一维条形码技术

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* EAN-13 码 EAN-13 码是按照“模块组合法”进行编码的。它的符号结构由八部分组成。 符号结构 左侧空白区 起始符 左侧数据符 中间分隔符 右侧数据符 校验符 终止符 右侧空白区 模块数
EAN-13 码由 13 位数字组成。根据 EAN 规范,这 13 位数字分别赋予了不同的含义。
厂商识别代码由 7-9 位数字组成,用于对厂商的唯一标识。厂商代码是各国的 EAN 编码组织 在 EAN 分配的成员前缀码(X13,X12,X11)的基础上分配给厂商的代码。前缀码是标识 EAN 所属成员的代码,由 EAN 统一管理和分配,以确保前缀码在国际范围内的唯一性。商品项目 代码由 5~3 位数字组成,用以标识商品的代码。商品项目代码由厂商自行编码。在编制商品 项目代码时,厂商必须遵守商品编码的基本原则:对同一商品项目的商品必须编制相同的商 品项目代码;对不同的商品项目必须编制不同的商品项目代码;保证商品项目与其标识代码 一一对应,即一个商品项目只有一个代码,一个代码只标识一个商品项目。校验码用以校验 代码的正误,是由一位数字组成。校验码是根据条码字符的数值按一定的数学算法计算得出 的,计算的步骤如下:
一维条码技术
AIDC 技术中最古老最成熟的技术就是条码技术,它也是 AIDC 技术中应用最广泛和最成功的 技术。我们从超级市场上买回来的果品、蜂蜜等,果品箱、蜂蜜罐上肯定会有编码,不管是 超级市场自己编的条码,还是商品制造者商标上的条码。实际上,条码的种类是很多的,已 知的条码种类现在就有 250 种之多。条码技术的主要优点如下:
* UPC-E 码 UPC-E 码是 UPC-A 码的缩短版,是 UPC-A 码系统字符为 0 时,通过一定规则销 0 压缩而得到 的。
3)二五条码 二五条码是根据宽度调节法进行编码,并且只有条表示信息的非连续型条码。每一个条码字 符由规则的 5 个条组成,其中有两个宽单元,三个是窄单元,故称为“二五条码”。它的字符 集为数字字符 0-9。
在中国,凡需使用 EAN-8 码的商品生产厂家,需将本企业欲使用 EAN-8 码的商品目录极其外 包装(或设计稿)报至中国物品编码中心或其分之机构,由中国物品编码中心统一赋码。
2)UPC 条码
UPC 码是美国统一代码委员会 UCC 制定的商品条码,它是世界上最早出现并投入应用的商品 条码,在北美地区得以广泛应用。UPC 码在技术上与 EAN 码完全一致,它的编码方法也是模 块组合法,也是定长、纯数字型条码。UPC 码有 5 种版本,常用的商品条码版本为 UPC-A 码 和 UPC-E 码。UPC-A 码是标准的 UPC 通用商品条码版本,UPC-E 码为 UPC-A 的压缩版。
4)激光自动扫描器
激光自动扫描器的最大优点是扫描光照强,可以远距离扫描且扫描景深长。而且激光扫描器 的扫描速度高,有的产品扫描速度可以达到 1200 次/秒,这种扫描器可以在百分之一秒时间 内对某一条形码标签扫描阅读多次,而且可以作到每一次扫描不重复上依次扫描的轨迹。扫 描器内部光学系统可以单束光转变成十字光或米字光,从而保证被测条形码从各个不同角度 进入扫描范围时都可以被识读。
6)便携式条形码阅读器
便携式条形码阅读器一般配接光笔式或轻便的枪型条形码扫描器,有的也配接激光扫描器。 便携式条形码阅读器本身就是一台专用计算机,有的甚至就是一台通用微型计算机。这种阅 读器本身具有对条形码信号的译解能力。条形码译解后,可直接存入机器内存或机内磁带存 储器的磁带中。阅读器具有与计算机主机通信的能力。通常,它本身带有显示屏、键盘、条 形码识别结果声响指示及用户编程功能。使用时,这种阅读器可以与计算机主机分别安装在 两个地点,通过线路连成网络,也可以脱机使用,利用电池供电。这种设备特别适用于流动 性数据采集环境。收集到的数据可以定时送到主机内存储。有些场合,标有条形码信息或代 号的载体体积大,比较笨重,不适合搬运到同一数据采集中心处理,这种情况下,使用便携 式条码阅读处理器十分方便。
1、一维条码技术的基础术语
1)条(BAR):条码中反射率较低的部分,一般印刷的颜色较深。 2)空(SPACE):条码中反射率较高的部分,一般印刷的颜色较浅。 3)空白区(CLEAR AREA):条码左右两端外侧与空的反射率相同的限定区域。 4)起始符(START CHARACTER):位于条码起始位置的若干条与空。 5)终止符(STOP CHARACTER):位于条码终止位置的若干条与空。 6)中间分隔符(CENTRAL SEPERATING CHARACTER):位于条码中间位置的若干条与空。 7)条码数据符(BAR CODE DATD CHARACTER):表示特定信息的条码符号。 8)校验符(CHECK CHARACTER):表示校验码的条码若干条与空。 9)供人识别字符(HUMAN READABLE CHARACTER):位于条码符的下方,与相应的条码相对应 的、用于供人识别的字符。
以 690,691 为前缀码的 EAN-13 码只能分别对 10000 个制造厂商进行编码(因为制造厂商代 码只有 4 位,制造厂商代码只能从 0000-9999 这一万组数字中进行分配)。每一个制造厂商可 以对自己生产的 10 万种商品进行编码(因为产品代码为 5 位,可以从 00000-99999 这 10 万 组数字中进行分配。
模块组合法是指条码符号中,条与空是由标准宽度的模块组合而成。一个标准宽度的条表示 二进制的“1”,而一个标准宽度的空模块表示二进制的“0”。商品条码模块的标准宽度是 0.33mm,它的一个字符由两个条和两个空构成,每一个条或空由 1-4 个标准宽度模块组成。
宽度调节法是指条码中,条与空的宽窄设置不同,用宽单元表示二进制的“1”,而用窄单元 表示二进制的“0”,宽窄单元之比一般控制在 2-3。
3)台式条形码自动扫描器
台式条形码自动扫描器适合于不便使用手持式扫描方式阅读条形码信息的场合。如果工作环 境不允许操作者一只手处理标附有条形码信息的物体,而另一只手操纵手持条形码扫描器进 行操作,就可以选用台式条形码扫描器自动扫描。这种扫描器也可以安装在生产流水线传送 带旁的某一固定位置,等待标附有条形码标签的待测物体以平稳、缓慢的速度进入扫描范围, 对自动化生产流水线进行控制。
2)手持式枪型条形码扫描器
手持式枪型条形码扫描器内一般都装有控制扫描光束的自动扫描装置。阅读条形码时不需与 条码符号接触,因此,对条形码标签没有损伤。扫描头与条形码标签的距离短的在 0-20MM 范围内,而长的可达到 500 MM 左右。
枪型条形码扫描器具有扫描光点匀速扫描的优点,因此,阅读效果比关笔扫描器要好。扫描 速度快,每秒可对同一标签的内容扫描几十次至上百次。
5、常用条形码扫描器工作方式及性能分析
1)光笔条形码扫描器
光笔条码扫描器是一种轻便的条形码读入装置。在光笔内部有扫描光束发生器及反射光接收 器。目前,市场上出售的这类扫描器有很多种,它们主要在发光的波长、光学系统结构、电 子电路结构、分辨率、操作方式等方面存在不同。光笔类条形码扫描器不论采用何种工作方 式,从使用上都存在一个共同点,即阅读条形码信息时,要求扫描器与待识读的条码接触或 离开一个极短的距离(一般仅 0.2-1mm 左右)。
(1)从序号 2 开始,将所有偶数位的数字代码求和,得出 S1; (2)S1*3=S2; (3)从序号 3 开始,将所有奇数位的数字求和,得出 S3; (4)S3+S2=S4; (5)C=10-S4,得到校验码 C 的值。并且当 S4 的个位数为 0 时,C=0。
X13X12X11 X10X9X8X7 X6X5X4X3X2 X1
* UPC-A 码 UPC-A 码供人识读的数字代码只有 12 位,它的代码结构由厂商识别代码(6 位)(包括系统字 符 1 位)、商品项目代码(5 位)、和校验码(1 位)共三部分组成。
UPC-A 码的代码结构中没有前缀码,它的系统字符为一位数字,用以标识商品类别。带有规 则包装的商品,其系统字符一般为“0,6 或 7”。
2、一维条码的结构
任何一个完整的一维条码通常都是由两侧的空白区、起始符、数据字符、校验符(可选)、终
止符和供人识别字符组成的。
一维条码符号中的数据字符和校验符是代表编码信息的字符,扫描识读后需要传输处理,左 右两侧的空白区、起始符、终止符等都是不代表编码信息的辅助符号,仅供条码扫描识读时 使用,不需要参与信息代码传输。
3、一维条码的编码方法
条码的编码方法是指条码中条空的编码规则以及二进制的逻辑表示的设置。众所周知,计算 机设备只能识读二进制数据(数据只有“0”和“1”两种逻辑表示),条码符号作为一种为计 算机信息处理而提供的光电扫描信息图形符号,也应满足计算机二进制的要求。条码的编码 方法就是要通过设计条码中条与空的排列组合来表示不同的二进制数据。一般来说,条码的 编码方法有两种:模块组合法和宽度调节法。
5)卡式条形码阅读器
卡式条形码阅ห้องสมุดไป่ตู้器可以用于医院病案管理、身份验证、考勤和生产管理等领域。这种阅读器 内部的机械结构能保证标有条形代码的卡式证件或文件在插入滑槽后自动沿轨道做直线运 动,在卡片前进过程中,扫描光点将条形码信息读入。卡式条形码阅读器一般都具有与计算 机传送数据的能力,同时具有声光提示以证明识别正确与否。
4、条码的种类
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,现在已知的世界上正在使用的 条码就有 250 种之多。下面简要介绍世界上使用比较广泛的几种条码。
1)EAN 条码 EAN 码是国际物品编码协会(INTERNATIONAL ARTICLE NUMBERING ASSOCIATION)在全球推广 应用的商品条码,是定长的纯数字型条码,它表示的字符集为数字 0~9。在实际应用中,EAN 码有两种版本,标准版和缩短版。标准版是由 13 位数字组成,称为 EAN-13 码或长码;缩短 版 EAN 码是由 8 位数字组成,称为 EAN-8 码或者短码。
4)交叉二五条码
二五条码是最简单的条码,但二五条码不能有效的利用空间,人们在二五条码的启迪下,将 条表示信息,扩展到用空也表示信息,就产生了交叉二五条码.
4、条形码扫描阅读原理
条形码的阅读与识别涉及光学、电子学、数据处理等多学科技术,就阅读条码信息而言,一 般都要经过以下几个环节。首先,要求建立一个光学系统,该光学系统能够产生一个光点, 该光点能够在自动或手工控制下在条形码信息上沿某一轨迹作直线运动,同时,要求该光点 直径与待扫描条码中最窄条符的宽度基本相同。第二点,要求一个接收系统能够采集到光点 运动时打在条码条符上反射回来的反射光,光点打在着色条符上的反射光弱,而光点打在白 色条符及左右空白区的反射光强,通过对接收到反射光的强弱及延续时间的测定,就可以分 辨出扫描到的是着色条符还是白色条符以及条符的宽窄。第三点,要求一个电子电路将接收 到的光信号不失真地转换成电脉冲。最后,要求建立某种算法,并利用这一算法对已经获取 的电脉冲信号进行译解,从而得到所需信息。
1)简单。条码符号制作容易,扫描操作简单易行;
2)信息采集速度快。普通计算机的键盘录入速度是每分钟 200 字符,而利用条码扫描录入信 息的速度是键盘录入的 20 倍;
3)采集信息量大。利用条码扫描,一次可以采集十几位字符的信息,而且可以通过选择不同 码制的条码增加字符密度,使录入的信息量成倍地增加;
在这种结构的代码中,厂商识别代码由 7 位调整为 8 位,相应地制造厂商识别代码的容量就 由 1 万家扩大到 10 万家;商品项目的识别代码由 5 位调整为 4 位,每个厂商就只能对自己生 产的 1 万种商品进行编码。
* EAN-8 码 EAN-8 码是 EAN-13 码的压缩版,由 8 位数字组成,用于包装面积较小的商品上。与 EAN-13 码相比,EAN-8 码没有制造厂商代码,仅有前缀码、商品项目代码和校验码。
4)设备结构简单,成本低。
在实际应用中,条码一般可以分成一维条码、二维条码两种。下面对一维条码简单介绍:
一维条码(线形条码)
这种条码是由一个接一个的“条”和“空”排列组成的,条码信息靠条和空的不同宽度和位 置来传递,信息量的大小是由条码的宽度和印刷的精度来决定的,条码越宽,包容的条和空 越多,信息量越大;条码印刷的精度越高,单位长度内可以容纳的条和空越多,传递的信息 量也就越大。这种条码技术只能在一个方向上通过“条”与“空”的排列组合来存储信息, 所以叫它“一维条码”。
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