条形码(barcode)
国际上,包括中国,统称为条形码(bar code)。
通用商品条形码一般由前缀部分、制造厂商代码、商品代码和校验码组成。商品条形码中的 前缀码是用来标识国家或地区的代码,赋码权在国际物品编码协会,如 00-09代表美国、加拿大。45、49代表 日本。69代表中国大陆,471 代表中国台湾地区,489 代表香港特区。制造厂商代码的赋权 在各个国家或地区的物品编码组织,中国由国家物品编码中心赋予制造厂商代码。商品代码 是用来标识商品的代码,赋码权 由产品生产企业自己行使,商品条形码。商品条形码最后用1位校验码来校验商品条形码中左起第1-12数字代码的正确性。商品条形码 是指由一组规则排列的条、空及其对应字符组成的标识,用以表示一定的商品信息的 符号。其中条为 深色、空为 浅色,用于条形码识读 设备的扫描识读。其对应字符由一组阿拉伯数字组成,供人们直接识读或通过键盘 向计算机输入数据使用。这一组条空和相应的字符所表示的信息是相同的。
条形码技术,是随着计算机与信息技术的发展和应用而诞生的,它是集编码、印刷、识别、数据采集和处理于一身的 新型技术。
使用条形码扫描,是今后市场流通的大趋势。为了使商品能够在全世界自由、广泛地流通,企业无论是设计制作,申请注册还是使用商品条形码,都必须遵循 商品条形码管理的有关规定。
条码有哪些协议(标准,字符集)?
UPC
(统一产品代码)
只能表示数字,有A、B、C、D、E五个版本 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
能表示字母、数字和其它一些符号共43个字符:A -Z,0 - 9,-.$/+%,pace 条形码的长度是可变化的,通常用“*”号作为起始、终止符校验码不用代码密度介于3 - 9.4个字符/每英寸,空白区是窄条的10倍,用于工业、图书、以及票证自动化管理上。
Code 128
表示高密度数据, 字符串可变长,符号内含校验码,有三种不同版本:A,B,and C 可用128个字符分别在 A,B,or C 三个字符串集合中,用于工业、仓库、零售批发。
Interleaved
2-of-5 (I2 of 5)
只能表示数字0 -9 可变长度,连续性条形码,所有条与空都表示代码,第一个数字由条开始,第二个数字由空组成 空白区比窄条宽10倍,应用于商品批发、仓库、机场、生产/包装识别、工业中,条形码的识读率高,可适用于固定扫描器可靠扫描,在所有一维条形码中的密度最高。
Codabar
(库德巴码)
可表示数字0 - 9,字符$、+、 -、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,非连续性条形码,每个字符表示为4条3空。Codabar 又名 NW 7,NW 7是在日本的叫法。
QR码
QR码呈正方形,常见的是黑白两色。在3个角落,印有较小,像“回”字的的正方图案。这3个是帮助解码软件定位的图案,用户不需要对准,无论以任何角度扫描,数据仍可正确被读取。
日本QR码的标准JIS X 0510在1999年1月发布,而其对应的ISO国际标准ISO/IEC18004,则在2000年6月获得批准。根据Denso Wave公司的网站数据,QR码是属于开放式的标准,QR码的规格公开,虽由Denso Wave公司持有的专利权益,但不会被运行。
除了标准的QR码之外,也存在一种称为“微型QR码”的格式,是QR码标准的缩小版本,主要是为了无法处理较大型扫描的应用而设计。微型QR码同样有多种标准,最高可存储35个字符。
PDF417
(二维码)
多行组成的条形码,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,当条形码受一定破坏时,错误纠正能使条形码能正确解码PDF417,是讯宝(Symbol)科技公司于1990年研制的产品。它是一个多行、连续性、可变长、包含大量数据的符号标识。每个条形码有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。
一)PDF417简介
PDF417码是由留美华人王寅敬(音)博士发明的。PDF是取英文Portable Data File三个单词的首字母的缩写,意为“便携数据文件”。因为组成条形码的每一符号字符都是由4个条和4个空构成,如果将组成条形码的最窄条或空称为一个模块,则上述的4个条和4个空的总模块数一定为17,所以称417码或PDF417码。
二)PDF417的特点
1. 信息容量大
PDF417码除可以表示字母、数字、ASCⅡ字符外,还能表达二进制数。为了使得编码更加紧凑,提高信息密度,PDF417在编码时有三种格式:
* 扩展的字母数字压缩格式 可容纳1850 个字符;
* 二进制 / ASCⅡ格式 可容纳1108 个字节;
* 数字压缩格式 可容纳2710 个数字。
2. 错误纠正能力
一维条形码通常具有校验功能以防止错读,一旦条形码发生污损将被拒读。而二维条形码不仅能防止错误,而且能纠正错误,即使条形码部分损坏,也能将正确的信息还原出来。
3. 印制要求不高
普通打印设备均可打印,传真件也能阅读。
4. 可用多种阅读设备阅读
PDF417码可用带光栅的激光阅读器,线性及面扫描的图像式阅读器阅读。
5. 尺寸可调以适应不同的打印空间
6. 码制公开已形成国际标准,中国也已制定了417码的国标。
三)PDF417的纠错功能
二维条形码的纠错功能是通过将部分信息重复表示(冗余)来实现的。比如在PDF417码中,某一行除了包含本行的信息外,还有一些反映其它位置上的字符(错误纠正码)的信息。这样,即使当条形码的某部分遭到损坏,也可以通过存在于其它位置的错误纠正码将其信息还原出来。
PDF417的纠错能力依错误纠正码字数的不同分为0~8共9级,见图4,级别越高,纠正码字数越多,纠正能力越强,条形码也越大。当纠正等级为8时,即使条形码污损50%也能被正确读出。
四)PDF417的几种变形
PDF417还有几种变形的码制形式:
* PDF417截短码
在相对“干净”的环境中,条形码损坏的可能性很小,则可将右边的行指示符省略并减少终止符。
* PDF417微码
进一步缩减的PDF码。
* 宏PDF417码
当文件内容太长,无法用一个PDF417码表示时,可用包含多个(1~99999个)条形码分块的宏PDF417码来表示。
以PDF417码为例,介绍二维条形码的特性和特点。
二维条形码的优势
从以上的介绍可以看出,与一维条形码相比二维条形码有着明显的优势,归纳起来主要有以下几个方面:
一)数据容量更大
二)超越了字母数字的限制
三)条形码相对尺寸小
四)具有抗损毁能力
复合条码
这是一种新出现的码制类型,由两个很靠近的条码符号组成,并包含互相关联的数据。通常其中一个是线性符号而另一个是堆叠或阵列符号。
应用于目标物的生命期内在不同点需要不同的信息的情况下,或者受到空间限制的情况下。
目 前,其主流的应用是UCC.EAN复合条码,其主要满足如医药行业等需要同时包含产品标识及附加信息(如批次号、有效期)的应用场合。这些符号由一个标准的UCC.EAN系统类的一维码(如EAN-13或UPC-A或UCC.EAN 128)与一个二维堆叠码组成。
自从1999年国际物品编码条码协会(EAN)颁布新的复合码标准以后,EAN和UCC(美国统一代码委员会)共同成立了四个复合码应用课题组,研究在商业及物流系统中应用复合码的具体技术及应用试点问题。1999年8月,EAN和UCC又联合宣布共同开发供应链管理中复合码的应用标准,并拟在2000年1月公布第一批应用标准。这些标准将包括复合码在散装(随机称重)物品、非零售食品,医疗保健用品及电子元器件上编码的应用标准,以及物流管理条码应用标准。复合码作为一种新码制,很好的保持了国际物品编码体系的完整性和兼容性。
一维码与二维码区别
一维条形码
一维条形码只是在一个方向(一般是水平方向)表达信息,而在垂直方向则不表达任何信息,其一定的高度通常是为了便于阅读器的对准。
一维条形码的应用可以提高信息录入的速度,减少差错率,但是一维条形码也存在一些不足之处:
* 数据容量较小:30个字符左右
* 只能包含字母和数字
* 条形码尺寸相对较大(空间利用率较低)
* 条形码遭到损坏后便不能阅读
二维条形码
在水平和垂直方向的二维空间存储信息的条形码, 称为二维条形码(2-dimensional bar code)。
与一维条形码一样,二维条形码也有许多不同的编码方法,或称码制。就这些码制的编码原理而言,通常可分为以下三种类型
⒈ 线性堆叠式二维码
是在一维条形码编码原理的基础上,将多个一维码在纵向堆叠而产生的。典型的码制如:Code 16K、Code 49.PDF417等。
2. 矩阵式二维码
是在一个矩形空间通过黑、白像素在矩阵中的不同分布进行编码。典型的码制如:Aztec、Maxi Code、QR Code、 Data Matrix等。
3. 邮政码
通过不同长度的条进行编码,主要用于邮件编码,如:Postnet、BPO 4-State。
在许多种类的二维条形码中,常用的码制有:Data Matrix,Maxi Code,Aztec,QR Code,Vericode,PDF417,Ultracode,Code 49,Code 16K 等,其中:
* Data Matrix 主要用于电子行业小零件的标识,如英特尔(Intel)的奔腾处理器的背面就印制了这种码。
* Maxi Code 是由美国联合包裹服务(UPS)公司研制的,用于包裹的分拣和跟踪。
* Aztec 是由美国韦林(Welch Allyn)公司推出的,最多可容纳3832个数字或3067个字母字符或1914个字节的数据。
彩色条形码
彩色条码主要是结合带有视像镜头的手提电话或个人电脑,利用镜头来阅读杂志、报纸、电视机或电脑屏幕上的颜色条码,并传送到数据中心。数据中心会因应收到的颜色条码来提供网站资料或消费优惠。
彩色条码比二维条码优胜的地方,是它可以利用较低的分辨率来提供较高的数据容量。一方面,颜色条码无需要较高分辨率的镜头来解读,使沟通从单向变成双方面,二来较低的分辨率亦令使用条码的公司在条码上加上变化,以提高读者参与的兴趣。
新的彩色条码将使用4或8种颜色,在较少的空间中储存更多的资讯,并以小三角形取代传统的长方形。由CNET新闻中公布的图片看来,类似彩色版的二维QR条码。彩色条码未来计划用于电影、电玩等商业性媒介上,以冀提供更高的安全性,甚至电影宣传片连结或其他附加功能。
扫描原理
条形码的扫描需要扫描器,扫描器利用自身光源照射条形码,再利用光电转换器接受反射的光线,将反射光线的明暗转换成数字信号。不论是采取何种规则印制的条形码,都由静区、起始字符、数据字符与终止字符组成。有些条码在数据字符与终止字符之间还有校验字符。
▲静区:静区也叫空白区,分为左空白区和右空白区,左空白区是让扫描设备做好扫描准备,右空白区是保证扫描设备正确识别条码的结束标记。
为了防止左右空白区(静区)在印刷排版时被无意中占用,可在空白区加印一个符号(左侧没有数字时印<;号,右侧没有数字时加印>;号)这个符号就叫静区标记。主要作用就是防止静区宽度不足。只要静区宽度能保证,有没有这个符号都不影响条码的识别。
▲起始字符:第一位字符,具有特殊结构,当扫描器读取到该字符时,便开始正式读取代码了。
▲数据字符:条形码的主要内容。
▲校验字符:检验读取到的数据是否正确。不同编码规则可能会有不同的校验规则。
▲终止字符:最后一位字符,一样具有特殊结构,用于告知代码扫描完毕,同时还起到只是进行校验计算的作用。
为了方便双向扫描,起止字符具有不对称结构。因此扫描器扫描时可以自动对条码信息重新排列。条码扫描器有光笔、CCD、激光、影像四种
▲光笔:最原始的扫描方式,需要手动移动光笔,并且还要与条形码接触。
▲CCD:以CCD作为光电转换器,LED作为发光光源的扫描器。在一定范围内,可以实现自动扫描。并且可以阅读各种材料、不平表面上的条码,成本也较为低廉。但是与激光式相比,扫描距离较短。
▲激光:以激光作为发光源的扫描器。又可分为线型、全角度等几种。
▲影像:以光源拍照利用自带硬解码板解码,通常影像扫描可以同时扫描一维及二维条码,如Honeywell引擎。
线型:多用于手持式扫描器,范围远,准确性高。
全角度:多为工业级固定式扫描,自动化程度高,在各种方向上都可以自动读取条码及输出电平信号,结合传感器使用。