（一）概念

条码（bar code）是由1组规则排列的条、空及其对应字符组成的标记，用于表示一定的信息。其中条指的是反射率较低的部分，空是反射率较高的部分。

条码所表示的是可以用来进行交易的1个项目，如1包洗衣粉或1箱饼干，也可以是1个物流单元，如1个托盘。这里所说的对物品的表示，就是首先给某一物品分配1个代码，然后以条码的形式将这个代码表示出来，并且表示在物品上，一般扫描识读设备通过扫描条码符号对该物品进行识别或查询数据库中相应的信息。所谓的代码即一组用来表示客观事物的1个或1组有效的符号。在不同的应用系统中，代码可以有含义，也可以没有含义，有含义的代码可以表示出物品的部分信息属性，如：某厂的产品有多种系列，其中代码为50000～5999的为小家电类产品，代码为60000～69999的是手机类产品等，从这个编码的规律可以看出产品的分类信息。而无含义的代码则只作为物品的代替名称使用，不提供其他任何信息。

表2-1列出了在条码技术及其应用中经常会接触到的基本术语。

表2-1　条码技术基本术语

续表

（二）结构

一个完整的条码结构由左右空白区、起始符、数据字符、中间分隔符（部分码制）、校验字符（可选）、终止符及供人识读字符组成。

（三）条码的特点

条码技术经过长期研究和多领域的实际应用，已发展成较为成熟的技术，在自动识别技术中占有重要的地位。与其他识别技术相比，条码技术具有如下一些特点。

1.采集速度快

一个每分钟打90个字的打字员平均1.6s即可输入12个字符，而使用条码扫描录入的方式则只需要0.3s。条码技术对于扫描识读环境及人员操作技能方面没有高要求，从而保证了采集的高速。

2.采集信息量大

利用条码扫描识读，一次可以采集录入几十位字符的信息，而且可以根据需要选择不同码制的条码来增加字符密度，使录入的信息量成倍增加。

3.可靠准确

普通键盘录入数据的误码率为三百分之一，光学符识别技术的误码率为万分之一，而采用条码扫描录入，其误码率仅为百万分之一，且通过一次扫描即可正确录入的比例在98%以上。

4.灵活、实用

作为一种信息录入或识别的手段，条码可以单独使用，也可以和相关设备如POS收银机组成识别系统实现自动化识别，与其他控制设备联系起来后，则能够实现整个系统的自动化管理。在没有自动识别设备或出现扫描错误时，操作员还可以通过手动键盘录入提示符来实现相关功能。

5.自由度大

在扫描条码符号时，识读设备与符号的相对位置的自由度较大。常用码制都采用连续编码，即同一条码符号上表示的信息是连续和重复的，因此如果符号上有部分残缺或污染，仍可以通过译码还原来获得正确信息。

6.设备简单、成本低

条码符号、标签的制作容易，对印刷设备和材料无特殊要求；扫描识读设备结构简单，操作简便，几乎不需要对操作人员进行专门的训练。与其他信息录入和自动识别技术相比，条码系统的构建、使用和升级所需的费用比较低。

（四）条码的分类

目前世界上正在使用的条码达250种，条码的分类方法有很多，主要依据条码的编码结构和条码的性质来决定。

1.按码制分类

目前，国际上常用的条码码制有以下9种。

（1）UPC码。美国率先在国内的商业系统中应用UPC码。该码制是一种长度固定为12位的连续型数字式码制，其字符集为数字0～9。UPC码有2种类型，即UPC-A码和UPCE码。

（2）EAN码。1977年，欧洲经济共同体各国按照UPC码的标准制定了欧洲物品编码，称为EAN码，它与UPC码兼容，而且两者具有共同的符号体系。EAN码的字符编号结构与UPC码相同，也是长度固定的连续型数字式码制，主要应用于商标识别。EAN码有两种类型：EAN13码和EAN8码。

（3）交叉25码。这是一种长度可变的连续自校验数字码制。应用于包装、运输以及国际航空的机票顺序编号等跟踪系统。

（4）39码。这是一种长度可变的离散型自校验字母式码制。主要用于工业生产、图书管理等领域。

（5）库德巴码（codebar）。这是长度可变的离散型自校验数字码制。它常用于仓库、血库和航空快递包裹的管理工作中。

（6）128码。这是一种长度可变的连续型字母数字式码制。

（7）93码。93码是一种长度可变的连续型字母数字式码制。

（8）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。

（9）其他码制。除上述码制外，还有其他的码制，例如25码主要用于电子元器件标签；矩阵25码是11码的变形；Nixdorf码已被EAN码所取代；Plessey码主要应用于图书馆等。(www.daowen.com)

2.按维数分类

条码按维数分类可分为普通的一维条码、二维条码和多维条码3类。

（1）普通的一维条码。普通的一维条码自问世以来，很快得到了普及并广泛应用。但是由于一维条码的信息容量很小，如商品上的条码仅能容纳13位的阿拉伯数字，更多的描述商品的信息只能依赖数据库的支持，离开了预先建立的数据库，这种条码就变成了无源之水、无本之木，因而条码的应用范围受到了一定的限制。

（2）二维条码。除具有普通条码的优点外，二维条码还具有信息容量大、可靠性高、保密防伪性强、易于制作、成本低等优点。美国SYMBOL公司1991年正式推出名为PDF 417的二维条码，简称为PDF 417条码，即“便携式数据文件”。

PDF 417条码是一种高密度、高信息含量的便携式数据文件，是实现证件及卡片等大容量、高可靠性、信息自动存储、便于携带并可用机器自动识读的理想手段。PDF 417码具有如下特点：

第一，信息容量大。根据不同的条、空比例，约6.5 cm2可以容纳250～1100个字符。在国际标准的证卡有效面积上（相当于信用卡面积的2/3，约为76 mm×25 mm），PDF 417码可以容纳1848个字母字符或2729个数字字符，约500个汉字信息。二维条码比普通条码信息容量高几十倍。

第二，编码范围广。PDF 417条码将可数字化的信息（照片、指纹、掌纹、签字、声音、文字）等进行编码。

第三，保密、防伪性能好。PDF 417条码具有多重防伪特性，它可以采用密码防伪、软件加密及利用所包含的信息如照片、指纹等进行防伪，因此具有极强的保密、防伪性能。

第四，译码可靠性高、修正错误能力强。普通条码的译码错误率为2%左右，而PDF 417码的译码错误率不超过0.1%，译码可靠性极高。修正错误能力强，PDF 417条码采用了世界上最先进的数字纠错技术，如果破损面积不超过50%，条码可以照常破译出由于污点、破损等所丢失的信息。

第五，容易制作且成本很低。利用现有的点阵、激光、喷墨、热敏/热转印、制卡机等打印技术，即可在纸张、卡片、PVC甚至金属表面上印出PDF 417二维条码。由此所增加的费用仅仅是油墨的成本，因此人们又称PDF 417是零成本技术。

第六，条码符号的形状可变。同样的信息量，PDF 417条码的形状可以根据载体面积及美工设计等进行自我调整。

（3）三维条码。三维条码又叫做多维条码、万维条码，或者叫做数字信息全息图。它能表示计算机中的所有信息。三维条码的优点是能够表示任何计算机的数字信息，包括：音频、图像、视频、全世界各国文字；不再有二维条码的种种局限。其缺点是容错性差，二维条码即使有破损或残缺，也不影响其信息的读取；三维条码则不能，即使有一个像素被破坏或者一个像素的色彩存在色差，都会导致全部数据丢失或无法读取。这是其没有广泛应用的主要原因之一。

（五）条码的编码方法

条码是利用“条”和“空”表示二进制的“0”或“1”，并以它们的组合来表示某个数字或字符，反映出某种信息。不同码制的条码在编码方法上有所不同，条码的编码方法主要有以下两种。

1.宽度调节法

按照这种方法编码时，以宽单元（由条或空组成）表示二进制“1”，窄单元（由条或空组成）表示二进制“0”。宽单元通常是窄单元的2～3倍。39条码、库德巴条码及25条码都属于宽度调节型条码。

2.模块组配法

采取这种方法编码，条和空是由标准宽度的模块组成的。一个模块宽度的条模块表示二进制“1”，一个模块宽度的空模块表示二进制“0”。商品条码采用的都是模块组配法，其模块的标准是0.33 mm，它的一个字符由两个空构成，每一个条或空由1～4个标准宽度的模块组成，每个字符对应7个模块。

（六）条码的识读原理

1.光学特性

条码识读设备对条码符号的扫描识读利用了条和空的不同颜色对光线的反射率不同来识别出对应的数据。我们在日常生活中见到的条码符号往往是印刷成黑条和白空。因为在各种颜色中，黑色对光线的反射率最低，白色的反射率最高。当光线照射到条码符号上时，黑条和白空就产生了较强的对比度，使扫描识读的精度得以提高。但条码符号不一定必须是黑色和白色，也可以印制成其他颜色，只要2种颜色对光线的反射率不同，且保证有足够的对比度即可。表2-2列出了条、空颜色的搭配参考。

2.条码识读系统的组成

条码符号是图形化的编码符号，对它的识读需要借助一定的专用设备，将其中的编码信息转换成计算机可以识别的数字信息。条码识读系统由扫描系统、信号整形和译码3个部分组成，如图2-1所示。

表2-2　条码符号的条、空颜色搭配

图2-1　条码识读系统组成

译码部分一般由嵌入式微处理器组成，它将矩形波信号转换为二进制数据，然后通过接口电路输出到条码应用系统的数据终端中。

（七）常用条码识读器

条码识读设备在扫描方式上可分为接触式和非接触式2种。顾名思义，接触式条码识读设备是在扫描时贴近条码符号，而非接触式条码识读设备在扫描时要与条码符号保持一定的距离，这个距离称为“扫描景深”。接触式识读设备包括光笔和卡槽式条码扫描器，非接触式识读设备包括CCD扫描器和激光扫描器等。在操作方式上，条码识读设备又可分为手持式（又叫枪式）和固定式。固定式条码识读设备不用人手把持，适用于省力、人手劳动强度大或无人操作的自动识别应用中。光笔、激光枪、手持式图像扫描器等都属于手持式条码识读设备，固定式条码识读设备有卡槽式扫描器、固定式单线单方向多线式扫描器、固定式CCD扫描器等。

激光枪属于手持式自动扫描的激光扫描器。激光扫描器是一种远距离条码阅读设备，其性能优越，因此被广泛应用。其优点有：识读距离远，适应能力强，具有穿透保护膜识读行排式二维条码和一维条码的功能。

CCD扫描器是利用光电耦合（CCD芯片技术）原理，对条码的长度受限制，景深小。手持式CCD扫描器在外形上与激光枪相似。

光笔和卡槽式扫描器属于接触式、固定光束扫描器。固定光束扫描器内部不带有任何扫描装置，发射照明光束的位置相对于扫描器是固定的，扫描过程需要贴近条码符号从头至尾扫过一遍。光笔的耗电量非常少，比较适用于连接在由电池驱动的手持式数据采集终端上。

全向扫描平台指的是标准尺寸的条码符号以任何方向通过扫描器的区域都会被扫描器的某条或某两个扫描光束扫过整个条码符号，它属于激光扫描器。这种扫描器一般用于商业超市的收款台，可以安装在柜台侧面。

数据采集器是条码识读器和具有数据存储、处理、通信传输功能的手持数据终端设备结合在一起的多功能条码扫描识读设备。它与普通条码识读设备相比，具备了实时采集、自动存储、即时反馈、自动处理、数据传输等功能。数据采集器在仓储管理邮政专递、移动销售等领域已有广泛应用。

（八）条码符号的印刷

条码的印刷方式分为预印刷和现场印制。预印制采用传统印刷设备大批量印刷制作，适用于数量大、标签格式固定。内容相同的条码的印刷，如同一款产品包装上的条码符号等。这种印制方式一般采用湿油墨印刷工艺，包括胶片制版印刷，轻印刷系统、条码号码机和高速激光喷码机印刷等。现场印制是由计算机控制打印机实时打印条码标签，操作灵活、实施性强，适用于多品种、小批量、个性化的、需现场实时印制条码的商品，如超市销售的散装商品标签上的条码符号等。这种印制方式通常采用专门为打印条码标签而设计的专用条码打印机或多功能打印设备，也可采用普通办公设备中的针式打印机、喷墨打印机或激光打印机。