第四章条码技术与射频技术

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1、物流信息技术第4章 条码技术与射频技术第四章第四章 条条码码技技术术与射与射频频技技术术学习目标： 通过本章学习，理解和掌握条码技术、射频技术的概念，组成和工作原理，了解这两种技术的应用范围以及对现代物流发展的重要作用。 1物流信息技术第4章 条码技术与射频技术内容提要内容提要 条码技术和射频技术是两种非常重要的自动识别技术，与物流系统结合能够快速完成大量信息的采集，大幅度提高物流活动的效率。本章共两节，第一节介绍了条码的概念、构成、工作原理、分类和发展历程，以及条码技术在物流领域的应用；第二节主要介绍射频技术的概念、组成和工作原理，并对射频技术的应用领域进行了分析。 2物流信息技术第4章 条

2、码技术与射频技术第一节第一节 条码技术条码技术 一条码概述（一）条码的概念 条码是由一组按照特定规则排列的条、空及其对应字符组成的表示一定信息的符号。条码中的条、空分别由深浅不同且满足一定光学对比度要求的两种颜色（通常为黑、白两色）表示，条为深色，空呈浅色。这些条、空和字符组成的数据编码表达了一定的信息，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。 条码技术则是在计算机技术与信息技术基础上发展起来的一门集编码、印刷、识别、数据采集和处理于一身的新兴技术。 3物流信息技术第4章 条码技术与射频技术第一节第一节 条码技术条码技术 （二）条码的特点。 条码作为一种图形识别技术与其

3、他识别技术相比有如下特点：1结构简单，易于制作；2信息采集速度快； 3采集信息量大；4可靠性高；5灵活、实用； 6设备结构简单、成本 4物流信息技术第4章 条码技术与射频技术第一节第一节 条码技术条码技术 （三）条码的原理。 在技术上，条形码是一组黑白相间的条纹，这种条纹由若干个黑色“条”和白色的“空”所组成。其中，黑色条对光的反射率低而白色的空对光的反射率高，再加上条与空的宽度不同，就能使扫描光线产生不同的反射接收效果，在光电转换设备上转换成不同的电脉冲，形成了可以传输的电子信息。由于光的运动速度极快，所以可以准确无误地对运动中的条码予以识别。 （四）条码的构成。一个完整的条码的组成次序依次

4、为：静区（前）、起始符、数据符、校验符、终止符、静区（后）。 5物流信息技术第4章 条码技术与射频技术第一节第一节 条码技术条码技术 二条码分类 （一）商品条码商品条码是以直接向消费者销售的商品为对象、以单个商品为单位使用的条形码。1商品条码的内容。商品条码是由一组黑白相间、粗细不同的条状符号组成，条码隐含着数字信息、字母信息、标志信息、符号信息，主要用以表示商品的名称、产地、价格和种类等，是全世界通用的商品代码的表示方法。 2商品编码原则。 （唯一性，无含义，永久性）6物流信息技术第4章 条码技术与射频技术第一节第一节 条码技术条码技术 3EAN商品条码。 EAN条码是国际上通用的商品代码，

5、我国通用商品条码标准也采用EAN条码结构。标准码是由13位数字码及相应的条码符号组成，在较小的商品上也采用8位缩短数字码及其相应的条码符号。 前缀码厂商代码商品代码校验码7物流信息技术第4章 条码技术与射频技术第一节第一节 条码技术条码技术 4UPC码（统一产品代码）。 UPC码是一种长度固定、连续的条形码，它主要在美国和加拿大使用，共有UPC-A、UPC-B、UPC-C、UPC-D、UPC-E五种版本。其中UPC-A应用于通用商品，UPC-E是商品短码。 539码。 39码是一种可表示数字、字母等信息的条码。由数字、字母和其他一些字符组成，条码长度可变化，通常用“*”号作为起始、终止符，每个

6、字符由5条4空组成。主要用于工业、图书及票证的自动化管理，目前使用极为广泛。 8物流信息技术第4章 条码技术与射频技术第一节第一节 条码技术条码技术 （二）物流条码1物流条码的内容与应用。物流条码是在商品装卸、仓储、运输和配送过程中的识别符号，通常印在包装外箱上，用来标识商品种类及数量，亦可用于仓储批发业现场销售、扫描结账。 2物流条码与商品条码的区别。 （1）标识目标不同（2）应用领域不同 （3）采用码制不同 （4）标准维护不同 9物流信息技术第4章 条码技术与射频技术第一节第一节 条码技术条码技术 3物流条码的编码标准。 物流条码包括14位标准码和16位扩大码两种。若以重量计算的商品，还可

7、以追加使用6位加长码，其代码结构如下： （1）DUN-14码（标准码）。其代码组合如图4-4所示： 物流标识码商品条码校验码图4-4 DUN-14码 10物流信息技术第4章 条码技术与射频技术第一节第一节 条码技术条码技术 （2） DUN-16码（扩大码）。其代码组合如图4-5所示： 物流标识码商品条码校验码校验码图4-5 DUN-16码 11物流信息技术第4章 条码技术与射频技术第一节第一节 条码技术条码技术 4贸易单元128码。贸易单元128码（UCC/EAN-128条码）是由国际编码协会、美国统一代码委员会和自动识别制造商协会共同设计而成的，它是一个连续型、非定长、有含义的高密度代码。贸

8、易单元128码是物流条码实施的关键，它能够更多地标识贸易单元的信息，如产品批号、数量、规格、生产日期、有效期和交货地等，使物流条码成为贸易中的重要工具 12物流信息技术第4章 条码技术与射频技术第一节第一节 条码技术条码技术 三二维条码（一）二维条码的起源与定义 二维条码可作如下定义：二维条形码（2 Dimensional Bar Code）是一种在水平方向（X轴）和垂直方向（Y轴）均带有信息的条形码，从而可以在有限的面积上表示大量的信息。常用的二维条码主要有：Data Matrix，Aztec，QR Code，PDF417，Code 49等，其中PDF417码的应用最为广泛。 （二）二维条码

9、的特点 二维条码主要具有以下一些特点： 1高密度。 2具有纠错功能 3可以表示多种语言文字13物流信息技术第4章 条码技术与射频技术第一节第一节 条码技术条码技术 4可表示图像数据。 5可引入加密机制。 6容易制作且成本很低。 （三）二维条码的使用效益 目前，二维条码在下面几个领域的应用已经取得了相当好的效益。 1在文件、表单上的应用。 2在证件上的应用。 3进行数据的追踪管理。 4数据保密。 14物流信息技术第4章 条码技术与射频技术第一节第一节 条码技术条码技术 （四）二维条码在我国的应用前景 根据目前状况，预计二维条码在我国的应用五年内将有较大发展。 首先，二维条码将在我国的人员管理中得

10、到广泛应用。在我国的人口管理综合数据库较难建立的情况下，一个随身携带的身份证上的二维条码便可将人的身份信息全部包含，并且还可包括人的照片信息，因此这种技术的推广比发达国家更俱优势。 其次，二维条码还将在物流管理中得到较大发展。用二维条码描述物品是二维条码应用的又一方面，在货物的存贮、运输中对其进行描述必不可少。 15物流信息技术第4章 条码技术与射频技术第一节第一节 条码技术条码技术 四条码技术在物流领域的应用 随着物流行业在国内日益受到重视，物流信息化建设提上了日程，条码在物流企业中的应用前景也逐步显现。具体来看，作为物流管理的工具，条码的应用主要集中在以下环节： 1物料管理。2生产线物流管

11、理。 3分拣运输。 4仓储保管。 5机场通道。 16物流信息技术第4章 条码技术与射频技术第一节第一节 条码技术条码技术 6货物通道。7运动中称量。 17物流信息技术第4章 条码技术与射频技术第二节第二节射频技术射频技术 一射频技术概述 射频识别技术是一项利用射频信号通过空间耦合（交变磁场或电磁场）实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。射频系统的优点是不局限于视线，识别距离比光学系统远。射频识别卡具有可读写能力、可携带大量数据、难以伪造和有智能等功能。 射频识别技术使用的领域为物料跟踪、运载工具和货架识别等要求非接触数据采集和交换的场所，要求频繁改变数据内容的场合尤为适用。如

12、车辆自动识别系统，采用的主要技术就是射频技术。 18物流信息技术第4章 条码技术与射频技术第二节第二节射频技术射频技术 二射频技术的特点 射频卡和其他自动识别技术，如条码、磁卡等相比，具有非接触、工作距离长、可在恶劣环境下工作及可识别运动目标等优点，因此在完成识别工作时无须人工干预，适于实现自动化且不易损坏，可以识别高速运动物体并可同时识别多个射频卡，操作快捷方便。射频卡不怕油渍、灰尘污染的恶劣环境，短距离内射频卡可以在这样的环境中代替条码，长距离的产品多用于交通上，可达几十米。 19物流信息技术第4章 条码技术与射频技术第二节第二节射频技术射频技术 三射频系统的组成和工作原理（一）射频识别系

13、统的组成。 射频识别系统至少应包括以下两个部分：一是读写器，二是电子标签（或称射频卡、应答器等，本文统称为电子标签）。另外还应包括天线，主机等。 从RFID系统的工作原理来看，系统一般都由信号发射机、信号接收机、发射接收天线等几部分组成。 1信号发射机 在RFID系统中，信号发射机为了不同的应用目的，会以不同的形式存在，典型的形式是标签（TAG）。 20物流信息技术第4章 条码技术与射频技术第二节第二节射频技术射频技术 电子标签一般是带有线圈、天线、存储器与控制系统的集成电路。根据不同的标准，电子标签可以分为以下几类：（1）主动式标签与被动式标签 （2）只读标签与可读可写标签（3）标识标签与便

14、携式数据文件2信号接收机 在RFID系统中，信号接收机一般叫做阅读器。根据支持的标签类型不同与完成的功能不同，阅读器的复杂程度是显著不同的。21物流信息技术第4章 条码技术与射频技术第二节第二节射频技术射频技术 3编程器 只有可读写标签系统才需要编程器。编程器是向标签写入数据的装置，编程器写入数据一般来说是离线（off-line）完成的，也就是预先在标签中写入数据，等到开始应用时直接把标签粘附在被标识项目上。 4天线天线是标签与阅读器之间传输数据的发射、接收装置。在实际应用中，除了系统功率外，天线的形状和相对位置也会影响数据的发射和接收，需要专业人员对系统的天线进行设计、安装。 22物流信息技

15、术第4章 条码技术与射频技术第二节第二节射频技术射频技术 （二）射频识别系统的工作原理 RFID的工作原理是：标签进入磁场后，如果接收到阅读器发出的特殊射频信号，就能凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息（即Passive Tag，被动标签），或者主动发送某一频率的信号（即Active Tag，主动标签），阅读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关的数据处理。 标记设备由RFID芯片和天线组成，标记类型分为三种：自动式，半被动式和被动式。被动标记设备运用无线电波进行操作和通信，信号必须在识别器允许的范围内，通常是10英尺（约3米）。 23物流信息技术第4章 条码技术与射频技

16、术第二节第二节射频技术射频技术 四射频系统的分类根据RFID系统完成的功能不同，可以粗略地把RFID系统分成四种类型：EAS系统、便携式数据采集系统、网络系统以及定位系统。（一）EAS技术 EAS（Electronics Article Surveillance，EAS）是一种设置在需要控制物品出入口处的RFID技术。这种技术的典型应用场合是商店、图书馆、数据中心等地方，当未被授权的人从这些地方非法取走物品时，EAS系统会发出警告。 24物流信息技术第4章 条码技术与射频技术第二节第二节射频技术射频技术 （二）便携式数据采集系统 便携式数据采集系统可以使用带有RFID阅读器的手持式数据采集器采

17、集RFID标签上的数据。这种系统具有较大的灵活性，适用于不宜安装固定式RFID系统的应用环境。（三）物流控制系统 在物流控制系统中，固定布置的RFID阅读器分散布置在指定的区域，并且阅读器直接与数据管理信息系统相连，信号发射设备是移动的，一般安装在移动的物体或人上面。（四）定位系统定位系统用于自动化加工系统中的定位以及对车辆、轮船等进行运行定位支持。 25物流信息技术第4章 条码技术与射频技术第二节第二节射频技术射频技术 五射频技术的应用（一）应用领域分析 射频识别技术以其独特的优势，逐渐的被广泛应用于工业自动化、商业自动化和交通运输控制管理等领域。随着大规模集成电路技术的进步以及生产规模的不

18、断扩大，射频识别产品的成本将不断的降低，其应用将越来越广泛。（二）国际国内射频识别技术应用状况对比 射频识别技术在国外发展非常迅速，射频识别产品种类繁多。在北美、欧洲、大洋洲、亚太地区及非洲南部，射频识别技术被广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理等众多领域：汽车、火车等交通监控；26物流信息技术第4章 条码技术与射频技术第二节第二节射频技术射频技术 高速公路自动收费系统；停车场管理系统；物品管理；流水线生产自动化；安全出入检查；仓储管理；动物管理；车辆防盗等。而在我国，由于射频识别技术起步较晚，应用的领域不是很广，除了在中国铁路应用的车号自动识别系统外，主要应用仅限于射频卡。 总体而言，我国射频识别技术应用状况还处于初级阶段，市场前景非常广阔。不久的将来，我国射频识别技术应用将在生产线自动化、仓储管理、电子物品监视系统、货运集装箱的识别以及畜牧管理等方面有所突破。 27