第三章条码技术

第三章条码技术 • 本章章节设置： 3.1 条码技术概述 3.2 常见的条码 3.3 商品条码 3.4 EAN/UCC条码标识系统

本章学习目标 • 了解条码技术的起源、发展、现状和前景 • 理解条码技术的特点、条码识别的基本原理 • 掌握条码码制、连续性与非连续性、定长与非定长、自校验特性等基本概念 • 掌握典型条码符号的构成，商品条码，EAN/UCC条码标识系统

3.1 本节学习内容 教学内容： • 条码技术的产生与发展 • 相关的标准化组织及条码标准 • 条码技术的特点 • 条码技术的基本概念

3.1 条码技术概述 一、条码的概念条形码是由一组按一定编码规则排列的条与空及其对应字符组成的标记，用以表示一定的字符、数字及符号组成的信息。

3.1 条码技术概述 二、条码的通用术语 1、条码码制条码的码制是指条码符号的类型，每种类型的条码都是由符号特定编码规则的条和空组成的。每种码制都具有固定的编码容量和所规定的字符集。条码的码制有：EAN码、39码、交插25码、UPC码、128码、93码、库德巴码。

3.1 条码技术概述 2、字符集字符集是指某种码制的条/码符号可以表示的字母、数字和符号的集合。几种常见码制的字符集如下： EAN条形码的字符集：数字0～9。交插25条形码的字符集：0～9。 39条形码的字符集：数字0～9；字母A～Z；特殊字符：～$%空格/+*；

3.1 条码技术概述 3、连续性与非连续性连续性是指每个条码字符之间不存在间隔，非连续性是指每个条码字符之间存在间隔。

3.1 条码技术概述 4、定长条码与非定长条码定长条码是仅能表示固定字符个数的条码。非定长条码是指能表示可变字符个数的条码。

3.1 条码技术概述 5、双向可读性：条码符号的双向可读性是指从左、右两侧开始扫描都可被识别的特性。绝大多数码制具有双向可读性。

3.1 条码技术概述 6、自校验特性若在一个条码符号中，一个印刷缺陷不会导致替代错误，那么这种条码就具有自校验功能。

3.1 条码技术概述 7、条码密度条码密度是指单位长度条码所表示条码字符的个数。

3.1 条码技术概述 三、条码的分类条形码的分类方法有很多种，主要依据条码的编码结构和条码的性质进行分类。按长度分为定长和非定长条码；按排序方式分为分为连续型和非连续型条码；按校验方式分为自动校验和非自动校验条码；按照应用分为一维条码和二维条码；按照应用场合分为金属条码和荧光条码。

3.1 条码技术概述 四、条码的生成与识读 1、条码识读的基本工作原理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，形成与模拟信号对应的方波信号，经译码器解释为计算机可以直接接收的数字信号。

条形码识读的基本工作原理： 光源发光照射到条码符号上光反射光电转换器接收并进行光电转换产生模拟电信号信号经过放大、滤波、整形，形成方波信号译码器译码数字信号。光信号模拟电信号数字信号

信号放大光电转换器光学系统滤波整形译码器接口电路扫描系统信号整形译码 • 条码识读系统由扫描系统、信号整形、译码三个部分组成

扫描系统 组成：光学系统和光电转换器功能：是完成对条码符号的光学扫描，将获得的条码符号的光信号转换成为模拟电信号。 ◆信号整形组成：信号放大、滤波和整形部分功能：将扫描系统获得的模拟电信号处理成为标准电位的矩形波信号，即标准的数字脉冲信号，其高低电平的宽度与条码符号的条空尺寸相对应。 ◆译码部分组成：嵌入式微处理器功能：对获得的条码脉冲数字信号进行译码，译码的结果通过接口电路输出到条码应用系统中的数据终端。

3.1 条码技术概述 2、条码的生成过程是否采用预印制方法选择相应的条码打印条码编码项目代码制作条码胶片到指定印刷厂印制条码质量检测

3.1 条码技术概述 3、条码识读 • 条形码识读设备由条码扫描器和译码器两部分组成。

条码识读设备简介 （一）条码识读设备的分类光笔与卡槽式——只能识读一维条码激光式——只能识读一维条码和行排式二维码图像式——不仅可以识读一维条码，而且还能识读行排式和矩阵式二维条码

条码识读设备简介 • (二）常用识读设备简介 1、手持激光扫描器又称激光枪，是一种被广泛应用的远距离条码阅读设备

全向激光扫描器 能准确的识读从任何方向通过扫描器识读区域读的标准尺寸的商品条码。多用于商业超市的收款台。

3.2 常见的条码 • 一维条码（常见的四种） 1、25条码 25条形码是一种只有条表示信息的非连续型条码。 25条形码的字符集为数字0~9。每一个条码字符有规则排列的5个条组成。其中两个条为宽单元，其余的条、空、字符间隔是窄单元，故称之为25条形码。P39 图3-4

3.2 常见的条码 2、交叉25条码交叉25条码是一种条、空均表示信息的连续型、非定长、具有校验功能的双向条码。交叉25条码字符集为数字0~9。采用两种单元宽度，每个条和空是宽或窄单元。编码字符个数为偶数，所有奇数位置上的数据以条编码，偶数位置上的数据以空编码。如果为奇数个数据编码，则在数据前补一位0，以使数据为偶数个数位。

3.2 常见的条码 3、39条码 39条码是一种条、空均表示信息的非连续型、非定长、具有自校验功能的双向条码。 39码是第一个字母数字式码制。1974年由Intermec公司推出。其字符集为数字0~9，26个大写字母和特殊字符（空格、$、%、+、-、*等）共43个字符。每个字符由9个单元组成，其中有5个条（2个宽条，3个窄条）和4个空（1个宽空，3个窄空）。

3.2 常见的条码 4、库德巴条码库德巴条码是一种条、空均表示信息的非连续型、非定长、具有自校验功能的双向条码。库德巴码（Code Bar）出现于1972年，其字符集为数字0~9，字母A~D及6个特殊字符，共20个字符组成。常用于仓库、血库和航空快递包裹中。

3.2 常见的条码 • 二维条形码概念在水平和垂直方向的二维空间存储信息的条形码，称为二维条形码。与一维条形码一样，二维条形码也有许多不同的编码方法，或称码制。就这些码制的编码原理而言，通常可分为以下三种类型：（1）线性堆叠式二维码(行排式二维条码) 是在一维条形码编码原理的基础上，将多个一维码在纵向堆叠而产生的。典型的码制有Code 16K、Code 49、PDF417等。（2）矩阵式二维条形码是在一个矩形空间通过黑、白像素在矩阵中的不同分布进行编码。典型的码制有Aztec、Maxi Code、QR Code、 Data Matrix等。（3）邮政码通过不同长度的条进行编码，主要用于邮件编码，如Postnet、BPO4-State。

PDF417条形码简介 • PDF417二维码简介 PDF417，是Symbol科技公司于1990年研制产品。它是一个多行、连续性、可变长、包含大量数据的符号标识。每个条码有3～90行，它的字符集包括所有128个字符，最大数据含量是1850个字符。

PDF417二维码特点 • 信息容量大根据不同的条空比例每平方英寸可以容纳250到1100个字符。在国际标准的证卡有效面积上(相当于信用卡面积的2/3，约为76mm*25mm)， PDF417条码可以容纳1848个字母字符或2729个数字字符，约500个汉字信息。这种二维条码比普通条码信息容量高几十倍。 • 编码范围广 PDF417条码可以将照片、指纹、掌纹、签字、声音、文字等凡可数字化的信息进行编码。

PDF417二维码特点 • 保密、防伪性能好 PDF417条码具有多重防伪特性，它可以采用密码防伪、软件加密及利用所包含的信息如指纹、照片等进行防伪，因此具有极强的保密防伪性能。 • 译码可靠性高　普通条码的译码错误率约为百万分之二左右，而PDF417条码的误码率不超过千万分之一，译码可靠性极高。

PDF417二维码特点 • 修正错误能力强 PDF417条码采用了世界上最先进的数学纠错理论，如果破损面积不超过50％，条码由于沾污、破损等所丢失的信息，可以照常破译出丢失的信息。 • 容易制作且成本很低　利用现有的点阵、激光、喷墨、热敏/热转印、制卡机等打印技术，即可在纸张、卡片、PVC、甚至金属表面上印出PDF417二维条码。由此所增加的费用仅是油墨的成本，因此人们又称PDF417是“零成本”技术。 • 条码符号的形状可变　同样的信息量，PDF417条码的形状可以根据载体面积及美工设计等进行自我调整。

第三节商品条码 目前仍在使用的商品条码有UPC-A商品条码、UPC-E商品条码、EAN-13商品条码、EAN-8商品条码。一、商品条码的码制 1.模块的概念在一维条码中，条和空的宽度只有窄和宽之分，但在商品条码中，条和空的宽度有多级之分。每一个基本宽度称为1个模块，每一条或空由1~4个模块组成。

第三节商品条码 2.UPC-A条码（1）UPC条码符号的构成。 UPC条码的每一条码字符由2个条和2个空构成，每一条或空由1~4个模块组成，每一条码字符的总模块数为7。（2）UPC条码符号的字符集。 UPC条码的字符集为0~9十个数字字符。UPC条码符号的字符集有三套，分别为A子集、B子集和C子集，用于表示0~9十个数字字符。注意：用A子集表示字符时，条的模块数之和为奇数，称为奇数字符；用B子集表示字符时，条的模块数之和为偶数，称为偶数字符；C子集与B子集成反对称，所以C子集也是偶字符集。 P43 表3-3 图3-10

第三节商品条码 （3）UPC-A条码的起始符、终止符和中间分隔符。UPC-A的起始符、终止符的二进制表示都为101，中间分隔符的二进制表示为01010。（4）UPC-A条码的符号结构。UPC-A条码12为字符由左边两个警戒条（即起始字符）和右边两个警戒条（即终止字符）封起来。左侧6个条码字符均由A子集的条码字符组成，右侧数据符及校验符均由C子集的条码字符构成。

UPC-A条码的符号结构

第三节商品条码 （5）UPC-A条码的符号尺寸。放大系数可取0.8~2.0。

第三节商品条码 3.UPC-E条码（1）UPC-E条码的长度：7位（2）UPC-E条码的符号结构。UPC-E条码仅直接表示6个数据字符，前6为字符奇偶性的排列组合对应着第7位数，也就是说第7位的值隐含在6个字符的奇偶性排列组合中。（3）UPC-E条码的起始符和终止符。UPC-E条码是起始符与UPC-A条码相同。UPC-E条码没有中间分隔符，终止符与UPC-A条码不同，其终止符的二进制表示的是010101。前6位数由两个左警戒条即起始字符和三个右警戒条即终止字符封起来，而且警戒条比其他条要高。

UPC-E条码 UPC-E条码它仅直接表示6个数据字符，条码符号本身没有中间分隔符，终止符也与UPC-A不同。 UPC-E终止符的6个模块

第三节商品条码 4.EAN-13条码（1）EAN-13条码的长度：13位。（2）EAN-13条码符号的字符集：0~9十个数字字符。 EAN-13条码符号的字符集与UPC条码一样有三套，分别为A子集、B子集和C子集。

EAN-13条码字符集 • 起始符、终止符商品条码起始符、终止符的二进制表示都为“101” 。 • 中间分隔符商品条码中间分隔符的二进制表示为“01010”。

EAN-13商品条码的结构 （3）EAN-13条码的符号结构：与UPC-A码符号一样，分为两部分，前6位字符称为左侧字符，后6为字符称为右侧字符。不同的是左侧字符具有奇偶性，而右侧字符均为偶性。

EAN-13商品条码的结构 • EAN-13商品条码的结构

EAN-13商品条码 • 每一条码字符由2个条和2个空构成，每一条或空由1～4个模块组成，每一条码字符的总模块数为7。用二进制“1”表示条的模块，用二进制“0”表示空的模块。

EAN-13商品条码数据符及校验符 • EAN-13商品条码中的前置码不用条码字符表示，不包括在左侧数据符内。 • 右侧数据符及校验符用字符集中的C子集表示。

示例：确定13位数字代码6901234567892的左侧数据符的二进制表示。示例：确定13位数字代码6901234567892的左侧数据符的二进制表示。 • 示例：确定13位数字代码6901234567892的左侧数据符的二进制表示。前置码为6时左侧数据符的二进制表示

EAN-13条码 （4）EAN-13条码的符号尺寸。放大系数可取0.8~2.0。

EAN-8商品条码 （1）EAN-8条码的长度：8位。（2）EAN-8条码符号的字符集：0~9十个数字字符。 EAN-8条码符号的字符集有两套，分别为A子集和C子集。（3）EAN-8条码的符号结构：EAN-8条码的起始符、终止符和中间分隔符与EAN-13条码相同。EAN-8商品条码的左侧数据符由字符集中的A子集表示；右侧数据符和校验符由字符集中的C子集表示。

EAN-8商品条码

EAN-8商品条码 （4）EAN-8条码的符号尺寸。放大系数可取0.8~2.0。

检验码的计算 • P48 • 例：确定13位数字代码690123456789X1的校验码X1。 • 1)条码的校验方法条码的校验字符位于数据字符的后面，它用于提高数据的可靠性，其校验字符值的计算方法如下：步骤1：将13位字符从右到左顺序编号，校验字符为第1位。步骤2：从第2位开始，将所有偶数号位置上的字符值相加。然后此结果乘以3。步骤3：从第3位开始，将所有奇数号位置上的字符值相加。步骤4：将第2、3步骤中的结果相加。 • 步骤5：模10取余和10的差值便是校验字符的值。

第三章 条码技术