简析条码技术

陈银凤

（内蒙古财经大学 计算机信息管理学院，内蒙古 呼和浩特 010070）

经常在一些日用品、书籍、刊物上，人们可以看到上面印有一面醒目的黑色条纹或贴有印着一排黑色条纹的纸条，这就是条码。

条码是由宽度不同、反射率不同的条和空，按照一定的编码规则（码制）编制成的，用以表达一组数字或字母符号信息的图形标识符，即条码是一组粗细不同，按照一定的规则安排间距的平行线条图形。常见的条码是由反射率相差很大的黑条（简称条）和白条（简称空）组成的[1]，如图1所示。

图1 条码示例

1 条码的发展

条码技术诞生于20世纪40年代。20世纪40年代后期，美国乔·伍德兰德和贝尼·西尔佛两位工程师就开始研究用条码表示食品项目以及相应的自动识别设备，并于1949年获得美国专利。

1970年，美国超级市场AdHoc委员会制定了通用商品代码——UPC代码。UPC商品条码首先在杂货零售业中试用，这为以后该码制的统一和广泛采用奠定了基础。次年，布莱西公司研制出“布莱西码”及相应的自动识别系统，用于库存验算。这是条码技术第一次在仓库管理系统中应用。1972年，莫那奇·马金等人研制出库德巴码，至此美国的条码技术进入新的发展阶段。1976年，美国和加拿大在超级市场上成功地使用了UPC商品条码应用系统。1977年，欧洲共同体在12位的UPC-A商品条码的基础上，开发出与UPC-A商品条码兼容的欧洲物品编码系统，简称EAN系统，正式成立了欧洲物品编码协会，简称EAN。到1981年，由于EAN组织已发展成为一个国际性组织，改称为“国际物品编码协会”，简称EAN International。1991年4月，中国物品编码中心代表我国加入国际物品编码协会EAN[2]。

2 条码技术的特点

条码技术是电子与信息科学领域的高新技术，所涉及的技术领域较广，是多项技术相结合的产物。条码作为一种图形识别技术与其它识别技术相比，有以下一些特点。

（1）输入速度快，出错率低，采集信息量大：用条码识别技术采集数据特别快，而且准确，出错率低。借助条码扫描仪在不到一秒钟的时间就可以记录产品代码、批号、发票数据、订单编号和其他信息。利用传统的一维条码一次可采集几十位字符的信息，二维条码更可以携带数千个字符的信息。与键盘输入相比，条码输入的速度是键盘输入的5倍，并能实现即时数据采集和输入。研究发现，键盘输入平均每300个字符一个错误，出错率为三百分之一；利用光学字符识别技术平均10 000个字符一个错误，出错率为万分之一；而条码输入平均每15 000个字符一个错误，如果加上校验位，出错率是千万分之一[3]。

（2）灵活实用：条码标识既可以作为一种识别手段单独使用，也可以和有关识别设备组成一个系统实现自动化识别，还可以和其他控制设备联接起来实现自动化管理。条码符号识别设备的结构简单，操作容易，无需专门训练。

（3）成本较低，有完善的标准体系：条码标签制作成本较低，对设备和材料没有特殊要求，其成本主要是印制条码的纸张和油墨，且识别设备操作容易，不需要特殊培训。由于条码已在全球广泛应用，因此已有完善的标准体系。

3 条码的识别原理

要有一套条码识别系统，才能读出条码所表示的信息。条码识别系统由条码扫描器、放大整形电路、译码接口电路和计算机系统等共同构成。

由于颜色相异的物体，其反射可见光的波长不同，白色物体能反射各种波长的可见光，黑色物体则吸收各种波长的可见光，所以当条码扫描器光源发出的光经光阑及凸透镜1后，照射到黑白相间的条码上时，反射光经凸透镜2聚焦后，照射到光电转换器，于是光电转换器接收到与条和空相对应的强弱不同的反射光信号，并转换成相应的电信号输出到放大整形电路。由于条、空的宽度不同，相应的电信号持续时间长短也不同。但是，由光电转换器输出的与条码的条和空相应的电信号一般仅10mv左右，不能直接使用，因而先要将光电转换器输出的电信号传送到放大器进行放大。放大后的电信号仍然是一个模拟信号，为了避免由条码中的疵点和污点导致错误信号，在放大电路后需加一整形电路，把模拟信号转换成数字信号，以便计算机系统能准确判读。

整形电路的脉冲数字信号经译码器译成数字、字符信息。它通过识别起始、终止字符来判别出条码符号的码制及扫描方向；通过测量脉冲数字信号0、1的数目来判别出条和空的数目；通过测量0、1信号持续的时间来判别条和空的宽度。这样便得到了被读取的条码符号的条和空的数目及相应的宽度和所用码制，根据码制所对应的编码规则，便可将条形符号换成相应的数字、字符信息，通过接口电路送给计算机系统进行数据处理与管理。

4 条码的分类

条码按照不同的分类方法、不同的编码规则可以分成许多种，主要是依据条码的编码结构和条码的性质来决定。例如，按照条码的长度分为定长和非定长条码；按照排列方式分为连续型和非连续型条码；按照校验方式分为自校验和非自校验型条码等。

条码还可以分为一维条码（即传统条码）和二维条码。一维条码按照应用可分为商品条码和物流条码。商品条码包括EAN码和UPC码，物流条码包括128码、ITF码、39码、库德巴码等。二维条码可分为行排式二维条码和矩阵式二维条码[2]。

5 条码的应用

随着供应链不断发展，在其管理过程中，尤其对数据采集的准确性要求很高，若采用手工方式，因为人有主观性，错误的概率会较大。如果采用条码作为信息的载体，不但可以有效避免人工输入可能出现的失误，大大提高入库、出库、制单、验货、盘点的效率，而且兼有配送识别、服务识别等功能，还可以在不便联网的情况下实现脱机管理。

（1）生产过程管理。在生产过程中，需要对产品的生产过程进行跟踪。首先，由生产管理部门下达生产任务单，任务单跟踪相应的产品进行流动。在每一生产环节开始时，用生产线终端的识读器扫描任务单上的条码，更改数据库中的产品状态。产品下线包装时，打印并粘贴产品的信息条码。

（2）库存管理。在条码技术日益成熟的条件下，使用条码对仓库内部进行管理，来提高仓储管理的效率。对仓库的到货检验、入库、出库、调拨、移库移位、库存盘点、出库消耗等各个作业环节的数据进行自动化的数据采集，保证仓库管理各个作业环节数据输入的效率和准确性，确保企业及时准确地掌握库存的真实数据，合理保持和控制企业库存。通过科学的编码，还可方便地对物品的批次、使用状况等进行管理。

（3）配送管理。条码在配送管理中具有重要的意义。配送前将配送货品资料和客户订单资料下载到移动终端中，到达配送客户后，打开移动终端，调出客户相应的订单，然后根据订单情况挑选货物并验证其条码标签，确认配送完一个客户的货物后，移动终端可以自动校验配送的情况，并做出相应的提示。

（4）邮电通讯。邮件的分拣、登单是非常繁重的工作，占用了邮电职工的绝大部分工作量。在邮件上贴上或印制上条码符号，就能用条码阅读设备输入相应的信息，实施分拣、登单的自动化管理。

（5）交通运输。国际运输协会已做出规定，物品的包装上必须贴上条码符号，以便所运物品进行自动化统计管理，并利用条码技术来实时采集数据。现在很多不断发展的物流企业就是采用条码技术进行信息的采集。

（6）零售。零售业中早已开始使用条码技术。如经常光顾超市，可以看到现在所有超市中的商品上都有条码，在收款台通过条码识别器扫描商品条码，所有购买的商品的相关信息会自动读入电脑，大大简化收银员的操作。

6 结束语

总之，随着自动化管理的日益普及和深化，条码技术的开发和利用必将更深入的发展。面对机遇和挑战，条码生产者和使用者应把握时机，及时创新条码技术。目前在我国推广应用条码技术已有一定的物质基础，条码技术的应用对开发我国物品标识系统，使其规范化、标准化，并实现与国际标准兼容，促进国内商品经济的繁荣，增强中国产品在国际市场的竞争力具有深远的意义。

[1] 靳晋.浅谈条码技术[J].硅谷，2011(1):39.

[2] 祝凌曦.电子商务物流管理[M].北京：人民邮电出版社，2008:90-97.

[3] 李南.激光条码识别技术的应用优势与面临的挑战[J].激光，2010,31(1):53-54.