條碼
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條碼或稱條形碼(英語: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,用以表達一組資訊的圖形識別碼。常見的條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、日期等資訊,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了廣泛的應用。
條碼的辨識原理
[編輯]要將按照一定規則編譯出來的條碼轉換成有意義的資訊,需要經歷掃描和解碼兩個過程。物體的顏色是由其反射光的類型決定的,白色物體能反射各種波長的可見光,黑色物體則吸收各種波長的可見光,所以當條碼掃描器光源發出的光在條碼上反射後,反射光照射到條碼掃描器內部的光電轉換器上,光電轉換器根據強弱不同的反射光訊號,轉換成相應的電訊號。根據原理的差異,掃描器可以分為光筆、CCD、雷射三種。電訊號輸出到條碼掃描器的放大電路增強訊號之後,再送到整形電路將類比訊號轉換成數位訊號。白條、黑條的寬度不同,相應的電訊號持續時間長短也不同。然後解碼器通過測量脈衝數字電訊號0、1的數目來判別條和空的數目,通過測量0、1訊號持續的時間來判別條和空的寬度。此時所得到的資料仍然是雜亂無章的,要知道條碼所包含的資訊,則需根據對應的編碼規則(例如:EAN-8碼),將條形符號換成相應的數字、字元資訊。最後,由電腦系統進行資料處理與管理,物品的詳細資訊便被辨識了。
條碼的掃描
[編輯]條碼的掃描需要掃描器,掃描器利用自身光源照射條碼,再利用光電轉換器接受反射的光線,將反射光線的明暗轉換成數位訊號。不論是採取何種規則印製的條碼,都由靜區、起始字元、資料字元與終止字元組成。有些條碼在資料字元與終止字元之間還有校驗字元。
- 靜區:顧名思義,不攜帶任何資訊的區域,起提示作用。
- 起始字元:第一位字元,具有特殊結構,當掃描器讀取到該字元時,便開始正式讀取代碼了。
- 資料字元:條碼的主要內容。
- 校驗字元:檢驗讀取到的資料是否正確。不同編碼規則可能會有不同的校驗規則。
- 終止字元:最後一位字元,一樣具有特殊結構,用於告知代碼掃描完畢,同時還起到只是進行校驗計算的作用。
為了方便雙向掃描,起止字元具有不對稱結構。因此掃描器掃描時可以自動對條碼資訊重新排列。
條碼掃描器有光筆、CCD、雷射三種:
- 光筆:最原始的掃描方式,需要手動移動光筆,並且光筆筆尖部分需要與條碼直接接觸。
- CCD:以CCD作為光電轉換器,LED作為發光光源的掃描器。在一定範圍內,可以實現自動掃描。並且可以閱讀各種材料、不平表面上的條碼,成本也較為低廉。但是與雷射式相比,掃描距離較短。
- 雷射:以雷射作為發光源的掃描器。又可分為線型、全角度等幾種。
- 線型:多用於手持式掃描器,範圍遠,準確性高。
- 全角度:多為臥式,自動化程度高,在各種方向上都可以自動讀取條碼。
條碼的優越性
[編輯]- 可靠性強。條碼的讀取準確率遠遠超過人工記錄,平均每15000個字元才會出現一個錯誤。
- 效率高。條碼的讀取速度很快,相當於每秒40個字元。
- 成本低。與其它自動化辨識技術相比較,條碼技術僅僅需要一小張貼紙和相對構造簡單的光學掃描器,成本相當低廉。
- 易於製作。條碼的編寫很簡單,製作也僅僅需要印刷,被稱作為「可印刷的電腦語言」。
- 易於操作。條碼辨識裝置的構造簡單,使用方便。
- 靈活實用。條碼符號可以手工鍵盤輸入,也可以和有關裝置組成辨識系統實現自動化辨識,還可和其他控制裝置聯絡起來實現整個系統的自動化管理。
條碼的發展歷史
[編輯]- 1949年美國人諾曼·伍德蘭[1](Norman Joseph Woodland)和伯納德·西爾弗(Bernard Silver)申請了用於食品自動辨識領域的環形條碼(公牛眼)。
- 1963年在1963年10月號《控制工程》雜誌上刊登了描述各種條碼技術的文章。
- 1967年美國辛辛那提的一家KROGER超市首先使用條碼掃描器。
- 1969年比利時郵政業採用用螢光條碼表示信函投遞點的郵政編碼。
- 1970年美國成立UCC;美國郵政局採用長短形條碼表示信函的郵政編碼。
- 1971年歐洲的一些圖書館採用Plessey碼。
- 1972年美國人蒙那奇·馬金(Monarch Marking)研製出庫德巴碼,同年交叉25碼被開發出來。
- 1973年美國統一編碼協會(簡稱UCC)在IBM公司的條碼系統基礎上建立了通用產品代碼(UPC)系統,並且實現了該碼制標準化。
- 1974年美國Intermec公司的戴維·阿利爾(Davide·Allair)博士研製出39碼。
- 1977年歐洲共同體在UPC-A基礎上制定出歐洲物品編碼EAN-13碼和EAN-8碼,簽署了歐洲商品編碼(EAN)協定備忘錄,並且成立了歐洲物品編碼協會。
- 1978年日本在EAN的基礎上開發出日本商品條碼(JAN)。
- 1980年美國國防部採納39碼作為軍事編碼。
- 1981年歐洲物品編碼協會改組為國際物品編碼協會(IAN);實現自動辨識的條碼解碼技術;128碼被推薦使用。
- 1982年手持式雷射條碼掃描器實用化;美國軍用標準military標準1189被採納;93碼開始使用。
- 1983年美國制定了ANSI標準MH10.8M,包括交叉25碼、39碼和庫德巴碼。
- 1987年美國人David Allairs博士提出49碼。
- 1988年可見雷射二極體研製成功;美國的Ted Willians提出適合雷射系統識讀的16K碼。
- 2005年EAN更名為GS1。
條碼類型
[編輯]線性條碼
[編輯]第一代,「一維」的條碼是由線條和空間的各種寬度,建立特定的模式。
例如 | 符號 | Continuous or discrete | 條紋寬度 | 用途 |
---|---|---|---|---|
澳大利亞郵政條碼 | Discrete | 4 bar heights | 一個澳大利亞郵政條碼作為一個商業上的答覆付費信封。 | |
Codabar | Discrete | Two | 在圖書館和血庫和airbills使用的舊格式(過時) | |
Code 25 – Non-interleaved 2 of 5 | Continuous | Two | 產業 | |
Code 25 – Interleaved 2 of 5 | Continuous | Two | 批發,圖書館國際標準ISO / IEC 16390 | |
Code11 | Discrete | Two | 電話(過時) | |
Farmacode or Code 32 | Discrete | Two | 義大利 Pharmacode 成為-使用代碼39 (無國際標準) | |
Code39 | Discrete | Two | 其他 - 國際標準ISO / IEC 16388 | |
Code49 | Continuous | Many | 各個 | |
Code93 | Continuous | Many | 各個 | |
Code128 | Continuous | Many | 其他 - 國際標準ISO / IEC 15417 | |
CPC Binary | Discrete | Two | ||
DX film edge barcode | Neither | Tall/short | Color print film | |
EAN-2 | Continuous | Many | 外掛程式代碼(雜誌), GS1 -approved -不是自己的符號-要只用一個EAN / UPC根據ISO / IEC 15420使用 | |
EAN-5 | Continuous | Many | 外掛程式代碼(書), GS1 -approved -不是自己的符號-要只用一個EAN / UPC根據ISO / IEC 15420使用 | |
EAN-8, 歐洲商品條碼 | Continuous | Many | 全球零售, GS1 -approved -國際標準ISO / IEC 15420 | |
EAN-13, 歐洲商品條碼 | Continuous | Many | 全球零售, GS1 -approved -國際標準ISO / IEC 15420 | |
Facing Identification Mark | Discrete | Two | 美國郵政業務回復郵件 | |
GS1-128(前身為UCC/ EAN-128),誤稱為EAN·UCC的128和128構僅僅是128碼(ISO/ IEC15417)的應用。 | Continuous | Many | 各種,GS1批准 - 只是應用程式代碼128(ISO/ IEC15417)使用和mh10.8.2 AI的數據結構它不是一個獨立的符號 | |
GS1的的 DataBar 的前身縮減碼(RSS) | Continuous | Many | 各種,GS1批准 | |
Intelligent Mail barcode | Discrete | 4 bar heights | 美國郵政服務,取代了 POSTNET 和 PLANET 符號(原名 OneCode ) | |
ITF-14 | Continuous | Two | 非零售包裝的水平,GS1批准-僅僅是一個交錯2/5碼(ISO/ IEC16390)和一些額外的規格,根據GS1通用規範 | |
JAN | Continuous | Many | 用於日本,類似和相容EAN-13(ISO/ IEC15420) | |
日本郵政條碼 barcode | Discrete | 4 bar heights | 日本郵政 | |
KarTrak ACI | Discrete | Coloured bars | 用於在北美鐵路車輛裝備 | |
MSI | Continuous | Two | 用於倉庫貨架和庫存 | |
Pharmacode | Discrete | Two | 藥品包裝(無國際標準) | |
PLANET | Continuous | Tall/short | 美國郵政服務(無國際標準) | |
Plessey | Continuous | Two | 產品目錄,商店的貨架,庫存(無國際標準) | |
PostBar | Discrete | 4 bar heights | 加拿大郵局 | |
POSTNET | Discrete | Tall/short | 美國郵政服務(無國際標準) | |
RM4SCC / KIX | Discrete | 4 bar heights | 皇家郵政/PostNL | |
RM Mailmark C | Discrete | 4 bar heights | 皇家郵政 | |
RM Mailmark L | Discrete | 4 bar heights | 皇家郵政 | |
Telepen | Continuous | Two | 圖書館(英國) | |
通用產品代碼 | Continuous | Many | 全球零售,-GS1批准的國際標準ISO/ IEC15420 |
矩陣(二維)條形碼
[編輯]矩陣碼,也被稱為二維條碼或二維條碼,是一種以二維矩陣呈現數字資訊的方式。它類似於線性(一維)條碼,但可以表示更多數據。
參考文獻
[編輯]- ^ 《蘋果日報》:條碼發明人因病過世 享壽91歲 (頁面存檔備份,存於網際網路檔案館),2012年12月14日
外部連結
[編輯]- EAN國際條碼會員國列表 (頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)
- 線上條碼生成 (頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)
- 希創技術 (頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)
- 線上條碼生成 (頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)