條形碼技術(shù)課件

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(guī)則排列，用以表達一組信息的圖形標(biāo)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(biāo)出物品的生產(chǎn)國、制造廠家、商品名稱、生產(chǎn)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(tǒng)等許多領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。

11、條形碼的歷史

條形碼技術(shù)最早產(chǎn)生于的二十世紀(jì)二十年代，誕生于威斯汀豪斯（Westinghouse）的實驗室里。一位名叫約翰．科芒德（JohnKermode）性格古怪的發(fā)明家“異想天開”地想對郵政單據(jù)實現(xiàn)自動分檢，那時候?qū)﹄娮蛹夹g(shù)應(yīng)用方面的每一個設(shè)想都使人感到非常新奇。他的想法是在信封上做條碼標(biāo)記，條碼中的信息是收信人的地址，就象今天的郵政編碼。為此科芒德發(fā)明了最早的條碼標(biāo)識，設(shè)計方案非常的簡單（注：這種方法稱為模塊比較法），即一個”條“表示數(shù)字“1”，二個“條”表示數(shù)字“2”，以次類推。然后，他又發(fā)明了由基本的元件組成的條碼識讀設(shè)備：一個掃描器（能夠發(fā)射光并接收反射光）：一個測定反射信號條和空的方法，即邊緣定位線圈；和使用測定結(jié)果的方法，即譯碼器。

1、條形碼的歷史2科芒德的掃描器利用當(dāng)時新發(fā)明的光電池來收集反射光?！翱铡狈瓷浠貋淼氖菑娦盘枺皸l”反射回來的是弱信號。與當(dāng)今高速度的電子元器件應(yīng)用不同的是，科芒德利用磁性線圈來測定“條”和“空”。就象一個小孩將電線與電池連接再繞在一顆釘子上來夾紙?？泼⒌掠靡粋€帶鐵芯的線圈在接收到“空”的信號的時候吸引一個開關(guān)，在接收到“條”的信號的時候，釋放開關(guān)并接通電路。因此，最早的條碼閱讀器噪音很大。開關(guān)由一系列的繼電器控制，“開”和“關(guān)”由打印在信封上“條”的數(shù)量決定。通過這種方法，條碼符號直接對信件進行分檢。此后不久，科芒德的合作者道格拉斯·楊（DouglasYoung），在科芒德碼的基礎(chǔ)上作了些改進。科芒德的掃描器利用當(dāng)時新發(fā)明的光電池來收集反射光。“空”反射31949年第一次有了伍德蘭（NormWoodland）和伯納德·西爾沃（BernardSilver）發(fā)明的全方位條形碼符號的記載，在這之前的專利文獻中始終沒有條形碼技術(shù)的記錄，也沒有投入實際應(yīng)用的先例。諾姆·伍德蘭和伯納德·西爾沃的想法是利用科芒德和楊的垂直的“條”和“空”，并使之彎曲成環(huán)狀，非常象射箭的靶子。這樣掃描器通過掃描圖形的中心，能夠?qū)l形碼符號解碼，不管條形碼符號方向的朝向，稱“公牛眼”條碼。1970年，美國超級市場AdHoc委員會制定了通用的商品代碼UPC代碼。1971年，布萊西公司研制出了“布萊西碼”及相應(yīng)的自動識別系統(tǒng)，用庫存驗算。這是條形碼第一次在倉庫管理系統(tǒng)中應(yīng)用。1972年，馬金等人研制出庫德巴碼。1949年第一次有了伍德蘭（NormWoodland）和伯41974年，阿利爾博士推出39碼。1976年，美國和加拿大在超級市場上成功地使用了UPC商品條碼應(yīng)用系統(tǒng)。1977年，歐洲共同體在12位的基礎(chǔ)上，開發(fā)出了EAN系統(tǒng)。1974年，阿利爾博士推出39碼。52、條形碼的概念條形碼是由寬度不同、反射率不同的條和空，按照一定的編碼規(guī)則（碼制）編制成的，用以表達一組數(shù)字或字母符號信息的圖形標(biāo)識符。其中“條”（bar）是指條碼中反射率較低的部分，“空”（space）是指條碼中反射率較高的部分。2、條形碼的概念63、條形碼的優(yōu)越性（1）可靠性強。條形碼的讀取準(zhǔn)確率遠遠超過人工記錄，平均每15000個字符才會出現(xiàn)一個錯誤。

（2）效率高。條形碼的讀取速度很快，相當(dāng)于每秒40個字符。

（3）成本低。與其它自動化識別技術(shù)相比較，條形碼技術(shù)僅僅需要一小張貼紙和相對構(gòu)造簡單的光學(xué)掃描儀，成本相當(dāng)?shù)土?/p>

（4）易于制作。條形碼的編寫很簡單，制作也僅僅需要印刷，被稱作為“可印刷的計算機語言”。

（5）易于操作。條形碼識別設(shè)備的構(gòu)造簡單，使用方便。

（6）靈活實用。條形碼符號可以手工鍵盤輸入，也可以和有關(guān)設(shè)備組成識別系統(tǒng)實現(xiàn)自動化識別，還可和其他控制設(shè)備聯(lián)系起來實現(xiàn)整個系統(tǒng)的自動化管理。3、條形碼的優(yōu)越性74、條形碼技術(shù)的優(yōu)點

A、輸入速度快：與鍵盤輸入相比，條形碼輸入的速度是鍵盤輸入的5倍，并且能實現(xiàn)“即時數(shù)據(jù)輸入”。

B、可靠性高：鍵盤輸入數(shù)據(jù)出錯率為三百分之一，利用光學(xué)字符識別技術(shù)出錯率為萬分之一，而采用條形碼技術(shù)誤碼率低于百萬分之一。

C、采集信息量大：利用傳統(tǒng)的一維條形碼一次可采集幾十位字符的信息，二維條形碼更可以攜帶數(shù)千個字符的信息，并有一定的自動糾錯能力。

D、靈活實用：條形碼標(biāo)識既可以作為一種識別手段單獨使用，也可以和有關(guān)識別設(shè)備組成一個系統(tǒng)實現(xiàn)自動化識別，還可以和其他控制設(shè)備聯(lián)接起來實現(xiàn)自動化管理。另外，條形碼標(biāo)簽易于制作，對設(shè)備和材料沒有特殊要求，識別設(shè)備操作容易，不需要特殊培訓(xùn)，且設(shè)備也相對便宜。4、條形碼技術(shù)的優(yōu)點85、條形碼的分類條形碼按照不同的分類方法，可從不同的角度進行分類。條形碼技術(shù)課件9（1）按碼制分類①UPC碼

圖3-2UPC條形碼

（1）按碼制分類圖3-2UPC條形碼10只能表示數(shù)字有A、B、C、D、E四個版本版本A-12位數(shù)字版本E-7位數(shù)字最后一位為校驗位大小是寬1.5"高1"，而且背景要與清晰主要使用于美國和加拿大地區(qū)，用于工業(yè)、醫(yī)藥、倉庫等部門。當(dāng)UPC作為十二位進行解碼時，定義如下：第一位=數(shù)字標(biāo)識(已經(jīng)由UCC（統(tǒng)一代碼委員會）所建立).第2-6位=生產(chǎn)廠家的標(biāo)識號(包括第一位)第7-11=唯一的廠家產(chǎn)品代碼第12位=校驗位(usedforerrordetection)只能表示數(shù)字有A、B、C、D、E四個版本版本A-1211②EAN碼③交叉25碼④39碼

圖3-339碼示意圖

②EAN碼圖3-339碼示意圖

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39碼：能表示字母、數(shù)字和其它一些符號共43個字符：A-Z,0-9,-.$/+%,pace條形碼的長度是可變化的，通常用“*”號作為起始、終止符校驗碼不用代碼密度介于3-9.4個字符/每英寸，空白區(qū)是窄條的10倍，用于工業(yè)、圖書、以及票證自動化管理上。

39碼：13交叉25碼只能表示數(shù)字0-9可變長度，連續(xù)性條形碼，所有條與空都表示代碼，第一個數(shù)字由條開始，第二個數(shù)字由空組成空白區(qū)比窄條寬10倍，應(yīng)用于商品批發(fā)、倉庫、機場、生產(chǎn)/包裝識別、工業(yè)中，條形碼的識讀率高，可適用于固定掃描器可靠掃描，在所有一維條形碼中的密度最高。交叉25碼14⑤庫德巴碼

圖3-4表示“A12345678B”的庫德巴條碼⑤庫德巴碼圖3-4表示“A12345678B”的庫德15庫德巴條碼是1972年研制出來的，它廣泛應(yīng)用于醫(yī)療衛(wèi)生和圖書館行業(yè)，也用于郵政快件上。美國輸血協(xié)會還將庫德巴條碼規(guī)定為血袋標(biāo)識的代碼，以確保操作準(zhǔn)確，保護人類生命安全。

庫德巴條碼是1972年研制出來的，它廣泛應(yīng)用于醫(yī)療衛(wèi)生和圖書16庫德巴碼可表示數(shù)字0-9,字符$、+、-、還有只能用作起始/終止符的a,b,cd四個字符，可變長度，沒有校驗位，應(yīng)用于物料管理、圖書館、血站和當(dāng)前的機場包裹發(fā)送中，空白區(qū)比窄條寬10，非連續(xù)性條形碼，每個字符表示為4條3空。Codabar又名NW7,NW7是在日本的叫法。條形碼技術(shù)課件17庫德巴條碼由下圖可以看出，庫德巴條碼由左側(cè)空白區(qū)、起始符、數(shù)據(jù)符、終止符及右側(cè)空白區(qū)構(gòu)成。它的每一個字符由7個單元組成（4個條單元和3個空單元），其中兩個或3個是寬單元（用二進制“1”表示），其余是窄單元（用二進制“0”表示）。庫德巴條碼字符集中的字母A、B、C、D只用于起始字符和終止字符，其選擇可任意組合。庫德巴條碼由下圖可以看出，庫德巴條碼由左側(cè)空白區(qū)、起始符、數(shù)18⑥128碼表示高密度數(shù)據(jù),字符串可變長，符號內(nèi)含校驗碼，有三種不同版本:A,B,andC可用128個字符分別在A,B,orC三個字符串集合中，用于工業(yè)、倉庫、零售批發(fā)。⑥128碼19（2）按維數(shù)分類①一維條碼一維條碼按照應(yīng)用可分為商品條碼和物流條碼。商品條碼包括EAN碼和UPC碼，物流條碼包括128碼、ITF碼、39碼、庫德巴（Codabar）碼等。②二維條碼二維條碼能夠在橫向和縱向兩個方位同時表達信息，因此普通條碼的優(yōu)點外，還具有信息容量大，可靠性高、保密防偽性強等優(yōu)點。如PDF417（二維碼）（2）按維數(shù)分類206、條形碼結(jié)構(gòu)一個完整的條碼的組成次序依次為：靜區(qū)（前）、起始符、數(shù)據(jù)符、（中間分割符，主要用于EAN碼）、(校驗符)、終止符、靜區(qū)（后），如圖3-5所示?！o區(qū)：顧名思義，不攜帶任何信息的區(qū)域，起提示作用。

▲起始字符：第一位字符，具有特殊結(jié)構(gòu)，當(dāng)掃描器讀取到該字符時，便開始正式讀取代碼了。

▲數(shù)據(jù)字符：條形碼的主要內(nèi)容。

▲校驗字符：檢驗讀取到的數(shù)據(jù)是否正確。不同編碼規(guī)則可能會有不同的校驗規(guī)則。

▲終止字符：最后一位字符，一樣具有特殊結(jié)構(gòu)，用于告知代碼掃描完畢，同時還起到只是進行校驗計算的作用。

6、條形碼結(jié)構(gòu)217、條形碼的編碼規(guī)則

唯一性：同種規(guī)格同種產(chǎn)品對應(yīng)同一個產(chǎn)品代碼，同種產(chǎn)品不同規(guī)格應(yīng)對應(yīng)不同的產(chǎn)品代碼。根據(jù)產(chǎn)品的不同性質(zhì)，如：重量、包裝、規(guī)格、氣味、顏色、形狀等等，賦予不同的商品代碼。

永久性：產(chǎn)品代碼一經(jīng)分配，就不再更改，并且是終身的。當(dāng)此種產(chǎn)品不再生產(chǎn)時，其對應(yīng)的產(chǎn)品代碼只能擱置起來，不得重復(fù)起用再分配給其它的商品。

無含義：為了保證代碼有足夠的容量以適應(yīng)產(chǎn)品頻繁的更新?lián)Q代的需要，最好采用無含義的順序碼。

條形碼校驗碼公式：

1、首先，把條形碼從右往左依次編序號為“……4，3，2，1?！睆男蛱柖_始把所有偶數(shù)序號位上的數(shù)相加求和，用求出的和乘3，再從序號三開始把所有奇數(shù)序號上的數(shù)相加求和，用求出的和加上剛才偶數(shù)序號上的數(shù)的和乘3的積，然后得出和。再用大于這個和的最小的10的倍數(shù)減去這個和，就得出校驗碼。舉個例子：此條形碼為：977167121601X（X為校驗碼）。

1、1+6+2+7+1+7=24

2、24×3＝72

3、0+1+1+6+7+9=24

4、72+24=96

5、100-96=4所以最后校驗碼X=4。此條形碼為9771671216014。7、條形碼的編碼規(guī)則228、商品條碼商品條碼(barcodeforcommodity)是由國際物品編碼協(xié)會（EAN）和統(tǒng)一代碼委員會（UCC）規(guī)定的、用于表示商品標(biāo)識代碼的條碼，包括EAN商品條碼(EAN-13商品條碼和EAN-8商品條碼)和UPC商品條碼（UPC-A商品條碼和UPC-E商品條碼）。8、商品條碼23（1）EAN-13碼由13位數(shù)字組成。是一種定長、無含義的條碼，沒有自校驗功能。在我國，EAN-13碼分三種結(jié)構(gòu)，每種代碼結(jié)構(gòu)由三部分組成，具體表3-1。圖3-5EAN-13碼的符號結(jié)構(gòu)

（1）EAN-13碼圖3-5EAN-13碼的符號結(jié)構(gòu)24表3-1EAN-13碼的三種結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)種類廠商識別代碼商品項目代碼校驗碼結(jié)構(gòu)一X13X12X11X10X9X8X7X6X5X4X3X2X1結(jié)構(gòu)二X13X12X11X10X9X8X7X6X5X4X3X2X1結(jié)構(gòu)三X13X12X11X10X9X8X7X6X5X4X3X2X1表3-1EAN-13碼的三種結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)種類廠商識別25商品項目代碼校驗符

X8X7X6X5X4X3X2C表3-2EAN-8碼的結(jié)構(gòu)（2）EAN-8碼EAN-8碼是用于標(biāo)識小型商品的。它由8位數(shù)字組成，其結(jié)構(gòu)及圖形見表3-2及圖3-6。圖3-6EAN-8碼商品項目代碼校驗符X8X7X6X5X4X3X2C（2）269、儲運單元條碼（1）定量儲運單元的編碼定量儲運單元是由定量消費單元組成的儲運單元。如成箱的牙膏、服裝、藥品等。定量儲運單元的編碼方法有兩種選擇。①將消費單元的編碼規(guī)則用于儲運單元②給每個單元分配一個ITF-14碼。ITF-14碼的結(jié)構(gòu)如表3-3及圖3-7所示。9、儲運單元條碼27表3-3定量儲運單元代碼結(jié)構(gòu)

圖3-7ITF-14碼

定量儲運單元包裝指示符定量消費單元代碼（不含校驗字符）校驗字符VX1X2X3X4X5X6X7X8X9X10X11X12C表3-3定量儲運單元代碼結(jié)構(gòu)圖3-7ITF-128（2）變量儲運單元的編碼變量儲運單元是指由變量消費單元組成的儲運單元。例如：鮮肉、農(nóng)產(chǎn)品、液體飲料等數(shù)量連續(xù)變化的儲運單元。變量儲運單元編碼由14位數(shù)字的主代碼和6位數(shù)字的附加代碼組成，代碼結(jié)構(gòu)如表3-4。（2）變量儲運單元的編碼29表3-4變量儲運單元結(jié)構(gòu)主代碼附加代碼包裝指示符消費單元代碼（不含校驗字符）校驗字符校驗字符L1X1X2X3X4X5X6X7X8X9X10X11X12C1Q1Q2Q3Q4Q5C2表3-4變量儲運單元結(jié)構(gòu)主代碼附加代碼包裝指示符消費單30（3）交叉25碼交插25條碼是一種條、空均表示信息的連續(xù)型、非定長、具有自校驗功能的雙向條碼。由左側(cè)空白區(qū)、起始符、數(shù)據(jù)符、終止符