教育第3章物流数据自动采集技术

第3章物流数据自动采集技术本章主要内容１．物流数据自动采集技术２．条形码技术３．数据识读设备

４．条码技术在物流领域中的应用５．RFID射频识别技术自动识别技术第一节一、自动识别技术概述１．定义自动识别技术是信息数据自动识读、自动输入计算机的重要方法和手段，它是以计算机技术和通信技术的开展为根底的综合性科学技术。２．自动识别技术的特点准确性—自动数据采集，彻底消除人为错误；高效性—信息交换实时进行；兼容性—自动识别技术以计算机技术为根底，可与信息管理系统无缝联结。二、自动识别技术的种类三、各种自动识别技术比较表3—1第二节条形码技术一、条形码技术概述(一〕条码根本概念1．条码2．码制3．条码字符集4．定长条码与非定长条码5．连续性与非连续性6．双向可读性7．自校验特性条码系统(Barcodesystem)：由条码符号设计、制作及扫描识读组成的系统。条码符号(Barcodesymb01)：包括空白区的条码。反射率(Reflectance；reflectivity)：反射光强度与入射光强度的比值。条(Bardark)：条码中反射率较低的局部。空(Space；lightbar)：条码中反射率较高的局部。字符集(Characterset)：条码符号可以表示的字母、数字和符号的集合。中间分隔符(Centralseparatingcharacter)：位于条码中间位置用来分隔数据段的假设干条与空分隔字符(Separator)：编码字符集中的一种起分隔作用的特殊字符。

条码字符(Barcodecharacter)：表示一个字符或符号的假设干条与空。

条码填充符(Barcodefillercharacter)：不表示特定信息的条码字符。单元(Element)：构成条码字符的条或空。条高(Barheight)：垂直于单元宽度方向的条的高度尺寸。条宽(Barwidth)：条码字符中条的宽度尺寸。空宽(Spacewidth)：条码字符的空的宽度尺寸。条宽比(Barwidthratio)：条码中最宽条与最窄条的宽度比。空宽比(Spacewidthratio)：条码中最宽空与最窄空的宽度比。

条码长度(Barcodelength)：从条码起始符前缘到终止符后缘的长度。条码符号的长度(Barcodesymbollength)：包括空白区的条码长度。特征比(Aspectratio)：条码长度与条高的比。条码密度(Barcodedensity)：单位长度条码所表示的条码字符的个数。通常用CPI表示，即每英寸内能表示的条码字符的个数。条码字符间隔(Inter—charactergap)：相邻条码字符间不表示特定信息且与空的反射率相同的区域。模块(Module)：模块组配编码法组成条码字符的根本单位。保护框(Bearerbar)：围绕条码且与条码反射率相同的边或框。连续型条码(Continuousbarcode)：没有条码字符间隔的条码。非连续型条码(Discretebarcode)：有条码字符间隔的条码。奇偶校验：根据二进制数位中“0〞或“1〞的个数为奇数或偶数而进行校验的方法。自校验条码(Serf-checkingbarcode)：条码字符本身具有校验功能的条码。定长条码(Fixedlengthofbarcode)：条码字符个数固定的条码。非定长条码(Unfixedlengthofbarcode)：条码字符个数不固定的条码。条码逻辑式(Barcodelogicvalue)：用二进制“0〞和“l〞表示条码字符的表示式。编码容量(Encodedvolume)：条码字符集中所能表示的字符数的最大值。条码原版胶片(Barcodefilmmaster)：条码胶片的母片。一维条码(Linearbarcode)：只在一维方向上表示信息的条码符号。二维条码(Tw0—dimensionalbarcode)：在二维方向上表示信息的条码符号。特种条码(Specialbarcode)：特殊材料制成的条码。条码字符的值(Charactervalue)：一维条码由条码逻辑式向字符集转换的中间值。码字(Codeword)：二维条码字符的值由条码逻辑式向字符集转换的中间值。〔三〕条码符号的结构 图3—1条码符号结构起始符(Startcharacter)：位于条码起始位置的假设干条与空。标志一个条码符号的开始。阅读器确认此字符存在后开始处理扫描脉冲。空白区(Cleararea)：条码起始符、终止符两端外侧与空的反射率相同的限定区域。条码数据符(Barcodedatacharacter)：表示特定信息的条码字符。位于起始字符后面的字符，标志一个条码的值，其结构异于起始字符，可允许进行双向扫描。条码校验符(Barcodecheckcharacter)：表示校验码的条码字符。校验字符代表一种算术运算的结果。阅读器在对条码进行解码时，对读人的各字符进行规定的运算，如运算结果与校验字符相同，那么判定此次阅读有效，否那么不予读入。终止符(Stopcharacter)：位于条码终止位置的假设干条与空。是条码符号的最后一位字符，标志一个条码符号的结束，阅读器确认此字符号后停止处理。〔四〕条码的编码方法宽度调节法是指条码中，条(空)的宽窄设置不同，宽单元表示二进制的“1〞，窄单元表示二进制的“0〞，宽单元的宽度通常是窄单元宽度的2—3倍。对于两个相邻的二进制数位，由条纹到间隔或由间隔到条纹，均存在着明显的印刷界限。模块组合法是指条码符号中，条与空分别由假设干个模块组合而成。一个模块的条表示二进制的“1〞，一个模块的空表示二进制的“0〞。〔五〕条码的优越性1．可靠准确2．数据输入速度快3．经济廉价4．灵活、实用5．自由度大6．设备简单7．易于制作

二、一维条码系统的构成条码符号的构成三、EAN—13商品条码

1．EAN一13的代码结构EAN—13的代码结构表3—32．EAN一13条码符号的结构EAN—13码的符号结构

4．EAN一13条码的编码规那么EAN—13码符号结构示意图①取条码的前12位数字，将每一个数字乘以对应的校验权数l或3，再相加。即从左到右，第一、三、五、七、九、十一位数乘1加上第二、四、六、八、十、十二位数乘3后得到一个数A；②取A的个位数a；③假设a是0，那么校验码即为0，假设a不是0，用10减去a，即为校验码。例：条码690123456789的校验码的计算过程：①6×1+9×3+O×1+l×3+2×l+3×3+4×l+5×3+6×l+7×3+8×1+9×3=128②取个位数8③、l0一8=2690293499036-求校验码？A=118a=8校验码=10-a=2690293499036-四、储运单元条码〈一〉储运单元的概念及分类1．储运单元概念储运单元是为便于搬运、仓储、订货、运输等由消费单元组成的商品包装单元。2．储运单元的分类1〕定量储运单元。是由按商品件数计价销售的定量储运单元组成的储运单元。如成箱的牙膏、瓶装酒、药品、服装、烟等。2〕变量储运单元。是按根本计量单位计价，以随机数量销售的变量储运单元组成的储运单元。如布匹、农产品、鲜肉类等。〈二〉各类储运单元的编码1．定量储运单元采用13位数字或14位数字编码。定量储运单元代码结构表3—82．变量储运单元编码变量储运单元代码结构表3—9五、贸易单元128条码商品条形码与储运条形码都属于不携带信息的标识码，在物流配送过程中，如果需要将产日期、有效日期、运输包装序号、重量、体积、尺寸、送出地址、送达地址等重要信息条码化，便扫描输入，这时就可应用EAN一128码。EAN—128码可携带大量的信息，所以其应用领域非常广泛，包括制造业的生产流程控制、批发物流业或运输业的仓储管理、车辆调配、货物追踪、医院血液样本的管理、政府对管制药品的控制追踪等。(一)EAN—128码的主要优点1〕自动输入信息，节省信息传递及输入的本钱。2〕保证信息传输的正确性和及时性。3〕生产、配送、零售等各环节都能掌握商品动态。4〕降低配送过程所造成的损耗。

〈二〉EAN—128条码的结构

左侧空白区—起始符—数据字符——校验符—终止符—右侧空白区六、二维条码1．二维条码概述二维条码正是为了解决一维条码无法解决的问题而诞生的。在有限的几何空间内印刷大量的信息。这一问题的解决可用两种方法：一是在一维条码的根底上向二维条码方向开展；二是利用图象识别原理，采用新的几何图象和结构设计出二维条码码制。一维条码二维条码3．二维条码分类〔1〕堆积式或层排式二维条码堆积式二维条码的编码原理建立在一维条码根底之上，按需要堆积成二行或多行。它在编码设计、校验原理、识读方式等方面继承了一维条码的特点，识读、设备与条码印刷与一维条码技术兼容。但由于行数的增加，行的鉴定、译码算法与软件不完全相同于一维条码。有代表性的堆积式二维条码有〔CODE49、PDF417、CODE16K〕等。3．二维条码分类〔2〕棋盘式或矩阵式二维条码矩阵式二维条码的形式组成。在矩阵相应元素位置上，用点〔方点、圆点或其他形状〕的出现表示二进制"1"，点的不出现表示二进制的"0"，点的排列组合确定了矩阵码所代表的意义。矩阵码是建立在计算机图象处理技术、组合编码原理等根底上的一种新型图形符号自动识读处理码制。具有代表性的矩阵码如〔CODEONE、DATAMATRIX、CP码〕等。2.二维条码和一维条码的比较项目条码类型

信息密度与信息容量错误校验及纠错能力直方向是否携带信垂息用途对数据库和通讯网络的依赖识读设备一维条码密度低容量小可通过校验字符校验错误但不能纠错不携带信息对物品识别多数场合依赖可用线扫描器识读，如：光笔、激光枪等二维条码密度高容量大具有错误校验和纠错能力，可根据需求设置不同的纠错级别携带信息对物品的描述不依赖，可单独使用行排式：可用线扫描器多次扫描；矩阵式：仅能用图像识别器识读第三节条码识读设备一、条码的识读原理条码扫描识读的根本原理：当扫描器对条码符号进行扫描时，由扫描器光源发出的光通过光系统照射到条码符号上；条码符号反射的光经光学系统成像在光电转换器上，光电转换器接收光信号后，产生一个与扫描点处光强度成正比的模拟电压，模拟电压通过整形，转换成矩形波，矩形波信号是一个二进制脉冲信号，再由译码器将二进制的脉冲信号解译成计算机可直接采集的数字信号。二、条码识读设备的分类〈一〉从扫描方式来分类

1．接触式扫描器2．非接触式扫描器〈二〉从操作方式来分类1．手持式扫描器2．固定式扫描器二、条码识读设备的分类〈三〉按识读码制的能力来分类1．光笔2．CCD3.激光4．拍摄〈四〉从扫描方向来分类1．单向扫描器2．全向扫描器三、常见的识读设备〈一〉光笔扫描器〈二〉CCD扫描器〈三〉手持式激光扫描器〈四〉台式扫描器〈五〉卡槽式扫描器〈六〉便携式数据采集器第四节条码技术在物流领域中的应用一、条码技术在超市管理中的应用〔一〕超市中条码技术应用超市管理中，应用的条码设备主要有以下两类：条码印制设备和条码识读设备。条码印制设备主要为标签打印机，用于为少数没有原印条码的商品打印条码标签，制作超市使用的条码员工卡、会员卡等。条码阅读设备分为以下几种类型：1．直接与PC或POS机相连接的固定式或手持式识读器2．有条码扫描功能的，不直接与PC或POS相连接的手持终端，采用批处理方式与数据库进行数据交换3．有条码扫描功能的无线手持终端，可以与网络、数据库直接进行数据交换，但价格比较昂贵一、条码技术在超市管理中的应用在超市管理中，条码的使用方式主要表达在以下几个方面：1．商品流通的管理2．客户的管理3．供给商的管理4．员工的管理〔二〕商品流通的管理

超市中的商品流通程序：收货一入库一盘点一出库一价格查询一销售一盘点等操作二、条码技术在仓库管理中的应用图3—21条码式仓库物流管理流程简介图3—21条码式仓库物流管理流程简介

条码式仓库物流管理流程

三、条码技术在配送中心的应用

条码技术在一般配送中心的具体应用

(1)商品的入库验收(2)商品的出库发货(3)库存盘点(4)商品卖场中的应用(5)自动补充订货(6)到货确认(7)盘点管理第五节RFID射频识别技术一、RFID射频识别技术的概念

RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。

埃森哲实验室首席科学家弗格森认为RFID是一种突破性的技术："第一，可以识别单个的非常具体的物体，而不是像条形码那样只能识别一类物体；第二，其采用无线电射频，可以透过外部材料读取数据，而条形码必须靠激光来读取信息；第三，可以同时对多个物体进行识读，而条形码只能一个一个地读。此外，储存的信息量也非常大。二、RFID的系统组成及其工作原理〔一〕RFID系统的组成1．标签(Tag)：由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象；

2．阅读器(Reader)：读取(有时还可以写入)标签信息的设备，可设计为手持式或固定式；

3．天线(Antenna)：在标签和读取器间传递射频信号。二、RFID的系统组成及其工作原理〔二〕RFID技术的工作原理RFID技术的工作原理：标签进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息〔PassiveTag，无源标签或被动标签〕，或者主动发送某一频率的信号〔ActiveTag，有源标签或主动标签〕；解读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。三、无线射频识别技术与传统条形码、二维条形码、蓝牙技术的比较1.无线射频识别技术与传统条形码、二维条形码的比较

传统条形码〔亦称一维条形码〕技术相对成熟，在社会生活中处处可见，在全世界得到了极为广泛的应用。它作为计算机数据采集手段，以快速、准确、本钱低廉等诸多优点迅速进入商品流通、自动控制、以及档案管理等各种领域，也是目前我国使用最多的一种条形码。但是由于传统条形码是一维的，它在垂直方向上不带任何信息，信息密度低，而且不能够显示汉字，容易因为磨损或皱折而被拒读，这在很大程度上限制了传统条码的应用范围。

20世纪70年代，在计算机自动识别领域出现了二维条形码技术，这是在传统条形码根底上开展起来的一种编码技术，它将条形码的信息空间从线性的一维扩展到平面的二维，具有信息容量大、本钱低、准确性高、编码方式灵活、保密性强等诸多优点。因此自1990年起，二维条形码技术在世界上开始得到广泛的应用，经过几年的努力，现已应用在国防、公共平安、交通运输、医疗保健、工业、商业、金融、海关及政府管理等领域。

射频识别技术改变了条形码技术依靠“有形〞的一维或二维几何图案来提供信息的方式，通过芯片来提供存储在其中的数量更大的“无形〞信息。它最早出现在20世纪80年代，最初应用在一些无法使用条码跟踪技术的特殊工业场合，例如在一些行业和公司中，这种技术被用于目标定位、身份确认及跟踪库存产品等。射频识别技术起步较晚，至今没有制订出统一的国际标准，但是射频识别技术的推出绝不仅仅是信息容量的提升，它对于计算机自动识别技术来讲是一场革命，它所具有的强大优势会大大提高信息的处理效率和准确度。

随着通信技术的飞速开展和用户需求的不断增长，出现了许多的无线通信协议。在近距离无线通信领域，RFID、蓝牙等吸引了很多人的眼球。各种近距离无线通信技术都竭力争取更多厂商的青睐而互相角逐。而RFID和蓝牙，那么被更多的拿来相提并论。

RFID和蓝牙在使用频段、传输速率和标准化方面都存在较大差异，RFID和蓝牙的技术特点不同，使得其市场和应用范围也有较大区别。RFID易于操控，简单且特别适合用于自动化控制，由于该技术很难被仿冒、侵入，使RFID具备了极高的平安防护能力。蓝牙作为一种电缆替代技术，具有低本钱高速率的特点，蓝牙技术的应用主要有以下3类：语音/数据接入，外围设备互连和个人局域网(PAN)。

由于蓝牙芯