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
可口可樂條碼造型為瓶身曲線

條碼的識別原理

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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

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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

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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

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條碼類型

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線性條碼

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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

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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

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外部連結

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參見

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