物流信息技术与应用 课件 2.项目二 物流信息采集技术

——·Logisticsinformationcollectiontechnology·——INTELLIGENTLOGISTICS主讲教师：莫桂芳物流信息采集技术项目目标知识目标技能目标素质目标掌握条码、射频技术的基本概念和特点。能列举条码技术的结构、编码原则和分类。个能说出条码、射频的工作原理能概述物流条码、射频应用标准及其在物流领域的应用。项目目标知识目标技能目标

素质目标能根据不同条码的特点，匹配不同条码的适用场景，并准确应用条码识读设备。能根据射频技术原理，正确应用不同类型的射频识读设备。项目目标知识目标技能目标素质目标通过物流信息采集技术的应用，培养自主学习能力和探究精神。通过理解物流信息采集技术的发展，培养创新意识和科学精神。通过分小组合作设计物品编码，培养团队合作精神。目录CONTENTS01条码概述02条码分类03物流条码技术04条码的识读05条码在物流中的应用06射频识别技术案例导入思考01火车票历史变迁中出现了哪些类型的条码?02火车票历史变迁中出现的条码分别有什么优缺点?03身份证无纸化进站，使用了什么技术?火车票的条码应用变迁条码概述PART01条码的概念及符号结构PART01条码利用光电扫描阅读设备识读并实现数据输入计算机的一种特殊代码。条码是由一组规则排列的条、空及其对应字符组成的标记，用以表示特定的信息。“条”是指对光线反射率较低的部分，“空”是指对光线反射率较高的部分。并能够用特定的设备(码扫描器)识读，转换成与计算机兼容的二进制和十进制信息。（一）条码的概念及符号结构条码的概念（一）条码的概念及符号结构空白区没有任何印刷符或条码信息，它通常是白的，位于条码符号的两侧。空白区的作用是提示阅读器即扫描器准备扫描条码符号。起始符条码符号的第一位字符是起始符，它的特殊条、空结构用于识别一个条码符号的开始。阅读器首先确认此字符的存在，然后处理由扫描器获得的一系列脉冲。数据符由条码字符组成，用于代表一定的原始数据信息。校验符有些码制的校验符是必需的，有些码制的校验符则是可选的。校验符是通过对数据符进行一种算术运算而确定的。符号中的各字符被解码器对其进行同一种算术运算，并将结果与校验符比较。终止符条码符号的最后一位字符是终止符，它的特殊条、空结构用于识别一个条码符号的结束。条码的符号结构（一）条码的概念及符号结构条码的符号结构条码的特点PART02采用键盘录入数据，误码率为1/300；利用光学字符识别技术，误码率约为万分之一。而采用条码扫描录入方式，误码率仅为百万分之一，首读率可达98%以上。可靠准确普通计算机键盘录入速度是每分钟200字符，利用条码扫描录入信息的速度是键盘录入的20倍。数据输入速度快（二）条码的特点与其他自动化技术相比，推广应用条码技术所需费用较低。利用条码扫描，依次可以采集几十位字符的信息，而且可以通过选择不同码制的条码增加字符密度，使采集的信息量成倍增加。经济便宜识别装置与条码标签相对位置的自由度要比光学字符识别(OCR)大得多。自由度大（二）条码的特点条码符号识别设备的结构简单，容易操作，无须专门训练便可使用。设备简单条码符号作为一种识别手段可以单独使用，也可以和有关设备组成识别系统实现自动化识别，还可以和其他控制设备联系起来实现整个系统的自动化管理。同时，在没有自动识别设备时，也可以实现手工键盘输入。灵活实用条码符号制作容易，扫描操作简单易行。易于制作条码的编码原则PART03（三）条码的编码原则唯一性原则是商品编码的基本原则。唯一性是指商品项目与其标志代码一一对应，即一个商品项目只有一个代码，一个代码只标志同一商品项目。稳定性原则是指商品标志代码一旦分配，只要商品的基本特征没有发生变化，就应保持不变。无含义代码是指代码数字本身及其位置不表示商品的任何特定信息。平常说的“流水号”就是一种无含义代码。在EAN系统及UCC系统中，全部采用阿拉伯数字。唯一性稳定性无含义性全数字性条码分类PART02一维条码PART01（一）一维条码一维条码EAN条码ITF条码符号EAN-128条码UPC条码二五条码九三条码交叉二五条码三九条码库德巴条码1.EAN条码EAN条码符号有两种版本，即13位标准码（又称EAN-13码）和8位缩短码（又称EAN-8码）。它们具有以下共同特点：条码符号由一系列相互平行的条和空组成，四周留有空白区，除了表示数字的条码符号外，还有一些辅助条码字符，用作表示起始、终止的定界符和平分条码符号的中间分隔符。供人识别字符位于条码符号下方，是与条码相对应的13位或8位数字，采用OCR-B字符。（一）一维条码EAN-13条码符号EAN-8条码符号2.UPC条码UPC条码是由美国统一代码委员会(UCC)制定的一种码制，有UPC-A条码和UPC-E条码。UPC-A包括12位数字。UPC-A条码与前置码为“0”的EAN-13条码兼容。UPC-E由8位数字组成，是将系统字符为0的UPC-A条码进行消零压缩所得。只有当商品很小，无法印刷表示UPC-A时，才允许使用UPC-E条码。（一）一维条码UPC-AUPC-E3.EAN-128条码为进一步表示商品的有关信息，有时需要对EAN、UPC条码增加补充条码，补充条码采用UCC/EAN-128条码符号（简称EAN-128）表示。EAN-128条码是唯一能表示EAN、UPC标准补充码的条码符号。它是一种连续型、非定长、有含义的高密度代码。（一）一维条码4.二五条码二五条码研制于20世纪60年代后期，用于仓库的分类管理，或标示胶卷包装及机票的连续号等。二五条码有两种单元宽度，它仅用条表示信息，条码字符由规则排列的5个条组成，其中两个是宽条，其余是窄条。二五条码是一种非连续型、双向可读且具有自校验功能的非定长条码。（一）一维条码5.交叉二五条码（一）一维条码交叉二五条码由美国Intermec公司于1972年发明，初期应用于仓储及重工业领域，标准化后用于储运单元的识别与管理。交叉二五条码是一种高密度条码，如图所示。在交叉二五条码中，个别印刷缺陷的存在并不致产生替代错误，它是具有自校验功能的条码。因为从两个方向去识读条码符号都可以成功，所以它是双向刻度条码，由于它可表示不同个数字字符，所以是一种非定长条码。6.ITF条码符号ITF条码是用于储运单元的条码符号。ITF条码符号有ITF-14、ITF-16及ITF-（附加代码add-on），它们都是定长型条码。ITF是英文InterleavedTwoofFive的缩写。ITF条码是在交叉二五条码的基础之上扩展形成的用于储运包装上的条码。为适应特定的印刷条件，多数情况下都在交叉二五条码周围加了保护框。（一）一维条码7.三九条码三九条码是Intermec公司1975年推出的一种条码，能对数字和英文字母等44个字符进行编码。、由于它具有误码率低、表示字符个数多等优点，在汽车行业、经济管理、医疗卫生及邮政、储运单元等领域应用十分广泛。（一）一维条码三九条码仅有两种单元宽度，它的每一个条码字符由9个单元组成，其中3个是宽单元，其余是窄单元。由于三九条码为五条夹四空组合而成，存在条码符号间隔，所以是非连续型条码，如图所示。三九条码的设计具有较强的自校验功能，所以出现替代错误的概率很小。它的最高密度为40个/25.4mm。8.九三条码九三条码于1982年推出，是一种密度很高的条码符号，如图所示。三九条码有许多优点，但其密度不是很高，这是由其编码方法决定的，所以有些应用三九条码的场合，出现了印刷面积不足的问题，九三条码的设计正是为了解决这一问题。九三条码与三九条码相兼容，主要表现在它们具有相同的数据字符集。九三条码没有自校验功能，为了确保数据安全性，采用了双校验字符，其可靠性比三九条码要高。（一）一维条码9.库德巴条码库德巴条码是1972年推出的，广泛应用于医疗卫生及图书行业，1977年美国输血协会将库德巴条码规定为血袋标识标准条码。库德巴条码具有双向可读性，在阅读库德巴条码符号时，扫描方向的判定是通过终止符和起始符来实现的。库德巴条码是一种具有强制校验功能的条码。（一）一维条码二维条码PART02（二）二维条码二维条码二维条码是指用某种特定的几何图形按一定规律在平面（二维方向）上表示信息的条码符号，来记录数据符号信息。它利用与二进制对应的几何图形规律分布于二维方向上，形成黑白相间的图形来表示信息。二维条码的概念二维条码利用垂直方向来提高条码的密度，从而提高条码所表示的信息容量。一般二维条码的密度是一维条码的几十到几百倍。这样，物品的相关信息即可以包含在二维条码中，要获得物品信息直接扫描该二维条码即可，不需要事先根据编码规则建立数据库，从而实现条码对产品的描述而不仅是标识。二维条码可容纳多达1850个大写字母或2710个数字，或1108个字节，或500多个汉字，比普通条码信息容量约高几十倍。密度高二维条码的特点二维条码可以对图像，如照片、指纹、签字、音视频、文字等可以数字化处理的信息进行编码。比如文字，由于各种语言文字都是以字节流的形式存储的，因此二维条码可以表示这些字节流，从而实现各种文字的条码表示。同样地，照片、指纹等都可以以字节流的形式存储，因此，都可以用二维条码表示。编码范围广（二）二维条码二维条码引入加密机制，通过软件加密及信息认证的方式来提高保密防伪的能力。安全性好二维条码的特点二维条码具有很强的纠错能力，它利用先进的纠错算法，识别的结果不会因为沾污破损等丢失信息。这使得二维条码因穿孔、污损等引起局部损坏时，照样可以正确得到识读，损毁面积达50%仍可恢复信息。纠错能力强利用现有的打印技术即可打印出二维条码，不需要另外增加制作工作，制作简单，且成本较低。制作简单、成本低（二）二维条码行排式二维条码二维条码的分类（二）二维条码行排式二维条码也称堆积式二维条码或层排式二维条码，其编码原理是建立在一维条码的基础上，按需要将一维条码堆积成两行或多行。因此，行排式二维条码在编码识别等方面继承了一维条码的特点，只是由于增加了行数，在识别设备方面与软件算法与一维条码有所区别，但一般兼容于一维条码。比较典型的行排式二维条码有Code16K、Code49、PDF417等。矩阵式二维条码二维条码的分类（二）二维条码行排式二维条码也称堆积式二维条码或层排式二维条码，其编码原理是建立在一维条码的基础上，按需要将一维条码堆积成两行或多行。因此，行排式二维条码在编码识别等方面继承了一维条码的特点，只是由于增加了行数，在识别设备方面与软件算法与一维条码有所区别，但一般兼容于一维条码。比较典型的行排式二维条码有Code16K、Code49、PDF417等。二维条码与一维条码的比较（二）二维条码属性一维条码二维条码信息容量密度低、容量小密度高、容量大纠错能力可通过校验字符校验错误，但不能纠错具有错误校验和纠错能力，可根据需求设不同的纠错级别主要用途主要用于标识物品用于描述物品数据库及网络信赖大部分应用依赖数据库与网络的支持可不依赖数据库与网络支持而单独使用识别设备多用线性扫描器识别，也可用二维条码的识别设备行排式可用线性扫描器多次扫描或用图像式扫描器来识别，矩阵式则只能用图像扫描器识别物流条码技术PART03物流条码技术的概念PART01物流条码供应链中用以标识物流领域中具体实物的一种特殊代码，是整个供应链过程，包括生产厂家、配销业、运输业、消费者等环节的共享数据。它贯穿整个贸易过程，并通过物流条码数据的采集、反馈，提高整个物流系统的经济效益。（一）物流条码技术的概念物流条码技术的特点PART02（二）物流条码技术的特点商品以及货运单元的唯一标志物流条码通常包括商品单元和货运单元的标志。商品单元的编码是消费单元的唯一标志，它常常是单个商品的唯一标志，用于零售业现代化的管理。货运单元的条码常常是多个商品的集合，也可以是多种商品的集合的标志，用于物流现代化的管理。（二）物流条码技术的特点用于供应链全过程商品条码服务于消费环节，商品一经出售到最终用户手里，商品条码就完成了其存在的价值。物流条码用于供应链的全过程，包括从生产厂家生产出产品、包装、运输、仓储、分拣、配送，一直到零售业的各个环节。（二）物流条码技术的特点用于供应链全过程在这些环节中，随时随地都要用到物流的标志，在零售业中通常是需要对商品单元进行标志，而在其他环节中则需要对货运单元进行标志。因此，物流条码涉及面很广，包括生产业、运输业、仓储业、配送业以及零售业等，是多种行业共享的通用数据。（二）物流条码技术的特点信息量大物流条码所表示的信息较多，它是可变的，可表示多种含义、多种信息的条码。它可以是无含义的商品及其货运单元的唯一标志，也可以表示货物的体积、重量、生产日期、批号等等信息。它是根据贸易伙伴在贸易过程中的共同需求，经过协商，共同制定的。（二）物流条码技术的特点可变性对于供应链中单个商品的标志基本是一个国际化、通用化、标准化的唯一标志，是零售业的共同语言。而在供应链中其他环节的标志则是随着国际贸易的不断发展，贸易伙伴对各种信息的需求不断增加，物流标志的应用在不断扩大，标志内容也在不断丰富，物流条码的新增和删除时有发生。（二）物流条码技术的特点维护性由于具有可变性的特点，物流条码的标准是需要经常维护的。因此，及时沟通用户需求和及时传达标准化机构条码应用的变更内容是十分必要的，是确保国际贸易中物流现代化、信息化的重要保障。条码的识读PART04条码识读系统PART01基本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电转换器上，使之产生电信号。信号经过电路放大后产生一个模拟电压，它与照射到条码符号上被反射回来的光成正比，再经过滤波和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受的数字信号。（一）条码识读系统条码识读设备PART02手持式扫描器（二）条码识读设备手持式扫描器小巧、使用方便，内部装有控制光束的自动扫描装置，又称激光器，如图所示。阅读时只需将探头（光源）接近或轻触条码即可进行自动读取。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。小滚筒式扫描器小滚筒式条码扫描器是手持式条码扫描器和台式条码扫描器的中间产品，如图所示。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。（二）条码识读设备台式扫描器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，如图所示。台式扫描器具有稳定、扫描速度快、全方位扫描的特点，读取距离为几厘米到几十厘米，广泛应用在超市的POS系统。（二）条码识读设备数据采集器数据采集器又称数据采集器终端、盘点机或掌上电脑，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设备，如图所示。它是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。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。（二）条码识读设备手机扫描（二）条码识读设备在手机上安装相应的商品条码识别软件，通过手机摄像头扫描商品条码，就可以识别商品并进行智能搜索，更快捷准确地获取该商品的相关信息，如图所示。通过条码扫描可以收到所需要的商品信息，不仅能提供商品的具体功能特性，还可以展示各个网上商城的商品报价。手机扫码的实现为手机市场、网络营销以及电子商务等应用带来了更多的市场与机会。条码在物流中的应用PART05（一）货物运输随着条码自动识别技术的不断发展，条码的信息容量不断扩大，可以储存包裹、货物的详细信息，可以采用条码打印机打印，同时可以加密，防止数据的非法篡改。此外，由于条码具有很强的自动纠错能力，因此在实际的包裹运输中，即使条码标签受到一定的污损，依然可以被正确地识读。运输企业采用一维条码、二维条码相结合的标签，来实现货物运输中的条码跟踪和信息传递，实现货物运输的全过程跟踪，消除了数据的重复录入，加快了货物运输的数据处理速度，降低了对计算机网络的依赖程度，从而实现了物流管理和信息流管理的完美结合。（二）仓储保管货车到达仓库，由保管人员识读商品上的条码标签，同时确定货位，并把数据传入计算机、由计算机系统来管理数据。有些高级的自动化仓库，库内有自动控制系统，读取条码后可自动传至货位。入库作业保管人员根据计算机系统传来的提货信息，确认提货人并提出货物，扫描条码记录实际出货量，并把数据传入计算机系统。出库作业在仓库内部也需要对货物进行管理，货物入库后，计算机系统要记录相应货物的信息。有效期到时要及时报警，相关人员要及时处理，以避免损失；某货物库存量低于保险库存时，也要及时发出警告，以便管理人员及时进货。商品出入库时要能相应减少或增加库存量，使计算机系统中的数据保持正确。仓库内部管理（三）货物配送在货物配送业务中，使用条码可以帮助实现收货信息录入、自动分拣、出货登记等，从而大大提高流通效率，能更及时地把货物送到用户手里，并能降低成本。（四）产品跟踪用条码技术能更有效地收集用户信息；产品出厂时，用条码建立资料档案，各中间环节也要建立档案；各专业维修点通过扫描条码，记录维修过程，并将数据传回企业；各销售点收到的用户反馈，也要按条码传回企业。这样，企业就有了及时、正确的反馈信息，据此，企业可调整生产，改进产品质量，也可安排短期或长期的生产计划。射频识别技术PART06射频识别技术的概念PART01（一）射频识别技术的概念射频识别技术是20世纪90年代开始兴起的一种非接触式自动识别技术，它能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，具有全自动快速识别、应用面广、环境适应性强、安全性高等特点。（RadioFrequencyIdentificationTechnology，RFID）射频识别技术的特点PART02（二）射频识别技术的特点RFID阅读器利用无线电波，全自动瞬间读取标签的信息，并且可同时识别多个RFID电子标签，从而能够对这几个标签所对应的目标对象实施跟踪定位。全自动快速识别多目标RFID电子标签很小，可以轻易嵌入或附着在不同形状、类型的产品上，并且在读取上并不受尺寸大小与形状限制，因此，RFID的应用面很广。应用面广RFID可以重复增加、修改、删除RFID卷标内存储的数据，方便信息的更新。可重复使用（二）射频识别技术的特点RFID电子标签包含有存储设备，因此可以存储的数据是很大的，而且随着存储技术的发展，存储容量也会越来越大。数据记忆量大RFID电子标签将数据存储在芯片中，不会或比较少地受到环境因素的影响，从而可以在环境恶劣的情况下正常使用。同时，RFID利用的电磁波可以穿透纸张、木材和塑料等非金属或非透明的材质，并能够进行穿透性通信，即有很强的穿透性，而且可以长距离通信，从而进一步增强了环境适应性。环境适应性强RFID电子标签中的信息，其数据内容可设密码保护，不易被伪造及修改，因此，使用RFID更具安全性。安全性高射频识别技术与其他识别技术的区别PART03（三）射频识别技术与其他识别技术的区别RFID技术比条码视野范围广条码阅读器在人的指导下工作，只能接收它视野范围内的条码，并且一次只能读取一个条码。只要在阅读器的作用范围内就可以被读取，因为信息是由无线电波传输的，并且RFID具有批量读取能力。条码阅读器可视技术RFID感知技术它们是两种不同的技术，有不同的适用范围，有时会有重叠。条码本身还具有其他缺点，如果标签被划破、污染或是脱落，扫描仪就无法辨认目标等。（三）射频识别技术与其他识别技术的区别RFID技术可动态更新信息从概念上来说，RFID和条码技术的目的都是快速准确地确认追踪目标物体。但一维条码的信息不能更改，射频标签的信息可以动态修改、更新。RFID标签比条码成本略高由于组成部分不同，RFID标签要比条码贵得多，条码的成本就是条码纸张和油墨成本，而有内存芯片的RFID标签价格在几分钱左右，它可以用于对数据信息要求不那么高的情况，同时又具有条码不具备的防伪功能。RFID在物流中的应用PART04（四）RFID在物流中的应用集装箱自动识别系统集装箱自动识别系统在集装箱上安装记录有集装箱位置、物品类别、数量等数据的标签。当集装箱从汽车、火车、货船到达或离开货场时，通过射频识别设备，对集装箱进行自动识别，并将识别信息通过包括EDI在内的各种网络通信设施传递给各种信息系统，实现集装箱的动态跟踪和管理，提高集装箱