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1、第十一章 条形码与RFID技术,一、条形码概述 （一）条形码的产生 1. 国外条码的发展历史 条码技术的萌芽期（20世纪40年代至20世纪70年代） 条码技术普及期（20世纪70年代至20世纪80年代） 条码技术成熟期（20世纪80年代至今） 2. 我国条码技术应用发展的历程 技术启蒙阶段（20世纪70年代未到20世纪90年代初） 起步阶段（20世纪末期至21世纪初） 快速发展阶段（21世纪初至今）,第一节 条形码技术,（二）条形码的分类,二、一维条形码的原理,（一）一维条码的结构 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）编制而成，用以表示一组数字或字母符号信
2、息的图形标识符。 常见的条形码是由反射率差很大的黑条（简称条）和白条（简称空）组成的。 “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。这些条和空组成的标记表达物品的名称、单价、规格等各种信息，并能够用特定的设备识读，转换成计算机兼容的二进制或十进制信息。,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。 模块组合法：指条码符号中，条与空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表示二进制的“0”。商品条码模块的标准宽度是0.33mm。,（二）一维条形码的编码方案,模块组合法示意图,2空,2条,2空,2条,7个模块,7个模块,1个字
3、符,1个字符,宽度调节法示意图,字符间隔,字符间隔,二进制,宽度调节法：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23倍。,（三）EAN编码,1. EAN码的类型 标准版EAN码（EAN13）,缩简EAN版（EAN8）,2EAN编码符号 一个模块的宽度为0.33mm。 在EAN13码中，采用了A，B，C三套不同的条、空组合对字符(09)进行编码，每个字符由7个模块构成。表中的“0”和“1”分别表示具有一个模块宽度的“空”和“条”，EAN13码的起始符与终止符相同，均为两个细条101，中间分隔符为01010。,起始字符，编码为
4、101。 条码的第二、三数制位，按照下面介绍的左手边字符方式进行编码。 厂商码的4个字符，按照下面介绍的左手边字符方式进行编码。 分隔字符，编码为01010。 产品码的5个字符，按照下面描述的右手边字符方式进行编码。 校验位，按照下面介绍的校验位计算方式进行编码。 终止字符，编码为101。,3EAN编码的逻辑值 EAN字符集编码,EAN奇偶性编码,4. 编码举例 这个例子将对值“6903685000317”进行EAN-13编码。“690”是前缀码，“3685”是厂商码，“00031”是产品码，“7”是校验码。这是国产中药“六味地黄丸”包装盒上的条码，如图7-8所示。,（1）计算校验位,第1步
5、将此13位数从右到左顺序编号，校验字符为第1号，如表7-5所示； 第2步 将偶数号位置字符的数值相加，其和再乘以3， 结果（938001）363 第3步 将奇数号位置字符的数值相加， 结果（606503）20 第4步 将2、3步得到的和再相加， 结果632083， 83模10取余为3，再求10与3的差为7，得到校验值7。,（2）编码步骤 1）左警戒条 (总是相同的)：101. 2）第二数制位9：按照左手边奇数性进行编码（见表7-3，下同），0001011. 3）第三数制位0：按照左手边偶数性进行编码，0100111. 4）厂商码第1个数位3：按照左手边偶数性进行编码，0100001. 5）厂商
6、码第2个数位6：按照左手边偶数性进行编码，0000101. 6）厂商码第3个数位8：按照左手边奇数性进行编码，0110111. 7）厂商码第4个数位5：按照左手边奇数性进行编码，0110001. 8）中间警戒条 (总是相同的)： 01010. 9）产品码第1个数位0：按照右手边字符进行编码，1110010. 10）产品码第2个数位0：按照右手边字符进行编码，1110010. 11）产品码第3个数位0：按照右手边字符进行编码，1110010. 12）产品码第4个数位3：按照右手边字符进行编码，1000010. 13）产品码第5个数位1：按照右手边字符进行编码，1100110. 14）校验位7：按
7、照右手边字符进行编码，1000100. 15）右边警戒条 (总是相同的)： 101.,5.EAN系统的图书代码,按照国际物品编码协会（EAN）的规范规定，EAN图书代码可以用两种不同的代码结构来表示，一种是利用图书本身的ISBN编号，按EAN和ISBN(International Standard Book Number)协议规定。另一种是把图书视为一般商品，然后按EAN商品编码方法进行编码。,国际标准书号结构,图书按ISBN进行编码的代码结构,6. EAN系统的期刊代码,按照EAN的规定，期刊可以有两种不同的编码方式。 一种方式是将其刊作为普通商品进行编码，编码方法按照标准的EAN-13代码
8、的编码方式进行。这种方法可以起到商品标识的作用，但体现不出期刊的特点。 另一种方法是按照国际标准期刊号ISSN（International Standard Serials Number）体系进行编码。,ISSN期刊编码,S1S2代码构成,旬刊,以01,0236来代表一年中不同的旬次,半月刊,以01,0311或02,0412来代表一年中不同的月次,双月刊,以01,0311或者02,0412来代表一年中不同的月份,季刊,（一）以01,0212来代表发行的月份 （二）第一位数表示西历的尾数，第二位数以1,2,3,4来表示季节，例：2010年春季为“01”,三、二维条形码 1. 二维条形码的产生 一
9、维条形码的码局限性 数据容量较小，最长30个字符左右。 只能包容字母和数字。 条形码尺寸相对较大。 条形码遭到破损后就不能阅读。 不能对商品唯一标识。 不能脱离数据库。,为了满足人们的这种需求，美国Symbol公司经过几年的努力，于1991年正式推出名为PDF417的二维条码，简称为PDF417条码 (Portable Data File 417)，即“便携式数据文件”，如图7-11所示。二维条码主要用于以下几个方面：电子商务中的单证；证件（如护照、身份证、驾驶执照等）；物流中心、仓储中心等的物品盘点；商业机密、政治情报、军事机密、私人信函等。,2019/9/18,32,20世纪80年代中期出
10、现二维条形码，其特点如下： 保留了一维条形码生成费用低、识读快、制作简单、实用性强等优点 能够在横向和纵向两个方向同时表达信息，大大提高了单个条形码的信息容量（可达数百个汉字） 不需要数据库支持、不能仿制（防伪性） 它纠错能力强的特性,50%的条码符号被污损，也可短时间恢复 常用的二维条形码有PDF417码、Code49码、Data Matrix码、QR码,2.二维条形码,PDF417 美国Symbol公司经过几年的努力，于1991年正式推出名为PDF417的二维条码，简称为PDF417(Portable Data File)条码，即“便携式数据文件”。,PDF417条码,2019/9/18,
11、34,Maxicode二维条码外观与中心放大图,Maxicode二维条码的符号排列方式,激光条码扫描仪,PDF417条码,二维条码同其他几种自动识别技术的比较,（IC, Integrated Circuit ),3. 二维条形码的分类 堆叠式, 矩阵式,图,7,-,1,3,矩阵式二维码,a,.,QR,码,b,.,Data Matrix,四、QR码的数据编码 QR码（Quick Response）是日本Denso Wave公司于1994年发明的，QR码的标准JIS X 0510在1999年1月发布， ISO国际标准ISO/IEC18004，在2000年6月获得批准。根据Denso Wave公司的
12、网站资料，QR码是属于开放式的标准，QR码的规格公开，而由Denso Wave公司持有的专利权益，则不会被执行。,矽感码,2006、5、30信息产业部发布文件，推存矽感码为电子行业标准。 1）紧密矩阵码（CM） 2）网格矩阵码（GM）,五、矽感码和汉信码,汉信码,2005、12由中国物品编码中心承担的国家“十五”重大科技专项二维条码新码制开发与关键技术标准研究结题。 2007年8月23日，国家质检总局和国家标准化管理委员会发布汉信码（GB/21049-2007）国家标准。,汉信码基本技术指标及其特点,1、 信息容量大 汉信码可以用来表示数字、英文字母、汉字、图像、声音、多媒体等一切可以二进制化
13、的信息，并且在信息容量方面远远领先于其他码制。,2、 具有高度的汉字表示能力和汉字压缩效率 汉信码支持GB18030中规定的160万个汉字信息字符，并且采用12比特的压缩比率，每个符号可表示122174个汉字字符。,3、编码范围广 汉信码可以将照片、指纹、掌纹、签字、声音、文字等凡可数字化的信息进行编码。 4、支持加密技术 汉信码是第一种在码制中预留加密接口的条码，它可以与各种加密算法和密码协议进行集成，因此具有极强的保密防伪性能。 5、抗污损和畸变能力强 汉信码具有很强的抗污损和畸变能力，可以被附着在常用的平面或桶装物品上，并且可以在缺失两个定位标的情况下进行识读。,6、 修正错误能力强 汉
14、信码采用世界先进的数学纠错理论，使得汉信码的纠错能力可以达到30%。 7、容易制作且成本低 利用现有的点阵、激光、喷墨、热敏/热转印、制卡机等打印技术，即可在纸张、卡片、PVC、甚至金属表面上印出汉信码。由此所增加的费用仅是油墨的成本，可以真正称得上是一种“零成本”技术。 8、条码符号的形状可变 汉信码支持84个版本，可以由用户自主进行选择，最小码仅有指甲大小。 9、外形美观,六、条形码识读 1、识别原理 根据原理的差异，条形码扫描器可以分为光笔、红光CCD、激光、影像四种，扫描条码时，电信号输出到条码扫描器的放大电路，增强信号之后，再送到整形电路将模拟信号转换成数字信号。白条、黑条的宽度不同
15、，相应的电信号持续时间长短也不同。主要作用就是防止静区宽度不足。然后译码器通过测量脉冲数字电信号0，1的数目来判别条和空的数目，通过测量0，1信号持续的时间来判别条和空的宽度。此时所得到的数据仍然是杂乱无章的，要知道条形码所包含的信息，则需根据对应的编码规则，将条形符号换成相应的数字、字符信息。最后，由计算机系统进行数据处理与管理，物品的详细信息便被识别了。,2、识读设备 （1）手持式扫描器 手持式扫描器具有小型、宜于使用的特点。阅读时只须将读取头（光源）接近或轻触条码即可进行自动读取。 （2）台式扫描器 台式扫描器的用途很广，大都固定安装在某一位置上，用来识读在某一范围内出现或通过的条码符号。,（3）卡槽式扫描器 卡槽式条码扫描器是一种用于人员考勤管理的条码扫描器，手持带有条码符号的卡片在卡槽划过时即可实现读取。 （4）便携式数据采集器 便携式数据采集器是为适应一些现场数据采集（如扫描笨重物体的条码符号）而设计的，适合于脱机使用的场合。,2019/9/18,53,七、条码在物流供应链管理中的应用,条码识别设备高效便捷的性能可以保证供应链管理的信息化，从而保证数据的准确性。在物流供应链管理方面中，条码技术像一条纽带，把产品生命周期中各阶段发生的信息联接在一起
