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條形碼

机读图形标识码

條形碼或稱條形碼（英語：barcode），是將寬度不等的多個黑條和空白，按照一定的編碼規則排列，用以表達一組信息的圖形標識符。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。條形碼可以標出物品的生產國、製造廠家、商品名稱、生產日期、圖書分類號、郵件起止地點、類別、日期等信息，因而在商品流通、圖書管理、郵政管理、銀行系統等許多領域都得到了廣泛的應用。

128B規格條碼，可掃描出Wikipedia字樣
可口可樂的條碼造型為瓶身曲線

條碼的識別原理

要將按照一定規則編譯出來的條形碼轉換成有意義的信息，需要經歷掃描和譯碼兩個過程。物體的顏色是由其反射光的類型決定的，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，所以當條形碼掃描器光源發出的光在條形碼上反射後，反射光照射到條碼掃描器內部的光電轉換器上，光電轉換器根據強弱不同的反射光信號，轉換成相應的電信號。根據原理的差異，掃描器可以分為光筆、CCD、激光三種。電信號輸出到條碼掃描器的放大電路增強信號之後，再送到整形電路將模擬信號轉換成數字信號。白條、黑條的寬度不同，相應的電信號持續時間長短也不同。然後譯碼器通過測量脈衝數字電信號0、1的數目來判別條和空的數目，通過測量0、1信號持續的時間來判別條和空的寬度。此時所得到的數據仍然是雜亂無章的，要知道條形碼所包含的信息，則需根據對應的編碼規則（例如：EAN-8碼），將條形符號換成相應的數字、字符信息。最後，由計算機系統進行數據處理與管理，物品的詳細信息便被識別了。

條形碼的掃描

 
條形碼掃描儀
 
掃描中的條碼

條形碼的掃描需要掃描器，掃描器利用自身光源照射條形碼，再利用光電轉換器接受反射的光線，將反射光線的明暗轉換成數字信號。不論是採取何種規則印製的條形碼，都由靜區、起始字符、數據字符與終止字符組成。有些條碼在數據字符與終止字符之間還有校驗字符。

  • 靜區：顧名思義，不攜帶任何信息的區域，起提示作用。
  • 起始字符：第一位字符，具有特殊結構，當掃描器讀取到該字符時，便開始正式讀取代碼了。
  • 數據字符：條形碼的主要內容。
  • 校驗字符：檢驗讀取到的數據是否正確。不同編碼規則可能會有不同的校驗規則。
  • 終止字符：最後一位字符，一樣具有特殊結構，用於告知代碼掃描完畢，同時還起到只是進行校驗計算的作用。

為了方便雙向掃描，起止字符具有不對稱結構。因此掃描器掃描時可以自動對條碼信息重新排列。

條碼掃描器有光筆、CCD、激光三種：

  • 光筆：最原始的掃描方式，需要手動移動光筆，並且光筆筆尖部分需要與條形碼直接接觸。
  • CCD：以CCD作為光電轉換器，LED作為發光光源的掃描器。在一定範圍內，可以實現自動掃描。並且可以閱讀各種材料、不平表面上的條碼，成本也較為低廉。但是與激光式相比，掃描距離較短。
  • 激光：以激光作為發光源的掃描器。又可分為線型、全角度等幾種。
    • 線型：多用於手持式掃描器，範圍遠，準確性高。
    • 全角度：多為臥式，自動化程度高，在各種方向上都可以自動讀取條碼。

條碼的優越性

 
可揭除的條碼
  • 可靠性強。條形碼的讀取準確率遠遠超過人工記錄，平均每15000個字符才會出現一個錯誤。
  • 效率高。條形碼的讀取速度很快，相當於每秒40個字符。
  • 成本低。與其它自動化識別技術相比較，條形碼技術僅僅需要一小張貼紙和相對構造簡單的光學掃描儀，成本相當低廉。
  • 易於製作。條形碼的編寫很簡單，製作也僅僅需要印刷，被稱作為「可印刷的計算機語言」。
  • 易於操作。條形碼識別設備的構造簡單，使用方便。
  • 靈活實用。條形碼符號可以手工鍵盤輸入，也可以和有關設備組成識別系統實現自動化識別，還可和其他控制設備聯繫起來實現整個系統的自動化管理。

條形碼的發展歷史

條碼類型

線性條碼

第一代，「一維」的條碼是由線條和空間的各種寬度，創建特定的模式。

例如 符號 Continuous or discrete 條紋寬度 用途
  澳大利亞郵政條碼 Discrete 4 bar heights 一個澳大利亞郵政條碼作為一個商業上的答覆付費信封。
Codabar Discrete Two 在圖書館和血庫和airbills使用的舊格式（過時）
Code 25 – Non-interleaved 2 of 5 Continuous Two 產業
  Code 25 – Interleaved 2 of 5 Continuous Two 批發，圖書館國際標準ISO / IEC 16390
  Code11 Discrete Two 電話（過時）
  Farmacode or Code 32 Discrete Two 意大利 Pharmacode 成為-使用代碼39 （無國際標準）
  Code39 Discrete Two 其他 - 國際標準ISO / IEC 16388
  Code49 Continuous Many 各個
  Code93 Continuous Many 各個
  Code128 Continuous Many 其他 - 國際標準ISO / IEC 15417
CPC Binary Discrete Two
  DX film edge barcode Neither Tall/short Color print film
  EAN-2 Continuous Many 插件代碼（雜誌）， GS1 -approved -不是自己的符號-要只用一個EAN / UPC根據ISO / IEC 15420使用
  EAN-5 Continuous Many 插件代碼（書）， GS1 -approved -不是自己的符號-要只用一個EAN / UPC根據ISO / IEC 15420使用
  EAN-8, 歐洲商品條碼 Continuous Many 全球零售， GS1 -approved -國際標準ISO / IEC 15420
  EAN-13, 歐洲商品條碼 Continuous Many 全球零售， GS1 -approved -國際標準ISO / IEC 15420
Facing Identification Mark Discrete Two 美國郵政業務回復郵件
  GS1-128（前身為UCC/ EAN-128），誤稱為EAN·UCC的128和128構僅僅是128碼（ISO/ IEC15417）的應用。 Continuous Many 各種，GS1批准 - 只是應用程序代碼128（ISO/ IEC15417）使用和mh10.8.2 AI的數據結構它不是一個獨立的符號
  GS1的的 DataBar 的前身縮減碼（RSS） Continuous Many 各種，GS1批准
  Intelligent Mail barcode Discrete 4 bar heights 美國郵政服務，取代了 POSTNET 和 PLANET 符號（原名 OneCode ）
  ITF-14 Continuous Two 非零售包裝的水平，GS1批准-僅僅是一個交錯2/5碼（ISO/ IEC16390）和一些額外的規格，根據GS1通用規範
  JAN Continuous Many 用於日本，類似和兼容EAN-13（ISO/ IEC15420）
  日本郵政條碼 barcode Discrete 4 bar heights 日本郵政
  KarTrak ACI Discrete Coloured bars 用於在北美鐵路車輛裝備
  MSI Continuous Two 用於倉庫貨架和庫存
  Pharmacode Discrete Two 藥品包裝（無國際標準）
PLANET Continuous Tall/short 美國郵政服務（無國際標準）
  Plessey Continuous Two 產品目錄，商店的貨架，庫存（無國際標準）
  PostBar Discrete 4 bar heights 加拿大郵局
      POSTNET Discrete Tall/short 美國郵政服務（無國際標準）
  RM4SCC / KIX Discrete 4 bar heights 皇家郵政/PostNL
  RM Mailmark C Discrete 4 bar heights 皇家郵政
  RM Mailmark L Discrete 4 bar heights 皇家郵政
  Telepen Continuous Two 圖書館（英國）
  通用產品代碼 Continuous Many 全球零售，-GS1批准的國際標準ISO/ IEC15420

矩陣（二維）條形碼

主條目：二維條碼

矩陣碼，也被稱為二維條碼或二維碼，是一種以二維矩陣呈現數字信息的方式。它類似於線性（一維）條碼，但可以表示更多數據。

參考文獻

  1. ^ 《蘋果日報》：條碼發明人因病過世　享壽91歲 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館），2012年12月14日

外部連結

參見

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