条形码技术幻灯片.ppt

条形码技术第1页，共39页，编辑于2022年，星期六 条形码(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、日期等许多信息，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。第2页，共39页，编辑于2022年，星期六1、条形码的历史 条形码技术最早产生于的二十世纪二十年代，诞生于威斯汀豪斯（Westinghouse）的实验室里。一位名叫约翰科芒德（John Kermode）性格古怪的发明家“异想天开”地想对邮政单据实现自动分检，那时候对电子技术应用方面的每一个设想都使人感到非常新奇。n他的想法是在信封上做条码标记，条码中的信息是收信人的地址，就象今天的邮政编码。为此科芒德发明了最早的条码标识，设计方案非常的简单（注：这种方法称为模块比较法），即一个”条“表示数字“1”，二个“条”表示数字“2”，以次类推。然后，他又发明了由基本的元件组成的条码识读设备：一个扫描器（能够发射光并接收反射光）：一个测定反射信号条和空的方法，即边缘定位线圈；和使用测定结果的方法，即译码器。n第3页，共39页，编辑于2022年，星期六n科芒德的扫描器利用当时新发明的光电池来收集反射光。“空”反射回来的是强信号，“条”反射回来的是弱信号。与当今高速度的电子元器件应用不同的是，科芒德利用磁性线圈来测定“条”和“空”。就象一个小孩将电线与电池连接再绕在一颗钉子上来夹纸。科芒德用一个带铁芯的线圈在接收到“空”的信号的时候吸引一个开关，在接收到“条”的信号的时候，释放开关并接通电路。因此，最早的条码阅读器噪音很大。开关由一系列的继电器控制，“开”和“关”由打印在信封上“条”的数量决定。通过这种方法，条码符号直接对信件进行分检。n此后不久，科芒德的合作者道格拉斯杨（Douglas Young），在科芒德码的基础上作了些改进。第4页，共39页，编辑于2022年，星期六n1949年第一次有了伍德兰（Norm Woodland）和伯纳德西尔沃（Bernard Silver）发明的全方位条形码符号的记载，在这之前的专利文献中始终没有条形码技术的记录，也没有投入实际应用的先例。诺姆伍德兰和伯纳德西尔沃的想法是利用科芒德和杨的垂直的“条”和“空”，并使之弯曲成环状，非常象射箭的靶子。这样扫描器通过扫描图形的中心，能够对条形码符号解码，不管条形码符号方向的朝向，称“公牛眼”条码。n1970年，美国超级市场AdHoc委员会制定了通用的商品代码UPC代码。n1971年，布莱西公司研制出了“布莱西码”及相应的自动识别系统，用库存验算。这是条形码第一次在仓库管理系统中应用。n1972年，马金等人研制出库德巴码。第5页，共39页，编辑于2022年，星期六n1974年，阿利尔博士推出39码。n1976年，美国和加拿大在超级市场上成功地使用了UPC商品条码应用系统。n1977年，欧洲共同体在12位的基础上，开发出了EAN系统。第6页，共39页，编辑于2022年，星期六n2、条形码的概念n条形码是由宽度不同、反射率不同的条和空，按照一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。其中或字母符号信息的图形标识符。其中“条条”（barbar）是）是指条码中反射率较低的部分，指条码中反射率较低的部分，“空空”（spacespace）是指）是指条码中反射率较高的部分。条码中反射率较高的部分。第7页，共39页，编辑于2022年，星期六n3、条形码的优越性（1）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。（2）效率高。条形码的读取速度很快，相当于每秒40个字符。（3）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。（4）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”。（5）易于操作。条形码识别设备的构造简单，使用方便。（6）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。第8页，共39页，编辑于2022年，星期六n4、条形码技术的优点 A、输入速度快：与键盘输入相比，条形码输入的速度是键盘输入的5倍，并且能实现“即时数据输入”。B、可靠性高：键盘输入数据出错率为三百分之一，利用光学字符识别技术出错率为万分之一，而采用条形码技术误码率低于百万分之一。C、采集信息量大：利用传统的一维条形码一次可采集几十位字符的信息，二维条形码更可以携带数千个字符的信息，并有一定的自动纠错能力。D、灵活实用：条形码标识既可以作为一种识别手段单独使用，也可以和有关识别设备组成一个系统实现自动化识别，还可以和其他控制设备联接起来实现自动化管理。另外，条形码标签易于制作，对设备和材料没有特殊要求，识别设备操作容易，不需要特殊培训，且设备也相对便宜。第9页，共39页，编辑于2022年，星期六n5 5、条形码的分类、条形码的分类n条形码按照不同的分类方法，可从不同的角度进行条形码按照不同的分类方法，可从不同的角度进行分类。分类。第10页，共39页，编辑于2022年，星期六n（1）按码制分类）按码制分类nUPC码 图图3-2 UPC条形码条形码 第11页，共39页，编辑于2022年，星期六n只能表示数字有A、B、C、D、E四个版本 版本 A-12 位数字 版本 E-7 位数字 最后一位为校验位 大小是宽1.5 高1 ，而且背景要与清晰 主要使用于美国和加拿大地区，用于工业、医药、仓库等部门。当UPC作为十二位进行解码时，定义如下：第一位=数字标识(已经由UCC（统一代码委员会）所建立).第2-6位=生产厂家的标识号(包括第一位)第7-11=唯一的厂家产品代码 第12位=校验位(used for error detection)第12页，共39页，编辑于2022年，星期六nEAN码n交叉25码n39码 图图3-3 39码示意图码示意图第13页，共39页，编辑于2022年，星期六 39码：能表示字母、数字和其它一些符号共43个字符：A-Z,0-9,-.$/+%,pace 条形码的长度是可变化的，通常用“*”号作为起始、终止符校验码不用代码密度介于3-9.4个字符/每英寸，空白区是窄条的10倍，用于工业、图书、以及票证自动化管理上。第14页，共39页，编辑于2022年，星期六交叉25码n只能表示数字0-9 可变长度，连续性条形码，所有条与空都表示代码，第一个数字由条开始，第二个数字由空组成 空白区比窄条宽10倍，应用于商品批发、仓库、机场、生产/包装识别、工业中，条形码的识读率高，可适用于固定扫描器可靠扫描，在所有一维条形码中的密度最高。第15页，共39页，编辑于2022年，星期六n 库德巴码 图图3-4 表示表示“A12345678B”的库德巴条码的库德巴条码第16页，共39页，编辑于2022年，星期六n库德巴条码是库德巴条码是19721972年研制出来的，它广年研制出来的，它广泛应用于医疗卫生和图书馆行业，也用泛应用于医疗卫生和图书馆行业，也用于邮政快件上。美国输血协会还将库德于邮政快件上。美国输血协会还将库德巴条码规定为血袋标识的代码，以确保巴条码规定为血袋标识的代码，以确保操作准确，保护人类生命安全。操作准确，保护人类生命安全。第17页，共39页，编辑于2022年，星期六n库德巴码n可表示数字0-9,字符$、+、-、还有只能用作起始/终止符的a,b,c d四个字符，可变长度，没有校验位，应用于物料管理、图书馆、血站和当前的机场包裹发送中，空白区比窄条宽10，非连续性条形码，每个字符表示为4条3空。Codabar又名NW 7,NW 7是在日本的叫法。第18页，共39页，编辑于2022年，星期六库德巴条码库德巴条码n由由下下图图可可以以看看出出，库库德德巴巴条条码码由由左左侧侧空空白白区区、起起始始符符、数数据据符符、终终止止符符及及右右侧侧空空白白区区构构成成。它它的的每每一一个个字字符符由由7 7个个单单元元组组成成（4 4个个条条单单元元和和3 3个个空空单单元元），其其中中两两个个或或3 3个个是是宽宽单单元元（用用二二进进制制“1 1”表表示），其余是窄单元（用二进制示），其余是窄单元（用二进制“0 0”表示）。表示）。n库库德德巴巴条条码码字字符符集集中中的的字字母母A A、B B、C C、D D只只用用于于起起始始字字符符和和终终止字符，其选择可任意组合。止字符，其选择可任意组合。第19页，共39页，编辑于2022年，星期六n128码 表示高密度数据,字符串可变长，符号内含校验码，有三种不同版本:A,B,and C 可用128个字符分别在 A,B,or C 三个字符串集合中，用于工业、仓库、零售批发。第20页，共39页，编辑于2022年，星期六n（2）按维数分类n一维条码n一维条码按照应用可分为商品条码和物流条码。商品条码包括EAN码和UPC码，物流条码包括128码、ITF码、39码、库德巴（Codabar）码等。n二维条码n二维条码能够在横向和纵向两个方位同时表达信息，因此普通条码的优点外，还具有信息容量大，可靠性高、保密防伪性强等优点。如PDF417（二维码）（二维码）第21页，共39页，编辑于2022年，星期六6、条形码结构n一个完整的条码的组成次序依次为：静区（前）、起始符、数据符、（中间分割符，主要用于EAN码）、(校验符)、终止符、静区（后），如图3-5所示。n静区：顾名思义，不携带任何信息的区域，起提示作用。n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。n数据字符：条形码的主要内容。n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。n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。第22页，共39页，编辑于2022年，星期六7、条形码的编码规则 唯一性：同种规格同种产品对应同一个产品代码，同种产品不同规格应对应不同 的产品代码。根据产品的不同性质，如：重量、包装、规格、气味、颜色、形状等等，赋予不同的商品代码。永久性：产品代码一经分配，就不再更改，并且是终身的。当此种产品不再生产时，其对应的产品代码只能搁置起来，不得重复起用再分配给其它的商品。无含义：为了保证代码有足够的容量以适应产品频繁的更新换代的需要，最好采用无含义的顺序码。条形码校验码公式：1、首先，把条形码从右往左依次编序号为“4，3，2，1。”从序号二开始把所有偶数序号位上的数相加求和，用求出的和乘3，再从序号三开始把所有奇数序号上的数相加求和，用求出的和加上刚才偶数序号上的数的和乘3的积，然后得出和。再用大于这个和的最小的10的倍数减去这个和，就得出校验码。举个例子：此条形码为：977167121601X（X为校验码）。1、1+6+2+7+1+7=242、243723、0+1+1+6+7+9=244、72+24=965、100-96=4所以最后校验码X=4。此条形码为9771671216014。第23页，共39页，编辑于2022年，星期六n8、商品条码、商品条码n商品条码(bar code for commodity)是由国际物品编码协会（EAN）和统一代码委员会（UCC）规定的、用于表示商品标识代码的条码，包括EAN商品条码(EAN-13商品条码和EAN-8商品条码)和UPC商品条码（UPC-A商品条码和UPC-E商品条码）。第24页，共39页，编辑于2022年，星期六n（1）EAN-13码n由13位数字组成。是一种定长、无含义的条码，没有自校验功能。在我国，EAN-13码分三种结构，每种代码结构由三部分组成，具体表3-1。图图3-5 EAN-13码的符号结构码的符号结构 第25页，共39页，编辑于2022年，星期六表表3-1 EAN-13码的三种结构码的三种结构 结构种类厂商识别代码商品项目代码校验码结构一X13X12X11X10X9X8X7X6X5X4X3X2X1结构二X13X12X11X10X9X8X7X6X5X4X3X2X1结构三X13X12X11X10X9X8X7X6X5X4X3X2X1第26页，共39页，编辑于2022年，星期六商品项目代码校验符 X8X7X6X5X4X3X2C表表3-2 EAN-8码的结构码的结构（2）EAN-8码EAN-8码是用于标识小型商品的。它由8位数字组成，其结构及图形见表3-2及图3-6。图图3-6 EAN-8码码第27页，共39页，编辑于2022年，星期六n9 9、储运单元条码、储运单元条码n（1）定量储运单元的编码n定量储运单元是由定量消费单元组成的储运单元。如成箱的牙膏、服装、药品等。定量储运单元的编码方法有两种选择。n将消费单元的编码规则用于储运单元n给每个单元分配一个ITF-14码。ITF-14码的结构如表3-3及图3-7所示。第28页，共39页，编辑于2022年，星期六表表3-3 定量储运单元代码结构定量储运单元代码结构 图图3-7 ITF-14码码 定量储运单元包装指示符定量消费单元代码（不含校验字符）校验字符VX1X2X3X4X5X6X7X8X9X10X11X12C第29页，共39页，编辑于2022年，星期六n（2）变量储运单元的编码n变量储运单元是指由变量消费单元组成的储运单元。例如：鲜肉、农产品、液体饮料等数量连续变化的储运单元。变量储运单元编码由14位数字的主代码和6位数字的附加代码组成，代码结构如表3-4。第30页，共39页，编辑于2022年，星期六表表3-4 变量储运单元结构变量储运单元结构主代码附加代码包装指示符消费单元代码（不含校验字符）校验字符校验字符L1X1X2X3X4X5X6X7X8X9X10X11X12C1Q1Q2Q3Q4Q5C2第31页，共39页，编辑于2022年，星期六n（3）交叉25码n交插25条码是一种条、空均表示信息的连续型、非定长、具有自校验功能的双向条码。由左侧空白区、起始符、数据符、终止符及右侧空白区构成，如图3-8。其主要应用于运输、仓储、工业生产线、图书情报等领域的自动识别管理。第32页，共39页，编辑于2022年，星期六 图图3-8 表示表示“251”的交插的交插25条码条码 第33页，共39页，编辑于2022年，星期六n10 10、贸易单元、贸易单元128128条码条码（UCC/EAN-128条码）n贸易单元128条码（以下简称128条码）是一种可变长度的连续型条码。商品条形码与储运单元码都属于不携带信息的标识码，如果需要将生产日期、有效日期、运输包装序号、重量、尺寸、送出地址、送达地址等信息条码化，就可应用UCC/EAN-128条码。见图3-9。第34页，共39页，编辑于2022年，星期六 图图3-9 EAN-128条码符号条码符号第35页，共39页，编辑于2022年，星期六n1111、二维条码、二维条码n 二维条码的特点二维条码的特点n（1）高密度。n（2）纠错功能强。n（3）可表示多种语言文字。n（4）可表示图像数据。n（5）可引入加密机制。第36页，共39页，编辑于2022年，星期六n二维条码的种类 二维条码通常分为以下两种类型：（1）行排式二维条码n（2）矩阵式二维条码图3-11是几种较常见的二维条码 二维条码的应用范围n二维条码具有储存量大、保密性高、追踪性高、抗损性强、备援性大、成本便宜等特性，这些特性特别适用于表单、安全保密、追踪、证照、存货盘点、资料备援等方面。第37页，共39页，编辑于2022年，星期六图图3-11 几种常见的二维条码几种常见的二维条码第38页，共39页，编辑于2022年，星期六第39页，共39页，编辑于2022年，星期六