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条码概述

条形码是由美国的N.T.Woodland在1949年首先提出的.近年来,随着计算机应用的不断普及,条形码的应用得到了很大的发展.条形码可以标出商品的生产国、制造厂家、商品名称、生产日期、图书分类号、邮件起止地点、类别、日期等信息,因而在商品流通、图书管理、邮电管理、银行系统等许多领域都得到了广泛的应用。条形码是由宽度不同、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.即条形码是一组粗细不同,按照一定的规则安排间距的平行线条图形.常见的条形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。

条码发展历史

最早被打上条形码的产品是箭牌口香糖。条形码技术最早产生在风声鹤唳的二十世纪二十年代,诞生于威斯汀豪斯(Westinghouse)的实验室里。一位名叫约翰·科芒德(John Kermode) 性格古怪的发明家“异想天开”地想对邮政单据实现自动分检,那时候对电子技术应用方面的每一个设想都使人感到非常新奇。

他的想法是在信封上做条码标记,条码中的信息是收信人的地址,就象今天的邮政编码。为此科芒德发明了最早的条码标识,设计方案非常的简单(注:这种方法称为模块比较法),即一个“条”表示数字“1”,二个“条”表示数字“2”,以次类推。然后,他又发明了由基本的元件组成的条码识读设备:一个扫描器(能够发射光并接收反射光);一个测定反射信号条和空的方法,即边缘定位线圈;和使用测定结果的方法,即译码器。

科芒德的扫描器利用当时新发明的光电池来收集反射光。“空”反射回来的是强信号,“条”反射回来的是弱信号。与当今高速度的电子元器件应用不同的是,科芒德利用磁性线圈来测定“条”和“空”。就象一个小孩将电线与电池连接再绕在一颗钉子上来夹纸。科芒德用一个带铁芯的线圈在接收到“空”的信号的时候吸引一个开关,在接收到“条”的信号的时候,释放开关并接通电路。因此,最早的条码阅读器噪音很大。开关由一系列的继电器控制,“开”和“关”由打印在信封上“条”的数量决定。通过这种方法,条码符号直接对信件进行分检。

此后不久,科芒德的合作者道格拉斯·杨(Douglas Young),在科芒德码的基础上作了些改进。

科芒德码所包含的信息量相当的低,并且很难编出十个以上的不同代码。而杨码使用更少的条,但是利用条之间空的尺寸变化,就象今天的UPC条码符号使用四个不同的条空尺寸。新的条码符号可在同样大小的空间对一百个不同的地区进行编码,而科芒德码只能对十个不同的地区进行编码。

直到1949年的专利文献中才第一次有了诺姆·伍德兰(Norm Woodland)和伯纳德·西尔沃(Bernard Silver)发明的全方位条形码符号的记载,在这之前的专利文献中始终没有条形码技术的记录,也没有投入实际应用的先例。诺姆·伍德兰和伯纳德·西尔沃的想法是利用科芒德和杨的垂直的“条”和“空”,并使之弯曲成环状,非常象射箭的靶子。这样扫描器通过扫描图形的中心,能够对条形码符号解码,不管条形码符号方向的朝向。

在利用这项专利技术对其进行不断改进的过程中,一位科幻小说作家艾萨克·阿西莫夫(Isaac Azimov)在他的《赤裸的太阳》(The Naked Sun)一书中讲述了使用信息编码的新方法实现自动识别的事例。那时人们觉得此书中的条形码符号看上去象是一个方格子的棋盘,但是今天的条形码专业人士马上会意识到这是一个二维矩阵条形码符号。虽然此条形码符号没有方向、定位和定时,但很显然它表示的是高信息密度的数字编码。

直到1970年Iterface Mechanisms公司开发出“二维码”之后,才有了价格适于销售的二维矩阵条码的打印和识读设备。那时二维矩阵条形码用于报社排版过程的自动化。二维矩阵条形码印在纸带上,由今天的一维CCD扫描器扫描识读。CCD发出的光照在纸带上,每个光电池对准纸带的不同区域。每个光电池根据纸带上印刷条码与否输出不同的图案,组合产生一个高密度信息图案。用这种方法可在相同大小的空间打印上一个单一的字符,作为早期科芒德码之中的一个单一的条。定时信息也包括在内,所以整个过程是合理的。当第一个系统进入市场后,包括打印和识读设备在内的全套设备大约要5000美元。

此后不久,随着LED(发光二极管)、微处理器和激光二极管的不断发展,迎来了新的标识符号(象征学)和其应用的大爆炸,人们称之为“条码工业”。今天很少能找到没有直接接触过即快又准的条形码技术的公司或个人。由于在这一领域的技术进步与发展非常迅速,并且每天都有越来越多的应用领域被开发,用不了多久条形码就会像灯泡和半导体收音机一样普及,将会使我们每一个人的生活都变得更加轻松和方便。

条码原理

由于不同颜色的物体,其反射的可见光的波长不同,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,所以当条形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形码上时,反射光经凸透镜2聚焦后,照射到条码扫描器的光电转换器上,于是光电转换器接收到与白条和黑条相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条码扫描器的放大整形电路.白条、黑条的宽度不同,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形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送放大器放大.放大后的电信号仍然是一个模拟电信号,为了避免由条形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电信号,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形码符号的码制及扫描方向;通过测量脉冲数字电信号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.这样便得到了被辩读的条形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,条码扫描器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,便完成了条形码辨读的全过程.

为了阅读出条形码所代表的信息,需要一套条形码识别系统,它由条形码扫描器、放大整形电路、译码接口电路和计算机系统等部分组成(如图):

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条码优势

1.可靠准确:
有资料可查键盘输入平均每300个字符一个错误,而条码输入平均每15000个字符一个错误,如果加上校验为位出错率是千万分之一;
2.数据输入速度快:
键盘输入,一个每分钟打90个字的打字员1.6秒可输入12个字符或字符串,而使用条码,做 同样的工作只需0.3秒,速度提高了5倍;
3.经济便宜:
与其它自动化识别技术相比较,推广应用条码技术,所需费用较长低;
4.灵活、实用:
条码符号作为一种识别手段可以单独使用,也可以和有关设备组成识别系统实现自动化识别,还 可和其他控制设备联系起来实现整个系统的自动化管理。同时,在没有自动识别设备时,也可实现手工键盘输入;
5.自由度大:
识别装置与条码标签相对位置的自由度要比OCR大得多。条码通常只在一维方向上表达信息,而同一 条码上所表示的信息完全相同并且连续,这样即使是标签有部分缺欠,仍可以从正常部分输入正确的信息;
6.设备简单:
条码符号识别设备的结构简单,操作容易,无需专门训练;
7.易于制作:
可印刷,称作为“可印刷的计算机语言”。条码标签易于制作,对印刷技术设备和材料无特殊要求。

条码编码及生成

条码根据应用场景分可分为内部码和外部码,内部码主要用于企业内部,外部码用在货品物流和商品流通。

内部码的生成一般根据管理或系统需要来编码,包括单品条码、批次条码、产品条码,分别用于标识唯一单品、标识一批物品、标识一类物品,其编码规则可采用物品特性、生产日期、流水号等组成。内部码一般需要应用系统支持,它一般只是作为一个唯一ID,由应用系统根据编码规则自动或手工录入生成,同时应用系统记录条码对应的物品其他信息,包括供应商、品名、状态、规格等信息,这样通过扫描条码就能带出其背后代表的丰富信息,以便做更多应用功能。

外部码一般有产品包装条码和商品码,产品包装条码用在物流环节扫描、商品条码用在商场零售扫描。外部条码一般要根据通用规则编制,特别是商品条码需要向国家物品编码中心申请,有固定的规则。

条码标签打印

条码打印就是条码标签的打印,需要用到打印机,一般采用条码打印机来打印,一些特殊的场景也可以用普通办公用打印机打印(标签样式有所限制)。条码打印机是一种专用的打印机条形码打印机和普通打印机的最大的区别就是,条形码打印机的打印是以热为基础,以碳带为打印介质(或直接使用热敏纸)完成打印,这种打印方式相对于普通打印方式的最大优点在于它可以在无人看管的情况下实现连续高速打印。它所打印的内容一般为企业的品牌标识、序列号标识、包装标识、条形码标识、信封标签、服装吊牌等。常见的条码打印机有固定式打印机、桌面型条码机、便携式条码打印机等,用在不同的应用场合。

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条码扫描器

条码扫描器(Barcode Scanner),称为条码阅读器、条码扫描枪、条形码扫描器、条形码扫描枪及条形码阅读器。它是用于读取条码所包含信息的阅读设备,利用光学原理,把条形码的内容解码后通过数据线或者无线的方式传输到电脑或者别的设备。广泛应用于超市、物流快递、图书馆等扫描商品、单据的条码

条码扫描器可分为一维、二维条码扫描器。条码扫描器的结构通常为以下几部分:光源、接收装置、光电转换部件、译码电路、计算机接口。扫描枪的基本工作原理为:由光源发出的光线经过光学系统照射到条码符号上面,被反射回来的光经过光学系统成像在光电转换器上,经译码器解释为计算机可以直接接受的数字信号。除一、二维条码扫描器分类,还可分类为:CCD、全角度激光和激光手持式条码扫描器。 条码扫描器也可分为手持式条码扫描器、小滚筒式条码扫描器、平台式条码扫描器。

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条码采集器

条码采集器Barcode Hand Terminal),又称盘点机、掌上电脑。它是将条码扫描装置与数据终端一体化,带有电池可离线操作的终端电脑设备。具备实时采集、自动存储、即时显示、即时反馈、自动处理、自动传输功能。为现场数据的真实性、有效性、实时性、可用性提供了保证。其具有一体性、机动性、体积小、重量轻、高性能,并适于手持等特点。

条码采集器按处理方式分为两类:在线式数据采集器和批处理式数据采集器。按产品性能分为:手持终端、无线型手持终端、无线掌上电脑、无线网络设备。

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条码应用

条码应用领域很广,涉及仓管物流、生产制造、办公自动化、资产管理及追踪、食品安全溯源、医疗卫生及监管码、图书管理、商场管理、血库管理、邮电管理、海关报关单管理等生活、工业、商业各领域。

1、物料管理:
现代化生产物料配套的不否协调极大地影响了产品生产效率,杂乱无序的物料仓库、复杂的生产备料及采购计划的执行几乎是每个企业所遇到的难题。条码技术的解决思想:
(1)、通过将物料编码、并且打印条码标签。不仅便于物料跟踪管理,而且也有助于做到合理的物料库存准备,提高生产效率,便于企业资金的合理运用。对采购的生产物料按照行业及企业规则建立统一的物料编码从而杜绝因物料无序而导致的损失和混乱。
(2)、对需要进行标识的物料打印其条码标,以便于在生产管理中对物料的单件跟踪,从而建立完整的产品档案。
(3)、利用条码技术、对仓库进行基本的进、销、存管理。有效的降低库存成本。
(4)、通过产品编码,建立物料质量检验档案,产生质量检验报告,与采购定单挂钩建立对供应商的评价。

2、生产管理:
条码生产管理是产品条码应用的基础,它建立产品识别码。在生产中应用产品识别码监控生产,采集生产测试数据,采集生产质量检查数据,进行产品完工检查,建立产品识别码和产品档案。有序的安排生产计划,监控生产及流向,提高产品下线合格率。
(1)、制定产品识别码格式。根据企业规则和行业规则确定产品识别码的编码规则,保证产品规则化、唯一标识。
(2)、建立产品档案:通过产品标识条码在生产线上对产品生产进行跟踪,并采集生产产品的部件、检验等数据作为产品信息,当生产批次计划审核后建立产品档案。
(3)、通过生产线上的信息采集点来控制生产的信息。
(4)、通过产品标识码条码在生产线采集质量检测数据,以产品质量标准为准绳判定产品是否合格,从而控制产品在生产线上的流向及是否建立产品档案。打印合格证。

3、生产线自动控制:
现代大生产日益计算机化和信息化,自动化水平不断提高,生产线自动控制系统要正常运转,条码技术的应用就成为不可或缺的了。因为现代产品性能日益先进,结构日益复杂,零部件数量和种类众多,传统的人工操作既不经济也不可能。例如一辆汽车要由成千上万个零部件装配而成,不同型号、款式,所需要的零部件的品种和数量也不同,而且不同型号、款式的汽车往往要在同一条生产线上装配,如果使用条码技术对每一个零部件进行在线控制,就能避免差错、提高效率、确保生产顺利进行。使用条码技术成本低廉,只需先对进入生产线的物品赋码,在生产过程中通过安装于生产线的条码识读设备,获取物流信息,从而随时跟踪生产线上每一个物流的情况,形成自动化程度高的电子车间。

4、商业信息系统(POS系统):
目前条码技术应用最为广泛的领域是商业自动化管理,即建立商业POS(point of sale)系统,利用现金收款机作为终端机与主计算机相联,借助于识读设备为计算机录入商品上的条码符号,计算机从数据库中自动查寻对应的商品信息,显示出商品名称、价格、数量、总金额,反馈给现金收款机开出收据,迅速准确地完成结算过程,从而节省顾客购买结算时间,更为重要的是它使商品零售方式发生了巨大的变革,由传统的封闭柜台式销售变为开架自选销售,大大便利了顾客采购商品;同时计算机还可根据购销情况对货架上各类商品的数量、库存进行处理,及时提出进、销、存、退的信息,供商家及时掌握购销行情和市场动态,提高竞争力,增加经济效益;对于商品制造商来说则可以及时了解产品销售情况,及时调整生产计划,生产适销对路的商品。

5、仓储配送系统:
仓储配送是产品流通的重要环节。下面就以仓储配送作业为例介绍条形码技术的具体应用。以美国最大的百货公司Wal-Mart为例,在全美有25个规模很大的配送中心,一个配送中心要为100多家零售店服务,日处理量约为20多万个纸箱。每个配送中心分三个区域:收货区、拣货区和发货区。在收货区,一般用叉车卸货。先把货堆放到暂存区,工人手持扫描器分别识别运单上和货物上的条形码,确认匹配无误才能进一步处理,有的要人库,有的则要直接发送到发货区;在拣货区,计算机在半夜打印出隔天需要向零售店发运的纸箱的条形码标签。白天,拣货员将条码贴到空箱上,然后用手持式扫描器识读。根据读取的信息,计算机随即发出拣货指令。当拣货员完成该货位的拣货作业后,按下完成按钮,计算机就会更新其数据库。装满货品的纸箱经封箱后被运到自动分拣机,用全方位扫描器识别纸箱上的条形码后,什算机指令拨叉机构把纸箱包人相应的装车线,以便集中装车运往指定的零售店。

6、仓库管理系统
仓库管理无论在工业、商业,还是物流配送业里都是重要的环节。现代仓储管理所要面对的产品数量、种类和进出仓频率都大为增加,继续原有的人工管理不仅成本昂贵,而且难以为继,尤其是对一些有保质期控制的产品的库存管理,库存期不能超过保质期,必须在保质期内予以销售或进行加工生产,否则就有可能因其变质而遭受损失。人工管理往往难以真正做到按进仓批次在保质期内先进先出。利用条码技术,这一难题就迎刃而解,只需在原材料、半成品、成品入仓前先进行赋码,进出仓时读取物品上的条码信息,从而建立仓储管理数据库,并提供保质期预警查询,使管理者可以随时掌握各类产品进出仓和库存情况,及时准确地为决策部门提供有力的参考。

7、自动分拣系统:
现代社会物品种类繁多,物流量庞大,分拣任务繁重,例如邮电业、批发业和物流配送业,人工操作越来越不能适应分拣任务的增加,利用条码技术实行自动化管理就成为时代的要求了。运用条码技术对邮件、包裹、批发和配送的物品等进行编码,通过条码自动识别技术建立自动分拣系统,就可大大提高工作效率,降低成本。如邮政运输局是我国最早配备自动分拣系统的单位之一,该系统的流程是:在投递窗口将各类包裹的信息输入计算机,条码打印机按照计算机的指令自动打印条码标签,贴在包裹上,然后通过输送线汇集到自动分拣机上,自动分拣机通过全方位的条码扫描器,识读、鉴别包裹,并将它们分拣到相应的出口溜槽,这样可以大大提高工作效率,降低成本,减少差错。在配送方式和仓库出货时,采用分货、拣选方式,需要快速处理大量的货物,利用条码技术便可自动进行分货拣选,并实现有关的管理。其过程如下:中心接到若干个配送订货要求,将若干订货汇总,每一品种汇总成批后,按批发出所在条码的拣货标签,拣货人员到库中将标签帖于每件商品上,自动分拣。分货机始端的扫描器对处于运动状态分货机上货物扫描,一方面是确认所拣出货物是否正确,另一方面是识读条码上用户标记,指令商品在确定的分支分流,到达各用户的配送货位,完成分货拣选作业。

8、售后服务系统:
一般来说,大件商品或一些耐用消费品,其售后服务往往决定着其市场销售情况和市场占有率。因此对此类商品的生产者来说,搞好客户管理和售后服务尤显重要。利用条码进行客户管理和售后服务管理不仅简便易行,而且成本低廉,厂商只需在产品出厂前进行赋码,各代理商、分销商在销售时读取产品上的条码,向厂商及时反馈产品流通的信息和客户信息,建立客户管理和售后服务管理系统,随时掌握产品的销售状况和市场信息,为厂商及时进行技术革新和花色品种更新,生产适销对路的商品提供可靠的市场依据。可见,以条码这种标准标识“语言”为基础的自动识别技术,大大提高了数据采集和识别的准确性和速度,并可实现过程中的计算意义,实现了物流的高效率运作。

9、条码在ERP的应用:
现代是信息化时代,信息管理对企业的产、供、销等环节起着至关重要的作用。有效的ERP系统的高效信息管理,帮助企业快速提高管理效率和管理水平,从容应对不停变化的市场需求,大力提高顾客的满意度,发挥出ERP系统管理的最大效能。在信息化管理中,除了ERP系统在财务上的应用,条形码的技术发展至关重要,原先由简单的条形码标签,能实现商品的归类和统计能功用,为销售工作带来非常大的便利。条形码技术代替人工记录信息,能保障信息录入和采集的准确性,便于企业的采购、库存和销售管理,帮助企业大力地释放生产力,有效地提高管理水平。条形码发展到如今,技术也在突飞猛进,原先采用的是PDA机,现在可采用PAD机(利用内置摄像头扫描采集信息),还有更远距离扫描的RFID技术。相对来说,PDA机和PAD机,价格低廉,普及情度高,企业和商家使用比较广泛。而RFID技术,建置成本高,未能得到广泛的普及。 条形码技术在ERP系统中应用,主要帮助企业打造从终端到源头、从订货到门店的全程信息化通道。

10、条码在手机扫描的应用:
条码识别”是利用手机识读二维码图像的。可利用手机的拍照功能获取包含特定信息的二维码图像,并通过软件进行解码,而触发手机上网、名片识读等多种关联操作。 二维条码可以印刷在报纸、杂志、广告、图书、包装以及个人名片等多种载体上,用户通过手机摄像头扫描条形码或输入二维码下面的号码、关键字即可实现快速手机上网,快速便捷地浏览网页、下载图文、音乐、视频、获取优惠券、参与抽奖、了解企业产品信息,而省去了在手机上输入URL的繁琐过程,实现一键上网。同时,还可以方便地用手机识别和存储名片、自动输入短信,获取公共服务(如天气预报),实现电子地图查询定位、手机阅读等多种功能。随着3G的到来,二维码可以为网络浏览、下载、在线视频、网上购物、网上支付等提供方便的入口。条码扫描应用为用户使用手机上网提供了极大便利,省去了输入URL的麻烦,可一次按键即快速进入自己想看的网页,大大提高了上网的便利性。此外,条码识别应用也为平面媒体、增值服务商和企业提供了一个与用户随时随地沟通的方式。条码识别的上网应用旨在进一步为用户提供便捷、高质量的移动互联网服务,同时打造有中国特色的手机二维码产业链,为企业和行业应用开辟空间。中国移动正在大力推动手机厂商对条码识别软件进行手机出厂预装。手机二维码与手机菜单、搜索引擎并称为手机上网三大入口,我们的使命就是让用户在任何地点、通过任何媒体、获取任何内容;同时通过这种平台服务,为媒体、企业、品牌创造价值。

如您存在条形码应用及技术相关疑惑,请随与咨询白绿蓝信息科技

 
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