条形码基础知识

条形码基础知识

BARCODE KNOWLEDGE

ADC事业部

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条形码简史 ...................................................................................................................................... 3 什么是条形码 .................................................................................................................................. 4 条形码上的信息 .............................................................................................................................. 4 为什么要使用条形码 ...................................................................................................................... 4 条形码的种类 .................................................................................................................................. 4 5.1 5.2

条形码分类 ............................................................................................................................. 4 条形码的码制区别 ................................................................................................................. 5

6 条码术语.......................................................................................................................................... 6

1 条形码简史

条形码技术最早产生在风声鹤唳的二十年代，诞生于Westinghouse的实验室里。一位名叫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，那时侯对电子技术应用方面的每一个设想都使人感到非常新奇。他的想法是在信封上做条形码标记，条形码中的信息是收信人的地址，就象今天的邮政编码。为此Kermode发明了最早的条形码标识，设计方案非常的简单，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形码识读设备：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。

Kermode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气件应用不同的是，Kermode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。Kermode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，最早的条形码阅读器噪音很大。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，条形码符号直接对信件进行分检。

此后不久，Kermode的合作者Douglas Young，在Kermode码的基础上作了些改进。 Kermode码所包含的信息量相当的低，并且很难编出十个以上的不同代码。而Young码使用更少的条，但是利用条之间空的尺寸变化，就象今天的UPC 条形码符号使用四个不同的条空尺寸。新的条形码符号可在同样大小的空间对一百个不同的地区进行编码，而Kermode码只能对十个不同的地区进行编码。

直到1949年的专利文献中才第一次有了Norm Woodland和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。Norm Woodland和Bemard Silver的想法是利用Kermode和YOung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。

在利用这项专利技术对其进行不断改进的过程中，一位科幻小说作家Isaac-Azimov在他的“裸露的太阳”一书中讲述了使用信息编码的新方法实现自动识 别的事例。那时人们觉得此书中的条形码符号看上去象是一个方格子的棋盘，但是今天的条形码专业人士马上会意识到这是一个二维矩阵条形码符号。虽然此条形码符号没有 方向、定位和定时，但很显然它表示的是高信息密度的数字编码。

直 到1970年Iterface Mechanisms公司开发出“二维码”之后，才有了价格适于销售的二维矩阵条形码的打印和识读设备。那时二维矩阵条形码用于报社排版过程的自动化。二维矩 阵条形码印在纸带上，由今天的一维CCD扫描器扫描识读。CCD发出的光照在纸带上，每个光电池对准纸带的不同区域。每个光电池根据纸带上印刷条形码与否输出 不同的图案，组合产生一个高密度信息图案。用这种方法可在相同大小的空间打印上一个单一的字符，作为早期Kermode码之中的一个单一的条。定时信息也 包括在内，所以整个过程是合理的。当第一个系统进入市场后，包括打印和识读设备在内的全套设备大约要5000美元。 此后不久，随着LED(发光二极管)、微处理器和激光二极管的不断发展，迎来了新的标识符号(象征学)和其应用的大爆炸，人们称之为“条形码工业”。今天很少 能找到没有直接接

触过即快又准的条形码技术的公司或个人。由于在这一领域的技术进步与发展非常迅速，并且每天都有越来越多的应用领域被开发，用不了多久条形码 就会象灯泡和半导体收音机一样普及，将会使我们每一个人的生活都变得更加轻松和方便。

2 什么是条形码

所谓条形码，简单说就是由一组粗细不同的相间的条与空组成的图形。 条形码可有各种颜色，不过我们常看到的是黑色。且条形码可利用光电扫 描阅读设备识读并实现数据输入计算机的特殊代码。我们经常可在书本后面看到一种有13位数字组成的条形码，这仅是一种国家通用商品条形码。

3 条形码上的信息

举例说明：UPC码，贮存在UPC码标签里的信息有厂商代码、产品 项目代码及一些“格式”规则。而当结算台对UPC码扫描时，我们还可知道的信息有：比如厂家及其产品、销售价格、成本或毛利；经营的商店、职员、日期和时间等。当然不同类型的条形码含有不同的内容，也有着不同的应用。现已有各种标准来规定特定的条形码应载有的信息。

4 为什么要使用条形码

条码的应用有如下优越性：

 可靠准确。有资料可查键盘输入平均每300个字符一个错误，而条码输入平均每

15000个字符一个错误。

 数据输入速度快。键盘输入，一个每分钟打90个字的打字员1.6秒可输入12个字

符或字符串，而使用条码，做同样的工作只需0.3秒，速度提高了5倍。

 经济便宜。与其它自动化识别技术相比较，推广应用条码技术，所需费用较长低。  灵活、实用。条码符号作为一种识别手段可以单独使用，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。同时，在没有自动识别设备时，也可实现手工键盘输入。

 自由度大。识别装置与条码标签相对位置的自由度要比OCR大得多。条码通常只

在一维方向上表达信息，而同一条码上所表示的信息完全相同并且连续，这样即使是标签有部分缺欠，仍可以从正常部分输入正确的信息。

 设备简单。条码符号识别设备的结构简单，操作容易，无需专门训练。  易于制作。条码标签易于制作，对印刷技术设备和材料无特殊要求。

5 条形码的种类

条码的分类多种多样，有商业通用条码和工业通用条码，但我们一 般分为一维码和二维码。现在常用的一维码有：39码、128码、93码、 ]EAN/JAN码、UPC码等；二维码有：PDF417、Code49、MaxiCode等。

5.1 条形码分类

5.2 条形码的码制区别

UPC(统一产品代码）：

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W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)

Code 3 of 9：

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 Code 128：

表示高密度数据, 字符串 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 Interleaved 2-of-5 (I2 of 5)：

只能表示数字0 -9 可变长度

连续性条码，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 在所有一维条码中的密度最高 Codabar（库德巴条码）

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倍

非连续性条码，每个字符表示为4条3空 PDF417（二维码）：

多行组成的条码

不需要连接一个数据库，本身可存储大量数据 应用于：医院、驾驶证、物料管理、货物运输

当条码受一定破坏时，错误纠正能使条码能正确解码

PDF417, 是Symbol科技公司于1990研制产品。它是一个多行、连续性、可变长、包含大量数据的符号标识。每个条码有3 - 90行，每一行有一个起始部分、数据部分、终止部分。它的字符集包括所有128个字符，最大数据含量是1850个字符。

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