第三章 物流信息系统的支撑技术3_数据采集技术

第三节数据采集技术学习思路:条码技术概述商品条码物流条码条码技术的应用【先导案例1】条码技术在Wal-Mart的应用思考：1、为什么国内外对条码技术及无线射频识别技术如此重视2、此案例对你有何启示一、条码技术概述条码最早出现于20世纪40年代,美国两位工程师乔·伍德兰德和伯尼·西尔沃研究用代码表示食品项目及自动识别设备,1949年获得美国专利；•1973年,美国统一代码委员会(UniformCodeCouncil,UCC)建立了UPC（UniversalProductCode）商品条码应用系统,颁布了UPC条码标准•1977年欧共体在UPC码基础上，制定出欧洲物品编码—EAN(EuropeanArticleNumbering,简称EAN)码。•1981年，EAN组织发展为国际化组织,EAN与UPC兼容，EAN/UCC条码体系广泛推荐应用。•1988年12月，我国成立了“中国物品编码中心”，并于1991年4月19日正式申请加入了国际编码组织EAN协会。•下图为某品牌面包包装上的条码标签•1、条码的定义我国的标准定义：条码（Barcode）是“由一组规则排列的条、空及其对应字符组成的标记，用以表示一定的信息。”“条”指对光线反射率较低的部分（黑色），“空”指对光线反射率较高的部分（白色）。由于黑白色反射率不同，黑白条粗细不同，光电扫描后，转换为不同的电脉冲。二进制信息传输到计算机时，通过计算机数据库中已建立的条码与商品信息的对应关系，条码中的商品信息就被读出。•2、条码符号的结构（1）空白区（静区）：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，提示准备扫描。（2）起始符：位于条码起始位置的若干条与空，标志条码符号的开始。阅读器确认后开始处理扫描（3）数据符：位于起始符后面的条、空结构，它包含条码所表达的特定信息。•（4）校验符(可选)：代表一种算术运算结果。阅读器解码时，对读入的各字符进行规定的运算，运算结果与校验码相同，则规定此次阅读有效，否则不予读入。（5）终止符：条码的最后一位字符，标志一个条码符号的结束，阅读器确认此字符后停止处理。（6）供人识别的字符：位于条码字符的下方，与相应的条码字符相对应的、用于供人识别的字符。3、条码的基本概念及基本术语如图:阿拉伯数字6921235122661即是夏新直帅手机的商品标识代码，而在其上方由条和空组成的条码符号则是该代码的符号表示。一个代码只能惟一地标识一个物品,而一个物品只能有一个惟一的代码。（1）代码（code）即一组表征客观事物的有序符号。对项目标识时，先进行编码，得出一个代码，然后再用相应的条码符号将其表示出来。（2）码制码制是指条码符号的编码规则，不同的码制产生了不同的条码类型。每种码制都具有固定的编码容量和所规定的条码字符集。常用的一维条码码制包括：EAN条码、UPC条码、UCC/EAN－128条码、交插25条码、39条码、93条码、库德巴条码等。•指某种码制的条码符号可以表示的字母、数字和符号的集合。几种常见码制的字符集如下：EAN/UPC码,交插25码的字符集:数字0～9。39码字符集：数字0～9,字母A～Z,八个特殊字符：-·$%空格/+。库德巴码：数字0～9,A～D(4个字母),六个特殊字符。（3）字符集（1）可靠性高。键盘录入误码率为三百分之一，条码扫描录入，误码率仅有百万分之一，首读率98％以上。（2）采集速度快。计算机键盘录入200字符／分钟，而条码扫描录入速度是键盘录入的20倍。（3）经济便宜。（4）灵活、实用。可单独使用，也可系统识别，也可实现手工键盘输入。（5）自由度大。即使标签有部分残缺，仍可以从正常部分识读正确的信息。（6）设备结构简单（7）易于制作4、条码技术的特点5、条码的分类•EAN码。欧共体采用，与UPC码兼容。EAN码有两种类型:EAN－13码和EAN－8码。EAN码是国际通用的符号体系，主要应用于商品标识。（1）按码制分类(常用8种)•UPC码。美国、加拿大所采用。UPC码属定长度连续型数字式码制，其字符集为数字0～9。UPC码有两种类型，即UPC－A码和UPC－E码。（2）按维数分类•多维条形码。信息密度更高。•一维条玛。通常所说的传统条码。按照应用分类可分为商品条码（EAN码和UPC码）和物流条码（包括128码、39码、库德巴Codabar码等）。•二维条码。PDF417码、Code49码、Code16K码、DataMatrix码、MaxiCode码。主要分为层排式二维条码（2Dstackedbarcode）和矩阵式二维条码（2Dmatrixbarcode）。二维条码高密度、高信息含量。146、常用条码识读设备与技术标准（1）光笔条形码扫描器是笔形的扫描器，笔头装有发光元件。要求扫描器与待识别的条码接触或离开一个极短的距离如图中①所示。•（2）手持式扫描器优点：不须与条码接触即可阅读；条码符号缺损对扫描器识读影响小；弯曲面（30度以内）也能读取；扫描速度快（30～100次／秒）等。如图中②③④所示。•（3）台式扫描器广泛应用在超市的POS系统。也可以安装在生产流水线传送带旁的某一固定位置，等待标附有条形码的待测物体以平稳、缓慢的速度进入扫描范围，对自动化生产流水线进行控制。图中⑤⑥⑦⑧所示。•（4）卡槽式扫描器多用于医院病案管理、身份验证和人员考勤的条码扫描器。如图中⑨所示。•（5）便携式条码阅读器又称手持终端机、盘点机，如图中⑩⑾所示。•其扫描识读过程与计算机不同步，先将数据暂存阅读器内，适当时候再传输给计算机。它适用于一些现场数据采集和需要脱机使用的场合，如扫描笨重物体的条码，广泛应用于仓库管理、商品盘存等作业中。二、商品条码商品条码是由国际物品编码协会规定的、用于表示商品标识代码的条码，包括EAN商品条码（EAN-13商品条码和EAN-8商品条码）和UPC商品条码（UPC-A商品条码和UPC-E商品条码）。(一)EAN标准版商品条码（13位）EAN-13商品条码是国际物品编码协会在全球广泛应用的商品条码，它是定长、无含义的条码，使用字符为0～9共10个字符。•我们要解决的问题是：代码6901234567892的意义是什么？其构成的规则是如何的？EAN标准版商品条码（13位）：•1、EAN-13码代码规则由13位数字，三个部分组成，分别为厂商识别代码（包括前缀码）、商品项目代码和校验码。•EAN－13的代码结构有三种，如表所示。注：Xi（i＝1～13表示从右到左的第i位数字代码）（1）厂商识别代码：由7～9位数字组成，用于对厂商的唯一标识。由中国编码中心负责分配给厂商。其中前缀码（X13X12X11或X13X12由世界EAN编码组织分配）•前缀码：用来标识国家或地区，由国际EAN组织统一管理分配（以保证唯一性）。各国前缀码（X13X12X11）如下：695•（2）商品项目代码其由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，一个代码只表示一个商品项目。（3）校验码其由1位数字组成，用以校验条码的正误。它是根据条码字符的数值按一定的数学方法计算得出。EAN-13和EAN-8的校验码计算方法相同。•2、EAN－13码校验码的计算方法（用课本封底为算例）①取条码的前12位数字，从左到右，第1、3、5、7、9、11位数（即奇数位）上的数字之和乘校验权数1，再加上第2、4、6、8、10、12位数（即偶数位）上数字之和乘权数3后的数字，得到一个数A；②取A的个位数a；③若a是0，则校验码即为0，若a不是0，用10减去a，即得出校验码。【实例】计算下例条码690123456789的校验码：（6+0+2+4+6+8）×1+（9+1+3+5+7+9）×3=128取个位数8;且10－8=2即校验码为2，整个条码应为：6901234567892•从右到左进行计算更合适，校验码参与位数的计算，但不参与数字的计算，对13码和8码都适应3、EAN－13码编码原则•唯一性原则：商品编码的基本原则，也是最重要的一项原则。指一种规格的商品与一个代码唯一对应。•永久性（稳定性）原则：指代码一经分配，将终身伴随该产品，不能更改，而且当此种产品不再生产时，其对应的产品条码只能搁置起来，不得重复启用再分配给其他的商品。•无含义原则：指代码最好采用无含义的顺序码，以保证代码有足够的容量和适应产品频繁地更新换代的需要。（二）EAN条码符号缩短版（EAN-8码）EAN－8码用于包装面积较小的商品上，其没有制造厂商代码，仅有前缀码、商品项目码（该码要报中国物品编码中心统一分配，不得自行分配）和校验码。三、物流条码（储运单元条码）•为运输、装卸搬运、保管、配送等作业，需将商品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。•1、定量储运单元条码指按件数计价销售的商品组成的储运单元，如成箱的牙膏、瓶装酒、药品、服装、饮料等。•定量储运单元条码采用13位或14位数字编码，通常按以下三种情况编码：•(1)定量储运单元等于定量消费单元。如彩电、电冰箱、洗衣机等大件消费品，储运单元又是消费单元时，其代码就是通用商品代码。(2)定量储运单元由相同种类的定量消费单元组成：既可给每一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，也可用14位数字编码。下图为4×5升/箱装(箱内装相同“金龙鱼”牌玉米油5升装4罐)内、外包装的条码标识。(如ITF－14码)校验码刚好反过来计算？•其用14位码进行编码标识，其结构见下表所示：其中：V为定量储运单元包装指示符，指示包装级别，取值范围V=1,2,…，8（注：不能取0、9）。X1～X12是包含在定量储运单元内的定量消费单元的代码（注：是不含校验码的12位数字代码）。C为新生成的效验符。[例：]某香皂有两种以上的重量包装，即12块为一包，4包为一纸箱，10箱为一托盘，则各包装条码为：消费单元（单块香皂）条码：0012345000010则：内包包装（含12块）条码：（一级包装）10012345000017纸箱容器（含4包包装）条码：（二级包装）20012345000014托盘（含10箱）条码：（三级包装）30012345000011（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，给储运单元分配一个与包装内所含消费单元13位数字代码有区别的标识代码，条码标识可用EAN－13条码，也可用14位交插25码（即ITF－14条码）。当用ITF－14条码标识定量储运单元的13位数字代码时，需在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。如图：图：定量储运单元代码用ITF－14条码标识图：每箱6盒2.85升装“百年老店”酒的外包装条码标识。（一）二维条码概述一维条码的局限性：(1)信息容量低。字符集不超过10个数字、26个英文字母及特殊字符。128码，也不过是128个字符,要表示语言文字（如汉字、日文等）很难做到。(2)依赖于数据库。只能对物品标识（即分配一个代码），不能对产品进行描述。要知道产品有关信息，必须利用代码通过识读设备和应用程序访问数据库才能得到(二维码可容纳2000个文字,一维码才20个文字)。(3)纠错能力差。一维条码没有考虑到条码本身的纠错功能，尽管引入了校验字符的概念，但仅限于防止读错。四、二维条码二维条码是指在水平和垂直方向的二维空间存储信息的条码。它利用垂直方向的尺寸来提高条码的信息密度，其密度是一维条码的几十到几百倍，可以把产品信息全部存储在一个二维条码中。要查看产品信息，只要用识读设备扫描二维条码即可，不需要事先建立数据库。图二维条码（PDF417码）示意图•二维条码可使用激光阅读器识读。前图中二维条码(PDF417码)含这样一段文字内容：“一维条码所表示的数据量有限，且不具备纠错功能，而二维条码弥补了这一不足。二维条码近几年刚刚发展起来，正在应用于多种领域。我们在奔腾处理器外壳上见到的一个光刻的小方块就是Da