条码最早出现在40年代,但得到实际应用和发展还是在70年代左右。现在世界上的各个国家和地区都已普遍使用条码技术,而且它正在快速的向世界各地推广,其应用领域越来越广泛,并逐步渗透到许多技术领域。早在40年代,美国乔·伍德兰德(Joe
Wood Land)和伯尼·西尔沃(Berny Silver)两位工程师就开始研究用代码表示食品项目及相应的自动识别设备,于1949年获得了美国专利。
1970年美国超级市场Ad Hoc委员会制定出通用商品代码UPC码,UPC码首先在杂货零售业中试用,这为以后条形码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,用以库存验算。这是条形码技术第一次在仓库管理系统中的实际应用。1972年蒙那奇·马金(Monarch Marking)等人研制出库德巴(Code bar)码,到此美国的条形码技术进入新的发展阶段。
1973年美国统一编码协会(简称UCC)建立了UPC条码系统,实现了该码制标准化。同年,食品杂货业把UPC码作为该行业的通用标准码制,为条码技术在商业流通销售领域里的广泛应用,起到了积极的推动作用。1974年Inte
rmec公司的戴维·阿利尔(Davide·Allair)博士研制出39码,很快被美国国防部所采纳,作为军用条码码制。39码是第一个字母、数字式想结合的条码,后来广泛应用于工业领域。
1976年在美国和加拿大超级市场上,UPC码的成功应用给人们以很大的鼓舞,尤其是欧洲人对此产生了极大兴趣。次年,欧洲共同体在UPC-A码基础上制定出欧洲物品编码EAN-13和EAN-8码,签署了“欧洲物品编码”协议备忘录,并正式成立了欧洲物品编码协会(简称EAN)。到了1981年由于EAN已经发展成为一个国际性组织,故改名为“国际物品编码协会”,简称IAN。但由于历史原因和习惯,至今仍称为EAN。(后改为EAN-international)
日本从1974年开始着手建立POS系统,研究标准化以及信息输入方式、印制技术等。并在EAN基础上,于1978年制定出日本物品编码JAN。同年加入了国际物品编码协会,开始进行厂家登记注册,并全面转入条码技术及其系列产品的开发工作,10年之后成为EAN最大的用户。
从80年代初,人们围绕提高条码符号的信息密度,开展了多项研究。128码和93码就是其中的研究成果。128码于1981年被推荐使用,而93码于1982年使用。这两种码的优点是条码符号密度比39码高出近30%。随着条码技术的发展,条形码码制种类不断增加,因而标准化问题显得很突出。为此先后制定了军用标准1189;交插25码、39码和库德巴码ANSI标准MH10.8M等等。同时一些行业也开始建立行业标准,以适应发展需要。此后,戴维·阿利尔又研制出49码,这是一种非传统的条码符号,它比以往的条形码符号具有更高的密度(即二维条码的雏形)。接着特德·威廉斯(Ted Williams)推出16K码,这是一种适用于激光扫描的码制。到1990年底为止,共有40 多种条形码码制,相应的自动识别设备和印刷技术也得到了长足的发展。
从80年代中期开始,我国一些高等院校、科研部门及一些出口企业,把条形码技术的研究和推广应用逐步提到议事日程。一些行业如图书、邮电、物资管理部门和外贸部门已开始使用条形码技术。1988年12月28日,经国务院批准,国家技术监督局成立了“中国物品编码中心”。该中心的任务是研究、推广条码技术;同意组织、开发、协调、管理我国的条码工作。
条形码是由一组规则排列的条、空以及对应的字符组成的标记,“条”指对光线反射率较低的部分,“空”指对光线反射率较高的部分,这些条和空组成的数据表达一定的信息,并能够用特定的设备识读,转换成与计算机兼容的二进制和十进制信息。通常对于每一种物品,它的编码是唯一的,对于普通的一维条码来说,还要通过数据库建立条码与商品信息的对应关系,当条码的数据传到计算机上时,由计算机上的应用程序对数据进行操作和处理。因此,普通的一维条码在使用过程中仅作为识别信息,它的意义是通过在计算机系统的数据库中提取相应的信息而实现的。
世界上约有225种以上的一维条码,每种一维条码都有自己的一套编码规格,规定每个字母(可能是文字或数字或文数字)是由几个线条(Bar)及几个空白(Space)组成,以及字母的排列。一般较流行的一维条码有 39码、EAN码、UPC 码、128码,以及专门用於书刊管理的ISBN、ISSN等。
39码
39码是西元1974年发展出来的条码系统,是一种可供使用者双向扫瞄的分散式条码,也就是说相临两资料码之间,必须包含一个不具任何意义的空白(或细白,其逻辑值为0),且其具有支援文数字的能力,故应用较一般一维条码广泛,目前较主要利用於工业产品、商业资料及医院用的保健资料,它的最大优点是码数没有强制的限定,可用大写英文字母码,且检查码可忽略不计。
标准的39码是由起始安全空间、起始码、资料码、可忽略不计的检查码、终止安全空间及终止码所构成,综合来说, 39码具有以下特性:
1.条码的长度没有限制,可随着需求作弹性调整。但在规划长度的大小时,应考虑条码阅读机所能允许的范围,避免扫瞄时无法读取完整的资料。
2.起始码和终止码必须固定为“ * ”字元。
3.允许条码扫描器进行双向的扫描处理。
4.由於39码具有自我检查能力,故检查码可有可无,不一定要设定。
5.条码占用的空间较大,可表示的资料包含有:0~9的数字,A~Z的英文字母,以及“+”、“-”、“*”、“/”、“%”、“$”、“.”等特殊符号,再加上空白字元“ ”,共计44组编码,并可组合出128个ASCII CODE的字元符号。
EAN码
EAN码的全名为欧洲商品条码(European Article Number),源於西元1977年,由欧洲十二个工业国家所共同发展出来的一种条码。目前已成为一种国际性的条码系统。EAN条码系统的管理是由国际商品条码总会(International Article Numbering Association)负责各会员国的国家代表号码之分配与授权,再由各会员国的商品条码专责机构,对其国内的制造商、批发商、零售商等授予厂商代表号码。目前已有30多个国家加盟EAN,台湾也在西元1985年正式成为EAN的会员国之一,取得「471」为台湾之国家代码,目前国内负责编码的单位是「中华民国商品条码策进会」。
EAN13码标准码共13位数,系由「国家代码」3位数,「厂商代码」4位数,「产品代码」5位数,以及「检查码」1位数组成。
EAN-8码缩短码共有8位数,当包装面积小於120平方公分以下无法使用标准码时,可以申请使用缩短码。其中国家号码与标准码同。厂商单项产品号码,系每一项需使用缩短码的产品均需逐一申请个别号码。检查码的计算方式与标准码相同。
UPC码
UPC码(Universal Product Code)是最早大规模应用的条码,其特性是一种长度固定、连续性的条码,目前主要在美国和加拿大使用,由於其应用范围广泛,故又被称万用条码。
UPC码仅可用来表示数字,故其字码集为数字0~9。UPC码共有A、B、C、D、E等五种版本,各版本的UPC码格式与应用对象如表2.1所示。
表 2.1 UPC码的各种版本
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版本 |
应用对象 |
格 式 |
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UPC-A |
通用商品 |
SXXXXX
XXXXXC |
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UPC-B |
医药卫生 |
SXXXXX XXXXXC |
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UPC-C |
产业部门 |
XSXXXXX XXXXXCX |
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UPC-D |
仓库批发 |
SXXXXX XXXXXCXX |
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UPC-E |
商品短码 |
XXXXXX |
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注:S-系统码 X-资料码 C-检查码 |
128码
128码开始於1981年推出,是一种长度可变、连续性的字母数字条码。与其他一维条码比较起来,128码是较为复杂的条码系统,而其所能支援的字元也相对地比其他一维条码来得多,又有不同的编码方式可供交互运用,因此其应用弹性也较大。
128码的内容大致亦分为起始码、资料码、终止码、检查码等四部份,其中检查码是可有可无的。
目前我国所推行的128码是EAN-128码,EAN-128码是根据EAN/UCC-128码定义标准将资料转变成条码符号,并采用128码逻辑,具有完整性、紧密性、连结性及高可靠度的特性。辨识范围涵盖生产过程中一些补充性质且易变动之资讯,如生产日期、批号、计量等。可应用於货运栈版标签、携带式资料库、连续性资料段、流通配送标签等。
ISBN 与 ISSN
ISBN与ISSNEAN的用途很广,除了我国的商品条码CAN以及日本商品条码JAN外,目前国际认可的书籍代号与期刊号的条码,也都是由EAN变身而来的。书籍的国际认可代号称为国际标准书号(International
Standard Book Number, ISBN),期刊的国际认可代号则称为国际标准期刊号(International Standard
Serial Number,ISSN),原本ISBN与ISSN的条码编号申请是独立於国家EAN编号系统的,不过1991年国际标准书号总部为提倡图书与期刊条码化,函告各出版社,其出版品的ISBN与ISSN可并入EAN系统,不必再向该国EAN负责机构申请条码编号,也不需要再付任何费用。目前在台湾,负责ISBN与ISSN申请的机构是中央图书馆,若有新书出版或新期刊创立,皆须向国家图书馆国际标准书号中心申请。
国际标准书号 (International Standard Book Number,简称 ISBN),是为因应图书出版、管理的需要,并便於国际间出版品的交流与统计所发展的一套国际统一的编号制度,由一组冠有“ISBN”代号(978)的十位数码所组成,用以识别出版品所属国别地区或语言、出版机构、书名、版本及装订方式。这组号码也可以说是图书的代表号码。国际标准书号有助於简化图书发行及管理手续,便於出版品统计及国际交流。世界各地的出版机构、书商、及图书馆都可以利用国际标准书号迅速而有效的识别某一本书及其版本、装订形式。
国际标准期刊号 (International Standard Serial Number,简称 ISSN),是根据国际标准组织
1975年制订之 ISO-3297 的规定,由设於法国巴黎的国际期刊资料系统中心 (International Serial Data
System - ISDS International Centre)所赋予申请登记的每一种刊物一个具有识别作用且通行国际间的统一编号。「期刊」是指任何一系列定期或不定期连续出版的刊物,它们通常以一定的刊名发行,以「年月日」,「年月」或数字标明卷、号、期数。市面上常见的期刊、杂志、丛刊、年刊等大都属於国际标准期刊号的编号与编码范围。每一种期刊在注册登记时,就得到一个永久专属的ISSN,一个ISSN只对应一个刊名;而一个刊名也只有一个ISSN。所以当该刊名变更时,就得另申请一个ISSN。如果期刊停刊,那麽被删除的ISSN也不会被其他期刊再使用。因此,国际期刊资料系统中心在分配ISSN时,必须为该期刊编订一个有别於其他期刊刊名的识别题名
(Key Title)。每组ISSN系由八位数字构成,分前後两段,每段四位数,段与段间以一短横 (hyphen) 相连接,其中後段的最末一数字为检查号。
二维条码
一维条码虽然提高了资料收集与资料处理的速度,但由於受到资料容量的限制,一维条码仅能标识商品,而不能描述商品,因此相当依赖电脑网路和资料库。在没有资料库或不便连网路的地方,一维条码很难派上用场。也因此,最近几年开始有人提出一些储存量较高的二维条码。由於二维条码具有高密度、大容量、抗磨损等特点,所以更拓宽了条码的应用领域。
近年来,随着资料自动收集技术的发展,用条码符号表示更多资讯的要求与日俱增,而一维条码最大资料长度通常不超过15个字元,故多用以存放关键索引值(Key),仅可作为一种资料标识,不能对产品进行描述,因此需透过网路到资料库抓取更多的资料项目,因此在缺乏网路或资料库的状况下,一维条码便失去意义。此外一维条码有一个明显的缺点,即垂直方向不携带资料,故资料密度偏低。当初这样设计有二个目的:(1)为了保证局部损坏的条码仍可正确辨识,(2)使扫瞄容易完成。
要提高资料密度,又要在一个固定面积上印出所需资料,可用二种方法来解决:(1)在一维条码的基础上向二维条码方向扩展,(2)利用图像识别原理,采用新的几何形体和结构设计出二维条码。前者发展出堆叠式(Stacked)二维条码,後者则有矩阵式(Matrix)二维条码之发展,构成现今二维条码的两大类型。
堆叠式二维条码的编码原理是建立在一维条码的基础上,将一维条码的高度变窄,再依需要堆成多行,其在编码设计、检查原理、识读方式等方面都继承了一维条码的特点,但由於行数增加,对行的辨别、解码算法及软体则与一维条码有所不同。较具代表性的堆叠式二维条码有PDF417,
Code16K, Supercode, Code49等。
矩阵式二维条码是以矩阵的形式组成,在矩阵相应元素位置上,用点(Dot)的出现表示二进制的“1”,不出现表示二进制的“0”,点的排列组合确定了矩阵码所代表的意义。其中点可以是方点、圆点或其它形状的点。矩阵码是建立在电脑图像处理技术、组合编码原理等基础上的图形符号自动辨识的码制,已较不适合用“条码”称之。具有代表性的矩阵式二维条码有
Datamatrix, Maxicode, Vericode, Softstrip, Code1, Philips Dot Code等。
二维条码的新技术在1980年代晚期逐渐被重视,在「资料储存量大」、「资讯随着产品走」、「可以传真影印」、「错误纠正能力高」等特性下,二维条码在1990年代初期已逐渐被使用。
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