1.2　条码技术的研究对象与特点

1.2.1　条码技术的研究对象

条码技术的研究对象主要包括编码规则、符号表示技术、识读技术、生成与印制技术和应用系统设计五大部分。

1．编码规则

任何一种条码都是按照预先规定的编码规则和有关标准，由条和空组合而成的。人们将为管理对象编制的由数字、字母、数字字母组成的代码序列称为编码，编码规则主要研究编码原则、代码定义等。编码规则是条码技术的基本内容，也是制定码制标准和对条码符号进行识别的主要依据。

为了便于物品跨国家和地区流通，适应物品现代化管理的需要，以及增强条码自动识别系统的相容性，各个国家、地区和行业，都必须遵循并执行国际统一的条码标准。

2．符号表示技术

条码是由一组按特定规则排列的条和空及相应数据字符组成的符号。条码是一种图形化的信息代码。不同的码制，条码符号的构成规则也不同。目前较常用的一维条码码制有EAN商品条码、UPC商品条码、UCC/EAN-128条码、交插25条码、库德巴码、39条码等。二维条码较常用的码制有PDF417码、QR Code码等。符号表示技术的主要内容是研究各种码制的条码符号设计、符号表示以及符号制作。

3．识读技术

条码自动识读技术可分为硬件技术和软件技术两部分。

自动识读硬件技术主要解决将条码符号所代表的数据转换为计算机可读的数据，以及与计算机之间的数据通信。硬件支持系统可以分解成光电转换技术、译码技术、通信技术以及计算机技术。

自动识读软件技术一般包括扫描器输出的测量、条码码制以及扫描方向的识别、逻辑值的判断，以及阅读器与计算机之间的数据处理等几个部分。

在条码自动识读设备的设计中，往往以硬件支持为主，所以应尽量采取可行的软措施来实现译码及数据通信。近年来，条码技术逐步渗透到许多技术领域，人们往往把条码自动识读装置作为电子仪器、机电设备和家用电器的重要功能部件，因而小体积、低成本是自动识读技术的发展方向。

条码识读技术主要由条码扫描和译码两部分构成。扫描器只是把条码符号转换成数字脉冲信号，而译码器是把数字脉冲信号转换成条码符号所表示的信息。如图1.1所示是扫描器的扫描、译码的示意图。

条码符号是由宽窄不同，反射率不同的条、空按照一定的编码规则组合起来的一种信息符号。常见的条码是黑条与白空（也叫白条）印制而成的。因为黑条对光的反射率最低，而白空对光的反射率最高。条码识读器正是利用条和空对光的反射率不同来读取条码数据的。条码符号不一定必须是黑色和白色，也可以印制成其他颜色，但两种颜色对光必须有不同的反射率，保证有足够的对比度。扫描器一般采用630nm附近的红光或近红外光。

由光源发出的光线经过光学系统照射到条码符号上面，被反射回来的光经过光学系统成像在光电转换器上，使之产生电信号，信号经过电路放大后产生一模拟电压，它与照射到条码符号上被反射回来的光成正比，再经过滤波、整形等信号处理，形成与模拟信号对应的方波信号，经译码器按一定的译码逻辑对数字脉冲进行译码处理后，解释为计算机可以直接接受的数字信号。

4．生成与印制技术

条码印制技术所研究的主要内容是：条码符号印制载体、印刷材料、印制设备、印制工艺和轻印刷系统的软件开发等。首先按照选择的码制、相应的标准和相关要求生成条码样张，再根据条码印制的载体介质、数量选择最适合的印制技术和设备。因此在条码符号的印刷过程中，必须选择适当的印刷技术和设备，以保证印制出符合规范的条码。

5．条码应用系统设计技术

条码应用系统由条码、识读设备、计算机、打印设备、通信网络系统、系统软件和应用软件等组成。应用范围不同，条码应用系统的配置也不同。一般来讲，条码应用系统的应用效果主要取决于系统的设计。条码应用系统设计主要考虑下面几个因素：

（1）条码设计。条码设计包括确定条码信息单元、选择码制和符号版面设计。

（2）符号生成与印制。在条码应用系统中，条码印制质量对系统能否顺利运行关系重大。如果条码本身质量高，即使性能一般的识读器也可以顺利地读取。虽然操作水平、识读器质量等因素是影响识读质量不可忽视的因素，但条码本身的质量始终是系统能否正常运行的关键。据统计资料表明，在系统拒读、误读事故中，条码标签质量原因占事故总数的50%左右。因此，在印制条码符号前，要做好印制设备和印制介质的选择，以获得合格的条码符号。

（3）识读设备选择。条码识读设备种类很多，如在线式的光笔、CCD识读器、激光枪、台式扫描器等，不在线式的便携式数据采集器，无线数据采集器等，它们各有优缺点。在设计条码应用系统时，必须考虑识读设备的使用环境和操作状态，以做出正确的选择。

1.2.2　条码技术的特点

条码技术是电子与信息科学领域的高新技术，所涉及的技术领域较广，是多项技术相结合的产物，经过多年的长期研究和应用实践，现已发展成为较成熟的实用技术。

自动识别技术是信息数据自动识读、自动输入计算机的重要手段，已形成了包括条码技术、射频技术、生物识别、语音识别、图像识别及磁卡技术等高新科学技术。条码作为一种图形识别技术与其他识别技术相比有如下特点：

（1）简单。条码符号制作容易，扫描操作简单易行。

（2）信息采集速度快。普通计算机的键盘录入速度是200字符/分钟，而利用条码扫描录入信息的速度是键盘录入的20倍。

（3）采集信息量大。利用条码扫描，一次可以采集几十位字符的信息，而且可以通过选择不同码制的条码增加字符密度，使录入的信息量成倍增加。

（4）可靠性高。键盘录入数据，误码率为三百分之一，利用光学字符识别技术，误码率约为万分之一。而采用条码扫描录入方式，误码率仅有百万分之一，首读率可达98%以上。

（5）灵活、实用。条码符号作为一种识别手段可以单独使用，也可以和有关设备组成识别系统实现自动化识别，还可和其他控制设备联系起来实现整个系统的自动化管理。同时，在没有自动识别设备时，也可实现手工键盘输入。

（6）自由度大。识别装置与条码标签相对位置的自由度要比光学识别大得多。条码通常只在一维方向上表示信息，而同一条码符号上所表示的信息是连续的，这样即使是标签上的条码符号在条的方向上有部分残缺，仍可以从正常部分识读正确的信息。

（7）设备结构简单、成本低。条码符号识别设备的结构简单，操作容易，无须专门训练。与其他自动化识别技术相比较，推广应用条码技术，所需费用较低。

1.2.3　条码的功能

条码是利用光电扫描阅读设备给计算机输入数据的特殊代码，这个代码包括了产品名称、规格、价格等，它可以为先进的管理体制提供准确、及时的支持。条码的应用提高了准确性和工作效率，降低了成本，改善了业务运作。

条码的主要功能：

（1）实现对“物品”进行标识。

（2）能对商品销售的信息进行分类、汇总和分析，有利于经营管理活动的顺利进行。

（3）可以通过计算机网络及时将销售信息反馈给生产单位，缩小产、供、销之间信息传递的时空差。

（4）借助条码技术实现的进、销、存自动化管理，提高了商品周转速度，从而确保了商品不积压、不断档，使得购物选择机会更多。

（5）零售商和制造商利用在条码技术基础上建立的销售/库存管理系统及通信网络，便于及时掌握市场信息，制定进货/生产计划，提高供货及补货效率，实现现代化产、供、销一条龙管理。

虽然条码技术在商品、工业、邮电业、医疗卫生、物流管理、安全检查、餐饮业、证卡管理、军事工程、办公自动化等领域中得到广泛应用。但是条码技术仍具有一定的局限性。具体表现如下。

（1）信息标识是静态的，不能给每个消费单元唯一的身份，没有做到真正的“一物一码”；对每一个商品的管理不到位，无法实现产品的实时追踪。

（2）信息容量是有限的。

（3）数据存储、计算是集中的。

总之，条码只能适用于流通领域（商流和物流的信息管理），不能透明地跟踪和贯穿供应链过程。