簡析條碼技術(shù)

陳銀鳳

（內(nèi)蒙古財(cái)經(jīng)大學(xué) 計(jì)算機(jī)信息管理學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010070）

經(jīng)常在一些日用品、書籍、刊物上，人們可以看到上面印有一面醒目的黑色條紋或貼有印著一排黑色條紋的紙條，這就是條碼。

條碼是由寬度不同、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(dá)一組數(shù)字或字母符號信息的圖形標(biāo)識符，即條碼是一組粗細(xì)不同，按照一定的規(guī)則安排間距的平行線條圖形。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）組成的[1]，如圖1所示。

圖1 條碼示例

1 條碼的發(fā)展

條碼技術(shù)誕生于20世紀(jì)40年代。20世紀(jì)40年代后期，美國喬·伍德蘭德和貝尼·西爾佛兩位工程師就開始研究用條碼表示食品項(xiàng)目以及相應(yīng)的自動(dòng)識別設(shè)備，并于1949年獲得美國專利。

1970年，美國超級市場AdHoc委員會制定了通用商品代碼——UPC代碼。UPC商品條碼首先在雜貨零售業(yè)中試用，這為以后該碼制的統(tǒng)一和廣泛采用奠定了基礎(chǔ)。次年，布萊西公司研制出“布萊西碼”及相應(yīng)的自動(dòng)識別系統(tǒng)，用于庫存驗(yàn)算。這是條碼技術(shù)第一次在倉庫管理系統(tǒng)中應(yīng)用。1972年，莫那奇·馬金等人研制出庫德巴碼，至此美國的條碼技術(shù)進(jìn)入新的發(fā)展階段。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UPC-A商品條碼的基礎(chǔ)上，開發(fā)出與UPC-A商品條碼兼容的歐洲物品編碼系統(tǒng)，簡稱EAN系統(tǒng)，正式成立了歐洲物品編碼協(xié)會，簡稱EAN。到1981年，由于EAN組織已發(fā)展成為一個(gè)國際性組織，改稱為“國際物品編碼協(xié)會”，簡稱EAN International。1991年4月，中國物品編碼中心代表我國加入國際物品編碼協(xié)會EAN[2]。

2 條碼技術(shù)的特點(diǎn)

條碼技術(shù)是電子與信息科學(xué)領(lǐng)域的高新技術(shù)，所涉及的技術(shù)領(lǐng)域較廣，是多項(xiàng)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。條碼作為一種圖形識別技術(shù)與其它識別技術(shù)相比，有以下一些特點(diǎn)。

（1）輸入速度快，出錯(cuò)率低，采集信息量大：用條碼識別技術(shù)采集數(shù)據(jù)特別快，而且準(zhǔn)確，出錯(cuò)率低。借助條碼掃描儀在不到一秒鐘的時(shí)間就可以記錄產(chǎn)品代碼、批號、發(fā)票數(shù)據(jù)、訂單編號和其他信息。利用傳統(tǒng)的一維條碼一次可采集幾十位字符的信息，二維條碼更可以攜帶數(shù)千個(gè)字符的信息。與鍵盤輸入相比，條碼輸入的速度是鍵盤輸入的5倍，并能實(shí)現(xiàn)即時(shí)數(shù)據(jù)采集和輸入。研究發(fā)現(xiàn)，鍵盤輸入平均每300個(gè)字符一個(gè)錯(cuò)誤，出錯(cuò)率為三百分之一；利用光學(xué)字符識別技術(shù)平均10 000個(gè)字符一個(gè)錯(cuò)誤，出錯(cuò)率為萬分之一；而條碼輸入平均每15 000個(gè)字符一個(gè)錯(cuò)誤，如果加上校驗(yàn)位，出錯(cuò)率是千萬分之一[3]。

（2）靈活實(shí)用：條碼標(biāo)識既可以作為一種識別手段單獨(dú)使用，也可以和有關(guān)識別設(shè)備組成一個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化識別，還可以和其他控制設(shè)備聯(lián)接起來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理。條碼符號識別設(shè)備的結(jié)構(gòu)簡單，操作容易，無需專門訓(xùn)練。

（3）成本較低，有完善的標(biāo)準(zhǔn)體系：條碼標(biāo)簽制作成本較低，對設(shè)備和材料沒有特殊要求，其成本主要是印制條碼的紙張和油墨，且識別設(shè)備操作容易，不需要特殊培訓(xùn)。由于條碼已在全球廣泛應(yīng)用，因此已有完善的標(biāo)準(zhǔn)體系。

3 條碼的識別原理

要有一套條碼識別系統(tǒng)，才能讀出條碼所表示的信息。條碼識別系統(tǒng)由條碼掃描器、放大整形電路、譯碼接口電路和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等共同構(gòu)成。

由于顏色相異的物體，其反射可見光的波長不同，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(dāng)條碼掃描器光源發(fā)出的光經(jīng)光闌及凸透鏡1后，照射到黑白相間的條碼上時(shí)，反射光經(jīng)凸透鏡2聚焦后，照射到光電轉(zhuǎn)換器，于是光電轉(zhuǎn)換器接收到與條和空相對應(yīng)的強(qiáng)弱不同的反射光信號，并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號輸出到放大整形電路。由于條、空的寬度不同，相應(yīng)的電信號持續(xù)時(shí)間長短也不同。但是，由光電轉(zhuǎn)換器輸出的與條碼的條和空相應(yīng)的電信號一般僅10mv左右，不能直接使用，因而先要將光電轉(zhuǎn)換器輸出的電信號傳送到放大器進(jìn)行放大。放大后的電信號仍然是一個(gè)模擬信號，為了避免由條碼中的疵點(diǎn)和污點(diǎn)導(dǎo)致錯(cuò)誤信號，在放大電路后需加一整形電路，把模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，以便計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能準(zhǔn)確判讀。

整形電路的脈沖數(shù)字信號經(jīng)譯碼器譯成數(shù)字、字符信息。它通過識別起始、終止字符來判別出條碼符號的碼制及掃描方向；通過測量脈沖數(shù)字信號0、1的數(shù)目來判別出條和空的數(shù)目；通過測量0、1信號持續(xù)的時(shí)間來判別條和空的寬度。這樣便得到了被讀取的條碼符號的條和空的數(shù)目及相應(yīng)的寬度和所用碼制，根據(jù)碼制所對應(yīng)的編碼規(guī)則，便可將條形符號換成相應(yīng)的數(shù)字、字符信息，通過接口電路送給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與管理。

4 條碼的分類

條碼按照不同的分類方法、不同的編碼規(guī)則可以分成許多種，主要是依據(jù)條碼的編碼結(jié)構(gòu)和條碼的性質(zhì)來決定。例如，按照條碼的長度分為定長和非定長條碼；按照排列方式分為連續(xù)型和非連續(xù)型條碼；按照校驗(yàn)方式分為自校驗(yàn)和非自校驗(yàn)型條碼等。

條碼還可以分為一維條碼（即傳統(tǒng)條碼）和二維條碼。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、庫德巴碼等。二維條碼可分為行排式二維條碼和矩陣式二維條碼[2]。

5 條碼的應(yīng)用

隨著供應(yīng)鏈不斷發(fā)展，在其管理過程中，尤其對數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性要求很高，若采用手工方式，因?yàn)槿擞兄饔^性，錯(cuò)誤的概率會較大。如果采用條碼作為信息的載體，不但可以有效避免人工輸入可能出現(xiàn)的失誤，大大提高入庫、出庫、制單、驗(yàn)貨、盤點(diǎn)的效率，而且兼有配送識別、服務(wù)識別等功能，還可以在不便聯(lián)網(wǎng)的情況下實(shí)現(xiàn)脫機(jī)管理。

（1）生產(chǎn)過程管理。在生產(chǎn)過程中，需要對產(chǎn)品的生產(chǎn)過程進(jìn)行跟蹤。首先，由生產(chǎn)管理部門下達(dá)生產(chǎn)任務(wù)單，任務(wù)單跟蹤相應(yīng)的產(chǎn)品進(jìn)行流動(dòng)。在每一生產(chǎn)環(huán)節(jié)開始時(shí)，用生產(chǎn)線終端的識讀器掃描任務(wù)單上的條碼，更改數(shù)據(jù)庫中的產(chǎn)品狀態(tài)。產(chǎn)品下線包裝時(shí)，打印并粘貼產(chǎn)品的信息條碼。

（2）庫存管理。在條碼技術(shù)日益成熟的條件下，使用條碼對倉庫內(nèi)部進(jìn)行管理，來提高倉儲管理的效率。對倉庫的到貨檢驗(yàn)、入庫、出庫、調(diào)撥、移庫移位、庫存盤點(diǎn)、出庫消耗等各個(gè)作業(yè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)化的數(shù)據(jù)采集，保證倉庫管理各個(gè)作業(yè)環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)輸入的效率和準(zhǔn)確性，確保企業(yè)及時(shí)準(zhǔn)確地掌握庫存的真實(shí)數(shù)據(jù)，合理保持和控制企業(yè)庫存。通過科學(xué)的編碼，還可方便地對物品的批次、使用狀況等進(jìn)行管理。

（3）配送管理。條碼在配送管理中具有重要的意義。配送前將配送貨品資料和客戶訂單資料下載到移動(dòng)終端中，到達(dá)配送客戶后，打開移動(dòng)終端，調(diào)出客戶相應(yīng)的訂單，然后根據(jù)訂單情況挑選貨物并驗(yàn)證其條碼標(biāo)簽，確認(rèn)配送完一個(gè)客戶的貨物后，移動(dòng)終端可以自動(dòng)校驗(yàn)配送的情況，并做出相應(yīng)的提示。

（4）郵電通訊。郵件的分揀、登單是非常繁重的工作，占用了郵電職工的絕大部分工作量。在郵件上貼上或印制上條碼符號，就能用條碼閱讀設(shè)備輸入相應(yīng)的信息，實(shí)施分揀、登單的自動(dòng)化管理。

（5）交通運(yùn)輸。國際運(yùn)輸協(xié)會已做出規(guī)定，物品的包裝上必須貼上條碼符號，以便所運(yùn)物品進(jìn)行自動(dòng)化統(tǒng)計(jì)管理，并利用條碼技術(shù)來實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)。現(xiàn)在很多不斷發(fā)展的物流企業(yè)就是采用條碼技術(shù)進(jìn)行信息的采集。

（6）零售。零售業(yè)中早已開始使用條碼技術(shù)。如經(jīng)常光顧超市，可以看到現(xiàn)在所有超市中的商品上都有條碼，在收款臺通過條碼識別器掃描商品條碼，所有購買的商品的相關(guān)信息會自動(dòng)讀入電腦，大大簡化收銀員的操作。

6 結(jié)束語

總之，隨著自動(dòng)化管理的日益普及和深化，條碼技術(shù)的開發(fā)和利用必將更深入的發(fā)展。面對機(jī)遇和挑戰(zhàn)，條碼生產(chǎn)者和使用者應(yīng)把握時(shí)機(jī)，及時(shí)創(chuàng)新條碼技術(shù)。目前在我國推廣應(yīng)用條碼技術(shù)已有一定的物質(zhì)基礎(chǔ)，條碼技術(shù)的應(yīng)用對開發(fā)我國物品標(biāo)識系統(tǒng)，使其規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化，并實(shí)現(xiàn)與國際標(biāo)準(zhǔn)兼容，促進(jìn)國內(nèi)商品經(jīng)濟(jì)的繁榮，增強(qiáng)中國產(chǎn)品在國際市場的競爭力具有深遠(yuǎn)的意義。

[1] 靳晉.淺談條碼技術(shù)[J].硅谷，2011(1):39.

[2] 祝凌曦.電子商務(wù)物流管理[M].北京：人民郵電出版社，2008:90-97.

[3] 李南.激光條碼識別技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢與面臨的挑戰(zhàn)[J].激光，2010,31(1):53-54.