第3章 物流数据采集条码技术

第3章物流数据采集条码技术学习目标：了解条码技术的概念及其结构组成；理解一维条码技术的编码方法；熟悉常见一维条码；了解二维条码技术及其特点；了解物流条码识读设备；熟悉条码技术在物流中的应用。案例3-1移动码机在物流管理中的应用思考题：（1）简述条码技术在Taiun公司所起到的作用。（2）结合条码技术在Taiun的成功经验，你认为条码技术该如何在物流企业推广？项目1认识条码一、条码技术概述（一）条码的产生和发展1．条码的产生与发展 条码技术起源于零售业的自动结算。2．我国条码技术的应用与推广 我国条码技术的研究始于20世纪70年代，当时的主要工作是学习和跟踪世界先进技术。第一阶段——启动期（2003年）。第二阶段——起飞期（2004至2006年）。第三阶段——成熟期（2007年）。（二）条码相关术语1、条码的定义

条码：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”指对光线反射率较低的部分（一般表现为黑色），“空”指对光线反射率较高的部分（一般表现为白色）2.条码的组成及相关术语 一个完整的条码一般由左侧空白区（也称静区）、起始码、数据字符、中间分隔符（可选）、校验符、终止符、右侧空白区等组成，如图相关术语条码符号：包括空白区的条码，其表示一个完整的数据，即一个物品的条码。条码字符：表示一个字符的若干条与空。单元（元素）：构成条码字符的条和空。模块：组成条或空的最基本单位。单位元素宽度：条码符号中窄单元的标称宽度，常用X表示。条/空：条码中对光的反射率较低（黑色）/较高（白色）的部分。位空：在条码符号中，位于两个相邻的条码字符之间，且不代表任何信息的空称为位空。条高：构成条码字符的条的二维尺寸中的纵向尺寸。条宽：构成条码字符的条的二维尺寸中的横向尺寸。空宽：条码字符中空的宽度尺寸。条码长度：从条码起始符前缘到终止符后缘的长度。条码符号的长度：包括静区的条码长度。条码密度：单位长度条码所表示字符的个数。条码字符间隔：相邻条码字符间不表示特定信息且与空反射率相同的区域。连续型条码和离散型条码：没有条码字符间隔的条码为连续型条码，反之为离散型条码。双向可读条码：条码符号两端均可作为扫描起点的条码，绝大多数码制都具有双向可读性。自校验条码：条码字符本身具有效验功能的条码。定长条码和非定长条码：条码字符个数是固定的为定长条码，反之为非定长条码。对比度（PCS）：条码符号中条的反射率RL与空的反射率RD相比的关系：3、条码的特点简单信息采集速度快采集信息量大可靠性高灵活、实用自由度大设备结构简单、成本低4.条码的编码原则 在对商品进行编码时，应遵守以下基本原则：（1）唯一性。（2）稳定性。（3）无含义性。5、条码的分类（一）按码制分类 UPC码:

(UniversalProductCode)是最早大规模应用的条码，其特性是一种长度固定、连续性的条码，目前主要在美国和加拿大使用，由於其应用范围广泛，故又被称万用条码。 属于定长度连续型数字式码制，其字符集为数字0－9。采用四种单元宽度，每个条或空是1，2，3或4倍单位元素宽度。 UPC码有两种类型，即UPCA码和UPCE码。

EAN码 有EAN-13码和EAN-8码。属于定长度连续型数字式码制，其字符集为数字0－9。采用四种单元宽度，每个条或空是1，2，3或4倍单位元素宽度。表示数字的每个条码字符仅由2个条和2个空组成，共7个模块。交叉25码 属于非定长连续型自校验数字式码制，字符集为数字0－9，采用两种单元宽度（即窄单元为1倍模块宽度、宽单元为3倍模块宽度），每一个条码字符由5个单元组成，其中2个宽单元，3个窄单元。组成条码符号的字符个数为偶数，如果是奇数，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，偶数位置字符用空表示。39码 非定长非连续型，具有自校验及双向可读功能的字母数字式码制。 字符集为数字0－9，26个大写字母和8个特殊字符（－，，Space，/，＋，％，*，$）共44个字符。每个字符由9个单元组成（5个条单元和4个空单元），其中3个单元是宽单元，故称之为“39”码。39码库德巴码 非定长非连续型自校验数字式码制。 字符集为0－9和6个特殊字符（－，：，，/，＋，$）和只能用作起始和终止符的A,B,C,D四个字符。 每个字符由7个单元组成（4个条单元和3个空单元），其中2个或3个是宽单元（用“0”表示），其余是窄单元（用“1”表示）。库德巴码128码。 非定长连续型自校验数字式码制。 采用四种单元宽度，每个字符有3个条和3个空，共11个单元元素宽度，又称（11，3）码 128码有三种不同版本：A,B和C，可用128个字符分别在A,B或C三个字符串集合中，故称128码。93码。 非定长连续型字母数字式码制。 其字符集为数字0－9，26个大写字母，7个特殊字符（－，，Space，/，＋，％，$）以及4个控制字符。 每个字符有3个条和3个空，共9个元素宽度。ITF-14码 ITF-14码是一个用交叉25码编码为全球贸易项目编号的一种一维条码。49码 49码是一种多行的连续型、长度可变的字母数字式码制，出现于1987年，主要用于小物品标签上的符号，采用多种元素宽度。其字符集为数字0～9，26个大写字母和7个特殊字符（-、。、Space、、/、+、￥），3个功能键（F1、F2、F3）和3个变换字符，共49个字符。

UPC-A码

CODE39Codebar

Code128（二）按维数分类一维条码常见的有39码、EAN码、UPC码、128码、ITF码等。二维条码常见的PDF417、Maxicode、Datamatrix等。6、条码的编码方法模块组合法 模块组合法是指条码符号的字符即条与空分别由若干个标准模块组合而成。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”。宽度调节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。模块组合法宽度调节法1.EAN-13码符号规则 （1）编码规则 EAN-13码采用模块组合法，符号结构中的各部分所占模块分别为：左侧空白区（11个模块），起始符（3个模块）、左侧数据符（42个模块）、中间分隔符（5个模块）、右侧数据符（42个模块，包括校验符（7个模块））、终止符（3个模块）、和右侧空白区（7个模块），共113个模块，每个模块长0.33mm，条码符号总长度为113×0.33mm＝37.29mm。（问：EAN-13码的高度是多少？）项目2商品条码的制作

EAN-13码的模块组合中采用了A、B、C三套不同的条、空组合对字符进行编码，其字符集与对应的二进制和相应的模块结构关系如表所示。 EAN-13码所标识的13位数字代码中，最左侧的一位数字代码为前置码。EAN-13码的前置码不参与条码符号条空结构的构成，作用是用来确定条码符号中左侧数据符的编码规则。数字符左侧数据符右侧数据符ABC0000110101001111110010100110010110011110011020010011001101111011003011110101000011000010401000110011101101110050110001011100110011106010111100001011010000701110110010001100010080110111000100110010009000101100101111110100注意：A、B、C的“1”和“0”分别表示具有一个模块宽度的“条”和“空”表3-2EAN-13码字符集前置字符编码规则前置字符编码规则0AAAAAA5ABBAAB1AABABB6（中国）ABBBAA2AABBAB7ABABAB3AABBBA8ABABBA4ABAABB9ABBABA表3-3前置码与左侧数据符的对应关系表结构起始符左侧数据符X12~X7中间分隔符右侧数据符X6~X2效验符X1终止符排列101A、B子集01010C子集101EAN-13的编码规则（2）校验码的计算：a.从代码位置序号2开始，所有偶数位的数字代码求和。b.将步骤a的和乘以3。c.从代码位置序号3开始，所有奇数位的数字代码求和。d.将步骤b与步骤c的结果相加。e.用大于或等于步骤d所得结果且为10最小整数倍的数减去步骤d所得结果，其差即为所求校验码的值。例：条码690123456789的校验码可按如下计算而得。（6+0+2+4+6+8）×1+（9+1+3+5+7+9）×3＝128取个位数8，因8是非零数，用10－8＝2即校验码为2，整个条码应为：6901234567892。EAN-13码1.EAN-13码代码规则 EAN－13码的代码由13位数字组成，这些数字分别代表前缀码、厂商识别代码、商品项目代码和效验码。EAN－13的代码结构有3种注：Xi，其中i=1~13表示从右到左的第i位数字代码表3－1EAN-13的代码结构以690、691为前缀码的EAN-13码的代码结构为下表的结构1，以692、693、694为前缀码的EAN-13码的代码结构为结构2。结构3一般作为备用。结构种类厂商识别代码商品项目代码效验码结构1X13X12X11X10X9X8X7X6X5X4X3X2X1结构2X13X12X11X10X9X8X7X6X5X4X3X2X1结构3X13X12X11X10X9X8X7X6X5X4X3X2X1（1）厂商识别代码。 厂商识别代码由7～9位数字组成，用于对厂商的惟一标识，是EAN编码组织在EAN分配的前缀码（X13X12X11）（也称前置码）的基础上分配给厂商的代码。 前缀码是用来标识各国家或地区级的EAN编码组织所在的国家或地区的代码，由国家物品编码协会统一管理和分配，以保证其在全球范围内的唯一性。 商品条码的前缀码只表示商品条码的注册地，不表示产品的产地。 图书和期刊作为特殊的商品也采用了EAN-13来表示ISBN和ISSN。前缀977被用于期刊号ISSN，图书号ISBN则用978为前缀，我国被分配使用7开头的ISBN号，因此我国出版社的图书上的条码全部为9787。（2）商品项目代码

商品项目代码由3－5位数字组成，由厂商自行编码，用以表示商品的代码。厂商编码时必须遵守商品编码的基本规则：一个商品项目只有一个代码，一个代码只有一个商品项目。（3）校验码。

校验码由1位数字组成，用以校验条码被识别时的正误。（二）EAN缩短版商品条码（8位） EAN-8码没有制造厂商代码，仅有前缀码、商品项目代码和校验码。国家号码与标准码同。厂商单项产品号码，系每一项需使用缩短码的产品均需逐一申请个别号码。校验码的计算方式与标准码相同。 EAN-8码具有以下特点：EAN-8码共8位数，包括国别码2位，产品代码5位，及校验码1位。EAN-8从空白区开始共81个模块，每个模块长0.33mm，条码符号长度为26.73mm，其中条码长度为22.11mm;条码全高21.64mm，其中数据符条码高18.23/18.56mm，EAN-8条码可放大0.8～2.0倍。在缩短版中前置符包括在左侧数据符中，用条码符表示，并且左侧数据符均用A组编码规则，右侧数据符均用B组编码规则。EAN-8码左右资料码编码规则与EAN-13码相同。补充：交插25码特点：交插25码的条、空的二进制代码的表示方法相同，宽单元为“1”，窄单元为“0”。交插25码的起始符为“0000”，终止符为“100”。字符二进制表示字符二进制表示000110510100110001601100201001700011311000810010400101901010交插25码的字符集项目3条码的识读如何读取条码符号所表示的信息？1、条码识别系统的组成

条码识别系统是由条码扫描器、放大整形电路、译码接口电路和计算机系统等部分组成。 2、工作原理：由光源发出的光线经过光学系统照射到条码符号上面，被反射回来的光经过光学系统成像在光点转换器上，使之产生电信号，信号经过电路放大之后产生一模拟电压，它与照射到条码符号上被反射回来的光成正比，再经过滤波、整形，形成与模拟信号对应的方波信号，经译码器解释为计算机可以直接接收的数字信号。3、条码识读设备

条码识读设备由条码扫描器和条码编译器两部分组成，是整个条码系统的核心部分。 扫描器的类型：（1）手持式条码扫描器（2）小滚筒式条码扫描器（3）平台式条码扫描器（4）其他条码扫描器笔式扫描器：笔形的扫描器，笔头装有发光元件。

扫描方式：在条码符号上从左到右，或从右到左移动笔式扫描器进行读取。扫描器需要操作人员手持，以一定的速度移动。数据的读取是一次扫描决定的，当光笔通过斑点或缺损位置时无法读取。对于有弯曲面的商品条码的读取有困难，对于没有经验的操作者，也容易造成首次读取失败。

优点：与条形码接触阅读，能够明确哪一个是被阅读的条形码；阅读条形码的长度可以不受限制；与其它的阅读器相比成本较低；内部没有移动部件，比较坚固；体积小，重量轻。

手持式扫描器：内部装有控制光束的自动扫描装置。阅读时只需将取头（光源）接近或轻触条码即可进行自动读取。

特点：小型、方便使用。

优点：无需移动即可进行自动扫描，读取条码信息；条码符号缺损对扫描器识读影响小；弯曲面（30°以内）商品的条码也能读取；扫描速度快（30～100次/s） 手持式扫描器所使用的光源有激光和可见光LED，LED类扫描器又称CCD扫描器。激光手持式扫描器又称激光器。小滚筒式条码扫描器 手持式条码扫描器和平台式条码扫描器的中间产品 这种条码扫描器最大的好处就是，体积很小，但是由于使用起来有多种局限，例如只能扫描薄薄的纸张，体积还不能超过条码扫描器的大小。台式扫描器：一般都固定安装在一个地方，用来识读在一定范围内出现或通过的条码符号。

优点：稳定、扫描速度快、全方位扫描，读取距离为几厘米到几十厘米。广泛应用在超市的POS系统。卡槽式扫描器：一种用于人员考勤的条码扫描器。手持带有条码符号的卡片在槽中通过时即可实现读取。应用在厂矿、宾馆、会议考勤等方面。条形码扫描仪工业用固定式条形码扫描器

4、条码扫描器的关键参数（1）分辨率。（2）扫描景深。（3）扫描宽度（SCANWIDTH）。（4）扫描速度（SCANSPEED）。（5）一次识别率。（6）误码率。

5、数据采集器 又称数据采集器终端、盘点机或掌上电脑。 为商品流通环节而设计的数据采集器，具有一体性、机动性、体积小、重量轻、高性能，并适于手持等特点。它是将条码扫描装置与数据终端一体化，带有电池可离线操作的终端电脑设备。 数据采集器可用于补充订货、接收订货、销售、入出库、盘点和库存管理以及物流管理等方面。目前，国内常用的数据采集器有美国Symbol公司的PDT3100、国内公司的LK-PT921等，价格一万多元到两万元。

6、条码的主要应用1．商业领域2．工业领域3．交通运输业及邮电通信行业4．其他一、储运单元条码 为了便于运输、装卸、搬运、保管、配送等作业，需要将商品的消费单元按照需求组成新的储运单元，储运单元条码正是伴随这种需要而产生的，储运单元条码分为定量储运单元条码和变量储运单元条码。消费单元：通过零售渠道直接销售给最终用户的商品包装单元。储运单元：指为便于搬运、仓储、订货、运输等，由消费单元组成的商品包装单元。补（1）定量储运单元条码 定量储运单元是由按件数计价销售的商品组成的储运单元。①定量储运单元等于定量消费单元。这种情况下应按定量消费单元进行编码即通用商品编码（EAN－13），如彩电、电冰箱、洗衣机等大件消费品。②定量储运单元由相同种类的定量消费单元组成。这种情况下，定量储运单元可用ITF-14码进行编码标识，其编码的代码结构如下表所示。其中，定量储运单元包装指示符用于指示定量储运单元的包装级别，取值范围为V＝1,2，…，8。 X1~X12是包含在定量储运单元内的定量储运单元内的定量消费单元的代码（不含校验码的EAN/UCC-13代码），C为新生成的校验符。变量储运单元包装指示字符定量消费单元代码（不含效验码）校验字符VX1X2X3X4X5X6X7X8X9X10X11X12C含相同种类的定量消费单元组成的定量储运单元代码结构③定量储运单元由不同种类的定量消费单元组成。这种情况下，需按定量消费单元的编码规则，为定量储运单元分配一个区别于它所包含的消费单元代码的13位数字代码，如可用EAN-13码，也可用14位交插25码（即ITF-14码）。当用ITF-14码标识定量储运单元的13位数字代码时，须在13位数字代码前加一位“0”变成14位数字代码，然后用ITF-14条码标识。（2）变量储运单元编码

变量储运单元是按基本计量单位计价，以随机数量销售的商品组成的储运单元，如农产品、布匹、钢材等。变量储运单元可用ITF14条码和ITF6条码来标识，前者标识其主代码，后者标识附加代码，代码结构如下表所示。变量储运单元的主代码和附加代码也可用EAN－128条码标识。主代码附加代码变量储运单元包装指示字符厂商识别代码与商品项目代码校验字符商品数量校验字符LIX1X2X3X4X5X6X7X8X9X10X11X12C1Q1Q2Q3Q4Q5C2变量储运单元包装指示字符（LI）表示在主代码后面有附加代码，其取值总是“9”。附加代码（Q1～Q5）表示变量储运单元内按确定的基本计量单位（如kg，m等）计量取得的商品数量。变量储运单元的主代码用ITF-14条码标识，附加代码用ITF-6标识。变量储运单元代码结构二、贸易单元128条码通用商品条码与储运单元条码都属于不携带商品的相关信息，如果在物流过程中需要将生产日期、有效日期、运输包装序号、重量、尺寸、体积、送出地址、送达地址等重要信息条码化，以便扫描输入，则可以使用贸易单元128条码。贸易单元128条码是一种长度可变、连续性的字母数字条码。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。（1）EAN-128码的代码结构 贸易单元128条码是根据EAN/UCC-128码的结构标准将数据转变成条码符号，其采自于EAN/UCC系统的系列货运包装箱代码（SerialShippingContainerCode,简称SSCC）。 EAN-128码的代码结构由多组应用标识码与数据码组成。 应用标识符是标识编码应用含义和格式的字符，其作用是指明跟随在应用标识符后面的数字符所表示的含义。（2）EAN-128码的符号结构 EAN-128条码由一组平行的条、空及其相应的字符表示，由左侧空白区、起始符、数据字符、校验符、终止符、右侧空白区及供人识读字符组成，长度可自由调整，但包括起始码和终止码在内，不可超过232个字符。左侧空白区起始符数据字符校验符终止符右侧空白区10模块22模块11N模块11模块13模块10模块注：N为数据字符与辅助字符数128条码模块的宽度为1.0mm，条码总长度计算公式为：W=(66+11N)模块×1.0mm（3）EAN-128码在物流中的应用 EAN-128条码的号码组成依据所要携带的信息而定，各种信息可以联结在一起，用应用识别码加以区分。 EAN-128条码中应用最广泛的编码内容是运输包装序号，用来识别不同的包装容器，如瓦楞纸箱、物流箱、货柜等。三、物流条码应用原则 通用商品条码、储运条码、贸易128条码是物流条码中常用的码制，它们的具体应用在实际中有所不同。一般来说，通用商品码用在单个大件商品包装箱上的定量储运单元时，用ITF-14条码；用于变量储运单元时，用ITF-14码附加ITF-6码。贸易128码可以弥补通用商品码和交插25码的不足。 贸易128码的使用时物流条码实施的关键，其能更多地标识贸易单元的信息，如产品批号、数量、规格、生产日期、有效日期、交货地址等，而且在许多粗糙、不规则的包装上都可以印刷，识别也比前两种容易得多。项目４ＥＡＮ·ＵＣＣ系统的应用一、了解ＥＡＮ·ＵＣＣ系统1997年7月，EAN与UCC签署了新的合作协议，宣告了两大组织进一步的联合行动——不仅所有EAN成员国（地区）的企业申请UPC代码都要经过当地EAN组织，并同时成为EAN·UCC成员。 商品条码是EAN·UCC系统的核心组成部分。1991年，中国物品编码中心（ANCC）代表中国加入国际物品编码协会，是目前全世界99个国家（地区）编码组织之一，负责在我国推广应用EAN·UCC系统。EAN·UCC全球统一标识系统（以下简称“EAN·UCC系统”）是以对贸易项目、物流单元、位置、资产、服务关系等的编码为核心，集条码和射频等自动数据采集、电子数据交换、全球产品分类、全球数据同步、产品电子代码（EPC）等技术系统为一体的，服务于物流供应链的开放的标准体系。目前EAN·UCC系统的主要组成有：编码系统（IDCodingSystem）、条码符号系统（Symbology）、应用标识符（ApplicationIdentifier）、EDI/EANCOM系统（EDICommunicationSystem）。EAN·UCC系统的编码体系包括以下6个部分：（1）全球贸易项目代码（GTIN）。（2）系列货运包装箱代码（SSCC）。（3）全球位置码（GLN）。（4）球可回收资产标识代码（GRAI）。（5）全球单个资产标识代码（GIAI）。（6）全球服务关系代码（GSRN）。EAN·UCC系统的条码符号主要包括EAN/UPC条码、ITF-14条码及UCC/EAN-128条码。（1）全球贸易项目代码（GTIN）标识代码共有4种数据结构EAN·UCC应用标识符

应用标识符（AI）是一个2～4位的代码，用于定义其后续属性数据的含义及格式，是唯一标识紧跟其后数据域含义和格式的前缀。P58表3－7应用标识符的格式说明如下： a：字母字符；n：数字字符；an：字母、数字字符；i：表示字符个数；ai：定长，表示i个字母字符；ni：定长，表示i个数字字符；ani：定长，表示i个字母、数字字符；…i：表示最多i个字母字符；n…i：表示最多i个数字字符；an…i：表示最多i个字母、数字字符。代号码别长度说明A应用识別码1800代表其后之资料內容为运送容器序号，为固定18位数字B包装类型码13代表无定义的包装指示码C前置码与公司码7代表EAN前置码与公司码D自行编定序号9由公司指定序号E效验码1效验码F应用识別码420代表其后之资料內容为配送邮政码应用于仅有一邮政当局G配送邮政码代表配送邮政码该条码标识的物流信息是：01：应用标识码，表示其后为物流条码。3103：应用标识码表示其后为该货的重量。10：应用标识码，表示其后为该货的生产批号。物流标签示例标签区段从顶部到底部的顺序依次为：承运商、客户和供应商。

物流标签尺寸建议标签宽度为A6（105mm）；高度可以根据所需信息量变化；包括SSCC在内的条码最小高度为32mm。物流标签的位置 物流单元标签条码的条与空应垂直与物流单元的底面。SSCC条码符号应位于标签的最下端，也可以是其他位置，物流标签的贴标位置选顺序如图物流标签的位置，每个物流单元最少有一个标签。如果有两个标签，最好固定在相邻的两个侧面上，以方便扫描。采用EAN.UCC物流标签的好处全球统一标准；广泛用于FMCG中的托盘上（FMCG为一个知名品牌，意思是快速移动的日用消费品）；UCC/EAN-128条码提供最准确的数据采集方式；通过标准的标签设计达到节省费用的目的；在物流与信息流之间建立关联EAN·UCC物流标签的应用项目5认识二维条码一维条码优点：编码简单、信息采集速度快、识别设备简单、成本低廉。不足之处：数据容量较小；只能包含字母和数字；条码尺寸相对较大（空间利用率较低）；条码遭到损坏后便不能阅读，没有纠错能力；保密性差等。

什么是二维条码？与一维条码有什么区别？1、二维条码的定义

二维条码是用某种特定的几何图形按一定规律在平面（二维方向上）分布的黑白相间的图形记录数据符号信息的，在代码编制上巧妙地利用构成计算机内部逻辑基础的“0”、“1”的概念，使用若干个与二进制相对应的几何形体来表示文字数值信息，通过图像输入设备或光电扫描设备自动识读以实现信息自动处理。具有条码技术的一些共性： 每种码制有其特定的字符集，每个字符占有一定的宽度，具有一定的校验功能等。同时还对不同行的信息具有自动识别功能及处理图形旋转变化等特点。2、二维条码的特点采用二维条码的单证成本低，具有很好的实用价值（打印要求低）采用二维