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常用条码的基础知识

2008-1-5

常用条码的基础知识
 
1 相关术语

条码字符:表示一个字符的若干条和空。
条:条码中对光的反射率低的部分,一般为黑色。
空:条码中对光的反射率高的部分,一般为白色。
空白区域:为保证条码正常识读而在条码两端保留的与空同色的区域
起始符:位于条码起启位置,表示条码开始的一个特殊的条码字符。
终止符:位于条码终止位置,表示条码结束的一个特殊的条码字符。
校验位:用于检验条码准确性的一个条码字符,根据条码所表示的字符信息按一定的校验规则生成,一般位于终止符前。
单元:条码符中一个颜色相同的宽度范围。一个单元由一个或多个模块组成。
模块:组成条码的最基本的单位。
 
2 Code39 码



Code39码是Intermec公司于1975年推出的一种条码,它可表示数字、英文字母以及“-”、“.”、“/”、“+”、“%”、“$”、“ ”(空格)和“*”共44个符号,其中“*”仅作为启始符和终止符。
Code39码且有编码规则简单、误码率低、所能表示字符个数多等特点,因此在各个领域有着极为广泛的应用。我国也制定了相应的国家标准(GB12908-91)。
Code39码仅有两种单元宽度——分别为宽单元和窄单元。宽单元这宽度为窄单元的1到3倍,一般多选用2倍、2.5倍或3倍。三九码的每一个条码字符由九个单元组成,其中有三个宽单元,其余是窄单元,因此称为三九码。
 
 
3 商品条码(EAN、UPC码)
 
 

商业是最早应用条码技术的领域。在商业自动化系统中,商品条码是关键。
在国家标准GB/T 12904中,商品条码 (barcode for commodity)的被定义为用于标识国际通用的商品代码的一种模块组合型条码。
1970年美国超级市场委员会制定了通用商品代码UPC码,美国统一编码委员会(UCC)与1973年建立了UPC条码系统,并全面实现了该码制的标准化。UPC条码成功地应用于商业流通领域中,对条码的应用和普及起到了极大的推动作用。
UPC码的使用成功促使了欧洲编码系统(EAN)的产生。到1981年,EAN已发展成为一个国际性的组织,且EAN码与UPC码兼容。
EAN/UPC码作为一种消费单元代码,被用于在全球范围内唯一标识一种商品。
EAN码有两种版本——标准版和缩短版。标准版表示13位数字,又称为EAN13码,缩短版表示8位数字,又称EAN8。两种条码的最后一位为校验位,由前面的12位或7位数字计算得出。两种版本的编码方式可参考国标GB-12094-1998。
EAN码由前缀码、厂商识别码、商品项目代码和校验码组成。前缀码是国际EAN组织标识各会员组织的代码,我国为690、691和692;厂商代码是EAN编码组织在EAN分配的前缀码的基础上分配给厂商的代码;商品项目代码由厂商自行编码;校验码为了校验代码的正确性。在编制商品项目代码时,厂商必须遵守商品编码的基本原则:对同一商品项目的商品必须编制相同的商品项目代码;对不同的商品项目必须编制不同的商品项目代码。保证商品项目与其标识代码一一对应,即一个商品项目只有一个代码,一个代码只标识一个商品项目。如听装健力宝饮料的条码为6901010101098,其中690代表我国EAN组织,1010代表广东健力宝公司,10109是听装饮料的商品代码。这样的编码方式就保证了无论在何时何地,6901010101098就唯一对应该种商品。
另外,图书和期刊作为特殊的商品也采用了EAN13表示ISBN和ISSN。前缀977被用于期刊号ISSN,图书号ISBN用978为前缀,我国被分配使用7开头的ISBN号,因此我国出版社出版的图书上的条码全部为9787开头。

 
4 CODE 93 码


Code 93码与39码具有相同的字符集,但它的密度要比39码高,所以在面积不足的情况下,可以用93码代替39码。
 
5 CODEBAR 码

CodeBar 码是一种广泛应用在医疗和图书领域的条码,其字符集为0到910个数字、“ABCD”四个字母和“$-:/.+”六个特殊字符,其中“ABCD”仅作为启始符和终止符,并可任意组合。

 

6 CODE 128 码


Code 128 码可表示从 ASCII 0 到ASCII 127 共128个字符,故称128码。Code 128码与Code 39码有很多的相近性,都广泛运用在企业内部管理、生产流程、物流控制系统方面。不同的在于Code 128比Code 39能表现更多的字符,单位长度里的编码密度更高。当单位长度里不能容下Code 39编码或编码字符超出了Code 39的限制时,就可选择Code 128来编码。所以Code 128比Code 39更具灵性。有Code128-A/B/C 3种字符集。
 

 
7 INTERLEAVED 25 码
 


交插25码是一种条和空都表示信息的条码,交插25码有两种单元宽度,每一个条码字符由五个单元组成,其中二个宽单元,三个窄单元。在一个交插25码符号中,组成条码符号的字符个数为偶数,当字符是奇数个时,应在左侧补0变为偶数。条码字符从左到右,奇数位置字符用条表示,偶数位字符用空表示。
交插25码的字符集包括数字0到9。
 
8 PDF417二维条码
 


一维条码所表示的数据量有限,且不具备纠错功能,而二维条码弥补了这一不足。二维条码近几年刚刚发展起来,正在应用于多种领域。我们在奔腾处理器外壳上见到的一个光刻的小方块就是 Data Matrix二维条码。
PDF417二维条码是一种堆叠式二维条码,目前应用最为广泛。PDF417条码是由美国SYMBOL公司发明的,PDF(Portable Data File)意思是“便携数据文件”。组成条码的每一个条码字符由4个条和4个空共17个模块构成,故称为PDF417条码。
PDF417条码可表示数字、字母或二进制数据,也可表示汉字。一个PDF417条码最多可容纳1850 个字符或1108 个字节的二进制数据,如果只表示数字则可容纳2710 个数字。PDF417的纠错能力分为9级,级别越高,纠正能力越强。由于这种纠错功能,使得污损的417条码也可以正确读出。我国目前已制定了PDF417码的国家标准。PDF417条码需要有417解码功能的条码阅读器才能识别,PDF417条码最大的优势在于其庞大的数据容量和极强的纠错能力。
 
9 QR code 二维条码


QR Code码是由日本Denso公司于1994年9月研制的一种矩阵二维码符号,它除具有一维条码及其它二维条码所具有的信息容量大、可靠性高、可表示汉字及图象多种文字信息、保密防伪性强等优点外,还具有如下主要特点:
 
码制
QR Code
Data Martix
PDF 417
研制公司
Denso Corp.
I.D. Matrix Inc.
Symbol Technolgies Inc
(日本)
(美国)
(美国)
码制分类
矩阵式
堆叠式
识读速度
30个/每秒
2~3个/秒
3个/秒
识读方向
全方位(360°)
±10°
识读方法
深色/浅色模块判别
条空宽度尺寸判别
汉字表示
13bit
16bit
16bit
* 每一符号表示100个字符的信息。
超高速识读:
从QR Code码的英文名称Quick Response Code可以看出,超高速识读特点是QR Code码区别于四一七条码、Data Matrix等二维码的主要特性。由于在用CCD识读QR Code码时,整个QR Code码符号中信息的读取是通过QR Code码符号的位置探测图形,用硬件来实现,因此,信息识读过程所需时间很短,它具有超高速识读特点。用CCD二维条码识读设备,每秒可识读30个含有100个字符的QR Code码符号;对于含有相同数据信息的四一七条码符号,每秒仅能识读3个符号;对于Data Martix矩阵码,每秒仅能识读2~3个符号。QR Code码的超高速识读特性是它能够广泛应用于工业自动化生产线管理等领域。
全方位识读:
QR Code码具有全方位(360°)识读特点,这是QR Code码优于行排式二维条码如四一七条码的另一主要特点,由于四一七条码是将一维条码符号在行排高度上的截短来实现的,因此,它很难实现全方位识读,其识读方位角仅为±10°.
能够有效地表示中国汉字、日本汉字:
由于QR Code码用特定的数据压缩模式表示中国汉字和日本汉字,它仅用13bit可表示一个汉字,而四一七条码、Data Martix等二维码没有特定的汉字表示模式,因此仅用字节表示模式来表示汉字,在用字节模式表示汉字时,需用16bit(二个字节)表示一个汉字,因此QR Code码比其它的二维条码表示汉字的效率提高了20%。
编码字符集:
1、数字型数据(数字0~9);
2、字母数字型数据(数字0~9;大写字母A~Z;9个其他字符:space ,$, %, *, +, -, ., /, :);
3、8位字节型数据;
4、日本汉字字符;
5、中国汉字字符(GB 2312对应的汉字和非汉字字符)。

QR Code码符号的基本特性
 
符号规格
21×21模块(版本1)-177×177 模块(版本40)
(每一规格:每边增加4个模块)
数据类型与容量
· 数字数据 :7,089个字符
 
· 字母数据 :4,296个字符
(指最大规格符号版本40-L级)
· 8位字节数据 :2,953个字符
 
· 中国汉字、日本汉字数据 :1,817个字符
数据表示方法
深色模块表示二进制“1”,浅色模块表示二进制“0”。
纠错能力
· L级:约可纠错7%的数据码字
· M级:约可纠错15%的数据码字
· Q级:约可纠错25%的数据码字
· H级:约可纠错30%的数据码字
结构链接(可选)
可用1-16个QR Code码符号表示一组信息
掩模(固有)
可以使符号中深色与浅色模块的比例接近1:1,使因相邻模块的排列造成译码困难的可能性降为最小。
扩充解释(可选)
这种方式使符号可以表示缺省字符集以外的数据(如阿拉伯字符、古斯拉夫字符、希腊字母等),以及其他解释(如用一定的压缩方式表示的数据)或者对行业特点的需要进行编码。
独立定位功能
QR Code码可高效地表示汉字,相同内容,其尺寸小于相同密度的PDF417条码。目前市场上的大部分条码打印机都支持QR code条码,其专有的汉字模式更加适合我国应用。因此,QR code在我国具有良好的应用前景。
 
 

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