第7章 包装物流信息技术(条码识别技术).doc

第7章 包装物流信息技术（条码识别技术）一、条码的定义在国家标准GB4122.1包装术语基础中，将条码定义为：“由一组规则排列的条、空及其对应字符组成的标记，用以表示一定的信息”。“条”是指对光线反射率较低的部分，“空”是指对光线反射率较高的部分。这些“条”和“空”所组成的条码符号可以表达一定的信息。经过特定设备的识读，转换成便于传输、储存、处理的二进制和十进制信息。二、条码的符号结构一个完整的条码符号通常是由两侧的空白区、起始符、数据符、校验符（可选）、终止符和供人识别字符组成，条码符号的基本结构如图1所示。条码符号中的数据符和校验符是表示编码信息的字符，扫描识读后需要传输到有关设备；左右两侧的空白区、起始符、中间分隔符、终止符等是不表示信息的辅助符号，仅供条码扫描设备识读时使用，不参与信息代码的传输。三、条码的编码方法条码是一种信息代码，并按照一定的编码规则组合排列。条码的编码方法是指条码中条、空的编码规则及二进制的标识的逻辑设置。一维条码的编码方法主要有两种：模块组配编码法和宽度调节编码法。（一） 模块组配编码法 模块组配编码法是指条码符号中，条与空是由标准宽度的模块组合而成。一个标准模块的条表示二进制的“1”，一个标准模块的空表示二进制的“0”。商品条码EAN条码就属于模块组配式条码。其标准模块的宽度为0.33mm，每个字符由两个“条”和两个“空”组成，每一个“条”或“空”由14个模块组成，每个条码字符的总模块数为7。图2是由模块组配编码法所构成的条码字符的示意图。（二）宽度调节编码法宽度调节编码法是指利用条码符号中“条”、“空”的宽窄的设置不同而组成条码的方法。用宽单元表示二进制的“1”，用窄单元表示二进制的“0”，通常宽单元是窄单元的23倍。三九条码、库德巴条码、二五条码、交插二五条码均属于宽度调节编码法条码。下面以二五条码为例简要介绍宽度调节编码法所构成的条码的编码方法。二五条码是一种只有“条”表示信息的非连续条码，每一个条码字符由规则排列的五个“条”组成，其中有两个宽单元，其余是窄单元。宽单元一般是窄单元宽度的三倍，宽单元表示二进制的“1”，窄单元表示二进制的“0”，图3是二五条码字符集中表示“1”的字符结构图。四、条码识读原理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。由于条码符号中“条”、“空”对光线具有不同的反射率。从而使条码扫描器接收到强弱不同的反射光信号，相应地产生电位高低不同的电脉冲。而条码符号中“条”、“空”的宽度则决定电位高低不同的电脉冲信号的长短。扫描器接收到的光信号需要经光电转换器转换成电信号并通过放大电路放大。由于扫描光点具有一定的尺寸、条码印刷时的边缘模糊性以及一些其他原因，经过电路放大的条码电信号是一种平滑的起伏信号，这种信号被称为“模拟电信号”。“模拟电信号”需经整形变成通常的“数字信号”。根据译码制所对应的编码规则，译码器便可将“数字信号”识读译成数字、字符信息，条码的扫描信号如图4所示。五、商品条码（一）商品条码的基本概念 商品条码是在流通领域中用于标识商品的全球通用的条码，是商品在市场中自由流通并进入扫描商店的先决条件。商品条码是EANUCC系统的一个重要组成部分，是EANUCC系统发展的基础，它是由国际物品编码协会（EAN）和美国统一代码委员会（UCC）规定的，用于表示商品标识代码的条码。商品条码所表示的标识代码结构上采用了EANUCC系统中的EAN/UCC-13、EAN/UCC-8和UCC-12 三种代码结构，条码符号采用的是EANUCC系统中EAN/UPC条码（包括EAN-13、EAN-8、UPC-A、UPC-E四种条码）。商品条码重要用于商店的销售管理系统，通过与计算机管理系统相连的光电识读设备，准确、快速地输入商品的标识代码，从计算机系统中提取商品的有关信息，实现对商品销售的高效、可靠的管理。同时，商家可以根据这些信息，实现订货、退货、盘存、结算等许多项目的自动化管理，能帮助商业企业实现合理库存，提高经济效益。商品条码是实现商业管理自动化、现代化的重要手段，对制造商、销售商和消费者都有好处。（1）对制造商的好处：扩大商品的销售面，提高商品在国际、国内的竞争力；便于收集商品的销售信息，了解消费趋势，制定生产、销售计划；提高库存管理效率；提高出货、送货的工作效率，降低物流成本；适应国际、国内市场需求，更好地为顾客服务。（2）对销售商的好处：有利于收集商品信息，了解商品销售情况，提高商品周转速度，减少库存，保证畅销商品不会断档，使得商品更新鲜；提高资金周转率，防止资金积存；结算更加迅速、准确；有利于对经营情况进行分析，节省人力、物力资源，使企业经营成本降低；方便商品价格的变更；改善购物环境，为消费者提供更好的服务。（3）对消费者的好处：获得快速、优质的服务；有利于消除结帐时对计价准确性的顾虑，实现放心购物；增加购物的自主性，获得较佳的购物环境。（二）商品标识代码的结构商品标识代码是由国际物品编码协会（EAN）和美国统一代码委员会（UCC）规定的、用于标识商品的一组数字，包括EAN/UCC-13、EAN/UCC-8和UCC-12 代码。厂商应选择适宜的代码结构，遵循三项基本的编码原则，即惟一性原则、无含义性原则、稳定性原则编制商品标识代码，这样就能保证商品标识代码在全世界范围内是惟一的、通用的、标准的，就能作为全球贸易中信息交换、资源共享的关键字和“全球通用的商业语言”。1 EAN/UCC-13代码EAN/UCC-13代码是由13位数字组成。在我国，EAN/UCC-13代码分三种结构，每种代码结构由三部分组成，具体如表1所示。（1）前缀码前缀码由23位数字（N13N12或N13N12N11）组成，是EAN分配给国家（或地区）编码组织的代码。前缀码由EAN统一分配和管理，前缀码并不代表产品的原产地，而只能说明分配和管理有关厂商识别代码的国家（或地区）编码组织。EAN分配给中国物品编码中心的前缀码由三位数字（N13N12N11）组成。目前，EAN已将“690”“695”分配给中国物品编码中心使用。当N13N12N11为690、691时，EAN/UCC-13代码采用结构一；当N13N12N11为692、693时，采用结构二；结构三暂未采用。（2）厂商识别代码厂商识别代码由79位数字组成，由中国物品编码中心负责分配和管理。为了确保每个厂商识别代码在全球范围内的惟一性，厂商识别代码由中国物品编码中心统一分配、注册，厂商识别代码的有效期为两年。根据商品条码管理办法，具有企业法人营业执照的厂商可以申请注册厂商识别代码。中国商品条码系统成员对其注册的厂商识别代码享有专用权，任何厂商不得盗用其他厂商的厂商识别代码，不得共享和转让，不得伪造和使用已注销的厂商识别代码。当厂商生产的商品品种很多，超过了“商品项目代码”的编码容量时，允许厂商申请增号，编码中心另行分配一个以上的厂商识别代码给系统成员，新增厂商识别代码的有效期与首次申请的厂商识别代码有效期一致。但只有在商品项目代码全部用完时，才可再次申请。（3）商品项目代码商品项目代码由35位数字组成，由厂商负责编制。由于厂商识别代码是由中国物品编码中心统一分配、注册，因此，在使用同一厂商识别代码的前提下，厂商必须确保每个商品项目代码的惟一性。厂商在编制商品项目代码时，产品的基本特征不同，其商品项目代码不同，具体要求见（五）。由3位数字组成的商品项目代码由000999工1000个编码容量，可标识1000种商品；同理，由4位数字组成的商品项目代码可标识10000种商品；以此类推。（4）校验码校验码为1位数字，用来检验N13N2的编码正确性。校验码是根据N13N2的数值按一定的数学算法计算而得。厂商在对商品项目编码时，不必计算校验码的值，该值由制作条码原版胶片或直接打印条码符号的设备自动生成。检验码的计算步骤如下：包括校验码在内，由右至左编制代码位置序号（校验码的代码位置序号为1）；从代码位置序号2开始，所有偶数位的数字代码求和；将步骤的和乘以3；从代码位置序号3开始，所有奇数位的数字代码求和；将步骤与步骤的结果相加；用大于或等于步骤所得结果且为10最小整数倍的数减去步骤，其差即为所求校验码。2 EAN/UCC-8代码EAN/UCC-8代码是用于标识小型商品的，它由8位数字组成，其结构如表2所示。商品识别代码由7位数字组成，其中，N8N7N6为前缀码。前缀码与校验码的含义同EAN/UCC-13代码。计算校验码时只需在EAN/UCC-8代码前添加五个“0”，然后按照EAN/UCC-13代码中的校验位计算即可。商品项目识别代码由国家（或地区）编码组织统一分配、管理，在我国由中国物品编码中心负责分配和管理。使用EAN/UCC-8代码的厂商必须是中国商品条码系统成员，申请时需向中国物品编码中心提供使用EAN/UCC-8代码的产品外包装或标签设计样张，中国物品编码中心将依据商品条码管理办法的相关规定，确认厂商可以使用EAN/UCC-8代码标识产品后，由中国物品编码中心统一逐个分配。中国物品编码中心有责任确保该标识代码在全球范围内的惟一性，厂商不得自行分配。从代码结构上看，EAN/UCC-8代码中用于标识商品项目的编码容量要远远小于EAN/UCC-13代码。以“690”打头的商品标识代码为例：就EAN/UCC-8代码来说，除校验位外，只剩下4位可用于商品的编码，即可标识10000种商品项目；而EAN/UCC-13代码，除厂商标识代码、校验码外，还剩5位可用于商品编码，即可标识100000种商品项目。可见，EAN/UCC-8代码用于商品编码的容量有限，应慎用。3 UCC-12代码UCC-12代码可以用UPC-A商品条码和UPC-E商品条码的符号表示。（1）UPC-A商品条码的代码结构UPC-A商品条码所表示的UCC-12代码由12位（最左边加0可视为13位）数字组成。厂商识别代码是UCC分配给厂商的代码，由左起610位数字组成。其中，N12为系统字符，其应用规则见表3。UCC起初只分配6位定长的厂商识别代码。后来为了充分利用编码容量，于2000年开始，根据厂商对未来产品种类的预测，分配610位可变长度的厂商识别代码。以系统字符“2”“5”打头的厂商识别代码用于特定领域的商品；“0”、“6”、“7”用于一般商品，通常为6位定长；“8”打头的用于非定长的厂商识别代码的分配，其厂商识别代码位数如下：80（6）、81（8）、82（6）、83（8）、84（7）、85（9）、86（10）。商品项目代码由厂商编码，由15位数字组成。其编码方法同EAN/UCC-13代码。校验码为1位数字，计算方法同EAN/UCC-13代码。（2）UPC-E商品条码的代码结构 UPC-E商品条码所表示的UCC-12代码由8位数字（N8N1）组成，是将系统字符为“0”的UCC-12代码进行消零压缩所得，消零压缩方法见表4。其中，N8N2为商品项目代码；N8为系统字符，取值为0；N1为校验码，校验码为消零压缩前UPC-A商品条码的检验码。以000、100、200结尾的UPC-A商品条码的代码转换为UPC-E商品条码的代码，可标识1000种商品项目；以300900结尾的，可标识100种商品项目；以1090结尾的，可标识10种商品项目；以59结尾的，可标识5种商品项目。可见，UPC-E商品条码的UCC-12代码可用于给商品编码的容量非常有限。只有以“0”打头的厂商识别代码的厂商确实有实际需要，才能使用UPC-E商品条码。以“0”打头的UCC-12代码压缩成六位的数字代码后，可以用UPC-E商品条码表示。在实际应用处理时，必须由条码识读软件或应用软件把压缩的UCC-12代码标识还原成全长度的代码。数据库中不存储UPC-E表示的六位数字代码。例：假设编码系统字符为“0”，厂商识别代码为012300，商品项目代码为00064，将其表示成UPC-E形式。由于厂商识别代码是以“300”结尾，首先取厂商识别代码的前三位数字“123”，后跟商品项目代码的后两位数字“64”，再其后是“3”。按计算UPC-A校验字符的方法计算此例中的校验字符，其值为“2”。因此，UPC-E的代码为：01236432。（三）商品条码的符号结构商品条码包括四种形式的条码符号：EAN-13、EAN-8、UPC-A、UPC-E。1 EAN-13商品条码的结构EAN-13商品条码是表示商品标识代码的条码符号，由左侧空白区、起始符、左侧数据符、中间分隔符、右侧数据符、校验符、终止符、右侧空白区及供人识别字符组成，如图5所示。EAN-13各个组成部分的模块宽如图6所示。左侧空白区：位于条码符号做左侧与“空”的反射率相同的区域，其最小宽度为11个模块宽。起始符：位于条码符号左侧空白区的右侧，表示信息开始的特殊符号，由3个模块组成。左侧数据符：位于起始符右侧，表示6位数字信息的一组条码字符，由42个模块组成。中间分隔符：位于左侧数据符的右侧，是平分条码字符的特殊符号，由5个模块组成。右侧数据符：表示5位数字信息的一组条码字符，由35个模块组成。校验符：位于右侧数据符的右侧，表示校验码的条码字符，由7个模块组成。终止符：表示信息结束的特殊符号，由3个模块组成。右侧空白区：位于条码符号最右侧的与“空”的反射率相同的区域，其最小宽度为7个模块宽。在设计的印刷商品包装时，右侧空白区易被忽略，从而影响条码的扫描识读，为保护右侧空白区的宽度，可在条码符号右下角加“”符号。供人识别字符：位于条码符号的下方，是与条码符号相对应的供人识别的13位数字，字符顶部和条码底部的最小距离为0.5个模块宽。标准版的商品条码供人识别字符中的前置码印制在条码符号起始符的左侧。2 EAN-8商品条码的结构EAN-8商品条码是表示8位商品标识代码的条码符号，由左侧空白区、起始符、左侧数据符、中间分隔符、右侧数据符、检验符、终止符、右侧空白区及供人识别字符组成，如图7所示。EAN-8各个组成部分的模块宽如图8所示。EAN-8的起始符、校验符、终止符的结构同EAN-13。EAN-8的左、右侧空白区的最小宽度均为7个模块宽。为了保护左右侧空白区的宽度，可在条码符号左下角加“”符号。3 UPC-A商品条码和UPC-E商品条码的结构UPC商品条码是由UCC制定的一种条码码制。UPC-A左右侧空白区最小宽度为9个模块宽，其他结构与EAN-13商品条码相同。如图9所示。UPC-E不同于UPC-A和EAN商品条码，它不含中间分隔符，由左侧空白区、起始符、数据符、终止符、右侧空白区及供