條碼
| 條碼 |
 |
|
中文名;條形碼 外文名;barcode 組成;製造廠商代碼、商品代碼和校驗碼 圖案;黑條（簡稱條）和白條（簡稱空） 應用;商品流通、圖書管理、郵政管理 標出;生產國、製造廠家、商品名稱 |
條形碼(barcode)是將寬度不等的多個黑條和空白，按照一定的編碼規則排列，用以表達一組信息的圖形標識符。常見的條形碼是由反射率相差很大的黑條（簡稱條）和白條（簡稱空）排成的平行線圖案。條形碼可以標出物品的生產國、製造廠家、商品名稱、生產日期、圖書分類號、郵件起止地點、類別、日期等許多信息，因而在商品流通、圖書管理、郵政管理、銀行系統等許多領域都得到廣泛的應用。[1]
目錄
簡介
條形碼(barcode)是將寬度不等的多個黑條和空白，按照一定的編碼規則排列，用以表達一組信息的圖形標識符。常見的條形碼是由反射率相差很大的黑條（簡稱條）和白條（簡稱空）排成的平行線圖案。條形碼可以標出物品的生產國、製造廠家、商品名稱、生產日期、圖書分類號、郵件起止地點、類別、日期等許多信息，因而在商品流通、圖書管理、郵政管理、銀行系統等許多領域都得到廣泛的應用。
條形碼自動識別系統由條形碼標籤、條形碼生成設備、條形碼識讀器和計算機組成。
條形碼技術（bar code technology，BCT）是在計算機的應用實踐中產生和發展起來的一種自動識別技術。它是為實現對信息的自動掃描而設計的，它是實現快速、準確而可靠地採集數據的有效手段。條形碼技術的應用解決了數據錄入和數據採集的瓶頸問題，為物流管理提供了有利的技術支持。條形碼是由一組規則的條空及對應字符組成的符號，用於表示一定的信息。條形碼技術的核心內容是通過利用光電掃描設備識讀這些條形碼符號來實現機器的自動識別，並快速、準確地把數據錄入計算機進行數據處理，從而達到自動管理的目的。條形碼技術的研究對象主要包括標準符號技術、自動識別技術、編碼規則、印刷技術和應用系統設計5個部分。
發展歷史
1948年，伯納德·塞爾沃還是費城煤氣科技學院的一名研究生。一次，他無意中聽到當地一家連鎖超市的總裁懇請院長發明一種可以在收銀台處自動記錄商品銷售的方法。院長認為這是異想天開。但塞爾沃和他的朋友兼研究生同學約瑟夫·伍德蘭德決心嘗試一番，並且相信這會讓他們發大財。
首先，塞爾沃想到可以通過使用紫外線照射使墨繪圖形發光的辦法來實現。問題是顏料太貴、不穩定且易塗污。接下來，他試着創造一套用來標識的盲點系統。但在將盲點系統標註進貨物時困難重重，且經常損害貨物。
經過幾個月的努力，塞爾沃決定用莫爾斯電碼，這是一套由塞繆爾，莫爾斯發明的由點和線組成的符號系統。不久，塞爾沃想到可以將莫爾斯電碼中的點線設置成粗細不一的條紋。這個想法後來成了各種條碼的最基本構想。
伍德蘭德設計可以讀取和記錄條形碼的機器。他想借鑑好萊塢李，德福雷斯特發明的早期用於電影中的聲音追蹤的系統。德福雷斯在膠片的邊緣上畫上明暗相間的圖案，放映時，放映機射出一條光線，透過這些圖案照在一個特製的接收器上，這個接收器可以將光束轉化為電流，這種電流可以轉換為聲音。這是個很不錯的想法。但事實證明，這對伍德蘭德的實驗並不實用。照射的光線太弱，照穿條形碼後的光線不能作用於接收器，不能產生跟穿過半透明膠片的光線一樣的效果。
1951年，兩人決定進行一次條形碼閱讀器操作實驗，地點選在了位於紐約賓漢姆頓的伍德蘭德的家裡。他們設計了一個桌子大小的機器，用黑布包裹起來阻擋外面的光線進入，在裡面裝了一個500瓦的大燈泡。因為只有光線足夠強，才能使從條形碼發出的光線被電影聲音接收器感知到。但由於500瓦燈泡產生的熱量集中後太熱，頭兩張標有條形碼用來識讀的紙給燒着了。
儘管噪音轟鳴，機體笨重，但有了一個風扇幫助降溫的情況下，整個系統還是開始奏效了。現在終於能夠製造出條形碼並對其進行識讀了。但這些條形碼並不能提供什麼有用信息。就當時的科技發展水平還不能解決這個問題。
20世紀60年代的兩項研發改變了這種狀況。首先，激光問世。千分之一瓦的激光束輕而易舉地就能產生與伍德蘭德500瓦巨型燈泡等量的聚集光。其次，計算機科技發展到了一定水平。計算機已經可以十分容易地讀取、存取和處理條形碼上的信息了。
1972年，超市開始採用統一條形編碼。英文詞頭縮寫為UPC，每件商品和每個廠商擁有自己的一個編碼。截至1974年，大多數製造商已經在商品上印上了條形碼，儘管當時掃描器和識讀器還未問世。
塞爾沃和伍德蘭德用新開發的激光束設計了掃描器。1974年6月26日，第一個條形碼掃描器被安裝在俄亥俄州特洛伊的馬什超市里。整個掃描系統由4台掃描器組成，4個收銀台上各安裝一個，然後連接到商店辦公室的一台簡易計數計算機上。第一件被掃描的商品是10包箭牌的多汁水果味口香糖。這包口香糖今天仍被陳列在史密森學院的美國歷史博物館裡。
條形碼閱讀器：
美國條形碼和掃描器首先被用於超市，然後又擴展到批發商和銷售商那裡。汽車生產商緊隨其後，把條形碼打在了流水生產線上的一個個汽車零部件上。
今天，掃描器已被用於各種零售商店的收銀台上。航空行李託運也在用了條形碼追蹤行李後，行李丟失率降低了95%。
因為發明了條形碼，老布什總統授予了伍德蘭德1992年的美國國家科技獎。雖然如此，伍德蘭德和塞爾沃仍沒能從他們的發明中賺到多少錢，儘管條形碼的發明成就了十幾億美元的貿易。單是在超市業這一個行業，因為使用了條形碼，每年就能節省1億多美元。
運作原理
識別原理
條碼符號是由反射率不同的「條」、「空」按照一定的編碼規則組合起來的一種信息符號。由於條碼符號中「條」、「空」對光線具有不同的反射率，從而使條碼掃描器接受到強弱不同的反射光信號，相應地產生電位高低不同的電脈衝。而條碼符號中「條」、「空」的寬度則決定電位高低不同的電脈衝信號的長短。掃描器接收到的光信號需要經光電轉換成電信號並通過放大電路進行放大。由於掃描光點具有一定的尺寸、條碼印刷時的邊緣模糊性以及一些其他原因，經過電路放大的條碼電信號是一種平滑的起伏信號，這種信號被稱為「模擬電信號」。「模擬電信號」需經整形變成通常的「數字信號」。根據碼制所對應的編碼規則，譯碼器便可將「數字信號」識讀譯成數字、字符信息。
條形碼掃描器利用光電元件將檢測到的光信號轉換成電信號，再將電信號通過模擬數字轉換器轉化為數字信號傳輸到計算機中處理。
對於一維條形碼掃描器，如激光型、影像型掃描器，掃描器都通過從某個角度將光束髮射到標籤上並接收其反射回來的光線讀取條形碼信息，因此，在讀取條形碼信息時，光線要與條形碼呈一個傾斜角度，這樣，整個光束就會產生漫反射，可以將模擬波形轉換成數字波形。如果光線與條形碼垂直照射，則會導致一部分模擬波形過高而不能正常地轉換成數字波形，從而無法讀取信息。
對於二維條形碼掃描器，如拍照型掃描器，掃描器的讀取採用全向和拍照方式，因此，讀取時要求光線與條形碼垂直，定位十字和定位框與所掃描條形碼吻合。
條形碼掃描器一般由光源、光學透鏡、掃描模組、模擬數字轉換電路，以及塑料或金屬外殼等構成。每種條形碼掃描器都會對環境光源有一定的要求，如果環境光源超出最大容錯要求，條形碼掃描器將不能正常讀取。條形碼印刷在金屬、鍍銀層等表面時，光束會被高亮度的表面反射，若金屬反射的光線進入到條形碼掃描器的光接收元件，將影響掃描器讀取的穩定性，因此，需要對金屬表面覆蓋或塗抹黑色塗料。
碼制分類
世界上常用的碼制有EAN條形碼、UPC條形碼、25條形碼、交叉25條形碼、庫德巴條形碼、Code 39條形碼和Code 128條形碼等。
UPC條形碼（統一產品代碼）：只能表示數字，有A、B、C、D、E五個版本，版本A-12位數字，版本E-7位數字，最後一位為校驗位，大小是寬1.5in（英寸）（lin - 2.54cm），高1in，而且背景要清晰，主要在美國和加拿大使用，用於工業、醫藥、倉儲等部門。
EAN條形碼：是國際通用的符號體系，是一種長度固定、無含意的條形碼，所表達的信息全部為數字，主要應用於商品標識。
Code 39條形碼和Code 128條形碼：為目前國內企業內部的自定義碼制，可以根據需要確定條形碼的長度和信息，它編碼的信息可以是數字，也可以包含字母，主要應用於工業生產線領域、圖書管理等，如表示產品序列號、圖書、文檔編號等。
Code 93碼：是一種類似於Code 39碼的條形碼，它的密度較高，同樣適用於工業製造領域。
交叉25條形碼（也叫穿插25碼）：只能表示數字0－9，長度可變，條形碼呈連續性，所有條與空都表示代碼，第一個數字由條開始，第二個數字由空組成，應用於商品批發、倉庫、機場、生產（包裝）識別、商業中，條形碼的識讀率高，可用於固定掃描器的可靠掃描，在所有一維條形碼中的密度最高。
庫德巴條形碼( Codabar)：也稱「血庫用碼」，可表示數字0－9，字符$、+、－，還有隻能用作起始和終止符的a、b、c、d四個字符，空白區比窄條寬10倍，非連續性條形碼，每個字符表示為4條3空，條形碼長度可變，沒有校驗位，主要應用於血站的獻血員管理和血庫管理，也可作物料管理、圖書館、機場包裹發送中。
PDF417二維條形碼（簡稱417條形碼）：典型的二維條形碼碼制，不需要連接一個數據庫，本身就可以存儲大量數據。417條形碼主要應用於醫院、駕駛證、物料管理、貨物運輸；特點是當條形碼受到一定破壞時，錯誤糾正能使條形碼正確解碼；PDF417條形碼是Symbol科技公司於1990年研製的二維條形碼產品。它是一個多行、連續性、可變長、包含大量數據的符號標識。每個條形碼有3－90行，每一行有一個起始部分、數據部分、終止部分，它的字符集包括所有128個字符，最大數據含量是1850個字符。
條形碼的應用
條形碼技術已在許多領域中得到了廣泛的應用，比較典型的應用有以下五個領域：
第一，零售業。零售業是條形碼應用最為成熟的領域。EAN商品條形碼為零售業應用條形碼進行銷售奠定了基礎。目前大多數在超市中出售的商品都使用了EAN條形碼，在銷售時，用掃描器掃描EAN條形碼，POS系統從數據庫中查找到相應的名稱、價格等信息，並對客戶所購買的商品進行統計，這大大加快收銀的速度和準確性，同時各種銷售數據還可作為商場和供虛商進貨、供貨的參考數據。由於銷售信息能夠及時準確地被統計出來，所以商家在經營過程中可以準確地掌握各種商品的流通信息，可以大大地減少了庫存，最大限度地利用資金．從而提高商家的效益和競爭能力。
第二，圖書館。條形碼也被廣泛用於圖書館中的圖書流通環節中，圖書和借書證上都貼上了條形碼，借書時只要掃描一下借書證上的條形碼，再掃一下借出的圖書上的條形碼，相關的信息就被自動記錄人數據庫中，而還書時只要一掃圖書上的條形碼，系統就會根據原先記錄的信息進行核對，如足期就將該書還入庫中。與傳統的方式相比，這大大地提高了工作效率。
第三，倉儲管理與物流跟蹤。對於大鼙物品流動的場合，用傳統的手工記錄方式記錄物品的流動狀況．既費時費力，準確度又低，在一些特殊場合，手工記錄是不現實的。況且這些手工記錄的數據在統汁、查詢過程中的應用效率相當低。應用條形碼技術，可以實現快速、準確地記錄每一件物品，採集到的各種數據可實時地由計算機系統進行處理．使得各種統計數據能夠準確、及時地反映物品的狀態。
第四，質量跟蹤管理。ISO9000質量保證體系強調質睦管理的可追溯性，也就是說，對於出現質量問題的產品，應當可以追溯出它的生產時間、操作者等信息。在過去，這些信息很難記錄下來，即使有一些工廠（如一些家用電器生產廠）採用加工單的形式進行記錄，但隨着時間的積累，加工單也越來越多，有的工廠甚至要用幾間房子來存放這些單據。從這麼多的單據中查找一張單據的難度可想而知！如採用條形碼技術，在生產過程的主要環節中，對生產者及產品的數據通過掃描條形碼進行記錄，並利用計算機系統進行處理和存儲。如產品質量出現問題．可利用電腦系統很快地查到該產品生產時的數據，為工廠查找事故原因、改進工作質量提供依據。
第五，數據自動錄入（二維條形碼）。大量格式化的單據的錄入問題是一件很繁瑣的事，浪費大量的人力不說，正確率也難以保障。用二維條形碼技術，可以把上千個字母或漢字放入名片大小的一個二維條形碼中，並可用專用的掃描器在幾秒鐘內正確地輸入這些內容。目前電腦和打印機作為一種必備的辦公用品，已相當普及，可以開發一些軟件，將格式化報表的內容同時打印在一個二維條形碼中。在需要輸入這些報表內容的地方掃描二維條形碼，報表的內容就自動錄入完成了。同時，還可以對數據進行加密，確保報表數據的真實性。
條形碼技術在我國的郵電系統、圖書情報、生產過程控制、醫療衛生、交通運輸等領域都得到較為廣泛的應用，特別是商業信息化程度的不斷提高，條形碼技術也逐步普及，並反過來推動了商業pos系統的發展。
常用的條形碼識讀設備
常用的條形碼識讀設備主要有CCD掃描器、激光掃描器和光筆掃描器三種。
1．CCD掃描器
CCD掃描器主要採用固定光束（通常是發光二極管的泛光源）照明整個條形碼，將條形碼符號反射到光敏元件陣列上，經光電轉換，辨識出條形碼符號。新型的CCD掃描器不僅可以識別一維條形碼和行排式二維條形碼，還可以識別矩陣式二維條形碼。
2．激光掃描器
激光掃描器是以激光為光源的掃描器。由於掃描光照強，可以遠距離掃描且掃描精度較高，被廣泛應用。激光掃描器可以分為手持式掃描器和臥式掃描器。
3．光筆掃描器
光筆是最先出現的一種手持接觸式條形碼識讀器，也是最為經濟的一種條形碼識讀器。使用時，操作者需將光筆接觸到條形碼錶面，當光筆發出的光點從左到右划過條形碼時，在「空」部分光線被反射，「條」的部分光線將被吸收。經過光電轉換，電信號通過放大、整形後用於譯碼器。光筆掃描器的優點是成本低、耗電低、耐用，適合數據採集，可讀較長的條形碼符號；其缺點是光筆對條形碼有一定的破壞性。
參考來源