形码(Checkerboard or dot matrix type),如QR Code、Data Matrix等。

  免责声明:作品版权归所属媒体与作者所有!!本站刊载此文不代表同意其说法或描述,仅为提供更多信息。如果您认为我们侵犯了您的版权,请告知!本站立即删除。有异议请联系我们。
上一条新闻:
下一条新闻:
[发表评论] [打印文章] [关闭窗口]
生猪及其产品溯源关键技术研究与示范