一、 条形码技术
(一) 条形码的概念
条形码是由一组规则排列的条、 空以及对应的字符组成的信息符号，“条” 是指对光线反射率较低的部分，“空” 是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。当一束光射过条码时，由于条和空的反射率不同，反射光的强度也不同，利用扫描装置接收它并输出电流波，用译码器译出，可转换成计算机可读的数据。由于光传播的速度极快，所以可以准确无误地识别条形码上的信息。
条形码技术是实现快速、 准确、 可靠收集数据的有效手段，是物流行业自动化管理的最基本的技术支持。与其他技术相比，条形码技术具有输入速度快、 可靠性高、 采集信息量大、 灵活实用、 操作简单及设备成本低的优点。其缺点是数据无法更改，且需要配备专门的条形码阅读扫描仪。一个完整的条形码的组成次序依次为(图6 -5)：
图6-5 条形码的组成
首静区： 左侧空白区，提示条形码阅读器准备扫描。
起始符： 条形码符号的第一位字符，标志一个条形码的开始。
数据符： 条形码的核心，是所要传递的主要信息。
(中间分割符，主要用于EAN 码)。
校验符： 校验阅读是否有效，是对此前数据符的算术运算的结果。当阅读器的运算结果与校验符相同时，则判定此次阅读有效，否则不予输入。
终止符： 条形码符号的最后一位字符，标志一个条形码的结束。
尾静区： 右侧空白区，与首静区作用相同。
(二) 条形码的码制
码制是指条形码条和空的排列规则。根据不同的条码编码方式，条码可分为一维条码的码制和二维条码的码制。
传统一维条码的码制有： Code39 条形码(标准39 码)、 Codebar 码(库德巴码)、Code25 条形码(标准25 码)、 ITF25 条码(交叉25 码)、 Matrix25 条码(矩阵25 码)、UPC-A 条形码、 UPC-E 条形码、 EAN-13 条形码(EAN-13 国际商品条码)、 EAN -8条形码(EAN-8 国际商品条码)、 中国邮政条形码(矩阵25 码的一种变体)、 Code -B条形码、 MSI 条形码、 Code11 条形码、 Code93 条形码、 ISBN 条形码 (书刊用条码)、ISSN (杂志用条码) 条形码、 Code128 条形码 (Code128 条形码包括EAN128 码)Code39EMS (EMS 专用的39 码)。
一维条码技术近年来发展十分迅速，被广泛应用于各个领域。但是其所携带的信息量有限，如商品上的条码仅能容纳13 位(EAN-13 码) 阿拉伯数字，更多的信息只能依赖商品数据库的支持，离开了预先建立的数据库，这种条码就没有意义了，因此在一定程度上也限制了条码的应用范围。基于这个原因，在20 世纪90 年代发明了二维条码。二维条码能够在横向和竖向两个方位上同时表达信息，从而提高了条码的信息密度，并且能够表达汉字和存储图像。除包含信息量大之外，二维条码还具有纠错功能，当条码因穿孔、 污损等引起局部损坏时，照样可以得到正确识读。
二维条码的码制有PDF417 码、 Code 49 码、 Code 16K 码、 Data Matrix 码、 Maxicode 码等(图6 -6)，主要分为堆积或层排式和棋盘或矩阵式两大类。
图6-6 二维码图谱
(a) Good one； (b) Data Matrix； (c) Maxicode； (d) 四一七条码； (e) 49 码； (f) 16K 码
(三) 常用条码种类
目前，EAN 码是世界上广为使用的商品条码，已成为电子数据交换(EDI) 的基础；UPC 码主要为美国和加拿大使用； 在各类条码应用系统中，Code39 码因其可采用数字与字母共同组成的方式而在各行业内部管理中被广泛使用； 在血库、 图书馆和照相馆的业务中，库德巴码(Codebar) 也被广泛使用。
1. 通用商品条形码
EAN 商品条形码亦称通用商品条形码，由国际物品编码协会制定，通用于世界各地，是目前国际上使用最广泛的一种商品条形码。我国目前在国内推行使用的也是这种商品条形码。EAN 商品条形码分为EAN-13 (标准版) 和EAN-8 (缩短版) 两种。
EAN-13 码由13 位数字组成，EAN-13 码由国家代码(3 位)、 制造厂商代码(4 或5 位)、 产品代码(5 或4 位) 和校验码(1 位) 组成。中国大陆可用的国家代码是690—695，中国香港特别行政区为489，中国澳门特别行政区为958，中国台湾地区为471。
2. 储运条形码
储运条形码(ITF-14 码) 是用在商品装卸、 仓储、 运输等配送过程中的识别符号，通常印在包装外箱上，用来识别商品种类及数量。由矩形保护框、 左侧空白区、 条码字符和右侧空白区组成，如图6 -7 所示。
图6-7 ITF-14 码
3. 贸易单元条形码(EAN-128 码)
贸易单元条形码是在物流配送过程中，将商品的生产日期、 有效日期、 运输包装序号、 重量、 体积、 尺寸、 发出与送达地址等重要信息加以条码化，以便将这些重要信息快速扫描输入计算机系统。
UCC/EAN-128 条码由左侧空白区、 起始符号、 数据字符、 校验符、 终止符、 右侧空白区及供人识别字符组成，如图6 -8 所示。
图6-8 EAN-128 码
(四) 条形码识读装备
1. 条形码识读原理
条形码扫描器识别条形码时，根据不同颜色的物体，其反射的可见光的波长不同，白色物体能反射各种波长的可见光。黑色物体则吸收各种波长的可见光。条形码识读过程如图6-9所示，当条形码扫描器光源发出的光经透镜1 照射到黑白相间的条形码上时，反射光经透镜2 照射到条码扫描器的光电转换器上，于是光电转换器接收到与白条和黑条相应的强弱不同的反射光信号，并转换成相应的电信号输出到条码扫描器的放大整形电路。白条、 黑条的宽度不同，相应的电信号持续时间长短也不同。但是，由光电转换器输出的与条形码的条和空相应的电信号一般仅为10 mV 左右，不能直接使用，因而先要将光电转换器输出的电信号送放大器放大。放大后的电信号仍然是一个模拟电信号，为了避免由条形码中的疵点和污点导致错误信号，在放大电路后需加一整形电路，把模拟信号转换成数字电信号，以便计算机系统能准确判读。整形电路的脉冲数字信号经译码器译成数字、 字符信息。这些信息通过接口电路输送给计算机系统进行数据处理与管理，便完成了条形码识读的全过程。
图6-9 条形码识读过程
2. 条码扫描设备
条码扫描设备是用来读取条码信息的设备。它使用一个光学装置将条码的条空信息转换成电平信息，再由专用译码器翻译成相应的数据信息。条码扫描设备一般不需要驱动程序，接上后可直接使用。条码扫描设备从原理上可分为光笔、 CCD 和激光三类，从形式上分有手持式和固定式两种。
条码扫描器种类很多，常见的有以下几类。
(1) 手持式条码扫描器(图6 -10)。手持式扫描器外形与超市收款员使用的条码扫描器相似。手持式条码扫描器绝大多数采用CIS 技术，光学分辨率为200 dpi，有黑白、 灰度、 彩色多种类型。也有个别高档产品采用CCD 作为感光器件，可实现位真彩色，扫描效果较好。
(2) 小滚筒式条码扫描器。这是手持式条码扫描器和平台式条码扫描器的中间产品。这种产品绝大多数采用CIS 技术，光学分辨率为300 dpi，有彩色和灰度两种，彩色型号一般为24 位彩色。极少数小滚筒式条码扫描器采用CCD 技术，扫描效果明显优于采用CIS技术的产品。小滚筒式的设计是将条码扫描器的镜头固定，而移动要扫描的物件通过镜头来扫描，运作时就像打印机一样，要扫描的物件必须穿过机器再送出，因此，被扫描的物体不可以太厚。这种条码扫描器最大的好处就是体积很小，但是由于使用起来有多种局限，例如只能扫描薄薄的纸张，其使用范围小于条码扫描器。
(3) 平台式条码扫描器(图6 -11)。其又称平板式条码扫描器、 台式条码扫描器，目前在市面上大部分的条码扫描器都属于平台式条码扫描器。这类条码扫描器光学分辨率在300 dpi ～8 000 dpi 之间，色彩位数从24 位到48 位，扫描幅面一般为A4 或者A3。与使用复印机一样，只要把条码扫描器的上盖打开，书本、 报纸、 杂志、 照片底片都可以放上去扫描，非常方便，而且扫描出的效果也是所有常见条码扫描器中最好的。
图6-10 手持式条码扫描器
图6-11 平台式条码扫描器