【任务描述】:

鑫鑫仓储物流中心准备从小明所在的仓库抽调一位老员工到新建的仓库工作。这几天，大家都在议论和讨论，哪些人会这样幸运呢。小明心里也不免琢磨着，推荐谁呢?新库可比现在的仓库要“先进”得多，特别是信息技术的应用，比如，商品条码、物流条码、电子标签货架、仓储管理信息系统(WMS)、AGV系统，等等，哪些员工具备这些信息技术应用基础呢?小明思考着，决定用这周的例会时间，了解一下大家对目前应用最广泛的条形码的认识。

什么是条形码，它在仓库中有哪些作用，是怎样应用的呢?

【任务分析】:

条形码也可以简称条码，是由一组规则排列的条、空及字符组成的，用以表示一定信息的代码，有时也称之为条形码符号。条形码技术从提出发展到今天，已经广泛应用各行各业，对生产、销售、流通中信息采集、传递、查询、共享等都起到了极大作用，是迄今为止最经济实用的一种自动识别技术。

【知识精讲】:

一、条码概述

(一)条形码的产生及发展

条形码的研究始于20世纪中期，是随着计算机应用的发展而产生的。1949年，美国人N.T.Woodland首先发明了条形码，并申请了专利。1969年，美国电子收款机问世后，大大加速了条形码技术在商业领域的应用与推广。1973年，美国成立了统一代码委员会(UCC)，并从若干种条形码技术方案中，筛选出有IBM公司提供的条形码，作为北美地区的通用代码，简称UPC条形码。1977年，欧洲12国的制造商在2月3日正式成立欧洲物品编码协会，制定出欧洲物品编码EAN码。

中国条形码技术的研究始于20世纪70年代末80年代初，条形码应用系统建立于20世纪80年代末，中国物品编码中心于1988年12月28日正式成立，于1991年4月19日正式加入国际物品编码协会，国际物品编码协会分配给中国的前缀码为“690，691，692，593，694，695”。

条形码技术从提出发展到今天，已经广泛应用各行各业，对生产、销售、流通中信息采集、传递、查询、共享等都起到了极大作用。

(二)条形码技术基础

1.条形码的含义

条形码是由一组规则排列的条、空及字符组成的，用以表示一定信息的代码，有时也称之为条形码符号。组成条形码的平行线条粗细不同，按照一定的规则安排间距。常见的条形码是由反射率相差很大的黑条(简称条)和白条(简称空)组成的。条形码字符结构见图4-1。

对应的条形码各构成部分的功能与作用见表4-1。

2.条形码的分类

条形码种类很多，按不同的分类标准可以分为不同的类型。根据排列方式不同可以分为一维条形码和二维条形码。

图4-1条形码字符结构

表4-1条码各构成部分的功能与作用

(1)一维条形码。

一维条形码只是在一个方向(一般是水平方向)表达信息，而在垂直方向则不表达任何信息，其一定的高度通常是为了便于阅读器的对准。如我们经常看到的商品上的条码，挂号信和特快专递上的条码都属于一维条码。目前使用频率最高的几种一维条码是:EAN码，UPC码，Code39码，128码。

①EAN码。EAN码是国际物品编码协会制定的一种商品用条形码，全球通用。EAN商品条形码分为EAN-13(标准版)和EAN-8(缩短版)两种。

ENA-13码(例如超市用的条码为13位码)有几种编码方式，最常用的一种是第1位代表店名码，第2位到第7位表示商品代码(通常由超市提供)，第8位到第12位可以表示产品重量，也可以表示产品价格，最后一位代表校验位。(这种适合用于零售商品，现称现卖)。

还有一种是条码在进入超市之前就做好的，比如:香烟、饮料生活用品等，这种条码表示方法一般比较固定:前3位显示该商品的出产地区(国家)，接着的4位数字表示所属厂家的商号，这是由所在国家(或地区)的编码机构统一编配给所申请的商号的。再接下来的5位数是个别货品号码，由厂家先行将产品分门别类，再逐一编码，厂家一共可对10万项货品进行编码。最后一个数字是终检码，以方便扫描器核对整个编码，避免误读。

EAN-8码的8位数字，由前缀码，商品项目代码和校验码组成，又称为缩短商品代码。

我国通用的商品条形码与其等效。见图4-2:

图4-2 EAN条形码

②UPC码。UPC码是美国统一代码委员会UCC制定的商品条码，它是世界上最早出现并投入应用的商品条码，在北美地区得以广泛应用。UPC码在技术上与EAN码完全一致，有五种版本，常用的商品条码版本为UPC-A码和UPC-E码。UPC-A码是标准的UPC通用商品条码版本，UPC-E码为UPC-A的压缩版。

UPC-A码供人识读的数字代码只有12位，它的代码结构由厂商识别代码(6位)(包括系统字符1位)、商品项目代码(5位)、和校验码(1位)共三部分组成。UPC-A码的代码结构中没有前缀码，它的系统字符为一位数字，用以标志商品类别。带有规则包装的商品，其系统字符一般为“0，6或7”。

UPC-E码是UPC-A码的缩短版，当UPC-A码系统字符为0时，通过一定规则销0压缩而得到的。见图4-3:

图4-3 UPC条形码

③Code39码。Code39码是Intermec公司于1974年发明的条码码制，是世界上最为广泛使用的条码码制之一，主要用于工业、图书及票据的自动化管理，目前使用极为广泛。

Code39码的特点是每一字符由5个条和4个空共9个元素组成，字符间有位空;能表示数字、字母和其他一些符号共44个字符(0-9，A-Z，－、.、space、*、$、/、+、%);通常用“*”号作为起始符、终止符(“*”仅作此用)，无校验码;具有自检功能;编码规则简单、误码率低、所能表示的字符多;可表达全ASCⅡ字符集，是中密度条码。见图4-4:

图4-4 Code39条形码

UCC/EAN-128应用标志条码由应用标志符和数据两部分组成，每个应用标志符由2位到4位数字组成。条码应用标志的数据长度取决于应用标志符。条码应用标志采用UCC/EAN-128码表示，并且多个条码应用标志可由一个条码符号表示。UCC/EAN-128条码是由双字符起始符号、数据符、校验符、终止符及左、右侧空白区组成。

UCC/EAN-128应用标志条码是使信息伴随货物流动的全面、系统、通用的重要商业手段。UCC/EAN-128码的组成见图4-5:

图4-5 UCC/EAN-128码组成

UCC/EAN-128码组成图说明见表4-2:

表4-2 UCC/EAN-128码组成图说明

续表

一维条码的应用可以提高信息录入的速度，减少差错率，但是一维条码也存在一些不足之处:

数据容量较小:30个字符左右;

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。

(2)二维条形码。

二维条形码(Two-dimensional Bar Code)是在二维方向上都表示信息的条码符号，它是在一维条形码的基础上发展而来的信息存储和解读技术。除具有一维条形码的优点外，二维条形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，被称为“便携式数据文件”。

二维条形码作为一种新的信息存储和传递技术，从诞生之时就受到了国际社会的广泛关注。经过不断实践，现已应用于国防、公共安全、交通运输、医疗保险、工业、商业、金融、海关及政府管理等多个领域。目前，常用的二维条码有PDF 417码和QR Code码。

①PDF417码。

PDF417是一种堆叠式二维条码，目前应用最为广泛。PDF417条码是由留美华人王寅敬(音)博士发明的，PDF(Portable Data File)意为“便携数据文件”。组成条码的每一个条码字符由4个条和4个空，共17个模块构成，故称为PDF417条码。

PDF417条码可表示数字、字母或二进制数据，也可表示汉字。一个PDF417条码最多可容纳1850个字符或1108个字节的二进制数据，如果只表示数字，则可容纳2710个数字。PDF417的纠错能力分为九级，级别越高，纠正能力越强。由于这种纠错功能，使得污损的417条码也可以被正确读出。见图4-6:

图4-6 PDF417条码

②QR Code码。

QR Code码由日本Denso公司于1994年9月研制的一种矩阵式二维条码，它除具有二维条码所具有的信息容量大、可靠性高、可表示汉字及图像多种信息、保密防伪性强等优点外，还具有以下特点:

超高速识读QR。Code码的超高速识读特性，使它适用于工业自动化生产线管理等领域;

全方位识读QR Code具有全方位(360°)识读特点;

能够有效地表示中国汉字、日本汉字。

QR Code码见图4-7:

图4-7 QR Code码

PDF 417码和QR Code码比较说明见表4-3:

表4-3 PDF 417码和QR Code码比较

条码根据使用范围不同又可以分为商品条形码和物流条形码。

(1)商品条形码。

商品条形码是指应用在商品上的条形码。目前，我国的商品条形码采用国际标准的条形码为通用商品条形码。主板由13位数字及相应的条码符号组成，有时也采用8位数字码及相应的条码符号。

(2)物流条形码。

物流条形码是在物流过程中以商品为对象、以集合包装为单位使用的条形码。物流条形码是用在商品装卸、仓储、运输和配送过程中的识别符号，通常印在包装外箱上，用来识别商品种类及数量，亦可用于仓储批发业销售现场的扫描结账，它是一种物流信息编码。

物流条形码一般采用的是由14位数字组成的标准物流条形码，它和通用商品条形码的区别在于，在通用商品条形码单位数字之前增加一位数字表示物流的识别代码。见图4-8:

图4-8物流条形码

物流条形码和商品条形码应用的区别见表4-4:(www.daowen.com)

表4-4物流条形码和商品条形码应用的区别

小看板:物流信息编码Logistics Information Coding

物流信息编码是将物流信息用一种易于被电子计算机或人识别的符号体系表示出来的过程。

(三)条码系统的构成

1.条形码自动识别系统的构成

条形码自动识别系统的构成包括条形码自动识别设备和系统软件、应用软件。具体说明见表4-5:

表4-5条形码自动识别系统的构成

小看板:与条码相关的几个重要定义

条码自动识别技术(bar code automatic identification technology):即运用条码进行自动数据采集的技术，主要包括编码技术、符号表示技术、识读技术、生成与印制技术和应用系统设计等。

条码系统(bar code system):由条码符号设计、制作及扫描识读组成的系统。

条码标签(bar code tag):即印有条码符号的信息载体。

条码打印机(bar code printer):能制作一种供机器识别的光学形式符号文件的打印机，它的印刷有严格的技术要求和检测规范。

2.条码识读的基本工作原理

条码识读主要经过光源发光，照射到条码符号上，经由光反射，光电转化器接收并进行光电转换产生模拟信号，信号经过放大、滤波、整形，形成方波信号，再由译码器译码变成数字信号，由计算机接收。

条码识读系统是由扫描系统、信号整形、译码三部分组成。见图4-9:

图4-9条码识读系统的组成

扫描系统由光学系统及探测器即光电转换器件组成，它完成对条码符号的光学扫描，并通过光电探测器，将条码条空图案的光信号转换成为电信号。

信号整形部分由信号放大、滤波、波形整形组成，它的功能在于将条码的光电扫描信号处理成为标准电位的矩形波信号，其高低电平的宽度和条码符号的条空尺寸相对应。

译码部分一般由嵌入式微处理器组成，它的功能就是对条码的矩形波信号进行译码，其结果通过接口电路输出到条码应用系统中的数据终端。

3.条码识读器

条码识读器(Bar Code Reader)是指识读条码符号的设备。常用的条码识读器有如下五种，见图4-10、图4-11、图4-12、图4-13、图4-14:

图4-10手持激光条码扫描器

图4-11全向激光扫描器

图4-12固定式激光扫描器

图4-13光笔条形码阅读器

图4-14 CCD-80红光条码阅读器

小看板:条形码的应用离不开扫描处理，各种扫描仪相当于条形码系统的“眼睛”。扫描仪从视觉上收集条形码数据，并把他们转化为可用的信息。扫描仪分为两种:手持和定位的。每种类型都能使用接触和非接触式技术。接触技术需要阅读装置实际接触条形码，这样可以减少扫描技术错误，但降低了灵活性。而非接触式的扫描技术的优点是识读距离适应能力强，且具有穿透保护膜识读的能力，识读的精度和速度比较容易做得高些。但缺点是对识读的角度要求比较严格。

(四)条码技术的优点

条形码是迄今为止最经济实用的一种自动识别技术，它主要有以下优点:

(1)采集数量大。一般来说，利用一维条码一次可以采集几十位字符的信息，二维条码更可以携带数千个字符信息，并且具备一定的自动纠错能力。

(2)输入速度快。与键盘输入相比，条形码输入速度是键盘输入速度的五倍，并且能实现即时数据输入。

(3)可靠性高。据统计，键盘输入数据出错率为三百万分之一，利用光学字符识别技术出错率为万分之一，而采用条形码技术误读率低于百万分之一。

(4)自由度大。条形码通常只在一维方向上表达信息，而在同一条形码上所表示的信息完全沟通并且连续，这样即使是标签有部分欠缺，依然可以从正常部分输入正确的信息。

(5)条码标签易于制作。条形码标签易于制作，对印刷技术设备和材料无特殊要求，可印刷，被称为“可印刷的计算机语言”。

(6)条码识别设备简单。条码符号识别设备的结构简单，操作容易，无须专门训练。

(7)灵活适用。条形码标志既可以作为一种识别手段单独使用，也可以与有关设备组成一个系统实现自动化识别，还可以和其他控制设备连接起来实现自动化管理。

二、条形码在现代仓储管理中的应用

目前，条码技术广泛地应用于仓储作业与管理的各个环节，具体表现见表4-6:

表4-6条形码在现代仓储管理中的应用

续表

小看板:你知道RFID(Radio Frequency Identification)吗?

在仓库管理过程中，有时候我们也会用到射频技术。

无线射频识别技术(Radio Frequency Identification，RFID)是通过射频信号识别目标对象并获取相关数据信息的一种非接触式的自动识别技术。

利用无线电波对记录载媒体进行读写，射频识别的距离可达几十厘米至几米，且根据读写的方式可以输入数千字节的信息，同时，还具有极高的保密性。无线射频识别技术适用于物料跟踪、运载工具和货架识别等要求非接触数据采集和交换的场合，在要求频繁改变数据内容的场合尤为适用。以下是几种自动识别技术的比较:

几种自动识别技术的比较

【技能训练】:

1.条形码码制的选择涉及哪些因素?

2.条形码阅读器的种类及影响条形码阅读设备选择的基本因素有哪些?

3.天津丰田汽车有限公司是丰田汽车公司在中国的第一个轿车生产基地。在这里，丰田汽车公司将不惜投入TOYOTA的最新技术，生产专为中国最新开发的、充分考虑到环保、安全等条件因素的新型小轿车。但汽车是在小批量、多品种混合生产线上生产的，将写有产品种类生产指示命令的手工卡片放在产品生产台上，这些命令被各个作业操作人员读取并完成组装任务，使用这些卡片存在严重的效率问题和较大的质量隐患:如速度、出错率、数据统计、协调管理、质量问题的管理等一系列问题。

如何提高速度，减少出错率又能加强质量管理呢?其实，如果用条形码来取代手工卡片，那么初期投入费用并不高，还可以建立高可靠性的系统。具体操作如下:

(1)生产线的前端，根据主控计算机发出的生产指示信息，条码打印机打印出1张条码标签，贴在产品的载具上。

(2)各作业工序中，操作人员用条码识读器读取载具上的条码符号，将作业的信息输入计算机，主系统对作业人员和检查装置发出指令。

(3)各个工序用扫描器读取贴在安装零件上的条码标签，然后再读取贴在载具上的条码，以确认零件安装是否正确。

(4)在各工序中，条码的生产指示号码、生产线顺序号码、车身号数据和实装零部件的数据、检查数据等，均被反馈回主控计算机，用来对进展情况进行管理。请思考条形码在这里有哪些功能和作用?

【习题自测】:

一、填空题

1.一个完整的条形码符号是由两侧静区、()、()、()和终止字符组成。

2.物流条码是供应链中用以标志物流领域中()的一种特殊代码，是整个供应链过程，包括供应商、制造商、销售商、用户和()等环节的共享数据。

二、选择题

1．PDF417条码，即“便携式数据文件”，属于()。

A.一维条码B.二维条码C.多维条码D.集装箱条形码

2.适用于非接触数据采集和交换的场合，并需要频繁改变数据内容的识别技术是()。

A．WMS B．RFID系统C．JIT系统D.条形码系统

3.下列对条形码技术特点描述错误的是()。

A.操作简单B.可靠性较高C.自由度大D.成本较高

4.在配货过程中，仓储中心在接受客户的订单后，发出印有条形码的拣货标签，该标签所包含的信息可能为()。

A.商品要发送到哪一家连锁店

B.商品的品名、品牌、产地、规格等信息

C.该商品对应仓库内相应货架的记录

D.商品的库存量信息