条形码技术,条码技术知识
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zebra ZM400 条码打印机

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  什么是条形码?

条码是由一组按一定编码规则排列的条、空符号,用以表示一定的字符、数字及符号组成的信息。条码系统是由条码符号设计、制作及扫描阅读组成的自动识别系统。条码编码方式:条码种类很多,常见的大概有二十多种码制,其中包括:

Code39码(标准39码)、Codabar码(库德巴码)、Code25码(标准25码)、ITF25码(交叉25码)、Matrix25码(矩阵25码)、UPC-A码、UPC-E码、EAN-13码(EAN-13国际商品条码)、EAN-8码(EAN-8国际商品条码)、中国邮政码(矩阵25码的一种变体)、Code-B码、MSI码、、Code11码、Code93码、ISBN码、ISSN码、Code128码(Code128码,包括EAN128码)、Code39EMS(EMS专用的39码)等一维条码和PDF417等二维条码。

目前,国际广泛使用的条码种类有EAN、UPC码(商品条码,用于在世界范围内唯一标识一种商品。我们在超市中最常见的就是这种条码)、Code39码(可表示数字和字母,在管理领域应用最广)、ITF25码(在物流管理中应用较多)、Codebar码(多用于医疗、图书领域)、Code93码、Code128码等。其中,EAN码是当今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上被广泛使用;在血库、图书馆和照像馆的业务中,Codebar码也被广泛使用。

除以上列举的一维条码外,二维条码也已经在迅速发展,并在许多领域找到了应用。

常用条码简介:

EAN码:
EAN码是国际物品编码协会制定的一种商品用条码,通用于全世界。EAN码符号有标准版(EAN-13)和缩短版(EAN-8)两种,我国的通用商品条码与其等效。我们日常购买的商品包装上所印的条码一般就是EAN码。

UPC码:
UPC码是美国统一代码委员会制定的一种商品用条码,主要用于美国和加拿大地区,我们在美国进口的商品上可以看到。

39码:
39码是一种可表示数字、字母等信息的条码,主要用于工业、图书及票证的自动化管理,目前使用极为广泛。

库德巴(Codebar)码:
库德巴码也可表示数字和字母信息,主要用于医疗卫生、图书情报、物资等领域的自动识别。

二维条码:
一维条码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90年代发明了二维条码。二维条码除了具有一维条码的优点外,同时还有信息量大、可靠性高,保密、防伪性强等优点。
目前二维条码主要有PDF417码、Code49码、Code 16K码、Data Matrix码、MaxiCode码等,主要分为堆积或层排式和棋盘或矩阵式两大类。

二维条码作为一种新的信息存储和传递技术,从诞生之时就受到了国际社会的广泛关注。经过几年的努力,现已应用在国防、公共安全、交通运输、医疗保健、工业、商业、金融、海关及政府管理等多个领域。
二维条码依靠其庞大的信息携带量,能够把过去使用一维条码时存储于后台数据库中的信息包含在条码中,可以直接通过阅读条码得到相应的信息,并且二维条码还有错误修正技术及防伪功能,增加了数据的安全性。

二维条码可把照片、指纹编制于其中,可有效地解决证件的可机读和防伪问题。因此,可广泛应用于护照、身份证、行车证、军人证、健康证、保险卡等。
美国亚利桑纳州等十多个州的驾驶证、美国军人证、军人医疗证等在几年前就已采用了PDF417技术。将证件上的个人信息及照片编在二维条码中,不但可以实现身份证的自动识读,而且可以有效的防止伪冒证件事件发生。菲律宾、埃及、巴林等许多国家也已在身份证或驾驶证上采用了二维条码,我国香港特区护照上也采用了二维条码技术。
另外在海关报关单、长途货运单、税务报表、保险登记表上也都有使用二维条码技术来解决数据输入及防止伪造、删改表格的例子。
在我国部分地区注册会计师证和汽车销售及售后服务等方面,二维条码也得到了初步的应用。


编码规则与码制区分

编码规则

唯一性

同种规格同种产品对应同一个产品代码,同种产品不同规格应对应不同的产品代码。根据产品的不同性质,如:重量、包装、规格、气味、颜色、形状等等,赋予不同的商品代码。

永久性

产品代码一经分配,就不再更改,并且是终身的。当此种产品不再生产时,其对应的产品代码只能搁置起来,不得重复起用再分配给其它的商品。
无含义:为了保证代码有足够的容量以适应产品频繁的更新换代的需要,最好采用无含义的顺序码。

条码的码制区别

UPC:(统一产品代码)
只能表示数字
有A、B、C、D、E四个版本
版本 A - 12 位数字
版本 E - 7 位数字
最后一位为校验位
大小是宽1.5" 高1 " ,而且背景要与清晰
主要使用于美国和加W拿大地区,用于工业、医药、仓库等部门

当UPC 作为十二位进行解码时,定义如下:
第一位 = 数字标识 (已经由UCC(统一代码委员会)所建立).
第2-6位 = 生产厂家的标识号(包括第一位)
第7-11 = 唯一的厂家产品代码
第12位 = 校验位(used for error detection)

Code 3 of 9 :
能表示字母、数字和其它一些符号共43个字符:A -Z,0 - 9,-.$/+%,pace
条码的长度是可变化的
通常用“*”号作为起始、终止符
校验码不用
代码密度介于3 - 9.4个字符/每英寸
空白区是窄条的10倍
用于工业、图书、以及票证自动化管理上


Code 128:
表示高密度数据, 字符串
字符串可变长
符号内含校验码
有三种不同版本: A, B, and C
可用128个字符分别在 A, B, or C 三个字符串集合中
用于工业、仓库、零售批发


Interleaved 2-of-5 (I2 of 5):
只能表示数字0 -9
可变长度
连续性条码,所有条与空都表示代码,第一个数字由条开始,第二个数字由空组成
空白区比窄条宽10倍
应用于商品批发、仓库、机场、生产/包装识别、工业中
条码的识读率高,可适用于固定扫描器可靠扫描
在所有一维条码中的密度最高


Codabar(库德巴条码):
可表示数字0 - 9,字符$、+、 -、还有只能用作起始/终止符的a, b, c d四个字符

可变长度
没有校验位
应用于物料管理、图书馆、血站和当前的机场包裹发送中
空白区比窄条宽10倍
非连续性条码,每个字符表示为4条3空


PDF417 (二维码):
多行组成的条码
不需要连接一个数据库,本身可存储大量数据
应用于:医院、驾驶证、物料管理、货物运输
当条码受一定破坏时,错误纠正能使条码能正确解码
PDF417, 是Symbol科技公司于1990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,每一行有一个起始部分、数据部分、终止部分。它的字符集包括所有128个字符,最大数据含量是1850

条码的发展历史

  条码技术最早产生在风声鹤唳的二十年代,诞生于Westinghouse的实验室里。一位名叫John Kermode性格古怪的发明家“异想天开”地想对邮政单据实现自动分检,那时侯对电子技术应用方面的每一个设想都使人感到非常新奇。他的想法是在信封上做条码标记,条码中的信息是收信人的地址,就象今天的邮政编码。为此Kermode发明了最早的条码标识,设计方案非常的简单,即一个“条”表示数字“1”,二个“条”表示数字“2”,以次类推。然后,他又发明了由基本的元件组成的条码识读设备:一个扫描器(能够发射光并接收反射光);一个测定反射信号条和空的方法,即边缘定位线圈;和使用测定结果的方法,即译码器。
  Kermode的扫描器利用当时新发明的光电池来收集反射光。“空”反射回来的是强信号,“条”反射回来的是弱信号。与当今高速度的电子元气件应用不同的是,Kermode利用磁性线圈来测定“条”和“空”。就象一个小孩将电线与电池连接再绕在一颗钉子上来夹纸。Kermode用一个带铁芯的线圈在接收到“空”的信号的时候吸引一个开关,在接收到“条”的信号的时候,释放开关并接通电路。因此,最早的条码阅读器噪音很大。开关由一系列的继电器控制,“开”和“关”由打印在信封上“条”的数量决定。通过这种方法,条码符号直接对信件进行分检。
  此后不久, Kermode的合作者Douglas Young,在Kermode码的基础上作了些改进。 Kermode码所包含的信息量相当的低,并且很难编出十个以上的不同代码。而Young码使用更少的条,但是利用条之间空的尺寸变化,就象今天的UPC条码符号使用四个不同的条空尺寸。新的条码符号可在同样大小的空间对一百个不同的地区进行编码,而Kermode码只能对十个不同的地区进行编码。
  直到1949年的专利文献中才第一次有了Norm Woodland和Bernard Silver发明的全方位条码符号的记载,在这之前的专利文献中始终没有条码技术的记录,也没有投入实际应用的先例。Norm Woodland和Bemard Silver的想法是利用Kermode和YOung的垂直的“条”和“空”,并使之弯曲成环状,非常象射箭的靶子。这样扫描器通过扫描图形的中心,能够对条码符号解码,不管条码符号方向的朝向。
  在利用这项专利技术对其进行不断改进的过程中,一位科幻小说作家Isaac-Azimov在他的“裸露的太阳”一书中讲述了使用信息编码的新方法实现自动识别的事例。那时人们觉得此书中的条码符号看上去象是一个方格子的棋盘,但是今天的条码专业人士马上会意识到这是一个二维矩阵条码符号。虽然此条码符号没有方向、定位和定时,但很显然它表示的是高信息密度的数字编码。
  直到1970年Iterface Mechanisms公司开发出“二维码”之后,才有了价格适于销售的二维矩阵条码的打印和识读设备。那时二维矩阵条码用于报社排版过程的自动化。二维矩阵条码印在纸带上,由今天的一维CCD扫描器扫描识读。CCD发出的光照在纸带上,每个光电池对准纸带的不同区域。每个光电池根据纸带上印刷条码与否输出不同的图案,组合产生一个高密度信息图案。用这种方法可在相同大小的空间打印上一个单一的字符,作为早期Kermode码之中的一个单一的条。定时信息也包括在内,所以整个过程是合理的。当第一个系统进入市场后,包括打印和识读设备在内的全套设备大约要5000美元。
  此后不久,随着LED(发光二极管)、微处理器和激光二极管的不断发展,迎来了新的标识符号(象征学)和其应用的大爆炸,人们称之为“条码工业”。今天很少能找到没有直接接触过即快又准的条码技术的公司或个人。由于在这一领域的技术进步与发展非常迅速,并且每天都有越来越多的应用领域被开发,用不了多久条码就会象灯泡和半导体收音机一样普及,将会使我们每一个人的生活都变得更加轻松和方便。


条码技术的优点

条码是迄今为止最经济、实用的一种自动识别技术。条码技术具有以下几个方面的优点:

A.输入速度快:条码输入的速度是键盘输入的5倍,并且能实现"即时数据输入"。
B.可靠性高:键盘输入数据出错率为三百分之一,利用光学字符识别技术出错率为万分之一,而采用条码技术误码率低于百万分之一。
C.采集信息量大:利用传统的一维条码一次可采集几十位字符的信息,二维条码更可以携带数千个字符的信息,并有一定的自动纠错能力。
D.灵活实用:条码标识既可以作为一种识别手段单独使用,也可以和有关识别设备组成一个系统实现自动化识别,还可以和其他控制设备联接起来实现自动化管理。

另外,条码标签易于制作,对设备和材料没有特殊要求,识别设备操作容易,不需要特殊培训,且设备也相对便宜。

二维条码的简介

一、二维条码技术的产生背景
  一维条码自出现以来,得到了人们的普遍关注,发展速度十分迅速。它的使用,极大地提高了数据采集和信息处理的速度,提高了工作效率,并为管理的科学化和现代化做出了很大贡献。
  由于受信息容量的限制,一维条码仅仅是对“物品”的标识,而不是对“物品”的描述。故一维条码的使用,不得不依赖数据库的存在。在没有数据库和不便联网的地方,一维条码的使用受到了较大的限制,有时甚至变得毫无意义。另外,要用一维条码表示汉字的场合,显得十分不方便,且效率很低。现代高新技术的发展,迫切要求用条码在有限的几何空间内表示更多的信息,从而满足千变万化的信息表示的需要。二维条码正是为了解一维条码无法解决的问题而产生的。因为它具有高密度、高可靠性等特点,所以可以用它表示数据文件(包括汉字文件)、图像等。二维条码是大容量、高可靠性信息实现存储、携带并自动识读的最理想的方法。

二、二维条码的特性
高密度
  目前,应用比较成熟的一维条码如EAN/UPC条码,因密度较低,故仅作为一种标识数据,不能对产品进行描述。我们要知道产品的有关信息,必须通过识读条码而进入数据库。这就要求我们必须事先建立以条码所表示的代码为索引字段的数据库。二维条码通过利用垂直方向的尺寸来提高条码的信息密度。通常情况下其密度是一维条码的几十到几百倍,这样我们就可以把产品信息全部存储在一个二维条码中,要查看产品信息,只要用识读设备扫描二维条码即可,因此不需要事先建立数据库,真正实现了用条码对“物品”的描述。 具有纠错功能
  一维条码的应用建立在这样一个基础上,那就是识读时拒读(即读不出)要比误读(读错)好。因此一维条码通常同其表示的信息一同印刷出来。当条码受到损坏(如污染,脱墨等)时,可以通过键盘录入代替扫描条码。鉴于以上原则,一维条码没有考虑到条码本身的纠错功能,尽管引入了校验字符的概念,但仅限于防止读错。二维条码可以表示数以千计字节的数据,通常情况下,所表示的信息不可能与条码符号一同印刷出来。如果没有纠错功能,当二维条码的某部分损坏时,该条码便变得毫无意义,因此二维条码引入错误纠正机制。这种纠错机制使得二维条码因穿孔、污损等引起局部损坏时,照样可以正确得到识读(见图1)。二维条码的纠错算法与人造卫星和VCD等所用的纠错算法相同。这种纠错机制使得二维条码成为一种安全可靠的信息存储和识别的方法,这是一维条码无法相比的。

可以表示多种语言文字
  多数一维条码所能表示的字符集不过是10个数字,26个英文字母及一些特殊字符。条码字符集最大的Code l28条码,所能表示的字符个数也不过是128个ASCII符。因此要用一维条码表示其它语言文字(如汉字、日文等)是不可能的。多数二维条码都具有字节表示模式,即提供了一种表示字节流的机制。我们知道,不论何种语言文字,它们在计算机中存储时都以机内码的形式表现,而内部码都是字节码。这样我们就可以设法将各种语言文字信息转换成字节流,然后再将字节流用二维条码表示,从而为多种语言文字的条码表示提供了一条前所未有的途径。

田字码的介绍

田字码系统(calra Code System)是由日本calra公司发明的一种新的用于自动识别的代码。
   一、田字码的基本原理
  田字码的基本原理是将1,2,4及8分别分配给四个小方块中的一个,这四个小方块呈田字形状分布(见图l)。这四个小方块或者用黑色填充或者不填充,即可表示16种数据形式(见图1)。通过两个或者更多个田字方块,来表示数据的数量的递增。田字码的编码和译码则是在二进制数据和图像数据之间的相互转换。
  如图1,一个黑色的小方块表示“1”,而一个白色的小方块表示“0”。用小方块或位表示“1”或“0”的方法称为二进制系统。通过组合四个呈田字分布的小方块即可表示数据0一15。按照信息处理术语,此称为BCD系统。BCD编码的应用相当普遍。 ASCII代码和汉字代码则是应用BCD系统的代表性实例,田字码及十进制、十六进制、BCD码。


20 22 0 1 2 3 4 5 6 7
1 2
4 8 8 9 A B C D E F
21 23

图1:田字码的编码原理

  二、田字码的特点
  正如上述,田字码可以通过四个呈田字型的黑方块或白方块表示信息。这种码的特点是:只要遵循 黑白方块的组合原理,表示数据的长度是不受限制的。通过自动识别技术,它也可以用作计算机数据输 入的代码。
 编码原理简单
  以前应用的代码可直接转换成田字码,因为它在表示数据方面没有限制。
印刷精度要求低
  田字码的识别是通过黑白方块的对比度实现的,故仅需区分出哪一块是黑的,哪一块是白的即可,不需要高印刷精度。另外,字符的表示方法简单,因此,可以用手工方法制作。
可以较小的面积表示大量的信息。
  因为1个田字可表示16种代码,数据密度高,占有空间少;2个田字可表示256种代码;3个田字可表示4096种代码;10个田字则表示1099511627776种代码。
管理简单
  因为田字码可以肉眼识别,代码管理容易。例如,机器因事故突然停止,可用人的视觉来处理。
田字码是4-bit代码
  田字码与其它码的基本区别是:田字码具有4-bit形状(4-bit shape),它与计算的十六进制表示法兼容。田字码的一个田字由4部分或4位组成,两个田字由8位组成,四个田字则可包含两个字节,这与计算机字符表示是一致的。
 
安全性高
  采用模糊方式,排列难以仿造、假冒。
成本低
  所有印刷材料便宜,用热敏纸作为承印材料,成本要比PTE(polyethylene terephtalate)或PVC(Polyvinyl chloride)材料低。
不污染环境
  热敏低对环境无污染,并且在处理后可以再利用。
应用广泛
  田字码可用作预付款卡,ID卡,程序卡,自动贩卖机的记录卡等

如何选择条码打印机

  条码打印机素以其可靠的品质。经久耐用驰名于世。其轻巧及金属外壳,不但可随意搬动,还能抵抗恶劣的环境,内置回卷轴功能,可将印好的标签收回卷轴内,避免受到污染。  
在选择条码打印机时,需考虑以下问题:

  打印数量
  如果你每天需打印1000个以上的标签,你便需要一台坚固带金属外壳的ARGOX X系列或斑马的XiII系列打印机。打印数量较小的,则可采用桌面型个人打印机系列,如MS-8341,S500,S300等。

  标签大小
  一般的条码打印机可打印 4″X6″的标签,这正切合现时货运标签的规格。你也可根据自己的需要灵活地打印出不同大小的标签,如需打印更宽的标签,可选择170Xi II及220Xi II型。

 

 

 
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