1、第六章 物流條碼技術(shù),6.1條碼的類型,6.2條形碼的概念 條碼是由一組規(guī)則排列的條、空以及對應(yīng)的字符組成的標(biāo)記，“條”指對光線反射率較低的部分，“空”指對光線反射率較高的部分，這些條和空組成的數(shù)據(jù)表達(dá)一定的信息，并能夠用特定的設(shè)備識讀，轉(zhuǎn)換成與計算機(jī)兼容的二進(jìn)制和十進(jìn)制信息。通常對于每一種物品，它的編碼是唯一的，對于普通的一維條碼來說，還要通過數(shù)據(jù)庫建立條碼與商品信息的對應(yīng)關(guān)系，當(dāng)條碼的數(shù)據(jù)傳到計算機(jī)上時，由計算機(jī)上的應(yīng)用程序?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行操作和處理。因此，普通的一維條碼在使用過程中僅作為識別信息，它的意義是通過在計算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中提取相應(yīng)的信息而實現(xiàn)的。,6.3 條碼符號的組成及相關(guān)參數(shù)與概

2、念 6.3.1 條碼符號的組成 一個完整的條碼的組成次序依次為：靜區(qū)（前）、起始符、數(shù)據(jù)符、（中間分割符，主要用于EAN碼）、(校驗符)、終止符、靜區(qū)（后），如圖,靜區(qū)，指條碼左右兩端外側(cè)與空的反射率相同的限定區(qū)域，它能使閱讀器進(jìn)入準(zhǔn)備閱讀的狀態(tài)，當(dāng)兩個條碼相距距離較近時，靜區(qū)則有助于對它們加以區(qū)分，靜區(qū)的寬度通常應(yīng)不小于6mm（或10倍模塊寬度）。 起始/終止符，指位于條碼開始和結(jié)束的若干條與空，標(biāo)志條碼的開始和結(jié)束，同時提供了碼制識別信息和閱讀方向的信息。 數(shù)據(jù)符，位于條碼中間的條、空結(jié)構(gòu)，它包含條碼所表達(dá)的特定信息。 校驗字符：在條碼碼制中定義了校驗字符。有些碼制的校驗字符是必須的，有些

3、碼制的校驗字符是可選的。校驗字符是通過對數(shù)字符進(jìn)行一種運算而確定的。,模塊，構(gòu)成條碼的基本單位是模塊，模塊是指條碼中最窄的條或空，模塊的寬度通常以mm或mil（千分之一英寸）為單位。構(gòu)成條碼的一個條或空稱為一個單元，一個單元包含的模塊數(shù)是由編碼方式?jīng)Q定的，有些碼制中，如EAN碼，所有單元由一個或多個模塊組成；而另一些碼制，如39碼中，所有單元只有兩種寬度，即寬單元和窄單元，其中的窄單元即為一個模塊。,6.3.2 條碼的幾個參數(shù)和相關(guān)概念 密度（Density）：條碼的密度指單位長度的條碼所表示的字符個數(shù)。對于一種碼制而言，密度主要由模塊的尺寸決定，模塊尺寸越小，密度越大，所以密度值通常以模塊尺

4、寸的值來表示（如5mil）。通常7.5mil以下的條碼稱為高密度條碼，15mil以上的條碼稱為低密度條碼，條碼密度越高，要求條碼識讀設(shè)備的性能（如分辨率）也越高。高密度的條碼通常用于標(biāo)識小的物體，如精密電子元件，低密度條碼一般應(yīng)用于遠(yuǎn)距離閱讀的場合，如倉庫管理。, 寬窄比：對于只有兩種寬度單元的碼制，寬單元與窄單元的比值稱為寬窄比，一般為2-3左右（常用的有2：1，3：1）。寬窄比較大時，閱讀設(shè)備更容易分辨寬單元和窄單元，因此比較容易閱讀。 對比度（PCS）：條碼符號的光學(xué)指標(biāo)，PSC值越大則條碼的光學(xué)特性越好。 PCS=（RL-RD）/RL100% （RL：條的反射率 RD：空的反射率） 條

5、高: 構(gòu)成條碼字符的條的二維尺寸中的縱向尺寸。 條寬: 構(gòu)成條碼字符的條的二維尺寸中的橫向尺寸 空寬: 構(gòu)成條碼字符的空的二維尺寸中的橫向尺寸,條寬比: 條碼中最寬條與最窄條的寬度比 條碼長度: 從條碼起始符前緣到終止符后緣的長度 長高比: 條碼長度與條高的比 條碼密度:單位長度的條碼所表示的字符個數(shù) 雙向條碼：條碼的兩段都可以作為掃描起點的條形碼。 中間分隔符：在條碼符號中，位于兩個相鄰的條碼符號之間且不代表任何信息的空。 連續(xù)性條碼：在條碼字符中，兩個相鄰的條碼字符之間沒有中間分隔符的條碼。 非連續(xù)性條碼：在條碼字符中，兩個相鄰的條碼字符之間存在中間分隔符的條碼。,6.4條碼識別系統(tǒng)的構(gòu)成

6、與工作原理,6.4.1條形碼掃描儀 在實際應(yīng)用中，掃描器的種類很多，但按掃描方式分類，掃描器可分成兩類，即固定光束式和移動光束式。 所謂固定光束式，又稱接觸式掃描儀，就是指掃描器的光束是相對固定的，靠手動和接觸條形碼符號才能讀取條形碼符號信息。圖6- 是固定光束式光筆掃描器結(jié)構(gòu)示意圖。,電荷耦合掃描儀 以CCD作為掃描器探頭，簡稱CCD （Charge Coupled Device）掃描器。,激光掃描儀,原理為：手持式激光掃描儀通過一個激光二極管發(fā)出一束光線，照射到一個旋轉(zhuǎn)的棱鏡或來回擺動的鏡子上，反射后的光線穿過閱讀窗照射到條碼表面，光線經(jīng)過條或空的反射后返回閱讀器，由一個鏡子進(jìn)行采集、聚焦

7、，通過光電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成電信號，該信號將通過掃描期或終端上的譯碼軟件進(jìn)行譯碼。,優(yōu)點：激光掃描儀可以很杰出的用于非接觸掃描，通常情況下，在閱讀距離超過30cm時激光閱讀器是唯一的選擇；激光閱讀條碼密度范圍廣，并可以閱讀不規(guī)則的條碼表面或透過玻璃或透明膠紙閱讀，因為是非接觸閱讀，因此不會損壞條碼標(biāo)簽；因為有較先進(jìn)的閱讀及解碼系統(tǒng)，首讀識別成功率高、識別速度相對光筆及CCD更快，而且對印刷質(zhì)量不好或模糊的條碼識別效果好；誤碼率極低（僅約為三百萬分之一）；激光閱讀器的防震防摔性能好，如：Symbol LS4000系列的掃描儀，可1.5米水泥地防摔。,激光掃描儀,缺點：激光掃描儀的唯一的缺點是它的價格相

8、對較高，但如果從購買費用與使用費用的總和計算，與CCD閱讀器并沒有太大的區(qū)別。,激光掃描儀,6.4.2放大整形電路,由光電轉(zhuǎn)換器輸出的與條形碼的條和空相應(yīng)的電信號一般僅10多mV，不能直接使用，因而先要將光電轉(zhuǎn)換器輸出的電信號送放大器放大。放大后的電信號仍然是一個模擬電信號，為了避免有條形碼中的疵點和污點導(dǎo)致的錯誤信號，在放大電路后需要加一整形電路，把模擬電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字電信號，以便計算機(jī)系統(tǒng)能準(zhǔn)確判讀條形碼。,6.4.3譯碼器、接口電路、計算機(jī)系統(tǒng),譯碼器的作用是將整形電路所得的脈沖數(shù)字信號譯成數(shù)字、字符信息。它通常由微處理器和相應(yīng)的硬件組成，它通過識別起始、終止字符來判別出條形碼符號的碼制

9、及掃描方向，通過測量脈沖數(shù)字電信號中0、1的數(shù)目來判別出條和空的數(shù)目，通過測量0、1信號持續(xù)的時間來判別條和空的寬度，這樣便得到了被辨讀的條形碼符號的條和空的數(shù)目及相應(yīng)的寬度和所用碼制。根據(jù)碼制所對應(yīng)的編碼規(guī)則，便可將條形碼符號轉(zhuǎn)換稱相應(yīng)的數(shù)字、字符信息。通過接口電路送給計算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與管理，便完成了條形碼辨讀的整個過程。,6.5編碼（代碼）與條碼的區(qū)別,交叉二五碼,交叉二五碼，即ITF(Interleaved Two of Five Code),他是黑條和白空都參加編碼的一種碼制，它的相鄰字符符號分別由交叉排列的五個黑條和五個白空按下表 所示的規(guī)則表示“0至9”十個阿拉伯?dāng)?shù)字。,交叉

10、二五碼,6.6條碼的編碼規(guī)則與碼制,6.6.1編碼規(guī)則 唯一性：同種規(guī)格同種產(chǎn)品對應(yīng)同一個產(chǎn)品代碼，同種產(chǎn)品不同規(guī)格應(yīng)對應(yīng)不同的產(chǎn)品代碼。根據(jù)產(chǎn)品的不同性質(zhì)，如：重量、包裝、規(guī)格、氣味、顏色、形狀等等，賦予不同的商品代碼。 永久性：產(chǎn)品代碼一經(jīng)分配，就不再更改，并且是終身的。當(dāng)此種產(chǎn)品不再生產(chǎn)時，其對應(yīng)的產(chǎn)品代碼只能擱置起來，不得重復(fù)起用再分配給其它的商品。 無含義：為了保證代碼有足夠的容量以適應(yīng)產(chǎn)品頻繁的更新?lián)Q代的需要，最好采用無含義的順序碼。,6.6條碼的編碼規(guī)則與碼制,6.6.2碼制 碼制即指條碼條和空的排列規(guī)則，常用的一維碼的碼制包括：EAN碼、39碼、交叉25碼、UPC碼、128碼、

11、93碼，及Codabar（庫德巴碼）等。但國際上通用的標(biāo)準(zhǔn)只有三個，我國也相應(yīng)地制訂了國家標(biāo)準(zhǔn)。,EAN條碼,EAN條碼符號標(biāo)準(zhǔn)版的結(jié)構(gòu),前綴碼 制造廠商代碼 商品代碼 交驗碼 ,在EAN碼中一個模塊的寬度為0.33mm。,EAN碼的編碼規(guī)則 EAN標(biāo)準(zhǔn)碼的尺寸 寬：全部37.29mm 條碼31.35mm 長：數(shù)據(jù)符條碼22.85/23.18mm 起始符/分隔符/終止符24.50mm 全部26.26mm 放大倍數(shù)：0.8 2,EAN條碼,EAN條碼,EAN碼校驗位的計算方法 從代碼位置序號2開始，所有偶數(shù)位的數(shù)字代碼求和為a。 將上步中的a乘以3為a。 從代碼位置序號3開始，所有奇數(shù)位的數(shù)字代

12、碼求和為b。 將a和b相加為c。 取c的個位數(shù)d。 用10減去d即為校驗位數(shù)值。,6.7條形碼的優(yōu)點,A輸入速度快：鍵盤輸入，一個每分鐘打90個字的打字員1.6秒可輸入12個字符或字符串，而使用條碼，做同樣的工作只需0.3秒，速度提高了5倍。并且能實現(xiàn)“即時數(shù)據(jù)輸入”。 B可靠性高：鍵盤輸入數(shù)據(jù)出錯率為三百分之一，利用光學(xué)字符識別技術(shù)出錯率為萬分之一，而采用條碼技術(shù)誤碼率低于百萬分之一。 C采集信息量大：利用傳統(tǒng)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(shù)千個字符的信息，并有一定的自動糾錯能力。,6.7條形碼的優(yōu)點,D靈活實用：條碼標(biāo)識既可以作為一種識別手段單獨使用，也可以和有關(guān)

13、識別設(shè)備組成一個系統(tǒng)實現(xiàn)自動化識別，還可以和其他控制設(shè)備聯(lián)接起來實現(xiàn)自動化管理。同時，在沒有自動識別設(shè)備時，也可實現(xiàn)手工鍵盤輸入。 E.經(jīng)濟(jì)便宜。與其它自動化識別技術(shù)相比較，推廣應(yīng)用條碼技術(shù)，所需費用較長低。 F.自由度大。識別裝置與條碼標(biāo)簽相對位置的自由度要比OCR大得多。條碼通常只在一維方向上表達(dá)信息，而同一條碼上所表示的信息完全相同并且連續(xù)，這樣即使是標(biāo)簽有部分缺欠，仍可以從正常部分輸入正確的信息。 G.設(shè)備簡單。條碼符號識別設(shè)備的結(jié)構(gòu)簡單，操作容易，無需專門訓(xùn)練。 H.易于制作。條碼標(biāo)簽易于制作，對印刷技術(shù)設(shè)備和材料無特殊要求。,6.9 一維條形碼與二維條形碼區(qū)別的區(qū)別,6.10二維條碼的分類,1. 線性堆疊式二維碼 是在一維條碼編碼原理的基礎(chǔ)上，將多個一維碼在縱向堆疊而產(chǎn)生的。典型的碼制如：Code 16K、Code 49、PDF417等。 2. 矩陣式二維碼 是在一個矩形空間通過黑、白像素在矩陣中的不同分布進(jìn)行編碼。典型的碼制如： Aztec、Maxi Code、QR Code、 Data Matrix