一维条形码简述

条形码技术是在计算机应用和实践中产生并发展起来的广泛应用于商业、邮政、图书管理、仓储、工业生产过程控制、交通等领域的一种自动识别技术，具有输入速度快、准确度高、成本低、可靠性强等优点，在当今的自动识别技术中占有重要的地位。

一、条形码的概念

条形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，对于普通的一维条形码来说，还要通过数据库建立条形码与商品信息的对应关系，当条形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，普通的一维条形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。

二、条形码的码制

码制即指条形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。

不同的码制有它们各自的应用领域：

EAN码：是国际通用的符号体系，是一种长度固定、无含意的条形码，所表达的信息全部为数字，主要应用于商品标识；

39码和128码：为目前国内企业内部自定义码制，可以根据需要确定条形码的长度和信息，它编码的信息可以是数字，也可以包含字母，主要应用于工业生产线领域、图书管理等；

93码：是一种类似于39码的条形码，它的密度较高，能够替代39码；

25码：只要应用于包装、运输以及国际航空系统的机票顺序编号等；

Codabar码：应用于血库、图书馆、包裹等的跟踪管理。

三、条形码符号的组成

一个完整的条形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：

静区，指条形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，当两个条形码相距距离较近时，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，指位于条形码开始和结束的若干条与空，标志条形码的开始和结束，同时提供了码制识别信息和阅读方向的信息。 数据符，位于条形码中间的条、空结构，它包含条形码所表达的特定信息。

构成条形码的基本单位是模块，模块是指条形码中最窄的条或空，模块的宽度通常以mm或mil（千分之一英寸）为单位。构成条形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。

四、条形码的几个参数

密度（Density）：条形码的密度指单位长度的条形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7.5mil以下的条形码称为高密度条形码，15mil以上的条形码称为低密度条形码，条形码密度越高，要求条形码识读设备的性能（如分辨率）也越高。高密度的条形码通常用于标识小的物体，如精密电子元件，低密度条形码一般应用于远距离阅读的场合，如仓库管理。

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）：条形码符号的光学指标，PSC值越大则条形码的光学特性越好。

PCS=（RL-RD）/RL×100%（RL：条的反射率 RD：空的反射率）

五、条形码的规格要素

在一个条形码的起头及结束的地方，都会放入起始码及结束码，用以辨识条形码的起始及结束，不过不同条形码规格的起始码及结束码的图样并不完全相同。具体而言，每一种条形码规格明定了下列七个要素：

1、字元组合(Character Set)

每一种条形码规格所能表示的字元组合，有不同的范围及数目，有些条形码规格只能表示数字，如UPC码、EAN码；有些则能表示大写英文字及数字，甚至能表示出全部ASCII字元表上的128字元，如39码、128码。

2、符号种类(Symbology Type)

依据条形码被解读时的特性可将条形码规格分成两大类：

分散式：每一个字元可以独自地解码，列印时每个字元与旁边的字元间，是由字间距分开的，而且每个字元固定是以线条做为结束。然而，并不一定是每一个字间距的宽度大小都必须相同，可以容许某些程度的误差，只要彼此差距不大即可，如此，对条形码印表机(Barcode Printer)的机械规格要求可以比较宽松。例如39码与128码。

连续式：字元之间没有字间距，每个字元都是线条开始，空白结束。且在每一个字的结尾後，马上就紧跟下一个字元的起头。由於无字间距的存在，所以在同样的空间内，可列印出较多的字元数，但相对地，因为连续式条形码的密度比较高，其对条形码机的列印精密度的要求也较高。例如UPC和EAN码。

3、粗细线条的数目

条形码的编码方式，是藉由许多粗细不一的线条及空白的组合方式来表示不同的字元码。大多数的条形码规格都是只有粗和细两种线条，但也有些条形码规格使用到二种以上不同粗细的线条。

4、固定或可变长度

指在条形码中包含的资料长度是固定或可变的，有些条形码规格因限於本身结构的关系，只能使用固定长度的资料，如UPC码、EAN码。

5、细线条的宽度

指条形码中细线条及空白的宽度，通常是某个条形码中所有细的线条及空白的平均值，而且它使用的单位通常是mil (千分之一英寸，即0.001 inch)。

6、密度

指在一固定长度内可表示字元数目，例如条形码规格A的密度高於条形码规格B的密度，则表示当两者密度值相同时，在同一长度内，条形码A可容纳得下较多的字元。

7、自我检查

指某个条形码规格是否有自我检测错误的能力，会不会因一个列印上的小缺陷，而可能使得一个字元被误判成为另外一个字元。有「自我检查」能力的条形码规格，大多没有硬性规定要使用「检查码」，例如39码。没有「自我检查」能力的条形码规格，在使用上大多有「检查码」的设定，如EAN码、UPC码等。

五、条形码的发展：

各种一维条码的发明年代归纳于表1，标准制定年代则归于於表2。

表1 一维条码发明年代表

表2 一维条码标准制定年代表

自UPC以後，为满足不同的应用需求，陆陆续续发展出各种不同的条码标准和规格，时至今日，条码已成为商业自动化不可缺少的基本条件。条码可分为一维条码(One Dimensional Barcode,1D)和二维码(Two Dimensional Code,2D)两大类，目前在商品上的应用仍以一维条码为主，故一维条码又被称为商品条码，二维码则是另一种渐受重视的条码，其功能较一维条码强，应用范围更加广泛。

目前全世界一维条码的种类达225种左右，此外，书籍和期刊也有国际统一的编码，特称为ISBN(国际标准书号)和ISSN(国际标准丛刊号)。