条码技术的原理

Question

如题所述

Answer 1

条形码技术的应用是实现现代化管理的必要手段,其优越性是众所周知的,无论工业领域如何发展,条形码却是实现工业自动化的必由之路。随着国内工业技术的发展,已有不少工厂实现了条形码的销售管理、库存管理和生产过程管理。

1条形码及条形码制条形码技术
是把计算机所需的数据用一种条形码来表示,然后将条形码数据转换成计算机可以自动阅读的数据。条形码技术包括条形码编制规则,条形码译码技术,条形码印刷技术,数据通讯技术及计算机技术等,它是一门综合技术。任何一种条形码都是按照预先规定的条形码编码规则和有关技术标准,由条和空组合而成。到目前为止,世界上共有四十多种条形码码制。一般在物流管理中可采用交叉二五码,它的特点是符号占用空间小,信息密度较大。根据条形码符号所代表的数据结构和所能编码的数据类型,我们在空调器生产中选用了交叉二五码。条形码校验位的计算方法:在条形码数据中按一、三的循环加权后得出的总和,然后用10减去总和的个位数,所得值即为条形码最后一位的校验数据。

2条形码印刷
我们采用了日本SATO公司的M4800型热转印式条形码打印机,打印速度为125mm／s,其格式灵活,图象质量高,打印成本低,使用方便可靠,故障率低,其缺点是此种打印机速度稍慢。它在微电脑的控制下完成条形码打印。我们配置了日本NECPC980INS／E20型手提电脑（带20M硬盘,40M内存）。条形码软件一般是用BASIC语言编制而成,比较简单,因考虑到打印机处理汉字的能力,最好是选用通过普通微机驱动可处理二级汉字库的条形码打印机,在条形码标签上,除了条形码之外,还应包括一些必要信息,如厂家的商标铭牌等,亦可事先在印刷载体上由不干胶条形码纸带生产厂家完成。

3条形码识别
条形码的识别都是通过条形码阅读器来完成的,它可分为光电扫描器和译码器,一般是组合在一起的。美国METROLOGIC公司的MS720型阅读器是一种在线式激光扫描阅读器,扫描速度达2000线／秒,可靠扫描距离在7～15英寸区域内,在扫描区内有20条激光扫描线,分五个方向对条形码进行扫描,通过RS-232接口与计算机进行通讯,用DIP开关可选择12种条形码码制。译码器的任务是将扫描器产生的信号按一定的条形码译码原理转换成计算机可以识别的数据,再传送至计算机中,译码器功能通常是由微处理机运行相应软件来实现,一只新的条形码阅读器须按用户所选择的码制,进行初始化编程:依次设定条形码码制→数据传输速率→条形码字符长度→定义奇偶校验位→条形码阅读器与计算机接口类型等。译码器只有经过初始化编程之后才能识别用户所选择条形码码制。通常将条形码阅读器与微机相连,或接至计算机终端上,只要将其输出与微机或终端机上并行接口或RS-232串口连接即可。

4条形码的校验
为了保证条形码的打印质量,应定期对所打印的条形码进行校验。一般配制一台光笔式条形码扫描器即可。如TBR-1100或THS-21S型已能满足要求,若有条件则可进一步配制高档的条形码检验机如CODEBARⅡ型:光源波长为633mm（红色光）／900mm（红外光）,分辨率达2 5μm,其测定精度为±7 5μm,反射率测定范围0～100%,精度为±2%,若配上TP-32型打印机,即可得到一份完整的条形码检测报告。5条形码应用系统的构成（见图所示）6条形码技术应用的几点体会自1994年起,我们率先在空调器生产中使用条形码一次性获得成功。几年来,在推广和应用中积累了一些经验,主要有以下几点体会:

①条形码知识普及的重要性在推广使用中,要使管理层、操作层的人员都懂得条形码的原理,为什么要应用条形码技术以及在电脑系统中条形码的作用,应用条形码技术会对生产管理,质量管理产生的效率,使大家能够从思想上重视这项工作。
②条形码的应用必须各部门密切配合条形码的应用涉及到产品编号、条形码打印、条形码粘贴、条形码扫描等多个环节,必须由生产部门、质检部门、设备部门等分工合作才能完成。一般产品条形码采取集中打印,具体的打印数量,粘贴可由生产车间完成,应指定专人操作与维护,并对其进行技术培训,条形码扫描由质检部门完成。当条形码信息出错时要及时处理,更需要上层领导的协调和全力支持。
③利用条形码,通过电脑系统进行有效的管理,是应用条形码技术的关键应用条形码技术进行管理的目的是既保证了产品信息的快速,准确输入,以防止手工输入所造成的漏洞,又能为管理者提供每个产品的各种数据,我们在空调器商品检验中使用了条形码技术,为每一台产品建立起出厂前的质量档案,有效地提供了各种信息。
④制定条形码管理的规章制度条形码应用必须依照一定的规则,要符合其科学性,建立起整个产品的编码体系、内部条形码生成规则、条形码打印制度、条形码粘贴规范、产品使用条形码制度、并且将生产车间的条形码利用率作为一项经济技术指标来考核等。

参考资料：http://www.cgan.net/book/books/print/barcode/links/up1.htm

Answer 2

原理
Kermode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，Kermode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。Kermode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， Kermode的合作者Douglas Young，在Kermode码的基础上作了些改进。 Kermode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Young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Kermode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Norm Woodland和Bernard Silver发明的全方位条码符号的记载，在这之前的专利文献中始终没有条码技术的记录，也没有投入实际应用的先例。Norm Woodland和Bemard Silver的想法是利用Kermode和YOung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，能够对条码符号解码，不管条码符号方向的朝向。
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Isaac-Azimov在他的“裸露的太阳”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码符号看上去象是一个方格子的棋盘，但是今天的条码专业人士马上会意识到这是一个二维矩阵条码符号。虽然此条码符号没有方向、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。那时二维矩阵条码用于报社排版过程的自动化。二维矩阵条码印在纸带上，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Kermode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，用不了多久条码就会象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。

参考资料：http://baike.baidu.com/view/158585.htm

Answer 3