條形碼的背后 – 常見編碼系統(tǒng)技術概述
即使假期已經(jīng)過去(消費者零售/線上消費、物流和運輸、制造和分銷的季節(jié)性高峰), 每天仍有超過50億個條形碼被掃描。首個條形碼是20世紀70年代在一包口香糖上被掃描的,它顯然是一種提供機器可讀UPC(通用產(chǎn)品代碼)的強大方法。條形碼自被發(fā)明后演化相對較少,但另一方面,識別和解碼條形碼的系統(tǒng)得到了長足發(fā)展并持續(xù)前進,以提供更快速、更小巧、更便宜和更穩(wěn)健的閱讀器。
所有的成功創(chuàng)新都來自于需求,并由一個理念和一個解決方案來實現(xiàn)。通用產(chǎn)品代碼(UPC) 的理念可以追溯到首個商業(yè)代碼被掃描以及由 Bernard Silver 和 Norman Joseph Woodland申請專利的解決方案出現(xiàn)之前幾十年。Woodland首先提出了基于摩爾斯電碼的條形碼符號理念。
據(jù)《史密森尼》雜志報道,伍德蘭坐在沙灘椅上,思考如何更輕松地識別和分類超市里的商品, 從而減少人們的排隊時間。他需要一種計算機能識別的代碼。摩爾斯電碼闖入他的腦海:
“我記得當我把四根手指伸到沙子里時,我正在考慮點和破折號,不知道出于什么原因——我也不知道——我把手拉過來,我有了四條線。我說,天哪!現(xiàn)在我有四條線,它們可以是寬線和窄線而不是點和破折號?,F(xiàn)在我更有機會找到那個東西了?!?
最初的專利實際上是具有各種厚度帶的同心圓形式,但70年代商業(yè)化的UPC條形碼符號與我們今天仍在使用的熟悉一維條形碼相似。Woodland的影響非常之大,當他于1971年去世時,
《MAD》雜志為紀念他專門發(fā)行了一期???
印刷技術的發(fā)展使UPC變得越來越小,但讀碼技術已經(jīng)從使用激光和光電放大器的電子機械掃描,發(fā)展到基于成像器抓取和處理圖像的系統(tǒng)。盡管基于一維激光的掃描器仍在生產(chǎn)和部署,但閱讀系統(tǒng)最顯著的進步來自基于二維成像器的閱讀器的發(fā)明?;诔上衿鞯拈喿x器可以讀取任意方向的一維條形碼(不包括基于單向激光的系統(tǒng)),還實現(xiàn)了向基于二維矩陣的條形碼符號的演變。
閱讀器技術的這一轉變大約始于15年前,但現(xiàn)在已經(jīng)占據(jù)當今的大部分市場,據(jù)估計每年生產(chǎn)的掃描器超過3500萬臺。與傳統(tǒng)的一維條形碼相比,各種形式的二維碼在編碼數(shù)據(jù)方面有顯著增加——通常,一維條形碼可以有20-25個字符,二維碼則可以超過2000個字符,這取決于特定的條形碼類型。除了存儲更多產(chǎn)品信息和詳情外,二維碼可以進行編碼校驗和其他校正,以提高不良印刷或代碼損壞的容忍度。
條形碼如何運行?
條形碼符號對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)串或數(shù)據(jù)鍵進行編碼:
? 一維條形碼通常用于編碼物品的部件號、產(chǎn)品代碼或序列號。通常,一個數(shù)據(jù)串被鏈接到一個數(shù)據(jù)庫并用于檢索一個相關的數(shù)據(jù)庫記錄。例如,雜貨店UPC符號從商店數(shù)據(jù)庫中檢索產(chǎn)品的描述、價格、單位和大小。
? 二維碼可以容納數(shù)百個字符的數(shù)據(jù),通常可以編碼整個數(shù)據(jù)庫記錄,因此不需要連接到數(shù)據(jù)庫,也不需要任何軟件中的搜索功能。二維碼可以包含多語言字符或其他二進制數(shù)據(jù),如網(wǎng)址、電子郵箱地址、電話/文本數(shù)據(jù)甚至數(shù)字化的語音數(shù)據(jù)或圖像。二維碼還包含錯誤檢測和校正算法,因而非常穩(wěn)健。
來源:SATO Auto-ID
一維條形碼的主要類型
? 39條碼是最古老的條形碼設計之一,在電子、醫(yī)療保健和政府部門中很常見。它可以包含整個128 ASCII字符集,且只受標簽大小的限制。
? 128條碼源自ASCII 128字符集,但經(jīng)過優(yōu)化而更緊湊,使其在全球范圍內(nèi)的包裝和運輸應用中非常流行。
? 交叉2/5條碼是一種數(shù)字條形碼,通常見于倉庫、配送和制造中。
? 國際商品編碼(EAN)被認為是UPC的超集,書商、圖書館、大學和批發(fā)商專門將其用于書籍追溯。
? 通用產(chǎn)品代碼(UPC)幾乎可以在每一種零售產(chǎn)品上找到,用于快速收據(jù)打印和庫存跟蹤。
由于使用圖像傳感器,基于二維成像器的閱讀器帶來重大發(fā)展的可能性。它還提供了在過去不可能的附加功能,包括拍攝照片或錄制視頻以及實現(xiàn)更高級的功能,如文檔掃描、OCR(正交字符識別)及對象檢測和尺寸標注。這只是其中一些流行的應用示例。
Teledyne e2v 圖像傳感器 是當今市場上獨一無二的,相比其他二維傳感器更具優(yōu)勢。這主要是因為它們是專門為條形碼讀取應用而設計的,而不是針對更一般化的用途,如消費者或汽車應用。