相信大家對(duì)條形碼（barcode）已非常熟悉，超市貨架上的貨品、書店的圖書、化妝品、包裝箱等，生活中處處都可見其身影。條形碼被用于標(biāo)出商品的生產(chǎn)國(guó)、制造商、產(chǎn)品名稱、生產(chǎn)日期等信息，也是目前應(yīng)用范圍較廣的識(shí)別方式之一?？此坪?jiǎn)單的黑/白條組合，背后卻藏匿著大量的關(guān)鍵信息。然而，關(guān)于條形碼的身世你又了解多少呢？
第一個(gè)條形碼
筒子們，你們可知最早被打上條形碼的商品是箭牌口香糖？但條形碼技術(shù)卻出現(xiàn)在二十世紀(jì)20年代，誕生于Westinghouse（威斯汀豪斯）的實(shí)驗(yàn)室里，由一位名叫John Kermode（約翰·科芒德）的發(fā)明家創(chuàng)造而出，起初他只想對(duì)郵政單據(jù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)分檢，在信封上做條碼標(biāo)記，條碼中的信息則是收信人的地址。
其實(shí)，Kermode最初的設(shè)計(jì)方案（模塊比較法）非常簡(jiǎn)單：一個(gè)“條”表示數(shù)字“1”，二個(gè)“條”表示數(shù)字“2”，以此類推。這之后，他又發(fā)明了條碼識(shí)讀設(shè)備，由一個(gè)掃描器（能夠發(fā)射光并接收反射光），一個(gè)測(cè)定反射信號(hào)條和空的方法，“空”反射回來的是強(qiáng)信號(hào)，“條”反射回來的是弱信號(hào)，即邊緣定位線圈，和使用測(cè)定結(jié)果的方法--譯碼器。
條形碼的發(fā)展歷程
1970年，美國(guó)超級(jí)市場(chǎng)委員會(huì)制定出通用商品代碼“UPC碼”，并首先在雜貨零售業(yè)中試用，為后期條形碼的統(tǒng)一和廣泛采用奠定了基礎(chǔ)；到了1971年，布萊西公司研制出布萊西碼和相應(yīng)的自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)用作庫存驗(yàn)算，這是條形碼技術(shù)第一次在倉庫管理系統(tǒng)中得到實(shí)際應(yīng)用。
1972年，蒙那奇·馬金等人研制出庫德巴碼，美國(guó)條形碼技術(shù)也進(jìn)入了全新的發(fā)展階段；1973年，美國(guó)統(tǒng)一編碼協(xié)會(huì)建立了UPC條形碼系統(tǒng)，將該碼制標(biāo)準(zhǔn)化。同年，食品雜貨業(yè)將UPC碼作為食品行業(yè)的通用標(biāo)準(zhǔn)碼制，為條形碼技術(shù)在商業(yè)流通銷售領(lǐng)域里的廣泛應(yīng)用，起到了積極的推動(dòng)作用。
到了1974年，第一臺(tái)通用的UPC條形碼系統(tǒng)被裝設(shè)在美國(guó)俄亥俄州的一間超市里，第一個(gè)通過的商品是一條十包裝的黃箭口香糖。如今，條形碼和自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集技術(shù)依然在全球范圍內(nèi)，發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。
條形碼的識(shí)別與掃描原理
看到這里，或許各位會(huì)說這樣簡(jiǎn)單到不能再簡(jiǎn)單的黑白條形碼，是如何攜帶生產(chǎn)國(guó)、制造商、品名、生產(chǎn)日期等物品信息的？其工作原理又是什么？其識(shí)別原理如下圖所示。
物體的顏色是由其反射光的類型決定的，白色物體能反射各種波長(zhǎng)的可見光，黑色物體則吸收各種波長(zhǎng)的可見光。因此，當(dāng)條形碼掃描器光源發(fā)出的光經(jīng)光闌及凸透鏡1后，照射到黑白相間的條形碼上時(shí)，反射光經(jīng)凸透鏡2聚焦后，照射到光電轉(zhuǎn)換器上，于是光電轉(zhuǎn)換器接收到與白條和黑條相應(yīng)的強(qiáng)弱不同的反射光信號(hào)，并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)輸出到放大整形電路，整形電路把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化成數(shù)字電信號(hào)，再經(jīng)譯碼接口電路譯成數(shù)字字符信息。
至于條形碼的掃描原理，掃描器利用自身光源照射條形碼，再利用光電轉(zhuǎn)換器接受反射的光線，將反射光線的明暗轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。因此，不論是采取何種規(guī)則印制的條形碼，都由靜區(qū)（空白區(qū)）、起始字符、數(shù)據(jù)字符與終止字符組成。有些條碼在數(shù)據(jù)字符與終止字符之間還有校驗(yàn)字符。
條形碼分類
其實(shí)，條形碼也分一維條形碼、二維條形碼以及三維條形碼。當(dāng)中，一維條形碼只是在一個(gè)方向（一般是水平方向） 表達(dá)相關(guān)的信息，其在垂直方向則不表達(dá)任何信息。一維條形碼通常具有校驗(yàn)功能以防止錯(cuò)讀，不足的是其數(shù)據(jù)容量較小，且條形碼一旦遭到污損將被拒讀。
在水平和垂直方向的二維空間存儲(chǔ)信息的條形碼稱為二維條形碼，其彌補(bǔ)了一維條碼的不足，優(yōu)點(diǎn)在于信息密度高、容量大，不僅能防止錯(cuò)誤還能糾正錯(cuò)誤，即使條形碼部分損壞也能將正確的信息還原出來適用于多種閱讀設(shè)備進(jìn)行閱讀。
還有一種三維條形碼，其由24種顏色組成，能承載0.6MB到1.8MB容量的信息，足夠放下一首MP3或者一段小視頻。此外，還可通過在三維條碼加人色彩或灰度來提高存儲(chǔ)信息量，增加單位面積信息存儲(chǔ)密度。
一物一碼的IoT世界
‘一物一碼’是物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)，每一件商品都有自己獨(dú)立的編碼便于識(shí)別。因此，條形碼掃描技術(shù)的誕生令所有零售商受益匪淺，其帶來的最大優(yōu)勢(shì)就是提高了效率，幫助他們擴(kuò)大經(jīng)營(yíng)規(guī)模。此外，條形碼掃描技術(shù)也為購物者帶來更多便利，因?yàn)槭浙y員只需要掃描條形碼就可立即確認(rèn)價(jià)格。另一方面，于倉儲(chǔ)管理而言，條形碼掃描技術(shù)為其提供了實(shí)時(shí)庫存信息以及產(chǎn)品供需的真實(shí)信息，讓庫存管理全面自動(dòng)化。
未來，隨著聯(lián)網(wǎng)設(shè)備越來越多，物聯(lián)網(wǎng)還將繼續(xù)壯大，而物聯(lián)網(wǎng)的基本理念就是通過信息傳感設(shè)備，按照約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進(jìn)行信息交換和通訊，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。
當(dāng)中，感知層是整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)中涉及面最廣、應(yīng)用最多的部分，而條形碼在整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)中屬于感知層。集成了多種技術(shù)優(yōu)勢(shì)的條碼管理系統(tǒng)已從傳統(tǒng)的零售、物流領(lǐng)域向身份論證、電子商務(wù)、食品安全、物品追蹤、數(shù)據(jù)防偽等諸多領(lǐng)域邁進(jìn)。龐大的應(yīng)用市場(chǎng)，也帶動(dòng)了與條碼相關(guān)的掃描、印刷、識(shí)別等上下游產(chǎn)業(yè)鏈。
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