簡析條碼技術

陳銀鳳

（內蒙古財經大學 計算機信息管理學院，內蒙古 呼和浩特 010070）

經常在一些日用品、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，按照一定的編碼規則（碼制）編制成的，用以表達一組數字或字母符號信息的圖形標識符，即條碼是一組粗細不同，按照一定的規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 條碼的發展

條碼技術誕生于20世紀40年代。20世紀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目以及相應的自動識別設備，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中試用，這為以后該碼制的統一和廣泛采用奠定了基礎。次年，布萊西公司研制出“布萊西碼”及相應的自動識別系統，用于庫存驗算。這是條碼技術第一次在倉庫管理系統中應用。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進入新的發展階段。1976年，美國和加拿大在超級市場上成功地使用了UPC商品條碼應用系統。1977年，歐洲共同體在12位的UPC-A商品條碼的基礎上，開發出與UPC-A商品條碼兼容的歐洲物品編碼系統，簡稱EAN系統，正式成立了歐洲物品編碼協會，簡稱EAN。到1981年，由于EAN組織已發展成為一個國際性組織，改稱為“國際物品編碼協會”，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會EAN[2]。

2 條碼技術的特點

條碼技術是電子與信息科學領域的高新技術，所涉及的技術領域較廣，是多項技術相結合的產物。條碼作為一種圖形識別技術與其它識別技術相比，有以下一些特點。

（1）輸入速度快，出錯率低，采集信息量大：用條碼識別技術采集數據特別快，而且準確，出錯率低。借助條碼掃描儀在不到一秒鐘的時間就可以記錄產品代碼、批號、發票數據、訂單編號和其他信息。利用傳統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千個字符的信息。與鍵盤輸入相比，條碼輸入的速度是鍵盤輸入的5倍，并能實現即時數據采集和輸入。研究發現，鍵盤輸入平均每300個字符一個錯誤，出錯率為三百分之一；利用光學字符識別技術平均10 000個字符一個錯誤，出錯率為萬分之一；而條碼輸入平均每15 000個字符一個錯誤，如果加上校驗位，出錯率是千萬分之一[3]。

（2）靈活實用：條碼標識既可以作為一種識別手段單獨使用，也可以和有關識別設備組成一個系統實現自動化識別，還可以和其他控制設備聯接起來實現自動化管理。條碼符號識別設備的結構簡單，操作容易，無需專門訓練。

（3）成本較低，有完善的標準體系：條碼標簽制作成本較低，對設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，且識別設備操作容易，不需要特殊培訓。由于條碼已在全球廣泛應用，因此已有完善的標準體系。

3 條碼的識別原理

要有一套條碼識別系統，才能讀出條碼所表示的信息。條碼識別系統由條碼掃描器、放大整形電路、譯碼接口電路和計算機系統等共同構成。

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，所以當條碼掃描器光源發出的光經光闌及凸透鏡1后，照射到黑白相間的條碼上時，反射光經凸透鏡2聚焦后，照射到光電轉換器，于是光電轉換器接收到與條和空相對應的強弱不同的反射光信號，并轉換成相應的電信號輸出到放大整形電路。由于條、空的寬度不同，相應的電信號持續時間長短也不同。但是，由光電轉換器輸出的與條碼的條和空相應的電信號一般僅10mv左右，不能直接使用，因而先要將光電轉換器輸出的電信號傳送到放大器進行放大。放大后的電信號仍然是一個模擬信號，為了避免由條碼中的疵點和污點導致錯誤信號，在放大電路后需加一整形電路，把模擬信號轉換成數字信號，以便計算機系統能準確判讀。

整形電路的脈沖數字信號經譯碼器譯成數字、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；通過測量脈沖數字信號0、1的數目來判別出條和空的數目；通過測量0、1信號持續的時間來判別條和空的寬度。這樣便得到了被讀取的條碼符號的條和空的數目及相應的寬度和所用碼制，根據碼制所對應的編碼規則，便可將條形符號換成相應的數字、字符信息，通過接口電路送給計算機系統進行數據處理與管理。

4 條碼的分類

條碼按照不同的分類方法、不同的編碼規則可以分成許多種，主要是依據條碼的編碼結構和條碼的性質來決定。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型和非連續型條碼；按照校驗方式分為自校驗和非自校驗型條碼等。

條碼還可以分為一維條碼（即傳統條碼）和二維條碼。一維條碼按照應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 條碼的應用

隨著供應鏈不斷發展，在其管理過程中，尤其對數據采集的準確性要求很高，若采用手工方式，因為人有主觀性，錯誤的概率會較大。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的失誤，大大提高入庫、出庫、制單、驗貨、盤點的效率，而且兼有配送識別、服務識別等功能，還可以在不便聯網的情況下實現脫機管理。

（1）生產過程管理。在生產過程中，需要對產品的生產過程進行跟蹤。首先，由生產管理部門下達生產任務單，任務單跟蹤相應的產品進行流動。在每一生產環節開始時，用生產線終端的識讀器掃描任務單上的條碼，更改數據庫中的產品狀態。產品下線包裝時，打印并粘貼產品的信息條碼。

（2）庫存管理。在條碼技術日益成熟的條件下，使用條碼對倉庫內部進行管理，來提高倉儲管理的效率。對倉庫的到貨檢驗、入庫、出庫、調撥、移庫移位、庫存盤點、出庫消耗等各個作業環節的數據進行自動化的數據采集，保證倉庫管理各個作業環節數據輸入的效率和準確性，確保企業及時準確地掌握庫存的真實數據，合理保持和控制企業庫存。通過科學的編碼，還可方便地對物品的批次、使用狀況等進行管理。

（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終端中，到達配送客戶后，打開移動終端，調出客戶相應的訂單，然后根據訂單情況挑選貨物并驗證其條碼標簽，確認配送完一個客戶的貨物后，移動終端可以自動校驗配送的情況，并做出相應的提示。

（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，就能用條碼閱讀設備輸入相應的信息，實施分揀、登單的自動化管理。

（5）交通運輸。國際運輸協會已做出規定，物品的包裝上必須貼上條碼符號，以便所運物品進行自動化統計管理，并利用條碼技術來實時采集數據?，F在很多不斷發展的物流企業就是采用條碼技術進行信息的采集。

（6）零售。零售業中早已開始使用條碼技術。如經常光顧超市，可以看到現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信息會自動讀入電腦，大大簡化收銀員的操作。

6 結束語

總之，隨著自動化管理的日益普及和深化，條碼技術的開發和利用必將更深入的發展。面對機遇和挑戰，條碼生產者和使用者應把握時機，及時創新條碼技術。目前在我國推廣應用條碼技術已有一定的物質基礎，條碼技術的應用對開發我國物品標識系統，使其規范化、標準化，并實現與國際標準兼容，促進國內商品經濟的繁榮，增強中國產品在國際市場的競爭力具有深遠的意義。

[1] 靳晉.淺談條碼技術[J].硅谷，2011(1):39.

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

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