教育第3章物流數(shù)據(jù)自動采集技術(shù)

第3章物流數(shù)據(jù)自動采集技術(shù)本章主要內(nèi)容１．物流數(shù)據(jù)自動采集技術(shù)２．條形碼技術(shù)３．數(shù)據(jù)識讀設(shè)備

４．條碼技術(shù)在物流領(lǐng)域中的應(yīng)用５．RFID射頻識別技術(shù)自動識別技術(shù)第一節(jié)一、自動識別技術(shù)概述１．定義自動識別技術(shù)是信息數(shù)據(jù)自動識讀、自動輸入計算機的重要方法和手段，它是以計算機技術(shù)和通信技術(shù)的開展為根底的綜合性科學(xué)技術(shù)。２．自動識別技術(shù)的特點準確性—自動數(shù)據(jù)采集，徹底消除人為錯誤；高效性—信息交換實時進行；兼容性—自動識別技術(shù)以計算機技術(shù)為根底，可與信息管理系統(tǒng)無縫聯(lián)結(jié)。二、自動識別技術(shù)的種類三、各種自動識別技術(shù)比較表3—1第二節(jié)條形碼技術(shù)一、條形碼技術(shù)概述(一〕條碼根本概念1．條碼2．碼制3．條碼字符集4．定長條碼與非定長條碼5．連續(xù)性與非連續(xù)性6．雙向可讀性7．自校驗特性條碼系統(tǒng)(Barcodesystem)：由條碼符號設(shè)計、制作及掃描識讀組成的系統(tǒng)。條碼符號(Barcodesymb01)：包括空白區(qū)的條碼。反射率(Reflectance；reflectivity)：反射光強度與入射光強度的比值。條(Bardark)：條碼中反射率較低的局部?？?Space；lightbar)：條碼中反射率較高的局部。字符集(Characterset)：條碼符號可以表示的字母、數(shù)字和符號的集合。中間分隔符(Centralseparatingcharacter)：位于條碼中間位置用來分隔數(shù)據(jù)段的假設(shè)干條與空分隔字符(Separator)：編碼字符集中的一種起分隔作用的特殊字符。

條碼字符(Barcodecharacter)：表示一個字符或符號的假設(shè)干條與空。

條碼填充符(Barcodefillercharacter)：不表示特定信息的條碼字符。單元(Element)：構(gòu)成條碼字符的條或空。條高(Barheight)：垂直于單元寬度方向的條的高度尺寸。條寬(Barwidth)：條碼字符中條的寬度尺寸?？諏?Spacewidth)：條碼字符的空的寬度尺寸。條寬比(Barwidthratio)：條碼中最寬條與最窄條的寬度比。空寬比(Spacewidthratio)：條碼中最寬空與最窄空的寬度比。

條碼長度(Barcodelength)：從條碼起始符前緣到終止符后緣的長度。條碼符號的長度(Barcodesymbollength)：包括空白區(qū)的條碼長度。特征比(Aspectratio)：條碼長度與條高的比。條碼密度(Barcodedensity)：單位長度條碼所表示的條碼字符的個數(shù)。通常用CPI表示，即每英寸內(nèi)能表示的條碼字符的個數(shù)。條碼字符間隔(Inter—charactergap)：相鄰條碼字符間不表示特定信息且與空的反射率相同的區(qū)域。模塊(Module)：模塊組配編碼法組成條碼字符的根本單位。保護框(Bearerbar)：圍繞條碼且與條碼反射率相同的邊或框。連續(xù)型條碼(Continuousbarcode)：沒有條碼字符間隔的條碼。非連續(xù)型條碼(Discretebarcode)：有條碼字符間隔的條碼。奇偶校驗：根據(jù)二進制數(shù)位中“0〞或“1〞的個數(shù)為奇數(shù)或偶數(shù)而進行校驗的方法。自校驗條碼(Serf-checkingbarcode)：條碼字符本身具有校驗功能的條碼。定長條碼(Fixedlengthofbarcode)：條碼字符個數(shù)固定的條碼。非定長條碼(Unfixedlengthofbarcode)：條碼字符個數(shù)不固定的條碼。條碼邏輯式(Barcodelogicvalue)：用二進制“0〞和“l(fā)〞表示條碼字符的表示式。編碼容量(Encodedvolume)：條碼字符集中所能表示的字符數(shù)的最大值。條碼原版膠片(Barcodefilmmaster)：條碼膠片的母片。一維條碼(Linearbarcode)：只在一維方向上表示信息的條碼符號。二維條碼(Tw0—dimensionalbarcode)：在二維方向上表示信息的條碼符號。特種條碼(Specialbarcode)：特殊材料制成的條碼。條碼字符的值(Charactervalue)：一維條碼由條碼邏輯式向字符集轉(zhuǎn)換的中間值。碼字(Codeword)：二維條碼字符的值由條碼邏輯式向字符集轉(zhuǎn)換的中間值?！踩硹l碼符號的結(jié)構(gòu) 圖3—1條碼符號結(jié)構(gòu)起始符(Startcharacter)：位于條碼起始位置的假設(shè)干條與空。標志一個條碼符號的開始。閱讀器確認此字符存在后開始處理掃描脈沖。空白區(qū)(Cleararea)：條碼起始符、終止符兩端外側(cè)與空的反射率相同的限定區(qū)域。條碼數(shù)據(jù)符(Barcodedatacharacter)：表示特定信息的條碼字符。位于起始字符后面的字符，標志一個條碼的值，其結(jié)構(gòu)異于起始字符，可允許進行雙向掃描。條碼校驗符(Barcodecheckcharacter)：表示校驗碼的條碼字符。校驗字符代表一種算術(shù)運算的結(jié)果。閱讀器在對條碼進行解碼時，對讀人的各字符進行規(guī)定的運算，如運算結(jié)果與校驗字符相同，那么判定此次閱讀有效，否那么不予讀入。終止符(Stopcharacter)：位于條碼終止位置的假設(shè)干條與空。是條碼符號的最后一位字符，標志一個條碼符號的結(jié)束，閱讀器確認此字符號后停止處理。〔四〕條碼的編碼方法寬度調(diào)節(jié)法是指條碼中，條(空)的寬窄設(shè)置不同，寬單元表示二進制的“1〞，窄單元表示二進制的“0〞，寬單元的寬度通常是窄單元寬度的2—3倍。對于兩個相鄰的二進制數(shù)位，由條紋到間隔或由間隔到條紋，均存在著明顯的印刷界限。模塊組合法是指條碼符號中，條與空分別由假設(shè)干個模塊組合而成。一個模塊的條表示二進制的“1〞，一個模塊的空表示二進制的“0〞?！参濉硹l碼的優(yōu)越性1．可靠準確2．數(shù)據(jù)輸入速度快3．經(jīng)濟廉價4．靈活、實用5．自由度大6．設(shè)備簡單7．易于制作

二、一維條碼系統(tǒng)的構(gòu)成條碼符號的構(gòu)成三、EAN—13商品條碼

1．EAN一13的代碼結(jié)構(gòu)EAN—13的代碼結(jié)構(gòu)表3—32．EAN一13條碼符號的結(jié)構(gòu)EAN—13碼的符號結(jié)構(gòu)

4．EAN一13條碼的編碼規(guī)那么EAN—13碼符號結(jié)構(gòu)示意圖①取條碼的前12位數(shù)字，將每一個數(shù)字乘以對應(yīng)的校驗權(quán)數(shù)l或3，再相加。即從左到右，第一、三、五、七、九、十一位數(shù)乘1加上第二、四、六、八、十、十二位數(shù)乘3后得到一個數(shù)A；②取A的個位數(shù)a；③假設(shè)a是0，那么校驗碼即為0，假設(shè)a不是0，用10減去a，即為校驗碼。例：條碼690123456789的校驗碼的計算過程：①6×1+9×3+O×1+l×3+2×l+3×3+4×l+5×3+6×l+7×3+8×1+9×3=128②取個位數(shù)8③、l0一8=2690293499036-求校驗碼？A=118a=8校驗碼=10-a=2690293499036-四、儲運單元條碼〈一〉儲運單元的概念及分類1．儲運單元概念儲運單元是為便于搬運、倉儲、訂貨、運輸?shù)扔上M單元組成的商品包裝單元。2．儲運單元的分類1〕定量儲運單元。是由按商品件數(shù)計價銷售的定量儲運單元組成的儲運單元。如成箱的牙膏、瓶裝酒、藥品、服裝、煙等。2〕變量儲運單元。是按根本計量單位計價，以隨機數(shù)量銷售的變量儲運單元組成的儲運單元。如布匹、農(nóng)產(chǎn)品、鮮肉類等?！炊蹈黝悆\單元的編碼1．定量儲運單元采用13位數(shù)字或14位數(shù)字編碼。定量儲運單元代碼結(jié)構(gòu)表3—82．變量儲運單元編碼變量儲運單元代碼結(jié)構(gòu)表3—9五、貿(mào)易單元128條碼商品條形碼與儲運條形碼都屬于不攜帶信息的標識碼，在物流配送過程中，如果需要將產(chǎn)日期、有效日期、運輸包裝序號、重量、體積、尺寸、送出地址、送達地址等重要信息條碼化，便掃描輸入，這時就可應(yīng)用EAN一128碼。EAN—128碼可攜帶大量的信息，所以其應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，包括制造業(yè)的生產(chǎn)流程控制、批發(fā)物流業(yè)或運輸業(yè)的倉儲管理、車輛調(diào)配、貨物追蹤、醫(yī)院血液樣本的管理、政府對管制藥品的控制追蹤等。(一)EAN—128碼的主要優(yōu)點1〕自動輸入信息，節(jié)省信息傳遞及輸入的本錢。2〕保證信息傳輸?shù)恼_性和及時性。3〕生產(chǎn)、配送、零售等各環(huán)節(jié)都能掌握商品動態(tài)。4〕降低配送過程所造成的損耗。

〈二〉EAN—128條碼的結(jié)構(gòu)

左側(cè)空白區(qū)—起始符—數(shù)據(jù)字符——校驗符—終止符—右側(cè)空白區(qū)六、二維條碼1．二維條碼概述二維條碼正是為了解決一維條碼無法解決的問題而誕生的。在有限的幾何空間內(nèi)印刷大量的信息。這一問題的解決可用兩種方法：一是在一維條碼的根底上向二維條碼方向開展；二是利用圖象識別原理，采用新的幾何圖象和結(jié)構(gòu)設(shè)計出二維條碼碼制。一維條碼二維條碼3．二維條碼分類〔1〕堆積式或?qū)优攀蕉S條碼堆積式二維條碼的編碼原理建立在一維條碼根底之上，按需要堆積成二行或多行。它在編碼設(shè)計、校驗原理、識讀方式等方面繼承了一維條碼的特點，識讀、設(shè)備與條碼印刷與一維條碼技術(shù)兼容。但由于行數(shù)的增加，行的鑒定、譯碼算法與軟件不完全相同于一維條碼。有代表性的堆積式二維條碼有〔CODE49、PDF417、CODE16K〕等。3．二維條碼分類〔2〕棋盤式或矩陣式二維條碼矩陣式二維條碼的形式組成。在矩陣相應(yīng)元素位置上，用點〔方點、圓點或其他形狀〕的出現(xiàn)表示二進制"1"，點的不出現(xiàn)表示二進制的"0"，點的排列組合確定了矩陣碼所代表的意義。矩陣碼是建立在計算機圖象處理技術(shù)、組合編碼原理等根底上的一種新型圖形符號自動識讀處理碼制。具有代表性的矩陣碼如〔CODEONE、DATAMATRIX、CP碼〕等。2.二維條碼和一維條碼的比較項目條碼類型

信息密度與信息容量錯誤校驗及糾錯能力直方向是否攜帶信垂息用途對數(shù)據(jù)庫和通訊網(wǎng)絡(luò)的依賴識讀設(shè)備一維條碼密度低容量小可通過校驗字符校驗錯誤但不能糾錯不攜帶信息對物品識別多數(shù)場合依賴可用線掃描器識讀，如：光筆、激光槍等二維條碼密度高容量大具有錯誤校驗和糾錯能力，可根據(jù)需求設(shè)置不同的糾錯級別攜帶信息對物品的描述不依賴，可單獨使用行排式：可用線掃描器多次掃描；矩陣式：僅能用圖像識別器識讀第三節(jié)條碼識讀設(shè)備一、條碼的識讀原理條碼掃描識讀的根本原理：當掃描器對條碼符號進行掃描時，由掃描器光源發(fā)出的光通過光系統(tǒng)照射到條碼符號上；條碼符號反射的光經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)成像在光電轉(zhuǎn)換器上，光電轉(zhuǎn)換器接收光信號后，產(chǎn)生一個與掃描點處光強度成正比的模擬電壓，模擬電壓通過整形，轉(zhuǎn)換成矩形波，矩形波信號是一個二進制脈沖信號，再由譯碼器將二進制的脈沖信號解譯成計算機可直接采集的數(shù)字信號。二、條碼識讀設(shè)備的分類〈一〉從掃描方式來分類

1．接觸式掃描器2．非接觸式掃描器〈二〉從操作方式來分類1．手持式掃描器2．固定式掃描器二、條碼識讀設(shè)備的分類〈三〉按識讀碼制的能力來分類1．光筆2．CCD3.激光4．拍攝〈四〉從掃描方向來分類1．單向掃描器2．全向掃描器三、常見的識讀設(shè)備〈一〉光筆掃描器〈二〉CCD掃描器〈三〉手持式激光掃描器〈四〉臺式掃描器〈五〉卡槽式掃描器〈六〉便攜式數(shù)據(jù)采集器第四節(jié)條碼技術(shù)在物流領(lǐng)域中的應(yīng)用一、條碼技術(shù)在超市管理中的應(yīng)用〔一〕超市中條碼技術(shù)應(yīng)用超市管理中，應(yīng)用的條碼設(shè)備主要有以下兩類：條碼印制設(shè)備和條碼識讀設(shè)備。條碼印制設(shè)備主要為標簽打印機，用于為少數(shù)沒有原印條碼的商品打印條碼標簽，制作超市使用的條碼員工卡、會員卡等。條碼閱讀設(shè)備分為以下幾種類型：1．直接與PC或POS機相連接的固定式或手持式識讀器2．有條碼掃描功能的，不直接與PC或POS相連接的手持終端，采用批處理方式與數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)交換3．有條碼掃描功能的無線手持終端，可以與網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫直接進行數(shù)據(jù)交換，但價格比較昂貴一、條碼技術(shù)在超市管理中的應(yīng)用在超市管理中，條碼的使用方式主要表達在以下幾個方面：1．商品流通的管理2．客戶的管理3．供給商的管理4．員工的管理〔二〕商品流通的管理

超市中的商品流通程序：收貨一入庫一盤點一出庫一價格查詢一銷售一盤點等操作二、條碼技術(shù)在倉庫管理中的應(yīng)用圖3—21條碼式倉庫物流管理流程簡介圖3—21條碼式倉庫物流管理流程簡介

條碼式倉庫物流管理流程

三、條碼技術(shù)在配送中心的應(yīng)用

條碼技術(shù)在一般配送中心的具體應(yīng)用

(1)商品的入庫驗收(2)商品的出庫發(fā)貨(3)庫存盤點(4)商品賣場中的應(yīng)用(5)自動補充訂貨(6)到貨確認(7)盤點管理第五節(jié)RFID射頻識別技術(shù)一、RFID射頻識別技術(shù)的概念

RFID射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識別工作無須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術(shù)可識別高速運動物體并可同時識別多個標簽，操作快捷方便。

埃森哲實驗室首席科學(xué)家弗格森認為RFID是一種突破性的技術(shù)："第一，可以識別單個的非常具體的物體，而不是像條形碼那樣只能識別一類物體；第二，其采用無線電射頻，可以透過外部材料讀取數(shù)據(jù)，而條形碼必須靠激光來讀取信息；第三，可以同時對多個物體進行識讀，而條形碼只能一個一個地讀。此外，儲存的信息量也非常大。二、RFID的系統(tǒng)組成及其工作原理〔一〕RFID系統(tǒng)的組成1．標簽(Tag)：由耦合元件及芯片組成，每個標簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標識目標對象；

2．閱讀器(Reader)：讀取(有時還可以寫入)標簽信息的設(shè)備，可設(shè)計為手持式或固定式；

3．天線(Antenna)：在標簽和讀取器間傳遞射頻信號。二、RFID的系統(tǒng)組成及其工作原理〔二〕RFID技術(shù)的工作原理RFID技術(shù)的工作原理：標簽進入磁場后，接收解讀器發(fā)出的射頻信號，憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產(chǎn)品信息〔PassiveTag，無源標簽或被動標簽〕，或者主動發(fā)送某一頻率的信號〔ActiveTag，有源標簽或主動標簽〕；解讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。三、無線射頻識別技術(shù)與傳統(tǒng)條形碼、二維條形碼、藍牙技術(shù)的比較1.無線射頻識別技術(shù)與傳統(tǒng)條形碼、二維條形碼的比較

傳統(tǒng)條形碼〔亦稱一維條形碼〕技術(shù)相對成熟，在社會生活中處處可見，在全世界得到了極為廣泛的應(yīng)用。它作為計算機數(shù)據(jù)采集手段，以快速、準確、本錢低廉等諸多優(yōu)點迅速進入商品流通、自動控制、以及檔案管理等各種領(lǐng)域，也是目前我國使用最多的一種條形碼。但是由于傳統(tǒng)條形碼是一維的，它在垂直方向上不帶任何信息，信息密度低，而且不能夠顯示漢字，容易因為磨損或皺折而被拒讀，這在很大程度上限制了傳統(tǒng)條碼的應(yīng)用范圍。

20世紀70年代，在計算機自動識別領(lǐng)域出現(xiàn)了二維條形碼技術(shù)，這是在傳統(tǒng)條形碼根底上開展起來的一種編碼技術(shù)，它將條形碼的信息空間從線性的一維擴展到平面的二維，具有信息容量大、本錢低、準確性高、編碼方式靈活、保密性強等諸多優(yōu)點。因此自1990年起，二維條形碼技術(shù)在世界上開始得到廣泛的應(yīng)用，經(jīng)過幾年的努力，現(xiàn)已應(yīng)用在國防、公共平安、交通運輸、醫(yī)療保健、工業(yè)、商業(yè)、金融、海關(guān)及政府管理等領(lǐng)域。

射頻識別技術(shù)改變了條形碼技術(shù)依靠“有形〞的一維或二維幾何圖案來提供信息的方式，通過芯片來提供存儲在其中的數(shù)量更大的“無形〞信息。它最早出現(xiàn)在20世紀80年代，最初應(yīng)用在一些無法使用條碼跟蹤技術(shù)的特殊工業(yè)場合，例如在一些行業(yè)和公司中，這種技術(shù)被用于目標定位、身份確認及跟蹤庫存產(chǎn)品等。射頻識別技術(shù)起步較晚，至今沒有制訂出統(tǒng)一的國際標準，但是射頻識別技術(shù)的推出絕不僅僅是信息容量的提升，它對于計算機自動識別技術(shù)來講是一場革命，它所具有的強大優(yōu)勢會大大提高信息的處理效率和準確度。

隨著通信技術(shù)的飛速開展和用戶需求的不斷增長，出現(xiàn)了許多的無線通信協(xié)議。在近距離無線通信領(lǐng)域，RFID、藍牙等吸引了很多人的眼球。各種近距離無線通信技術(shù)都竭力爭取更多廠商的青睞而互相角逐。而RFID和藍牙，那么被更多的拿來相提并論。

RFID和藍牙在使用頻段、傳輸速率和標準化方面都存在較大差異，RFID和藍牙的技術(shù)特點不同，使得其市場和應(yīng)用范圍也有較大區(qū)別。RFID易于操控，簡單且特別適合用于自動化控制，由于該技術(shù)很難被仿冒、侵入，使RFID具備了極高的平安防護能力。藍牙作為一種電纜替代技術(shù)，具有低本錢高速率的特點，藍牙技術(shù)的應(yīng)用主要有以下3類：語音/數(shù)據(jù)接入，外圍設(shè)備互連和個人局域網(wǎng)(PAN)。

由于藍牙芯