现代信息技术在仓储管理中的应用

第十章现代信息技术在仓库管理中的应用本章的学习目标：通过本章的学习，了解条形码技术的基本概念和分类；掌握条形码技术在仓库管理中的应用，熟悉仓库管理信息系统的组成和功能，掌握管理信息系统在仓库管理中的应用。第一节条形码技术及其应用条形码技术是在计算机应用中产生和发展起来的。它广泛应用于商业、邮政、图书管理、仓储、工业生产过程控制、运输等领域。它具有输入速度快、成本低、可靠性强等优点。它在当今的自动识别技术中占有重要的地位。条形码技术在仓储业的自动化仓库中起着重要的作用，尤其是在小物品的管理和不平衡存储物品的管理中。一、条形码技术概述(一)条形码的基本概念(1)条形码条形码是由一组规则排列的条、空格和相应的字符组成的标记。“条”是指具有较低光反射率的部分，“空间”是指具有较高光反射率的部分。由这些条和空格组成的数据表示某些信息，可以由特定设备读取，并转换成与计算机兼容的二进制和十进制信息。(2)编码系统条和空间的排列被称为符号方法。符号方法有很多种。条形码的编码系统是指条形码符号的类型。每种类型的条形码符号都由符合特定编码规则的条形和空格组成。常用的一维码包括EAN码、39码、交织25码、UPC码、128码、93码和Codabar码。UPC条形码由美国统一代码委员会开发，主要在北美流行。EAN条形码是国际通用的符号系统。它是一种固定长度且无意义的条形码，主要用于商品识别。代码39是具有自检功能的字母和数字的符号方法。它可以提供不同的长度，具有很高的数据安全效率。它在工业、医药和政府部门非常受欢迎。128码可以代表所有的ascii码，具有高密度和高数据安全效率。代码93是一种类似于代码39的条形码，具有高密度，并且可以替代代码39。25码主要用于国际航空系统的包装、运输和机票序列编码。Codabar代码主要用于血库、图书馆、包裹等的跟踪管理。(3)条形码字符集条形码字符集是指由某个代码系统表示的所有字符的集合。(4)连续性和不连续性条形码符号的连续性意味着每个条形码字符之间没有间隔。相反，不连续意味着每个条形码字符之间有间隔。(5)定长条形码和非定长条形码固定长度条形码是指只能代表固定数量字符的条形码。非固定长度条形码是指可以代表可变字符数的条形码。例如，EAN/UPC代码是固定长度条形码，其标准版本只能代表12个字符，39个代码是非固定长度条形码。(2)条形码的基本术语为了便于理解条形码技术，下面介绍条形码技术中的一些术语和解释。表10-1条形码的基本术语条形码一种标记，由一组规则排列的条、空格及其相应的字符组成，用以表示某些信息。条形码系统由条形码符号设计、制造和扫描组成的自动识别系统。脱衣/空条形码的低反射部分/条形码的高反射部分。空白区条形码起始字符和结束字符两端的外侧被定义为具有与空白相同反射率的区域。保护框架条形码周围的边缘或框架，具有与条形码相同的反射率。启动器条形码起始位置的几个条和空格。终结者条形码终止位置的几个条和空格。中间分离器条形码位于条形码的中间，用于分隔数据段的几个条形和空格。条形码字符代表一个字符的几个空格和条形。条形码数据符号代表特定信息的条形码字符。条形码验证器代表支票代码的条形码字符。条形码填充器巴尔克条形码中最宽条与最窄条的宽度比。条形码长度从条形码启动器的前沿到终结器的后沿的长度。长高比条形码长度与条形码高度的比率。条形码密度单位长度的条形码所代表的条形码字符数。组件模块组合编码方法形成条形码字符的基本单位。条形码字符间隔相邻条形码字符之间不代表特定信息的区域，其反射率与空白区域相同。单位构成条形码字符的条或空白。连续条形码没有条形码字符间距的条形码。不连续条形码具有条形码字符间距的条形码。双向条形码其左右两端可用作扫描起点的条形码。附加条形码表示附加信息的条形码。自检代码条形码字符是具有检查功能的条形码。固定长度条形码具有固定数量条形码字符的条形码。非固定长度条形码条形码字符数可变的条形码。条形码字符集条形码可以表示的一组条形码字符。条形码由美国统一代码委员会开发的代码。它是一个固定长度、连续的一维条形码，有四个单元格宽度。包括统一产品代码和统一产品代码。表示字符集：数字：0 9。人物识别与相应的条形码字符相对应的字符，位于条形码字符之下，供人类识别。(3)条形码的组成和分类(1)条形码的组成完整条形码的顺序如下：空白区(前)、起始字符、数据字符、检查字符(可选)和结束字符，以及可读字符和空白区(后)，如图10-1所示。人们可以阅读字符图10-1条形码符号的结构空白区域是指条码左右两端反射率相同的有限区域，使阅读器进入阅读准备状态。当两个条形码彼此靠近时，空白区域有助于区分它们。开始和结束符号是指条形码开始和结束处的许多条和空格，它们标记条形码的开始和结束，并提供代码识别信息和读取方向信息。数据符号是指条形码中间的条形和空白结构，其中包含条形码所表达的特定信息。构成条形码的基本单位是一个模块，它是指条形码中最窄的条或空间。(2)条形码的分类条形码可分为一维条形码和二维条形码。1)一维条形码一维条形码就是我们通常所说的传统条形码。一维条码根据用途可分为商品条码和物流条码。商品条码是一种条形码，针对直接销售给消费者的商品，以单个商品为单位使用。它由13位数字组成，前两位数字代表国家或地区的代码，中国的代码是69，接下来的五位数字代表制造商的代码，接下来的五位数字代表商品品种的代码，最后一位数字用于防止机器的误读。商品条码包括EAN码和UPC码。物流条形码是以货物为对象，以包装货物为单位的物流过程中使用的条形码。标准物流条形码由14位数字组成，除了第一位数字，其他13位数字代表与商品条形码相同的含义。物流条形码的第一个数字表示物流识别码。物流条码包括128码、ITF码、39码、Codabar码等。2) 2D条形码一维条形码携带的信息有限。例如，商品条码只能容纳13位阿拉伯数字(EAN-13码)，更多信息只能依靠商品数据库的支持。如果没有预先建立的数据库，这种条形码就毫无意义，从而在一定程度上限制了条形码的应用范围。由于这个原因，二维条形码是在20世纪90年代发明的。二维条码除了具有一维条码的优点外，还具有信息量大、可靠性高、保密性好、防伪性强等优点。目前，二维条码主要包括：PDF417码、Code49码、Code 16K码、数据矩阵码、MaxiCode码等。它们主要分为两类：堆叠或分层和棋盘或矩阵。作为一种新的信息存储和传输技术，二维二维条码凭借其巨大的信息承载能力，可以将过去使用一维条码时存储在后台数据库中的信息包含在条码中，通过读取条码可以直接获得相应的信息。此外，二维条码还具有纠错技术和防伪功能，从而提高了数据的安全性。二维条码可以用来编辑照片和指纹，可以有效地解决机器可读和防伪的问题。因此，它可以广泛用于护照、身份证、旅行证、军官证、健康证、保险卡等。几年前，PDF417技术已经在美国亚利桑那州等十多个州使用，如驾驶执照、美国军事证书和军事医学证书。将证件上的个人信息和照片制作成二维条码，不仅可以实现身份证的自动识别，还能有效防止假证件的发生。菲律宾、埃及、巴林等许多国家也在身份证或驾驶证上采用了二维条码，中国香港特别行政区的护照也采用了二维条码技术。此外，还有在海关申报单、长途货运单、税单和保险登记表中使用二维条形码技术的例子，以解决数据输入问题，防止伪造和删除表格。在我国一些地区，二维条码也已初步应用于注册会计师证书、汽车销售和售后服务等领域。(4)条形码的优势(1)可靠和准确据统计，键盘输入每300个字符有一个错误，而条形码输入每15000个字符有一个错误。如果添加奇偶校验位，错误率为万分之一。(2)数据输入速度快使用键盘输入，每分钟输入90个字符的打字员可以在1.6秒内输入12个字符或字符串，而使用条形码识别，同样的工作只需要0.3秒，速度提高了5倍。(3)经济便宜与其他自动识别技术相比，条形码技术的推广应用需要更低的成本。(4)灵活实用条形码符号可以单独作为识别手段使用，也可以与相关设备结合形成识别系统，实现自动识别，还可以与其他控制设备连接，实现整个系统的自动管理。(5)大自由识别设备和条形码标签之间的相对位置的自由度比光学字符识别大得多。条形码通常只在一个维度上表达信息，并且在同一条形码上表达的信息完全相同且连续，因此即使标签部分缺失，正确的信息仍然可以从正常部分输入。(6)简单设备条形码符号识别设备结构简单，操作方便，无需特殊培训。(7)易于制作可以印刷，条形码标签容易制作，对印刷技术、设备和材料没有特殊要求。(5)条形码编码技术条形码使用条纹和间隔或宽和窄的条纹(间隔)来形成二进制“0”和“1”，并使用它们的组合来表示特定的数字或字符并反映特定的信息。由于计算机设备只能识别二进制数据，条形码符号作为为计算机信息处理提供的光电扫描信息的图形符号，也应满足计算机二进制的要求。条形码的编码方法是通过设计条形码中条形和空格的排列和组合来表示不同的二进制数据。不同编码系统的条形码有不同的编码方法，主要包括宽度调整法和模块组合法。当通过宽度调整方法编码时，逻辑值“0”由窄元素(条带或间隔)表示，逻辑值“L”由宽元素(条带或间隔)表示。宽元素通常是窄元素的两到三倍大。对于两个相邻的二进制数字，从条带到间隔或从间隔到条带有明显的打印边界。39条码、工大条码、常用的25条码和交织的25条码都是宽度调节条码。用模块组合法编码时，指的是由标准宽度的模块组合而成的条形和空白的条形码符号。条形模块条形码的读取和识别涉及光学、电子学、数据处理和其他多学科技术。就阅读条形码信息而言，通常需要以下链接：1)建立一个光学系统，在人工或自动控制下，产生一个能在条形码信息上沿某一轨迹直线移动的光点，并通过条形码符号的左空白区、开始符号、数据符号、结束符号和右空白区。2)建立一个反射光接收系统，在光点移动时接收从条形码符号反射的光。同时，要求接收系统的检测器的敏感表面应尽可能与光学系统成像的光斑尺寸相匹配。如果光点的成像小于光敏表面，光点外对探测器敏感的背景光将进入探测器并影响读数。当然，还要求来自条带上的光点的反射光弱，而来自空间上的光点的反射光强，从而条带(空间)宽度可以由反射光的强度和持续时间来确定。3)需要电子电路将接收到的光信号无失真地转换成电脉冲。最后，需要建立某种算法，并使用该算法来解释所获取的电脉冲信号，以获得所需的信息。总之，条形码阅读器是一种用于读取条形码中包含的信息的设备。条码阅读器的结构分为以下几个部分：光源、接收装置、光电转换元件、解码电路和计算机接口。基本工作原理是光源发出的光通过光学系统照射到条形码符号上，反射光通过光学系统成像在光电转换器上产生电信号。该信号被电路放大以产生模拟电压，该模拟电压与照射到条形码符号上的反射光成比例。在滤波和整形之后，对应于模拟信号的方波信号被解码器形成并解释为可被计算机直接接受的数字信号。(2)条形码读取原理在读取期间，由扫描仪光源发射的光被透镜聚焦以形成扫描点，该扫描点以45度的角度照射到条形码上。扫描点的直径应等于或略小于条形码符号中最小条或空间的宽度。实际的扫描点大小决定了分辨率，即可以正确读入的最窄条的宽度值。条形码通过照射后条形码产生的不同反射率(即条形码与空白之间的对比度)来读取。打印对比度信号(PCS)是指条形码的条形码和空反射率之差与空反射率之比，空反射率是衡量条形码符号的光学指标之一。条形码PCS计算如下：其中R1是空反射率，RD是条带的反射率。条带的反射率RD越低越好，空反射率R1越高越好。条形码的PCS值越高，条形码的光学特性越好，识别率越高。一般来说，当条形码PCS的值在50% 98%的范围内时，条形码扫描装置可以正确读取。二。物流条形码概述任何一种条形码都是由条形码和空白码按照预设的编码规则和条形码相关标准组合而成。每个条形码的编码系统由其起始位和结束位的不同编码方法决定。为了解释条形码符号，条形码阅读器在正确解码之前必须首先判断符号编码系统。为了促进商品在国家和地区之间的流通，满足商品现代化管理的需要，增强条码自动识别系统的兼容性，所有国家、地区和行业都必须制定统一的条码标准。所谓条形码标准主要包括条形码符号标准、使用标准和印刷质量标准。这些标准是由不同国家的专门编码机构制定的。还有区域标准和行业标准。国际公认的用于物流领域的条形码标准主要包括通用商品条形码、储运单位条形码和贸易单位128条形码。