第六章物流條碼技術(shù) 教學(xué)課件

1、第六章第六章 物流條碼技術(shù)物流條碼技術(shù)6.16.1條碼的類型條碼的類型 一維條形碼二維條形碼6.26.2條形碼的概念條形碼的概念 條碼是由一組規(guī)則排列的條、空以及對(duì)應(yīng)的字符組成的標(biāo)記，條碼是由一組規(guī)則排列的條、空以及對(duì)應(yīng)的字符組成的標(biāo)記，“條條”指對(duì)光線反射率較低的部分，指對(duì)光線反射率較低的部分，“空空”指對(duì)光線反射率較高的部指對(duì)光線反射率較高的部分，這些條和空組成的數(shù)據(jù)表達(dá)一定的信息，并能夠用特定的設(shè)備分，這些條和空組成的數(shù)據(jù)表達(dá)一定的信息，并能夠用特定的設(shè)備識(shí)讀，轉(zhuǎn)換成與計(jì)算機(jī)兼容的二進(jìn)制和十進(jìn)制信息。通常對(duì)于每一識(shí)讀，轉(zhuǎn)換成與計(jì)算機(jī)兼容的二進(jìn)制和十進(jìn)制信息。通常對(duì)于每一種物品，它的編碼是

2、唯一的，對(duì)于普通的一維條碼來說，還要通過種物品，它的編碼是唯一的，對(duì)于普通的一維條碼來說，還要通過數(shù)據(jù)庫建立條碼與商品信息的對(duì)應(yīng)關(guān)系，當(dāng)條碼的數(shù)據(jù)傳到計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫建立條碼與商品信息的對(duì)應(yīng)關(guān)系，當(dāng)條碼的數(shù)據(jù)傳到計(jì)算機(jī)上時(shí)，由計(jì)算機(jī)上的應(yīng)用程序?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行操作和處理。因此，普通上時(shí)，由計(jì)算機(jī)上的應(yīng)用程序?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行操作和處理。因此，普通的一維條碼在使用過程中僅作為識(shí)別信息，它的意義是通過在計(jì)算的一維條碼在使用過程中僅作為識(shí)別信息，它的意義是通過在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中提取相應(yīng)的信息而實(shí)現(xiàn)的。機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中提取相應(yīng)的信息而實(shí)現(xiàn)的。 6.3 6.3 條碼符號(hào)的組成及相關(guān)參數(shù)與概念條碼符號(hào)的組成及相關(guān)參數(shù)與

3、概念 6.3.1 條碼符號(hào)的組成條碼符號(hào)的組成 一個(gè)完整的條碼的組成次序依次為：靜區(qū)（前）、起始符、數(shù)一個(gè)完整的條碼的組成次序依次為：靜區(qū)（前）、起始符、數(shù)據(jù)符、（中間分割符，主要用于據(jù)符、（中間分割符，主要用于EAN碼）、碼）、(校驗(yàn)符校驗(yàn)符)、終止符、靜、終止符、靜區(qū)（后），如圖區(qū)（后），如圖 靜區(qū)靜區(qū)，指條碼左右兩端外側(cè)與空的反射率相同的限定區(qū)域，它能使閱讀器進(jìn)入準(zhǔn)備閱讀的狀態(tài)，當(dāng)兩個(gè)條碼相距距離較近時(shí)，靜區(qū)則有助于對(duì)它們加以區(qū)分，靜區(qū)的寬度通常應(yīng)不小于6mm（或10倍模塊模塊寬度）。起始起始/ /終止符終止符，指位于條碼開始和結(jié)束的若干條與空，標(biāo)志條碼的開始和結(jié)束，同時(shí)提供了碼制識(shí)別信

4、息和閱讀方向的信息。數(shù)據(jù)符，數(shù)據(jù)符，位于條碼中間的條、空結(jié)構(gòu)，它包含條碼所表達(dá)的特定信息。校驗(yàn)字符校驗(yàn)字符：在條碼碼制中定義了校驗(yàn)字符。有些碼制的校驗(yàn)字符是必須的，有些碼制的校驗(yàn)字符是可選的。校驗(yàn)字符是通過對(duì)數(shù)字符進(jìn)行一種運(yùn)算而確定的。 模塊模塊，構(gòu)成條碼的基本單位是模塊，模塊是指條碼中最窄的條或空，模塊的寬度通常以mm或mil（千分之一英寸）為單位。構(gòu)成條碼的一個(gè)條或空稱為一個(gè)單元，一個(gè)單元包含的模塊數(shù)是由編碼方式?jīng)Q定的，有些碼制中，如EAN碼，所有單元由一個(gè)或多個(gè)模塊組成；而另一些碼制，如39碼中，所有單元只有兩種寬度，即寬單元和窄單元，其中的窄單元即為一個(gè)模塊。 6.3.2 條碼的幾個(gè)參

5、數(shù)和相關(guān)概念條碼的幾個(gè)參數(shù)和相關(guān)概念 密度（密度（DensityDensity）：條碼的密度指單位長(zhǎng)度的條碼所表示的字符個(gè)數(shù)。對(duì)于一種碼制而言，密度主要由模塊的尺寸決定，模塊尺寸越小，密度越大，所以密度值通常以模塊尺寸的值來表示（如5mil）。通常7.5mil以下的條碼稱為高密度條碼，15mil以上的條碼稱為低密度條碼，條碼密度越高，要求條碼識(shí)讀設(shè)備的性能（如分辨率）也越高。高密度的條碼通常用于標(biāo)識(shí)小的物體，如精密電子元件，低密度條碼一般應(yīng)用于遠(yuǎn)距離閱讀的場(chǎng)合，如倉(cāng)庫管理。 寬窄比寬窄比：對(duì)于只有兩種寬度單元的碼制，寬單元與窄單元的比值稱為寬窄比，一般為2-3左右（常用的有2：1，3：1）。寬

6、窄比較大時(shí)，閱讀設(shè)備更容易分辨寬單元和窄單元，因此比較容易閱讀。 對(duì)比度（對(duì)比度（PCSPCS）：條碼符號(hào)的光學(xué)指標(biāo)，PSC值越大則條碼的光學(xué)特性越好。 PCS=（RL-RD）/RL100%（RL：條的反射率 RD：空的反射率）條高條高: 構(gòu)成條碼字符的條的二維尺寸中的縱向尺寸。條寬條寬: 構(gòu)成條碼字符的條的二維尺寸中的橫向尺寸空寬空寬: 構(gòu)成條碼字符的空的二維尺寸中的橫向尺寸 條寬比條寬比: 條碼中最寬條與最窄條的寬度比條碼長(zhǎng)度條碼長(zhǎng)度: 從條碼起始符前緣到終止符后緣的長(zhǎng)度長(zhǎng)高比長(zhǎng)高比: 條碼長(zhǎng)度與條高的比條碼密度條碼密度:單位長(zhǎng)度的條碼所表示的字符個(gè)數(shù)雙向條碼雙向條碼：條碼的兩段都可以作為

7、掃描起點(diǎn)的條形碼。中間分隔符中間分隔符：在條碼符號(hào)中，位于兩個(gè)相鄰的條碼符號(hào)之間且不代表任何信息的空。連續(xù)性條碼連續(xù)性條碼：在條碼字符中，兩個(gè)相鄰的條碼字符之間沒有中間分隔符的條碼。非連續(xù)性條碼非連續(xù)性條碼：在條碼字符中，兩個(gè)相鄰的條碼字符之間存在中間分隔符的條碼。 6.46.4條碼識(shí)別系統(tǒng)的構(gòu)成與工作原理?xiàng)l碼識(shí)別系統(tǒng)的構(gòu)成與工作原理 6.4.1條形碼掃描儀條形碼掃描儀 在實(shí)際應(yīng)用中，掃描器的種類很多，但按掃描方式分類，掃描器可分成兩類，即固定光束式和移動(dòng)光束式。所謂固定光束式，又稱接觸式掃描儀，就是指掃描器的光束是相對(duì)固定的，靠手動(dòng)和接觸條形碼符號(hào)才能讀取條形碼符號(hào)信息。圖6- 是固定光束式

8、光筆掃描器結(jié)構(gòu)示意圖。 電荷耦合掃描儀電荷耦合掃描儀以CCD作為掃描器探頭，簡(jiǎn)稱CCD（Charge Coupled Device）掃描器。 激光掃描儀激光掃描儀 原理為：手持式激光掃描儀通過一個(gè)激光二極管發(fā)出一束光線，照射到一個(gè)旋轉(zhuǎn)的棱鏡或來回?cái)[動(dòng)的鏡子上，反射后的光線穿過閱讀窗照射到條碼表面，光線經(jīng)過條或空的反射后返回閱讀器，由一個(gè)鏡子進(jìn)行采集、聚焦，通過光電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，該信號(hào)將通過掃描期或終端上的譯碼軟件進(jìn)行譯碼。 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：激光掃描儀可以很杰出的用于非接觸掃描，通常情況下，在閱讀距離超過30cm時(shí)激光閱讀器是唯一的選擇；激光閱讀條碼密度范圍廣，并可以閱讀不規(guī)則的條碼表面或透過

9、玻璃或透明膠紙閱讀，因?yàn)槭欠墙佑|閱讀，因此不會(huì)損壞條碼標(biāo)簽；因?yàn)橛休^先進(jìn)的閱讀及解碼系統(tǒng)，首讀識(shí)別成功率高、識(shí)別速度相對(duì)光筆及CCD更快，而且對(duì)印刷質(zhì)量不好或模糊的條碼識(shí)別效果好；誤碼率極低（僅約為三百萬分之一）；激光閱讀器的防震防摔性能好，如：Symbol LS4000系列的掃描儀，可1.5米水泥地防摔。 激光掃描儀激光掃描儀 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：激光掃描儀的唯一的缺點(diǎn)是它的價(jià)格相對(duì)較高，但如果從購(gòu)買費(fèi)用與使用費(fèi)用的總和計(jì)算，與CCD閱讀器并沒有太大的區(qū)別。 激光掃描儀激光掃描儀 6.4.26.4.2放大整形電路放大整形電路 由光電轉(zhuǎn)換器輸出的與條形碼的條和空相應(yīng)的電信號(hào)一般僅10多mV，不能直接使

10、用，因而先要將光電轉(zhuǎn)換器輸出的電信號(hào)送放大器放大。放大后的電信號(hào)仍然是一個(gè)模擬電信號(hào)，為了避免有條形碼中的疵點(diǎn)和污點(diǎn)導(dǎo)致的錯(cuò)誤信號(hào)，在放大電路后需要加一整形電路，把模擬電信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字電信號(hào)，以便計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能準(zhǔn)確判讀條形碼。 6.4.3譯碼器、接口電路、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)譯碼器、接口電路、計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 譯碼器的作用是將整形電路所得的脈沖數(shù)字信號(hào)譯成數(shù)字、字符信息。它通常由微處理器和相應(yīng)的硬件組成，它通過識(shí)別起始、終止字符來判別出條形碼符號(hào)的碼制及掃描方向，通過測(cè)量脈沖數(shù)字電信號(hào)中0、1的數(shù)目來判別出條和空的數(shù)目，通過測(cè)量0、1信號(hào)持續(xù)的時(shí)間來判別條和空的寬度，這樣便得到了被辨讀的條形碼符號(hào)的條和空的數(shù)目

11、及相應(yīng)的寬度和所用碼制。根據(jù)碼制所對(duì)應(yīng)的編碼規(guī)則，便可將條形碼符號(hào)轉(zhuǎn)換稱相應(yīng)的數(shù)字、字符信息。通過接口電路送給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與管理，便完成了條形碼辨讀的整個(gè)過程。 6.5編碼（代碼）與條碼的區(qū)別編碼（代碼）與條碼的區(qū)別 交叉二五碼交叉二五碼 交叉二五碼，即交叉二五碼，即ITF(Interleaved Two of Five Code),他是黑條和他是黑條和白空都參加編碼的一種碼制，它的相鄰字符符號(hào)分別由交叉排白空都參加編碼的一種碼制，它的相鄰字符符號(hào)分別由交叉排列的五個(gè)黑條和五個(gè)白空按下表列的五個(gè)黑條和五個(gè)白空按下表 所示的規(guī)則表示所示的規(guī)則表示“0至至9”十個(gè)十個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字。阿拉伯?dāng)?shù)

12、字。 交叉二五碼交叉二五碼6.6條碼的編碼規(guī)則與碼制條碼的編碼規(guī)則與碼制 6.6.16.6.1編碼規(guī)則編碼規(guī)則 唯一性：唯一性：同種規(guī)格同種產(chǎn)品對(duì)應(yīng)同一個(gè)產(chǎn)品代碼，同種產(chǎn)品不同規(guī)格應(yīng)對(duì)應(yīng)不同的產(chǎn)品代碼。根據(jù)產(chǎn)品的不同性質(zhì)，如：重量、包裝、規(guī)格、氣味、顏色、形狀等等，賦予不同的商品代碼。 永久性：永久性：產(chǎn)品代碼一經(jīng)分配，就不再更改，并且是終身的。當(dāng)此種產(chǎn)品不再生產(chǎn)時(shí)，其對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品代碼只能擱置起來，不得重復(fù)起用再分配給其它的商品。 無含義：無含義：為了保證代碼有足夠的容量以適應(yīng)產(chǎn)品頻繁的更新?lián)Q代的需要，最好采用無含義的順序碼。6.66.6條碼的編碼規(guī)則與碼制條碼的編碼規(guī)則與碼制 6.6.26.6

13、.2碼制碼制 碼制即指條碼條和空的排列規(guī)則，常用的一維碼的碼制包括：EAN碼、39碼、交叉25碼、UPC碼、128碼、93碼，及Codabar（庫德巴碼）等。但國(guó)際上通用的標(biāo)準(zhǔn)只有三個(gè)，我國(guó)也相應(yīng)地制訂了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。碼制標(biāo)準(zhǔn)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)通用商品條碼（EAN-13GB/T12904-91交叉二五碼GB/T16829-97貿(mào)易單元128條碼（EAN/UCC-128）GB/T15429-94 EANEAN條碼條碼 EAN EAN條碼符號(hào)標(biāo)準(zhǔn)版的結(jié)構(gòu)條碼符號(hào)標(biāo)準(zhǔn)版的結(jié)構(gòu) 前綴碼前綴碼 制造廠商代碼制造廠商代碼 商品代碼商品代碼 交驗(yàn)碼交驗(yàn)碼 左側(cè)空白區(qū) 起始符 左側(cè)數(shù)據(jù)符 中間分隔符 右側(cè)數(shù)據(jù)符 校驗(yàn)符終止

14、符 右測(cè)空白區(qū)9個(gè)模塊3個(gè)模塊42個(gè)模塊5個(gè)模塊35個(gè)模塊7個(gè)模塊 3個(gè)模塊9個(gè)模塊在EAN碼中一個(gè)模塊的寬度為0.33mm。 EANEAN碼的編碼規(guī)則碼的編碼規(guī)則 EANEAN標(biāo)準(zhǔn)碼的尺寸標(biāo)準(zhǔn)碼的尺寸 寬：全部37.29mm 條碼31.35mm 長(zhǎng)：數(shù)據(jù)符條碼22.85/23.18mm 起始符/分隔符/終止符24.50mm 全部26.26mm 放大倍數(shù)：0.8 2 EANEAN條碼條碼 EANEAN條碼條碼 EANEAN碼校驗(yàn)位的計(jì)算方法碼校驗(yàn)位的計(jì)算方法 從代碼位置序號(hào)從代碼位置序號(hào)2 2開始，所有偶數(shù)位的數(shù)字代開始，所有偶數(shù)位的數(shù)字代碼求和為碼求和為a a。 將上步中的將上步中的a a乘

15、以乘以3 3為為a a。 從代碼位置序號(hào)從代碼位置序號(hào)3 3開始，所有奇數(shù)位的數(shù)字代開始，所有奇數(shù)位的數(shù)字代碼求和為碼求和為b b。 將將a a和和b b相加為相加為c c。 取取c c的個(gè)位數(shù)的個(gè)位數(shù)d d。 用用1010減去減去d d即為校驗(yàn)位數(shù)值。即為校驗(yàn)位數(shù)值。 6.76.7條形碼的優(yōu)點(diǎn)條形碼的優(yōu)點(diǎn) A A輸入速度快輸入速度快：鍵盤輸入，一個(gè)每分鐘打90個(gè)字的打字員1.6秒可輸入12個(gè)字符或字符串，而使用條碼，做同樣的工作只需0.3秒，速度提高了5倍。并且能實(shí)現(xiàn)“即時(shí)數(shù)據(jù)輸入”。 B B可靠性高可靠性高：鍵盤輸入數(shù)據(jù)出錯(cuò)率為三百分之一，利用光學(xué)字符識(shí)別技術(shù)出錯(cuò)率為萬分之一，而采用條碼技

16、術(shù)誤碼率低于百萬分之一。 C C采集信息量大采集信息量大：利用傳統(tǒng)的一維條碼一次可采集幾十位字符的信息，二維條碼更可以攜帶數(shù)千個(gè)字符的信息，并有一定的自動(dòng)糾錯(cuò)能力。 6.76.7條形碼的優(yōu)點(diǎn)條形碼的優(yōu)點(diǎn) D D靈活實(shí)用靈活實(shí)用：條碼標(biāo)識(shí)既可以作為一種識(shí)別手段單獨(dú)使用，也可以和有關(guān)識(shí)別設(shè)備組成一個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化識(shí)別，還可以和其他控制設(shè)備聯(lián)接起來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理。同時(shí)，在沒有自動(dòng)識(shí)別設(shè)備時(shí)，也可實(shí)現(xiàn)手工鍵盤輸入。 E.E.經(jīng)濟(jì)便宜經(jīng)濟(jì)便宜。與其它自動(dòng)化識(shí)別技術(shù)相比較，推廣應(yīng)用條碼技術(shù)，所需費(fèi)用較長(zhǎng)低。 F.F.自由度大自由度大。識(shí)別裝置與條碼標(biāo)簽相對(duì)位置的自由度要比OCR大得多。條碼通常只在一維方向

17、上表達(dá)信息，而同一條碼上所表示的信息完全相同并且連續(xù)，這樣即使是標(biāo)簽有部分缺欠，仍可以從正常部分輸入正確的信息。 G.G.設(shè)備簡(jiǎn)單設(shè)備簡(jiǎn)單。條碼符號(hào)識(shí)別設(shè)備的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作容易，無需專門訓(xùn)練。 H.H.易于制作易于制作。條碼標(biāo)簽易于制作，對(duì)印刷技術(shù)設(shè)備和材料無特殊要求。 6.9 6.9 一維條形碼與二維條形碼區(qū)別的區(qū)別一維條形碼與二維條形碼區(qū)別的區(qū)別一維條形碼一維條形碼二維條形碼二維條形碼可直接顯示內(nèi)容為英文、數(shù)直接顯示內(nèi)容為英文、數(shù)字、簡(jiǎn)單符號(hào)；字、簡(jiǎn)單符號(hào)；可直接顯示英文、中文、數(shù)字、符號(hào)、直接顯示英文、中文、數(shù)字、符號(hào)、圖型；圖型；貯存數(shù)據(jù)不多，主要依靠貯存數(shù)據(jù)不多，主要依靠計(jì)算機(jī)中的關(guān)

18、聯(lián)數(shù)據(jù)庫；計(jì)算機(jī)中的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫；貯存數(shù)據(jù)量大，可存放貯存數(shù)據(jù)量大，可存放1K1K字符，可字符，可用掃描儀直接讀取內(nèi)容，無需另接用掃描儀直接讀取內(nèi)容，無需另接數(shù)據(jù)庫；數(shù)據(jù)庫；保密性能不高；保密性能不高；保密性高（可加密）保密性高（可加密）損污后可讀性差損污后可讀性差安全級(jí)別最高時(shí)，損污安全級(jí)別最高時(shí)，損污50%50%仍可讀取仍可讀取完整信息。完整信息。6.106.10二維條碼的分類二維條碼的分類 1. 1. 線性堆疊式二維碼線性堆疊式二維碼 是在一維條碼編碼原理的基礎(chǔ)上，將多個(gè)一維碼在縱向堆疊而產(chǎn)生的。典型的碼制如：Code 16K、Code 49、PDF417等。 2. 2. 矩陣式二維碼矩陣式二維碼 是在一個(gè)矩形空間通過黑、白像素在矩陣中的不同分布進(jìn)行編碼。典型的碼制如： Aztec、Maxi Co