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第六章
物流条码技术
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条码的类型
一维条形码 二维条形码
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条形码的概念
条码是由一组规则排列的条、空以及对应的字符组成的标记，“
条”指对光线反射率较低的部分，“空”指对光线反射率较高的部
分，这些条和空组成的数据表达一定的信息，并能够用特定的设备
识读，转换成与计算机兼容的二进制和十进制信息。通常对于每一
种物品，它的编码是唯一的，对于普通的一维条码来说，还要通过
数据库建立条码与商品信息的对应关系，当条码的数据传到计算机
上时，由计算机上的应用程序对数据进行操作和处理。因此，普通
的一维条码在使用过程中仅作为识别信息，它的意义是通过在计算
机系统的数据库中提取相应的信息而实现的。
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条码符号的组成及相关参数与概念
条码符号的组成
一个完整的条码的组成次序依次为：静区（前）、起始符、数
据符、（中间分割符，主要用于EAN码）、(校验符)、终止符、静
区（后），如图
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静区，指条码左右两端外侧与空的反射率相同的限定区域，
它能使阅读器进入准备阅读的状态，当两个条码相距距离较近
时，静区则有助于对它们加以区分，静区的宽度通常应不小于
6mm（或10倍模块宽度）。
起始/终止符，指位于条码开始和结束的若干条与空，标志
条码的开始和结束，同时提供了码制识别信息和阅读方向的信
息。
数据符，位于条码中间的条、空结构，它包含条码所表达的
特定信息。
校验字符：在条码码制中定义了校验字符。有些码制的校验
字符是必须的，有些码制的校验字符是可选的。校验字符是通
过对数字符进行一种运算而确定的。
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模块，构成条码的基本单位是模块，模块是指条码中最
窄的条或空，模块的宽度通常以mm或mil（千分之一英寸）为
单位。构成条码的一个条或空称为一个单元，一个单元包含的
模块数是由编码方式决定的，有些码制中，如EAN码，所有单
元由一个或多个模块组成；而另一些码制，如39码中，所有单
元只有两种宽度，即宽单元和窄单元，其中的窄单元即为一个
模块。
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条码的几个参数和相关概念
· 密度（Density）：条码的密度指单位长度的条码所表
示的字符个数。对于一种码制而言，密度主要由模块的尺寸决定，
模块尺寸越小，密度越大，所以密度值通常以模块尺寸的值来表
示（如5mil）。通常以下的条码称为高密度条码，15mil以
上的条码称为低密度条码，条码密度越高，要求条码识读设备的
性能（如分辨率）也越高。高密度的条码通常用于标识小的物体，
如精密电子元件，低密度条码一般应用于远距离阅读的场合，如
仓库管理。
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· 宽窄比：对于只有两种宽度单元的码制，宽单元与窄单元的比
值称为宽窄比，一般为2-3左右（常用的有2：1，3：1）。宽窄比较
大时，阅读设备更容易分辨宽单元和窄单元，因此比较容易阅读。
对比度（PCS）：条码符号的光学指标，PSC值越大则条码的光
学特性越好。
PCS=（RL-RD）/RL×100%
（RL：条的反射率 RD：空的反射率）
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: 构成条码字符的空的二维尺寸中的横向尺寸
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条宽比: 条码中最宽条与最窄条的宽度比
条码长度: 从条码起始符前缘到终止符后缘的长度
长高比: 条码长度与条高的比
条码密度:单位长度的条码所表示的字符个数
双向条码：条码的两段都可以作为扫描起点的条形码。
中间分隔符：在条码符号中，位于两个相邻的条码符号之间且不
代表任何信息的空。
连续性条码：在条码字符中，两个相邻的条码字符之间没有中间
分隔符的条码。
非连续性条码：在条码字符中，两个相邻的条码字符之间存在中
间分隔符的条码。
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条码识别系统的构成与工作原理
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条形码扫描仪
在实际应用中，扫描器的种类很多，但按扫描方式分类，扫描器可
分成两类，即固定光束式和移动光束式。
所谓固定光束式，又称接触式扫描仪，就是指扫描器的光束是相对
固定的，靠手动和接触条形码符号才能读取条形码符号信息。图6-
是固定光束式光笔扫描器结构示意图。
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电荷耦合扫描仪
以CCD作为扫描器探头，简称CCD
（Charge Coupled Device）扫描器。
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激光扫描仪
• 原理为：手持式激光扫描仪通过一个激光二极管发
出一束光线，照射到一个旋转的棱镜或来回摆动的
镜子上，反射后的光线穿过阅读窗照射到条码表面，
光线经过条或空的反射后返回阅读器，由一个镜子
进行采集、聚焦，通过光电转换器转换成电信号，
该信号将通过扫描期或终端上的译码软件进行译码。
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• 优点：激光扫描仪可以很杰出的用于非接触扫描，
通常情况下，在阅读距离超过30cm时激光阅读器是
唯一的选择；激光阅读条码密度范围广，并可以阅
读不规则的条码表面或透过玻璃或透明胶纸阅读，
因为是非接触阅读，因此不会损坏条码标签；因为
有较先进的阅读及解码系统，首读识别成功率高、
识别速度相对光笔及CCD更快，而且对印刷质量不
好或模糊的条码识别效果好；误码率极低（仅约为
三百万分之一）；激光阅读器的防震防摔性能好，
如：Symbol LS4000系列的扫描仪，可米水泥地
防摔。
激光扫描仪
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• 缺点：激光扫描仪的唯一的缺点是它的价格
相对较高，但如果从购买费用与使用费用的总
和计算，与CCD阅读器并没有太大的区别。
激光扫描仪
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放大整形电路
• 由光电转换器输出的与条形码的条和空相应的电信号
一般仅10多mV，不能直接使用，因而先要将光电转换
器输出的电信号送放大器放大。放大后的电信号仍然
是一个模拟电信号，为了避免有条形码中的疵点和污
点导致的错误信号，在放大电路后需要加一整形电路，
把模拟电信号转换成数字电信号，以便计算机系统能
准确判读条形码。
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译码器、接口电路、计算机系统
• 译码器的作用是将整形电路所得的脉冲数字信号译成数字、字
符信息。它通常由微处理器和相应的硬件组成，它通过识别起
始、终止字符来判别出条形码符号的码制及扫描方向，通过测
量脉冲数字电信号中0、1的数目来判别出条和空的数目，通过
测量0、1信号持续的时间来判别条和空的宽度，这样便得到了
被辨读的条形码符号的条和空的数目及相应的宽度和所用码制。
根据码制所对应的编码规则，便可将条形码符号转换称相应的
数字、字符信息。通过接口电路送给计算机系统进行数据处理
与管理，便完成了条形码辨读的整个过程。
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编码（代码）与条码的区别
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交叉二五码
• 交叉二五码，即ITF(Interleaved Two of Five Code),他是黑条和
白空都参加编码的一种码制，它的相邻字符符号分别由交叉排
列的五个黑条和五个白空按下表 所示的规则表示“0至9”十个
阿拉伯数字。
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交叉二五码
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条码的编码规则与码制
• 编码规则
• 唯一性：同种规格同种产品对应同一个产品代
码，同种产品不同规格应对应不同的产品代码。
根据产品的不同性质，如：重量、包装、规格、
气味、颜色、形状等等，赋予不同的商品代码。
• 永久性：产品代码一经分配，就不再更改，并
且是终身的。当此种产品不再生产时，其对应
的产品代码只能搁置起来，不得重复起用再分
配给其它的商品。
• 无含义：为了保证代码有足够的容量以适应产
品频繁的更新换代的需要，最好采用无含义的
顺序码。
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条码的编码规则与码制
• 码制
• 码制即指条码条和空的排列规则，常用的一维码的码制包括：
EAN码、39码、交叉25码、UPC码、128码、93码，及Codabar（库
德巴码）等。但国际上通用的标准只有三个，我国也相应地制订
了国家标准。
码制标准 国家标准
通用商品条码（EAN-13 GB/T12904-91
交叉二五码 GB/T16829-97
贸易单元128条码（EAN/UCC-128） GB/T15429-94
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EAN条码
• EAN条码符号标准版的结构
前缀码 制造厂商代码 商品代码 交验码
╳╳╳ ╳╳╳╳ ╳╳╳╳╳ ╳
左侧空白区 起始符 左侧数据符 中间分隔符 右侧数据符 校验符 终止符 右测空白区
9个模块 3个模块 42个模块 5个模块 35个模块 7个模块 3个模块 9个模块
在EAN码中一个模块的宽度为。
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• EAN码的编码规则
• EAN标准码的尺寸
• 宽：全部 条码
• 长：数据符条码 起始符/分
隔符/终止符 全部
• 放大倍数： —2
EAN条码
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EAN条码
• EAN码校验位的计算方法
• 从代码位置序号2开始，所有偶数位的数字代
码求和为a。
• 将上步中的a乘以3为a。
• 从代码位置序号3开始，所有奇数位的数字代
码求和为b。
• 将a和b相加为c。
• 取c的个位数d。
• 用10减去d即为校验位数值。
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条形码的优点
• A．输入速度快：键盘输入，一个每分钟打90个字的
打字员秒可输入12个字符或字符串，而使用条
码，做同样的工作只需秒，速度提高了5倍。并
且能实现“即时数据输入”。
• B．可靠性高：键盘输入数据出错率为三百分之一，
利用光学字符识别技术出错率为万分之一，而采用
条码技术误码率低于百万分之一。
• C．采集信息量大：利用传统的一维条码一次可采集
几十位字符的信息，二维条码更可以携带数千个字
符的信息，并有一定的自动纠错能力。
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条形码的优点
• D．灵活实用：条码标识既可以作为一种识别手段单独使用，
也可以和有关识别设备组成一个系统实现自动化识别，还可以
和其他控制设备联接起来实现自动化管理。同时，在没有自动
识别设备时，也可实现手工键盘输入。
• E.经济便宜。与其它自动化识别技术相比较，推广应用条码技
术，所需费用较长低。
• F.自由度大。识别装置与条码标签相对位置的自由度要比OCR
大得多。条码通常只在一维方向上表达信息，而同一条码上所
表示的信息完全相同并且连续，这样即使是标签有部分缺欠，
仍可以从正常部分输入正确的信息。
• G.设备简单。条码符号识别设备的结构简单，操作容易，无需
专门训练。
• H.易于制作。条码标签易于制作，对印刷技术设备和材料无特
殊要求。
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一维条形码与二维条形码区别的区别
一维条形码 二维条形码
可直接显示内容为英文、数
字、简单符号；
可直接显示英文、中文、数字、符号、
图型；
贮存数据不多，主要依靠
计算机中的关联数据库；
贮存数据量大，可存放1K字符，可
用扫描仪直接读取内容，无需另接
数据库；
保密性能不高；
保密性高（可加密）
损污后可读性差
安全级别最高时，损污50%仍可读取
完整信息。
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二维条码的分类
• 1. 线性堆叠式二维码 是在一维条码编码原理的基础上，
将多个一维码在纵向堆叠而产生的。典型的码制如：Code
16K、Code 49、PDF417等。
• 2. 矩阵式二维码 是在一个矩形空间通过黑、白像素在矩
阵中的不同分布进行编码。典型的码制如： Aztec、Maxi
Code、QR Code、 Data Matrix等。
• 3. 邮政码 通过不同长度的条进行编码，主要用于邮件编
码，如：Postnet、BPO 4-State。
• 在许多种类的二维条码中，常用的码制有：Data Matrix,
Maxi Code, Aztec, QR Code, Vericode, PDF417,
Ultracode, Code 49, Code 16K 等,其中：PDF417 由美
国Symbol（讯宝）公司研制，是中国现行唯一通过国家标
准认证的二维条码。
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