1.2　條碼技術(shù)簡介

條碼自動識別技術(shù)是以計算機、光電技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展為基礎(chǔ)的一項綜合性科學技術(shù)，是信息數(shù)據(jù)自動識別、輸入的重要方法和手段。條碼技術(shù)從20世紀40年代進行研究開發(fā)到70年代逐漸形成規(guī)模，近30年的時間取得了長足的發(fā)展。

條碼、光學字符識別（Optical character recognition，OCR）和磁性墨水（Magnetic ink character recognition，MICR）都是一種與印刷相關(guān)的自動識別技術(shù)。OCR的優(yōu)點是人眼可讀，可掃描，但輸入速度和可靠性不如條碼，數(shù)據(jù)格式有限，通常要用接觸式掃描器；MICR是銀行界用于支票的專用技術(shù)，在特定領(lǐng)域中應(yīng)用，成本高，需接觸識讀，可靠性高。

條碼技術(shù)現(xiàn)已應(yīng)用在計算機管理的各個領(lǐng)域，滲透到了商業(yè)如POS系統(tǒng)、工業(yè)、交通運輸業(yè)、郵電通信業(yè)、物資管理、倉儲、醫(yī)療衛(wèi)生、安全檢查、餐飲旅游、票證管理以及軍事裝備、工程項目等國民經(jīng)濟各行各業(yè)和人民日常生活中。

第二次世界大戰(zhàn)后，美國將其在第二次世界大戰(zhàn)期間高效的后勤保障系統(tǒng)的管理方式引進流通領(lǐng)域，把商流、物流、信息流集為一體，并采用條碼自動識別技術(shù)，改變了物資管理體制、物資配送方式、售貨方式和結(jié)算方式，促進了大流通、大市場的發(fā)展，從而推動了物品編碼和條碼技術(shù)在國際范圍的迅速發(fā)展。

條碼是由一組按一定編碼規(guī)則排列的條、空符號用以表示一定的字符、數(shù)字及符號組成的信息。條碼系統(tǒng)是由條碼符號設(shè)計，制作及掃描閱讀組成的自動識別系統(tǒng)。條碼卡分為一維碼和二維碼兩種。一維碼比較常用，如日常商品外包裝上的條碼就是一維碼。它的信息存儲量小，僅能存儲一個代號，使用時通過這個代號調(diào)取遠端計算機系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)。二維碼是近幾年發(fā)展起來的，它能在有限的空間內(nèi)存儲更多的信息，包括文字、圖像、指紋、簽名等，并可脫離計算機使用。

條碼種類很多，常見的大概有二十多種碼制，其中包括Code39碼（標準39碼）、Codabar碼（庫德巴碼）、Code25碼（標準25碼）、ITF25碼（交叉25碼）、Matrix25碼（矩陣25碼）、UPC-A碼、UPC-E碼、EAN-13碼（EAN-13國際商品條碼）、EAN-8碼（EAN-8國際商品條碼）、中國郵政編碼（矩陣25碼的一種變體）、Code-B碼、MSI碼、Code11碼、Code93碼、ISBN碼、ISSN碼、Code128碼（Code128碼，包括EAN128碼）、Code39EMS（EMS專用的39碼）等一維條碼和PDF417等二維條碼。

目前使用頻率最高的幾種碼制是EAN、UPC、39碼，交叉25碼和EAN128碼，其中UPC條碼主要用于北美地區(qū)，EAN條碼是國際通用符號體系，它們是一種定長、無含義的條碼，主要用于商品標識。EAN128條碼是由國際物品編碼協(xié)會（EAN International）和美國統(tǒng)一代碼委員會（UCC）聯(lián)合開發(fā)、共同采用的一種特定的條碼符號。它是一種連續(xù)型、非定長有含義的高密度代碼，用以表示生產(chǎn)日期、批號、數(shù)量、規(guī)格、保質(zhì)期、收貨地等更多的商品信息。另有一些碼制主要是適應(yīng)特殊需要的應(yīng)用方面，如庫德巴碼用于血庫、圖書館、包裹等的跟蹤管理、25碼用于包裝、運輸和國際航空系統(tǒng)為機票進行順序編號，還有類似39碼的93碼，它密度更高些，可代替39碼。圖1-3所示是幾種常用的條碼圖樣。

上述這些條碼都是一維條碼。為了提高一定面積上的條碼信息密度和信息量又發(fā)展了一種新的條碼編碼形式——二維條碼。從結(jié)構(gòu)上講，二維條碼分為兩類：一類是由矩陣代碼和點代碼組成，其數(shù)據(jù)是以二維空間的形態(tài)編碼的；另一類是包含重疊的或多行條碼符號，其數(shù)據(jù)以成串的數(shù)據(jù)行顯示。重疊的符號標記法有CODE 49、CODE l6K和PDF417。

PDF417是一種堆疊式二維條碼，目前應(yīng)用最為廣泛。PDF417條碼是由美國SYMBOL公司發(fā)明的，PDF（Portable data file）意為“便攜數(shù)據(jù)文件”。組成條碼的每一個條碼字符由4個條和4個空，共17個模塊構(gòu)成，故稱為PDF417條碼。PDF417條碼可表示數(shù)字、字母或二進制數(shù)據(jù)，也可表示漢字。一個PDF417條碼最多可容納1850個字符或1108個字節(jié)的二進制數(shù)據(jù)，如果只表示數(shù)字則可容納2710個數(shù)字。PDF417的糾錯能力分為9級，級別越高，糾正能力越強。由于這種糾錯功能，使得污損的PDF417條碼也可以正確讀出。我國目前已制定了PDF417碼的國家標準。PDF417條碼需要有417解碼功能的條碼閱讀器才能識別。PDF417條碼最大的優(yōu)勢在于其龐大的數(shù)據(jù)容量和極強的糾錯能力。當PDF417條碼用于防偽時，并不是PDF417條碼不能被復制，而是由于使用PDF417條碼可以將大量的數(shù)據(jù)快速讀入計算機，使得大規(guī)模的防偽檢驗成為可能。QR Code碼是由日本Denso公司于1994年9月研制的一種矩陣二維碼符號，它除具有一維條碼及其他二維條碼所具有的信息容量大、可靠性高、可表示漢字及圖像多種文字信息、保密防偽性強等優(yōu)點外，還具有如下主要特點。

1）超高速識讀　從QR Code碼的英文名稱Quick response code可以看出，超高速識讀特點是QR Code碼區(qū)別于四一七條碼、Data Matrix等二維碼的主要特性。由于在用CCD識讀QR Code碼時，整個QR Code碼符號中信息的讀取是通過QR Code碼符號的位置探測圖形，用硬件來實現(xiàn)的，因此，信息識讀過程所需時間很短，它具有超高速識讀特點。用CCD二維條碼識讀設(shè)備，每秒可識讀30個含有100個字符的QR Code碼符號；對于含有相同數(shù)據(jù)信息的四一七條碼符號，每秒僅能識讀3個符號；對于Data Martix矩陣碼，每秒僅能識讀2～3個符號。QR Code碼的超高速識讀特性是它能夠廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化生產(chǎn)線管理等領(lǐng)域。

2）全方位識讀　QR Code碼具有全方位（360°）識讀的特點，這是QR Code碼優(yōu)于行排式二維條碼如四一七條碼的另一主要特點，由于四一七條碼是將一維條碼符號在行排高度上的截短來實現(xiàn)的，因此，它很難實現(xiàn)全方位識讀，其識讀方位角僅為±10°。

3）QR Code碼能夠有效地表示中國漢字、日本漢字　由于QR Code碼用特定的數(shù)據(jù)壓縮模式表示中國漢字和日本漢字，它僅用13bit即可表示一個漢字，而四一七條碼、Data Martix等二維碼沒有特定的漢字表示模式，因此僅用字節(jié)表示模式來表示漢字，在用字節(jié)模式表示漢字時，需用16bit（二個字節(jié)）表示一個漢字，因此QR Code碼比其它的二維條碼表示漢字的效率提高了20%。

圖1-4所示是幾種常用的二維碼樣圖。

矩陣代碼，如Maxicode、Data Matrix、Code One、Vericode和DotCode A，矩陣代碼標簽可以做得很小，甚至可以做成硅晶片的標簽，因此適用于小物件。

圖1-5所示是幾種常用的矩陣代碼樣圖。

條碼成本最低，適于大量需求且數(shù)據(jù)不必更改的場合。例如商品包裝上就很適宜，但是較易磨損、且數(shù)據(jù)量很小。而且條碼只對一種或者一類商品有效，也就是說，同樣的商品具有相同的條碼。與一維條形碼相比二維條形碼有著明顯的優(yōu)勢，歸納起來主要有以下幾個方面：a.數(shù)據(jù)容量更大；b.超越了字母數(shù)字的限制；c.條形碼相對尺寸小；d.具有抗損毀能力。