作者：admin 2021-09-20
条形码或条码(barcode)是将宽度不等的多个黑条和空白，按照一定的编码规则排列，用以表达一组信息的图形标识符。常见的条形码是由反射率相差很大的黑条（简称条）和白条（简称空）排成的平行线图案。条形码可以标出物品的生产国、制造厂家、商品名称、生产日期、图书分类号、邮件起止地点、类别、日期等许多信息，因而在商品流通、图书管理、邮政管理、银行系统等许多领域都得到了广泛的应用。
条形码类型及常见条形码介绍
条码是由一组按一定编码规则排列的条,空符号，用以表示一定的字符,数字及符号组成的信息。条码系统是由条码符号设计,制作及扫描阅读组成的自动识别系统。 条码卡分为一维码和二维码两种。一维码比较常用，如日常商品外包装上的条码就是一维码。它的信息存储量小，仅能存储一个代号，使用时通过这个代号调取计算机网络中的数据。二维码是近几年发展起来的，它能在有限的空间内存储更多的信息，包括文字、图象、指纹、签名等，并可脱离计算机使用。
条码种类很多，常见的大概有二十多种码制，其中包括：
Code39码（标准39码）、Codabar码（库德巴码）、Code25码（标准25码）、ITF25码（交叉25码）、Matrix25码（矩阵25码）、UPC-A码、UPC-E码、EAN-13码（EAN-13国际商品条码）、EAN-8码（EAN-8国际商品条码）、中国邮政码（矩阵25码的一种变体）、Code-B码、MSI码、Code11码、Code93码、ISBN码、ISSN码、Code128码（Code128码，包括EAN128码）、Code39EMS（EMS专用的39码）等一维条码和PDF417等二维条码。
目前，国际广泛使用的条码种类有：
EAN、UPC码——商品条码，用于在世界范围内唯一标识一种商品。我们在超市中最常见的就是EAN和UPC条码。
其中，EAN码是当今世界上广为使用的商品条码，已成为电子数据交换（EDI）的基础；UPC码主要为美国和加拿大使用；
Code39码——因其可采用数字与字母共同组成的方式而在各行业内部管理上被广泛使用
ITF25码——在物流管理中应用较多
Codebar码——多用于血库,图书馆和照像馆的业务中
另还有Code93码,Code128码等。
除以上列举的一维条码外，二维条码也已经在迅速发展，并在许多领域找到了应用。
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，$，%，*，+，-，.，/，：）；
③8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）。
常用条码简介
一维条码
【EAN码】EAN码是国际物品编码协会制定的一种商品用条码，通用于全世界。EAN码符号有标准版（EAN-13）和缩短版（EAN-8）两种，我国的通用商品条码与其等效，日常购买的商品包装上所印的条码一般就是EAN码。如图所示：
【UPC码】 UPC码是美国统一代码委员会制定的一种商品用条码，主要用于美国和加拿大地区，我们在美国进口的商品上可以看到。如图所示：
【39码】 39码是一种可表示数字、字母等信息的条码，主要用于工业、图书及票证的自动化管理，目前使用极为广泛。如图所示：
【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。
【库德巴码】库德巴码也可表示数字和字母信息，主要用于医疗卫生、图书情报、物资等领域的自动识别。如图所示：
【Code 128 码】128可表示ASCII 0 到 ASCII 127 共计128个ASCII字符。如图所示：
【ITF 25 条码】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。如图示：
【Industrial 25 条码】Industrial 25码只能表示数字，有两种单元宽度。每个条码字符由五个条组成，其中两个宽条，其余为窄条。这种条码的空不表示信息，只用来分隔条，一般取与窄条相同的宽宽度。如图示：
【Matrix 25 条码】Matrix 25码只能表示数字0到9。当采用Matrix25码的编码规范，而采用ITF25码的启始符和终止符时，生成的条码就是中国邮政码。我公司的LabelShop条码标签打印软件可打印中国邮政码！
二维条码
【PDF417 二维条码】PDF417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）意为”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。当PDF417条码用于防伪时，并不是PDF417条码不能被复制，而是由于使用PDF417条码可以将大量的数据快速读入计算机，使得大规模的防伪检验成为可能。
【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：
⑴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。
⑵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%。
二维条形码的优势
从以上的介绍可以看出，与一维条形码相比二维条形码有着明显的优势，归纳起来主要有以下几个方面：
①数据容量更大
②超越了字母数字的限制
③条形码相对尺寸小
④具有抗损毁能力
条形码的历史
条形码技术最早产生在风声鹤唳的二十世纪二十年代，诞生于威斯汀豪斯（Westinghouse）的实验室里。一位名叫约翰·科芒德（John Kermode）性格古怪的发明家“异想天开”地想对邮政单据实现自动分检，那时候对电子技术应用方面的每一个设想都使人感到非常新奇。
他的想法是在信封上做条码标记，条码中的信息是收信人的地址，就象今天的邮政编码。为此科芒德发明了最早的条码标识，设计方案非常的简单（注：这种方法称为模块比较法），即一个“条”表示数字“1”，二个“条”表示数字“2”，以次类推。然后，他又发明了由基本的元件组成的条码识读设备：一个扫描器（能够发射光并接收反射光）；一个测定反射信号条和空的方法，即边缘定位线圈；和使用测定结果的方法，即译码器。
科芒德的扫描器利用当时新发明的光电池来收集反射光。“空”反射回来的是强信号，“条”反射回来的是弱信号。与当今高速度的电子元器件应用不同的是，科芒德利用磁性线圈来测定“条”和“空”。就象一个小孩将电线与电池连接再绕在一颗钉子上来夹纸。科芒德用一个带铁芯的线圈在接收到“空”的信号的时候吸引一个开关，在接收到“条”的信号的时候，释放开关并接通电路。因此，最早的条码阅读器噪音很大。开关由一系列的继电器控制，“开”和“关”由打印在信封上“条”的数量决定。通过这种方法，条码符号直接对信件进行分检。
此后不久，科芒德的合作者道格拉斯·杨（Douglas Young），在科芒德码的基础上作了些改进。
科芒德码所包含的信息量相当的低，并且很难编出十个以上的不同代码。而杨码使用更少的条，但是利用条之间空的尺寸变化，就象今天的UPC条码符号使用四个不同的条空尺寸。新的条码符号可在同样大小的空间对一百个不同的地区进行编码，而科芒德码只能对十个不同的地区进行编码。
直到1949年的专利文献中才第一次有了诺姆·伍德兰（Norm Woodland）和伯纳德·西尔沃（Bernard Silver）发明的全方位条形码符号的记载，在这之前的专利文献中始终没有条形码技术的记录，也没有投入实际应用的先例。诺姆·伍德兰和伯纳德·西尔沃的想法是利用科芒德和杨的垂直的“条”和“空”，并使之弯曲成环状，非常象射箭的靶子。这样扫描器通过扫描图形的中心，能够对条形码符号解码，不管条形码符号方向的朝向。
在利用这项专利技术对其进行不断改进的过程中，一位科幻小说作家艾萨克·阿西莫夫（Isaac Azimov）在他的《赤裸的太阳》（The Naked Sun）一书中讲述了使用信息编码的新方法实现自动识别的事例。那时人们觉得此书中的条形码符号看上去象是一个方格子的棋盘，但是今天的条形码专业人士马上会意识到这是一个二维矩阵条形码符号。虽然此条形码符号没有方向、定位和定时，但很显然它表示的是高信息密度的数字编码。
直到1970年Iterface Mechanisms公司开发出“二维码”之后，才有了价格适于销售的二维矩阵条码的打印和识读设备。那时二维矩阵条形码用于报社排版过程的自动化。二维矩阵条形码印在纸带上，由今天的一维CCD扫描器扫描识读。CCD发出的光照在纸带上，每个光电池对准纸带的不同区域。每个光电池根据纸带上印刷条码与否输出不同的图案，组合产生一个高密度信息图案。用这种方法可在相同大小的空间打印上一个单一的字符，作为早期科芒德码之中的一个单一的条。定时信息也包括在内，所以整个过程是合理的。当第一个系统进入市场后，包括打印和识读设备在内的全套设备大约要5000美元。
此后不久，随着LED（发光二极管）、微处理器和激光二极管的不断发展，迎来了新的标识符号（象征学）和其应用的大爆炸，人们称之为“条码工业”。今天很少能找到没有直接接触过即快又准的条形码技术的公司或个人。由于在这一领域的技术进步与发展非常迅速，并且每天都有越来越多的应用领域被开发，用不了多久条形码就会像灯泡和半导体收音机一样普及，将会使我们每一个人的生活都变得更加轻松和方便。
条形码的识别原理
要将按照一定规则编译出来的条形码转换成有意义的信息，需要经历扫描和译码两个过程。物体的颜色是由其反射光的类型决定的，白色物体能反射各种波长的可见光，黑色物体则吸收各种波长的可见光，所以当条形码扫描器光源发出的光在条形码上反射后，反射光照射到条码扫描器内部的光电转换器上，光电转换器根据强弱不同的反射光信号，转换成相应的电信号。根据原理的差异，扫描器可以分为光笔、CCD、激光三种。电信号输出到条码扫描器的放大电路增强信号之后，再送到整形电路将模拟信号转换成数字信号。白条、黑条的宽度不同，相应的电信号持续时间长短也不同。 然后译码器通过测量脉冲数字电信号０，１的数目来判别条和空的数目。通过测量０，１信号持续的时间来判别条和空的宽度。此时所得到的数据仍然是杂乱无章的，要知道条形码所包含的信息，则需根据对应的编码规则（例如：EAN-8码)，将条形符号换成相应的数字、字符信息。最后，由计算机系统进行数据处理与管理，物品的详细信息便被识别了。
条形码的组成及扫描
条形码的扫描需要扫描器，扫描器利用自身光源照射条形码，再利用光电转换器接受反射的光线，将反射光线的明暗转换成数字信号。不论是采取何种规则印制的条形码，都由静区、起始字符、数据字符与终止字符组成。有些条码在数据字符与终止字符之间还有校验字符。
▲静区：顾名思义，不携带任何信息的区域，起提示作用。
▲起始字符：第一位字符，具有特殊结构，当扫描器读取到该字符时，便开始正式读取代码了。
▲数据字符：条形码的主要内容。
▲校验字符：检验读取到的数据是否正确。不同编码规则可能会有不同的校验规则。
▲终止字符：最后一位字符，一样具有特殊结构，用于告知代码扫描完毕，同时还起到只是进行校验计算的作用。
为了方便双向扫描，起止字符具有不对称结构。因此扫描器扫描时可以自动对条码信息重新排列。 条码扫描器有光笔、CCD、激光三种
▲光笔：最原始的扫描方式，需要手动移动光笔，并且还要与条形码接触。
▲CCD：以CCD作为光电转换器，LED作为发光光源的扫描器。在一定范围内，可以实现自动扫描。并且可以阅读各种材料、不平表面上的条码，成本也较为低廉。但是与激光式相比，扫描距离较短。
▲激光：以激光作为发光源的扫描器。又可分为线型、全角度等几种。
线型：多用于手持式扫描器，范围远，准确性高。
全角度：多为卧式，自动化程度高，在各种方向上都可以自动读取条码。
条形码的编码规则
唯一性：同种规格同种产品对应同一个产品代码，同种产品不同规格应对应不同的产品代码。根据产品的不同性质，如：重量、包装、规格、气味、颜色、形状等等，赋予不同的商品代码。
永久性：产品代码一经分配，就不再更改，并且是终身的。当此种产品不再生产时，其对应的产品代码只能搁置起来，不得重复起用再分配给其它的商品。
无含义：为了保证代码有足够的容量以适应产品频繁的更新换代的需要，最好采用无含义的顺序码。
条形码校验码公式：
首先，把条形码从右往左依次编序号为“……4，3，2，1。”从序号二开始把所有偶数序号位上的数相加求和，用求出的和乘3，再从序号三开始把所有奇数序号上的数相加求和，用求出的和加上刚才偶数序号上的数的和乘3的积，然后得出和。再用大于这个和的最小的10的倍数减去这个和，就得出校验码。
举个例子：
此条形码为：977167121601X（X为校验码）。
①1+6+2+7+1+7=24
②24×3＝72
③0+1+1+6+7+9=24
④72+24=96
⑤100-96=4
所以最后校验码X=4。此条形码为9771671216014。
条形码的制作及打印方式
①使用条码打印机打印
条码打印机打印方式是一种传统的条码打印方式。条码打印机是一种专用设备，一般有热敏型和热转印型打印方式，使用专用的标签纸和碳带。条码打印机打印速度快，可打印特殊材料(PVC等)，可外接切刀等进行功能扩展，但其价格昂贵，使用维护较复杂，适合于需大量制作标签的专业用户使用。目前常用的品牌有DATAMAX、ZEBRA、CLEVER等。
条码打印机的打印是以热为基础，以碳带为打印介质（或直接使用热敏纸）完成打印，配合不同材质的碳带可以实现高质量的打印效果和在无人看管的情况下实现连续高速打印。
②使用条码标签设计打印软件与激光打印机打印
应用普通的打印机配合专门的条码标签设计打印软件是制作条码标签的另一种方式。该方式可实现一机多用，且激光打印机精度高，图形表现能力强，且可打印彩色标签。但其打印速度较慢，且可打印材料较少。主要的条码打印软件有Label matrix CODESOFT、BARONE、京成标签软件(JCDL)等。
根据上面的比较，两者各有优缺点，分别适用于不同的场合：在需大量打印标签的地方，特别是工厂需在短时间内大量打印以及需要特殊标签(如PVC材料、防水材料)、需要即用即打(如售票处等)的地方，应选择条码打印机。在标签打印量较少，且多为一次性打印的地方(如图书馆)，应选择激光打印方式。在一些小型商场、小型工厂等地方，两种方式都可选择。也就是说，如果您经常大量打印标签，或对标签有特殊要求，且您的财力又允许，您应选择条码打印机;如您的标签打印量不很大，财力上又不想花费太多，您应选择激光打印机。利用软件和激光打印方式，不仅能满足您条码标签打印的需求，还能用它来制作名片、胸卡等。
应用软件Label mx、CorelDRAW、Photoshop、Illustrator可设计制作。
Label mx属于专业条形码生成与打印软件，集条码生成、画图设计、标签制作、批量打印于一体，可打印固定与可变数据，CorelDRAW、Photoshop、Illustrator属于专业的画图设计软件，另外Label mx可以导出条码为矢量图片（.emf 和.wmf）和CorelDRAW、Photoshop、Illustrator 交互使用。
条形码的优越性
①可靠性强。条形码的读取准确率远远超过人工记录，平均每15000个字符才会出现一个错误。键盘输入数据出错率为三百分之一，利用光学字符识别技术出错率为万分之一，而采用条形码技术误码率低于百万分之一。
②效率高。条形码的读取速度很快，相当于每秒40个字符。与键盘输入相比，条形码输入的速度是键盘输入的5倍，并且能实现“即时数据输入”。
③采集信息量大：利用传统的一维条形码一次可采集几十位字符的信息，二维条形码更可以携带数千个字符的信息，并有一定的自动纠错能力。
④成本低。与其它自动化识别技术相比较，条形码技术仅仅需要一小张贴纸和相对构造简单的光学扫描仪，成本相当低廉。
⑤易于制作。条形码的编写很简单，制作也仅仅需要印刷，被称作为“可印刷的计算机语言”。
⑥易于操作。条形码识别设备的构造简单，使用方便。
⑦灵活实用。条形码符号可以手工键盘输入，也可以和有关设备组成识别系统实现自动化识别，还可和其他控制设备联系起来实现整个系统的自动化管理。
目前我国正式颁布的与条码相关的国家标准
1、 GB/T 12904-1998 通用商品条码
2、 GB/T 12905-1991 条码系统通用术语条码符号术语
3、 GB/T 12906-1991 中国标准书号（ISBN部分）条码
4、 GB/T 12907-1991 库德巴条码
5、 GB/T 12908-1991 三九条码
6、 GB/T 14257-1993 通用商品条码符号位置
7、 GB/T 14258-1993 条码符号印刷质量的检验
8、 GB/T 15425-1994 贸易单元128条码
9、 GB/T 16827-1997 中国标准刊号（ISSN部分）条码
10、 GB/T 16829-1997 交插二五条码
11、 GB/T 16830-1997 储运单元条码
12、 GB/T 16986-1997 条码应用标识
13、 GB/T 17172-1997 四一七条码
