氢原子百科 
条形码（barcode）是将宽度不等的多个黑条和空白，按照一定的编码规则排列，用以表达一组信息的图形标识符，[1]具有输入速度快、可靠性高、采集信息量大、灵活实用等特点。[7]
条码最早出现于20世纪40年代后期，美国乔·伍德兰德（Joe Wood Land）和贝尼·西尔佛（Beny Silver）两位工程师就开始研究用代码表示食品项目及相应的自动识别设备，并于1949年获得了美国专利。[8]1952年，美国人伍德兰德（Woodland）和希弗尔（Silver）申请了全方位条形码符号技术的专利。[9]20世纪60年代，美国开始有了条形码技术的早期应用，如将条形码标识在有轨电车上。[10]1973年，美国统一代码委员会建立了UPC（Universal Product Code）条码系统，并全面实现了条码编码及其所标识的商品编码的标准化。[8]1974年，美国俄亥俄州特洛伊（Troy）的一家超级市场安装了一台可以读取通用商品条形码的读码机，[11]这标志着条形码技术应用的开始。[9]1991年4月，中国物品编码中心代表中国加入国际物品编码协会，向社会提供公共服务平台和标准化解决方案。[10]1994年，日本的Denso公司研发出了QR Code，是一种被广泛使用的矩阵式二维码。[12]20世纪90年代后，射频识别作为一种非接触式的自动识别技术而兴起，[13]其改变了条形码技术依靠“有形”的一维或二维几何图案来提供信息的方式，通过芯片来提供存储在其中的数量更大的“无形”信息。[14]2005年2月，EAN和UCC正式合并更名为全球第一商务标准化组织（GS1）。[10]
不论是采取何种规则印制的条形码，都由静区、起始字符、数据字符与终止字符组成。有些条码在数据字符与终止字符之间还有校验字符。[4]按码制分类可分为UPC码、EAN码、交叉25码等，按维数分类可分为一维条形码、二维条形码、多维条形码等。[2][3]条形码可以标出物品的生产国、制造厂家、商品名称、生产日期、图书分类号、邮件起止地点、类别、日期等许多信息，因而在商品流通、图书管理、邮政管理、银行系统等许多领域都得到广泛的应用。[15]
起源
1948年，美国费城一家连锁食品的董事长邀请费城德瑞索理工学院（DrexelInstitute of Technology）的教授设计一套可以在结账时自动读取商品信息的系统。伯纳德·鲍勃·西尔弗当时正在读研究生，他听说了这一消息后，决定和好友诺尔曼·约瑟夫·伍德兰一起进行研究。伍德兰最开始的想法是采用在紫外线照射下可以发光的墨水，后来发现效果不好，成本也太高。他们设计的第一代条码由一组同心圆组成，基本形态与现在的条形码类似，黑色背景上有一些四条白色直线，直线的数目越多，里面包含的信息也就越多。1949年10月20日，是条形码的真正诞生日。这一天，他们为这种以颜色和线条来将商品分类的系统申请了专利。[11]
1952年，美国人伍德兰德（Woodland）和希弗尔（Silver）申请了全方位条形码符号技术的专利。这项技术沿袭了科芒德（John Kermode）的垂直“条”和“空”设计思路，扫描器通过扫描图形的中心，对条形码符号解码，而不限制条形码符号方向的朝向。[9]同年，美国第82届国会通过了第436号公法，即《国防编目与标准化法》，规定“所有供应活动，从订购到最终处理的各个环节上，每种物品只用一个识别编号”。随即美国总统指令预算署长建立了美国国家编码局，对物资编码实行了严格管理，每项物资均被指定了一个统一的编码，未经该局批准，任何物资不能得到编码号，而无号物资一律不得进入流通领域。他们还以号称是世界最大的后勤用电子计算机，贮存有640万种编码，并规定任何部门对编码的改动、增补或删除，均需通过编码局。[16]
标准化阶段
20世纪60年代，美国开始有了条形码技术的早期应用，如将条形码标识在有轨电车上，北美铁路系统采用西尔沃尼亚（SyIvania）发明的一个条形码系统以及美国超市出现了第一套条形码扫描零售系统等。[10]1970年，美国的食品工业委员会首先在食品杂货业进行了条码应用的尝试，为了选择一种快捷、简单、准确并可以用扫描仪读取的商品标识码。[17]
1971年，欧洲的一些图书馆采用Plessey码。[18]同年，美国成立了“标准码委员会”（Unifom Code Council Inc，简称UCC）负责这项工作，伍兰德代表IBM公司加入了这个组织。当时，IBM公司在扫描技术和商品标识码的研究中处于领先地位，伍兰德在研究中发现，他起初所设计的“牛眼”商品标识标码在实施上存在着许多困难，继而又设计了现在普遍使用的条码，并率先在辛辛那提的一家零售店实施和推广条码扫描技术，取得了明显效果。因此。IBM公司向UCC推荐，将条码作为统一的商品标识码。伍兰德先生向委员会阐述了条码的优越性和可行性，报告得到了委员会的认可。[17]在这一年，用于库存验算的“布莱西码”和相配套的自动识别系统由布莱西公司推出，并首次在仓储管理系统中实际应用。[19]
1972年，美国人蒙那奇·马金（Monarch Marking）研制出了库德巴码（Codabar），同年交叉25码被开发出来，[19]至此，美国的条形码技术进入新的发展阶段。[20][18]1973年，美国统一编码协会（简称UCC）在IBM公司的条码系统基础上建立了通用产品代码（UPC）系统，并且实现了该码制标准化。[21]
条码类型多样化阶段
但一直到1974年，条形码的时代才真正来临。这一年，美国俄亥俄州特洛伊（Troy）的一家超级市场安装了一台可以读取通用商品条形码的读码机。第一个通过结账柜台的是十粒一个包装的水果口香糖，这一商品在史密森尼美国国立历史博物馆（Smithsonian Institution's National Museum of American History）展出。[11]这标志着条形码技术应用的开始。[9]同年，Intermec公司的戴维·阿利尔（Davide Allair）博士研发出了39码，并很快被用于军事用途。39码是第一种字母和数字相结合的条形码，后来被广泛应用于工业领域。[20]
1976年，美国和加拿大在超级市场上成功地使用了UPC系统。1977年，欧洲共同体在UPC条码的基础上，开发出与UPC码兼容的欧洲物品编码系统，简称EAN（European Aticle Number）码，并签署了欧洲物品协议备忘录，正式成立了欧洲物品编码协会EAN。[8]1978年，日本通商产业部在EAN的基础上制定了日本商品条形码JAN（Japanese Article Number），但是较长一段时间没有普及下去。[22]1980年，美国国防部采纳39码作为军事编码。[19]
1981年，128码被推荐使用，同时人们实现了自动识别的条形码译码技术。同年欧洲物品编码协会改组为国际物品编码协会（IAN），但由于习惯和历史原因，该组织至今仍沿用EAN作为其组织的简称。[8][19]在这一年，美国分配符号研究组公布物料搬运使用的"统一包装箱符号”，该组织希望这套符号（即交叉五取二码）能够像用于商业界的UPC码一样，迅速应用于各种包装容器的自动管理中。[16]
1982年，美国国防部规定凡为军队服务的各种包装容器，外表都要印有三九条形码和光学识别码（OCR-A）。[16]同年，93码开始使用。美国军用标准military标准1189被采纳，手持式激光条形码扫描器得到实用化。1983年美国制定了ANSI标准MH10.8M，包括交叉25码、39码和库德巴码。[19]1985年，美国自动化生产部门呈报上级，批准在自动化生产的自动管理和自动化仓库的定单分拣与物料管理中使用三九码和交叉五取二码这两种成熟的条形码。[16]1987年，美国人David Allairs博士提出49码。1988年，可见激光二极管研制成功，同年美国的威廉斯·泰德（Ted Willians）提出适合激光系统识读的16K码。[19]
20世纪80年代，人们围绕提高条形码符号的信息密度，开展了多项研究。相继推出Code128码（1981年）、Code93码（1982年）、49码（1987年）[23]和16K码等条形码。到1990年底，共有40多种条形码码制，相应的自动识别设备和印刷技术也得到了长足的发展。[10]
全球贸易效率提升阶段
1991年4月，中国物品编码中心代表中国加入国际物品编码协会，负责推广国际通用的、开放的、跨行业的全球统一编码标识系统和供应链管理标准，向社会提供公共服务平台和标准化解决方案。[10]同年，Symbol公司推出了PDF417条码并将其作为公开的系统标准技术，在1994年PDF417条码被选定为国际自动识别制造商协会（AIM）标准。[24]
1994年，日本的Denso公司研发出了QR Code，是一种被广泛使用的矩阵式二维码，[12]这项技术首先在日本的汽车工业中流行开来，利用它来跟踪库存。[25]日本还是最早将二维码应用在手机上的国家，[26]在21世纪初，日本消费者开始购买能够读取二维码的手机，而市场营销人员开始利用这些功能来推广网站和产品。[25]
20世纪90年代后，射频识别作为一种非接触式的自动识别技术而兴起，[13]其改变了条形码技术依靠“有形”的一维或二维几何图案来提供信息的方式，通过芯片来提供存储在其中的数量更大的“无形”信息。[14]
2005年2月，EAN和UCC正式合并更名为全球第一商务标准化组织（GS1）。GS1拥有一套全球跨行业的产品、运输单元、资产、位置和服务的标识标准体系和信息交换标准体系，使产品在全世界都能够被扫描和识读，克服了厂商、组织使用自身的编码系统或部分特殊编码系统的局限性，提高了贸易的效率和对客户的反应能力。[10]
相关概念
码制：条形码符号的类型，每种类型的条形码都是由符合特定编码规则的条和空组合而成的。[27]
字集符：指某种码制的条形码符号可以表示的字母、数字和符号的集合。[27]
连续性与非连续性：连续性指每个条形码字符之间不存在间隔；相反，非连续性是指每个条形码字符之间存在间隔。[27]
定长条形码和非定长条形码：定长条形码是仅能表示固定字符个数的条形码；非定长条形码是指能表示可变字符个数的条形码。[27]
双向可读性：指从左、右两侧开始扫描都可被识别的特性。[27]
条形码密度：单位条形码所表示字符的个数。[27]
条形码质量：指条形码的印制质量。[27]
工作原理
条形码在编制上利用构成数字计算机内部逻辑基础的“0”“1”比特流的概念，使用若干个与二进制数字相对应的宽窄条纹（或条纹与间隙）来表示某个数字或字符。这是它易于为计算机识别的原因。[28]
将条形码按编码规则（不同码制的条形码，编码规则有所不同）排列后，即可印刷在纸张或其他载体上，构成一幅幅包含不同信息的条形码标签。当扫描阅读器（如激光扫描器或手持光笔）对标签扫描时，由条纹，间隔所编码的二进制数据可由扫描阅读器提取出来，并利用印刷条纹和载体基色之间的反差（如黑色条纹吸收光线，而白色条纹间隔则反射光线）以及条纹间隔的时间响应差异进行阅读识别。这时由发射器、检测器和透镜组成的扫描阅读器通过发射器发出的扫描光束扫描到条纹间隔时，与发射器同步工作的检测器接收的是强光，经过检测器内部的光电转换装置进行转换即产生一个高输出电流，而当扫描到条纹时，检测器接收到的是弱光，则产生一个低输出电流，因而就能使阅读出相应的数字及字符，获得有用的数据及信息。[28]
识别原理
要将按照一定规则编译出来的条形码转换成有意义的信息，需要经历扫描和译码两个过程。物体的颜色是由其反射光的类型决定的，白色物体能反射各种波长的可见光，黑色物体则吸收各种波长的可见光，所以当条形码扫描器光源发出的光在条形码上反射后，反射光照射到条码扫描器内部的光电转换器上，光电转换器根据强弱不同的反射光信号，转换成相应的电信号。根据原理的差异，扫描器可以分为光笔、CCD、激光三种。[4]
电信号输出到条码扫描器的放大电路增强信号之后，再送到整形电路将模拟信号转换成数字信号。白条、黑条的宽度不同，相应的电信号持续时间长短也不同。然后译码器通过测量脉冲数字电信号0、1的数目来判别条和空的数目。[4]
通过测量0、1信号持续的时间来判别条和空的宽度。此时所得到的数据仍然是杂乱无章的，要知道条形码所包含的信息，则需根据对应的编码规则（例如：EAN-8码），将条形符号换成相应的数字、字符信息。最后，由计算机系统进行数据处理与管理，物品的详细信息便被识别了。[4]
条形码的扫描
不论是采取何种规则印制的条形码，都由静区、起始字符、数据字符与终止字符组成。有些条码在数据字符与终止字符之间还有校验字符。[4]
静区：静区也叫空白区，分为左空白区和右空白区，左空白区是让扫描设备做好扫描准备，右空白区是保证扫描设备正确识别条码的结束标记。为了防止左右空白区（静区）在印刷排版时被无意占用，可在空白区加印一个符号（左侧没有数字时印<；号，右侧没有数字时加印>；号），这个符号就叫静区标记。主要作用就是防止静区宽度不足。只要静区宽度能保证，有没有这个符号都不影响条码的识别。[4]
起始字符：第一位字符，具有特殊结构，当扫描器读取到该字符时，便开始正式读取代码了。[4]
数据字符：数据字符是位于条码中间的条、空结构，它包含条码所表达的特定信息，[29]是条形码的主要内容。[4]
校验字符：检验读取到的数据是否正确。不同编码规则可能会有不同的校验规则。[4]
终止字符：最后一位字符，一样具有特殊结构，用于告知代码扫描完毕，同时还起到进行校验计算的作用。[4]
UPC码
UPC码是一种长度固定的连续型数字式码制，其字符集为数字0~9。它采用4种元素宽度，每个条或空是1、2、3或4倍单位元素宽度。UPC码有两种类型，即标准的UPC-A码和缩短的UPC-E码。[2][3]
EAN码
EAN码是长度固定、连续型的数字式码制，其字符集是数字0~9EAN码采用4种元素宽度，每个条或空是1、2、3或4倍单位元素宽度。EAN码与UPC码兼容，具有相同的符号体系。EAN码的字符编号结构与UPC码相同。EAN码有标准版（EAN-13）和缩短版（EAN-8）两种。中国的通用商品条形码与其等效。[2][3]
交叉25码
交叉25码是一种长度可变的连续型自校验数字式码制，其字符集为数字0~9。它采用两种元素宽度，每个条和空是宽或窄元素。编码字符个数为偶数，所有奇数位置上的数据以条编码，偶数位置上的数据以空编码。如果为奇数个数据编码，则在数据前补一位0，以使数据为偶数个数位。[2][3]
39码
39码是第一个可表示数字和字母的码制，是长度可变化的离散型自校验字母数字式码制。其字符集为数字0~9、26个大写字母和7个特殊字符，共43个字符，其中“*”仅作为起始符和终止符。每个字符由9个元素组成，其中有5个条（2个宽条，3个窄条）和4个空（1个宽空，3个空），是一种离散码。39码具有编码规则简单、误码率低、所能表示的字符个数多等特点，广泛应用于工业、图书以及票证等。[2][3]
库德巴码
库德巴码是一种长度可变的连续型自校验数字式码制。其字符集为数字0~9、“abcd”4个字母和6个特殊字符，其中“abcd”仅作为起始符和终止符，并可任意组合。其主要用于医疗卫生、图书情报、物资等领域的自动识别。[2][3]
128码
128码是一种长度可变的连续型自校验数字式码制。它采用4种元素宽度，每个字符有3个条和3个空，共11个单元元素宽度，又称（11，3）码。128码的符号结构包括左侧空白区、起始字符、表示数据和特殊符号的一个或多个符号字符、符号校验符终止符、右侧空白区。128码有3种含义不同的字符集A、B、C，使用这3个交替的字符集可将128个ASCI码编码。128码与39码有很多相似处，都广泛运用在企业内部管理、生产流程、物流控制系统方面。其不同之处在于128码比39码能表现更多的字符，单位长度里的编码密度更高。[2][3]
93码
93码是一种长度可变的连续型字母数字式码制。其字符集为数字0~9、26个大写字母和7个特殊字符（“-”“。”“Space”“/”“＋”“%”“$”）以及4个控制字符，每个字符有3个条和3个空，共9个元素宽度。93码与39码具有相同的字符集，但密度要比39码高，所以在面积不足的情况下，可以用93码代替39码。[2][3]
Matrix25码
Matrix25码只能表示数字0~9。当采用Matrix 25码的编码规范而采用交叉25码的起始符和终止符时，生成的条形码就是中国邮政码。[2][3]
Industrial25码
Industrial25码只能表示数字，有两种单元宽度。每个条形码字符由5个条组成，其中两个宽条，其余为窄条。这种条形码的空不表示信息，只用来分隔条，一般取与窄条相同的宽度。[2][3]
一维条形码
一维条形码自问世以来，很快得到普及。按照应用范围，一维条形码可分为商品条形码和流通条形码。商品条形码包括EAN码和UPC码，流通条形码包括128码、39码、库德巴码等。由于一维条形码的信息容量很小，如商品条形码仅能容纳13位的阿拉伯数字，描述商品所需的更多信息只能依赖计算机数据库的支持。一维条形码系统需要预先建立数据库，因此，一维条形码的应用范围受到一定的限制。[2]
举例说明 符号学 连续或离散 用途Codabar 离散旧格式在图书馆、血库以及空运单上使用参考文献[30]
二维条形码
在水平和垂直方向的二维空间存储信息的条形码，称为二维条形码。二维条形码除具有一维条形码的优点外，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。二维条形码也有许多不同的编码方法（或称为码制），通常可分为三种类型：堆叠式二维码，是在一维条形码编码原理的基础上，将多个一维码在纵向堆叠而产生，[2]典型的码制如PDF417、Ultracode等；[31]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；邮政码，是通过不同长度的条进行编码，主要用于邮件编码，如Postnet、BPO4-State。[2]
二维码可以储存各种信息，主要包括网址、名片、文本信息、特定代码。根据信息的应用方式，又可以分为：线上应用，如网址和特定代码，更多的是线上应用；离线应用，如文本信息和名片，更多的是线下应用。[2]
举例说明 符号学 连续或离散 用途PDF417连续[32]证件、卡片、报表、档案、照片等大容量、高保密、高可靠性信息自动存储、携带并可用机器自动识读及网络化管理[33]
多维条形码
多维条形码主要为二维条形码，为了提高条形码符号的信息密度，二维以上的多维条形码技术成为未来研究和发展的方向。[2]典型的多维条形码包括Code16K、Code49等。[34]
举例说明 符号学 连续或离散 用途Code16K连续工业特定标志、信息追加等参考文献[35]
优越性
可靠性强：条形码的读取准确率远远超过人工记录，平均每15000个字符才会出现一个错误。[29]
效率高：条形码的读取速度很快，相当于每秒40个字符。[29]
成本低：与其它自动化识别技术相比较，条形码技术仅仅需要一小张贴纸和相对构造简单的光学扫描仪，成本相当低廉。[29]
易于制作：条形码的编写很简单，制作也仅仅需要印刷，被称作为“可印刷的计算机语言”。[29]
易于操作：条形码识别设备的构造简单，使用方便。[29]
灵活实用：条形码符号可以手工键盘输入，也可以和有关设备组成识别系统实现自动化识别，还可和其他控制设备联系起来实现整个系统的自动化管理。[29]
局限性
识别信息相对繁琐：条形码依靠被动式的手工读取方式，工作人员需要手持读取设备对准标的一个一个地扫描，且条形码扫描机必须在近距离而且没有物体阻挡的情况下，才可以辨读条形码。[36]
信息量相对较小：条形码只能记载着产品简单的背景，例如生产商和品项名称。一维条形码的容量是50Bytes，二维条形码最大的容量也只有2000~3000字符。更重要的是全世界每年生产超过5亿种商品，而全球通用的商品条形码，由十二位排列出来的条形码号码已经快要用光了。[36]
一次性：条形码印刷上去之后就无法更改，因而它永远是一次性的，不可改变的。[36]
易碎：传统条形码的载体是纸张，因此条形码属于易碎标签，由于物理、化学的原因很容易退色、被撕毁。[36]
编码方法
条形码的编码方法有两种，分别是宽度调解法和色度调解法。[29]
宽度调节法
宽度调节编码法是指条形码符号有宽窄的条单元和空单元以及字符符号间隔组成，宽的条单元和空单元逻辑上表示1，窄的条单元和空单元逻辑上是0，宽的条空单元和窄的条空单元可称为4种编码元素。code-11码、code-B码、code39码、2/5code码等均采用宽度调节编码法。[29]
色度调节法
色度调节编码法是指条形码符号是利用条和空的反差来标识的，条逻辑上表示1，而空逻辑上表示0。把1和0的条空称为基本元素宽度或基本元素编码宽度，连续的1、0则可有2倍宽、3倍宽、4倍宽等。所以此编码法可称为多种编码元素方式，如ENA\UPC码采用8种编码元素。[29]
条形码标准
为了便于物品跨国家和地区流通，适应物品现代化管理的需要，必须制定统一的条形码标准，这类标准一般由各国的编码机构负责制定。[37][38]
| 相关标准 | 概述 | 划分 | 概述 |
|---|---|---|---|
| 尺寸标准 | 商品条形码的编码遵循唯一性原则，以保证商品条形码在全世界范围内不重复，即一个商品项目只能有一个代码，或者说一个代码只能标识一种商品项目。不同规格、不同包装、不同品种、不同价格、不同颜色的商品只能使用不同的商品代码[注1][39] | EAN码符号的尺寸标准 | EAN-13码、EAN-8码符号的标准单位元素宽度为0.33mm。根据实际情况的要求不同，EAN码符号的单位元素宽度可适当地放大或缩小，其放大系数[注2]可在0.8~2.0范围内[37][38] |
| UPC码符号的尺寸标准 | UPC-A码、UPC-E码符号的标准单位元素宽度为0.33mm。UPC码符号的单位元素宽度也可适当地放大或缩小，其放大系数的范围为0.8~2.0[37][38] | ||
| 39码符号的尺寸标准 | 横向尺寸：39码符号的最小窄元素标定宽度为0.191mm，如果符号印刷在瓦楞纸板上，则最小窄元素的标定宽度为1.016mm。宽元素与窄元素的标定宽度小于0.508mm，则宽度比应大于2.2：1。39码位空的标定宽度可以是窄元素标定宽度的1~3倍，或选用1.524mm；[37][38] 纵向尺寸：39码符号的高度是可变的。对于接触式扫描条形码符号的最小高度为6.4mm，也可以选择为条形码符号长度的15%；对于非接触式扫描，而且条形码符号印刷在运输包装上，条形码符号的最小高度应为20.3mm，也可以选择为条形码符号长度的25%[37][38] | ||
| 库德巴码符号的尺寸标准 | 横向尺寸：在给定的尺寸上，库德巴码可适当地放大，以适应分辨率低于0.18mm扫描器和较大印刷误差的要求，库德巴码位空的档定宽度尖小于或等于1.270mm；[37][38] 纵向尺寸：库德巴码符号的高度是可变的。对于接触式扫描，条形码符号的最小高度应为6.4mm，也可选择为条形码符号长度的15%；对于非接触式扫描，而且条形码符号印在运输包装上，条形码符号的最小高度应为20.3mm，也可选择为条形码符号长度的25%[37][38] | ||
| 使用标准 | 条形码使用的标准是根据某一行业的具体特点而制定的，而且所制定的使用标准易于实现。条形码的使用标准主要包括两个方面：一是在某一行业中采用何种码制，二是条形码符号的标识位置。此外，它还规定了符号排列方向、标签格式、数据内容的具体使用细则以及可读的数据字符的标识方法[37][38] | 条形码码制的选择 | 条形码码制主要是根据条形码符号所代表的数据结构和所能编码的数据类型进行选择的。数据结构应是本行业中最普遍采用的形式，而数据类型应包括行业的全部数据信息[注3][37][38] |
| 条形码符号的标识位置 | 行业的不同、物品形状的不同决定了条形码符号的标识位置。[注4]无论物品形状如何，条形码符号所在面的选择一般应遵守如下规则：首先选择物品的底面；其次选择物品的背面：再其次选择物品的侧面；若以上各面都不能选用，则可选用其他面，或采用悬挂标签；具有提手的物品，条形码符号应位于提手侧面的左下角；条形码符号不可选在弯曲、隔断、转角的位置上[37][38] | ||
| 印刷质量标准 | 条形码的印刷质量标准包括三个方面：宽度公差；污点、孔隙及边缘粗糙度；反射率和对比度。印刷质量标准是以标准条形码编码规则和印制技术为主要内容所制定的[37][38] | 宽度公差 | 条形码的宽度公差主要有三种：条、空宽度公差，相似边缘距离公差，字符宽度公差。宽度公差描述了条形码的条、空宽度在印刷过程中要控制的一个允许的误差范围。如果超出了这些允许范围，条形码阅读器的首读率将会降低、误码率将会增加。一般情况下，宽度公差是单位元素宽度X的函数。在两种元素宽度的码制中，宽度公差也随N值的不同而不同[37][38] |
| 污点、孔隙和边缘粗糙度 | 在条形三符号的印刷过程中，由于某种原因，有时在条形三符号的空中粘有墨而形成污点，或由于条中着墨不匀而产生孔隙。条形码符号允许有污点和孔隙，只要它们能满足污点或孔隙不超过直径为0.8圆域的25%、污点或孔隙不完全覆盖直径为0.4X的圆域条件即可[37][38] | ||
| 反射率和对比度 | 大部分条形码符号都定义了两个光学参数：背景反射率和对比度。背景反射率反映了条形码符号中空的反射率，其最小值为50%。对比度值间接定义了条件和空反射率的比率，其值应控制在75%以上[37][38] | ||
| 色彩设计 | 条形码扫描器是根据条形码的条纹和空白之间的色彩明度反差的不同来识别条形码符号的； 条形码的颜色搭配是指条形码的条和空分别采用伺种颜色组成一个完整条形码的问题； 当商品包装颜色与条形码颜色的选择发生冲突时，为了保证识读，应将条形码的区域处理成空白底，专印条形码；遇有透明包装纸时，条形码的空白区域内应加印白色底色或浅色底色，以增强反差系数[39] | —— | —— |
| 位置安排 | 条形码的位置安排一般遵循如下原则： ①位置相对统一，便于扫描； ②条形码的印刷位置必须设计在各种扫描器都能读取得到的地方； ③根据不同包装形式选择商品条形码的摆放位置。一般来说，条形码印刷的位置应设计在物品的下部或包装物的自然底部。如果是瓶类罐类容器，应放在瓶贴的右下角或罐体的下部；包装盒、方型物或用包装纸包裹有自然平底面的，应设置在底部； ④图书上的条形码通常情况下应安排在靠订口一边，其印制优选位置为封底（或护封与之对应位置）的右下角； ⑤条形码须与包装边缘、重叠处、皱褶处5mm或弯角地方至少距离5mm，以避免条形码受到磨损、遮盖或随包装变形，导致扫描识读时出现问题[注5][39] | —— | —— |
| 左右空白区 | 扫描器扫描条形码时，要有一定宽度的低电平复位信号，判断扫描条形码的开始和结束，因此左右空白区要依照胶片的四个角标所示留够尺寸，否则条形码将难以甚至不能被识读[39] | —— | —— |
| 印刷材料选择 | 条形码大多印刷在包装材料上，常用的包装材料均可作为印制条形码的材料。在制作材料的选择中，首先应注意考虑材料的反射特性。应尽量避免选择反光或镜面式的材料；在透明材料（如塑料、玻璃等）上印制条形码符号时，不能只印条的颜色，而未印底色（空的颜色）； 另外，选择材料时，应从保证印刷尺寸精度方面考虑，选用受力或受温度影响后，尺寸稳定性强，着色牢度高、油墨扩散适中，平滑度好的材料。如承印材料不能达到条形码的要求，则应考虑采用吊牌、不干胶贴纸等形式[39] | —— | —— |
相关参数
密度：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，mil为千分之一英寸）。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。[40]
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。[40]
对比度（PSC）：对比度是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。相关公式为。式中，RL代表条的反射率；RD代表空的反射率。[40]
最低反射率（Rmin）：最低反射率是扫描反射率曲线上最低的反射率，实际上就是被测条码符号条的最低反射率。最低反射率应不大于最高反射率的一半（即Rmin≤0.5Rmax）。[41]
最高反射率（Rmax）：扫描反射率曲线上最高的反射率值。[42]
符号反差（SC）：符号反差是扫描反射率曲线的最高反射率与最低反射率之差，即SC=Rmax－Rmin。符号反差反映了条码符号条、空颜色搭配或承印材料及油墨的反射率是否满足要求。符号反差大，说明条、空颜色搭配合适或承印材料及油墨的反射率满足要求；符号反差小，则应在条、空颜色搭配，承印材料及油墨等方面找原因。[41]
总阈值（global threshold，GT）：用以在扫描反射率曲线上区分条、空的一个标准反射率值。扫描反射率曲线在总阈值线上方所包的那些区域，即空；在总阈值线下方所包的那些区域，即条。GT=（Rmax+Rmix）/2或GT=Rmix+SC/2。[42]
条反射率（Rb）：扫描反射率曲线上某条的最低反射率值。[42]
空反射率（Rs）：扫描反射率曲线上某空的最高反射率值。[42]
单元（element）：泛指条码符号中的条或空。[42]
单元边缘（element edge）：扫描反射率曲线上过毗邻单元（包括空白区）的空反射率（Rs）和条反射率（Rb）中间值（即Rs+Rb）/2）对应的点的位置。[42]
边缘判定（edge determination）：按单元边缘的定义判定扫描反射率曲线上的单元边缘。如果两毗邻单元之间有多于一个代表单元边缘的点存在，或有边缘丢失，则该扫描反射率曲线为不合格。空白区和字符间隔视为空。[42]
边缘反差（EC）：毗邻单元（包括空白区）的空反射率和条反射率之差。[42]
最小边缘反差（ECmin）：边缘反差（EC）是扫描反射率曲线上相邻单元的空反射率与条反射率之差。最小边缘反差（ECmin）是所有边缘反差中的最小的一个。最小边缘反差反映了条码符号局部的反差情况。如果符号反差不小，但ECmin小，一般是由于窄空的宽度偏小、油墨扩散造成的窄空处反射率偏低；或者是窄条的宽度偏小、油墨不足造成的窄条处反射率偏高；或局部条反射率偏高、空反射率偏低。边缘反差太小会影响扫描识读过程中对条、空的辨别。[41]
调制比（MOD）：调制比是最小边缘反差（ECmin）与符号反差（SC）的比，即MOD=ECmin/SC。它反映了最小边缘反差与符号反差在幅度上的对比。一般来说，符号反差大，最小边缘反差就要相应大些，否则调制比偏小，将使扫描识读过程中对条、空的辨别发生困难。[41]
单元反射率不均匀性（ERN）：某一单元中最高峰反射率与最低谷反射率的差。[42]
缺陷度（defects）：缺陷度是最大单元反射率非均匀度（ERNmax）与符号反差（SC）的比，即Defects=ERNmax/SC。单元反射率非均匀度（ERN）反映了条码符号上脱墨、污点等缺陷对条/空局部的反射率造成的影响。[41]
可译码性（decodability）：与适当的标准译码算法相关的条码符号印制精度的量度，即条码符号与标准译码算法有关的各个单元或单元组合尺寸的可用容差中，未被印制偏差占用的部分与该单元或单元组合尺寸的可用容差之比的最小值。[42]
扫描反射率曲线：沿扫描路径，反射率随线性距离变化的关系曲线。[42]
根据条形码的功能，其主要质量特性是它的可读性，即是用专门条形码阅读器解码的能力。在印刷过程中，常见的问题是条形码不可读，通常是因为条形码的一些特性不能满足规定的要求。一般情况下，条形码阅读器将条形码的对比度、最小边缘对比度、[注6]缺陷[注7]等特性分为A、B、C、D、E、F六级，如果“通过级别”设定为C（大部分情况用此等级），条形码阅读器将自动计算每次测量结果或几次测量结果的平均值（依仪器设定）而得出此条形码的级别，如果其中有一项得出来的值低于C级则总的测量结果将不能通过，说明条形码的印刷质量有问题。[45]
条形码验证器标准
条形码验证器标准由国际标准化组织（ISO）在ISO/IEC 15426-1（线性）或ISO/IEC 15426-2（二维）中定义。[46][47]国际条形码质量规范是ISO/IEC 15416（线性）和ISO/IEC 15415（二维）。[48][49]
物流
条形码所包含的信息数据，是物流系统中物流对象的简要说明，通过条码单元将大量信息集约起来，使信息的采集和录入电子化。依靠这个系统，构筑了物流信息系统的开端。在整个物流系统中，随时可通过条形码查调货物状态，在现代物流系统中，这是构筑EDI系统、供应链系统的重要组成部分，通过它可以随时掌握物流对象的位置状况和相关管理状况。此外，条形码是一种国际通用语言，通过对条形码的识别，可以进行国际物流沟通。通过条形码系统进行沟通，可省却在不同国家语言文字的转换问题，有力支持了物流的国际化。[5]
仓储管理
仓储管理中引入条形码技术，能对仓库的到货检验、入库、出库、调拨、移库移位、库存盘点等各个作业环节的数据进行自动化的数据采集，保证仓库管理各个作业环节数据输入的效率和准确性，确保企业及时准确地掌握库存的真实数据，合理保持和控制企业库存。通过科学的编码，还可方便地对物品的批次、保质期等进行管理。[6]
流通销售
条形码技术应用最广泛、最为人们熟悉的是通用商品流通销售领域的POS（Pointof Sale）系统，也称为销售终端或扫描系统。北美、欧洲各国和日本普遍采用POS系统，其普及率已达95%以上。POS系统是利用现金收款机做为终端机与主计算机相联，并借助于光电识读设备为计算机录入信息。当带有条形码符号的商品通过结算台扫描时，商品条形码所表示的信息被录入到计算机中，计算机从数据库文件查询到该商品的名称、价格等，并经过数据处理，打印出收据。POS系统的建立，可使商家及时地了解经营情况，能减少库存，降低成本，提高效益。制造商则可以从POS系统中及时获得商品及市场信息，及时调整生产结构，提高产品竞争力。[6]
支付
条形码的支付功能具有简便、便捷和低成本的特点。首先，用户只需在支持条形码的地方轻松刷码即可完成交易，省去了繁琐的支付步骤。其次，条形码支付非常便捷，商家无需承担高成本的货到付款等支付方式，而消费者可以随时随地进行支付，提高了支付的灵活性。最后，条形码支付成本较低，技术成熟且移动设备普及，使得支付过程更加经济高效。[50]
导航
条形码具有便捷的导航功能。通过扫描书刊、报纸或宣传品上的导航条形码，用户可以在手机上看到目的地的导航地图，从而更轻松地找到陌生地点。此外，扫描路牌等交通设施上的条形码也能将本地位置导航地图显示在手机上，帮助用户确定当前位置以及附近各类场所的方位。这种条形码导航功能使得在未知区域的导航变得更加直观和方便。[51]
记录信息
条形码可以记录多种信息。条形码具有记录信息的多功能性，可用于包含个人资料、商品详细信息、折扣券和市场调研。它不仅记录了食品和饮料的营养信息，方便用户参考是否适合食用，还可印在户外广告、促销人员服装等上，供人们扫描获取产品信息，实现厂商的推广目的。此外，条形码还包含商品信息和消费者评价，方便用户获取购物前所需的信息。用户通过扫描条形码还能留下对商品的评价，供其他消费者参考。[51]
多功能覆隐条形码
多功能覆隐条形码是利用红外油墨的光学特性来进行防伪的，平时用肉眼看上去是黑色的油墨，但在900nm红外光照射下油墨呈反射状态，这种技术称为隐形条形码自动识别防伪系统。[52]
金属条形码
金属条形码能耐酸、碱和盐的腐蚀、可耐高低温（－40~200℃），可抗风、雨、雪的侵蚀和日晒，寿命可长达15~20年，是能在户外环境下长期使用的薄韧型条形码。金属条形码的制作技术是垄断性专利技术，技术难度高，难于仿造。使用金属条形码不仅可以实现具有普通条形码的一切管理功能，而且可满足保密性能，达到防伪目的。[52]
相关工具
| 工具 | 概述 | 示例 |
|---|---|---|
| 光笔扫描器 | 在阅读条形码时需将光笔按一定速度和斜度（一般是30°）划过条形码，需要用户有一定的经验 |  |
| 手持式条形码扫描器 | 手持式条形码扫描器即手持终端（，在快件收寄、分拣和投递等过程中，用于扫描快件条形码进行相关处理的一种便携设备 |  |
| 小滚筒式条形码扫描器 | 小滚筒式条形码扫描器是手持式条形码扫描器和平台式条形码扫描器的中间产品，它是将条形码扫描器的镜头固定，通过镜头来扫描 |  |
| 平台式条形码扫描器 | 平台式条形码扫描器又称平板式条形码扫描器、台式条形码扫描器，只要把条形码扫描器的上盖打开，不管是书本、报纸、杂志、照片底片都可以放上去扫描 |  |
| 手机条形码扫描器 | 手机条形码扫描器能扫描条形码到各款智能手机，并与之成为一体，使得手机变身数据采集器 |  |
| 参考文献[53] | ||
人体条形码
2012年5月末，美国一名科幻小说家提出怀孕期间向婴儿植入“人体条形码”的想法，因为这样做可迅速获得个体信息，且价格便宜，故赢得不少人支持。美国科技公司BIOPTid已取得专利，研制人体条形码。但此举遭到反对，被指会剥夺私隐权。[54]
小说家穆恩指出，现在所用监察和识别身份的工具，如摄影机及DNA测试，既慢且昂贵，而若在每人出生时植入条形码便会简单方便很多。美国公民自由联盟（ACLU）高级政策分析师指出，届时人们身在何处均会被纪录，因而不敢做任何事。[54]
赞成者表示，条形码有助于父母或看护者留意小孩及老人的行踪，也更易获得医疗记录。反对者则提出计算机系统易被黑客入侵，“人体条形码”也是如此。[54]
在人体条形码未制成之前，美国政府已不断研发一系列工具追踪民众。2002年，美国食品及药物管理局（FDA）认可将VeriChip芯片植入人体，但前年因私隐和安全问题而停止实施。另外，当局自2006年起已对护照采用无线射频辨识（RFID）技术，储存所有数据及持有人的电子相片。[54]
建筑条形码
在建筑方面，临港集团在临港新城的物流产业园区建设了两栋建筑面积总共为18300平方米的工业厂房；其后又在二期兴建了六栋这一建筑类型的厂房，总面积为28000平方米，这些厂房被称为"条形码厂房"。该建筑外立面形式采用类似条形码的黑色竖条——一种由平行线和宽度不同的空白组成的光电可读的标签系统，并将门、窗和通风口结合在其中。外立面的“条形码”元素与简洁而经济的立面白色墙体形成了鲜明对比。[55]
相关评价
“条形码中包含的‘666’隐形码是《圣经》中魔鬼的标记[注8]。”——玛丽·斯图尔特·瑞弗所著《新货币制度666》[56]
“官方和商业条形码都是在向人们昭告，人类在受魔鬼的控制[注9]。”——索洛格[56]
“条码技术是最适合普遍应用于追溯系统解决方案的一种技术之一。”——斯蒂尔（Steele）、托利（Toyryl）等[57]
“我认为条码是一个优秀的管理系统，准确有效。简化了销售备忘的进入程序。现在我们能在任何需要的时候寻找每幅图片的线索。”——马克·安托曼[58]
“除非你每日有大量图片进出，否则使用条码系统是浪费时间的事。以前我花了很多精力在管理图片上，但证明并不值得。摄影师应该注意节约，不要入不敷出。”——吉姆·匹克瑞尔[58]
“也许买家还给你的包装是正确的，但（扫描条形码后显示的）里面的照片不对，那该怎么办？所以还是亲眼看一下照片比较保险。”——杰夫·库克[58]
“条码对大画幅摄影师可能更有用。”——野生动物摄影师沙伦·克恩[58]
发展趋势
动态数据编码
条形码长期以来一直是信息的静态载体——固定的数字或字母数字字符的字符串。然而，未来预示着动态数据编码。设想一个根据上下文适应的条形码。例如，在智能包装方面，食品产品的条形码可以动态更新，以根据用户的饮食偏好显示营养信息、过敏原甚至食谱建议。动态数据编码的关键在于将条形码与实时数据库和云服务集成。随着物联网（IoT）设备的激增，条形码将与这些网络进行通信，按需获取相关数据。[59]
环保条形码
传统上印在纸质或塑料标签上的条形码会产生浪费。[59]
可食用条形码：即使用激光技术直接在水果皮上刻上条形码。消费者可以扫描它来获取产地详情、新鲜度和农药使用情况。[59]
生物可降解墨水：研究人员正在探索由藻类或其他天然来源制成的墨水。这些墨水可以直接打印在产品上，减少了单独标签的需求。[59]
虚拟条形码：增强现实（AR）将虚拟条形码叠加到物理对象上。[59]
区块链集成
未来条形码将会与区块链相结合，区块链的去中心化账本确保了透明度和可追溯性。[59]
供应链追踪：即每个产品的条形码都成为区块链中的一个节点，记录其从制造商到消费者的整个旅程。[59]
真实性验证：奢侈品牌使用与区块链关联的条形码来验证产品的真实性。[59]
个性化体验
未来条形码不仅再是标识符，而是个性化交互的媒介。[59]
忠诚度计划：零售商使用条形码来跟踪客户的购买记录。当扫描一个产品时，人们会通过短信收到个性化的折扣券。[59]
活动门票：活动门票上的动态二维码将引导人们访问个性化内容——艺术家的简介、后台通行证或独家商品优惠。[59]
参考资料 59
- 参考 1
- 参考 2
- 参考 3
- 参考 4
- 参考 5
- 参考 6
- 参考 7
- 参考 8
- 参考 9
- 参考 10
- 参考 11
- 参考 12
- 参考 13
- 参考 14
- 参考 15
- 参考 16
- 参考 17
- 参考 18
- 参考 19
- 参考 20
- 参考 21
- 参考 22
- 参考 23
- 参考 24
- 参考 25
- 参考 26
- 参考 27
- 参考 28
- 参考 29
- 参考 30
- 参考 31
- 参考 32
- 参考 33
- 参考 34
- 参考 35
- 参考 36
- 参考 37
- 参考 38
- 参考 39
- 参考 40
- 商品条码的检验方法 — 条码技术与应用(高职高专分册)
- 条码符号的检测技术标准 — 条码技术与应用(高职高专分册)
- 参考 43
- 参考 44
- 参考 45
- ISO/IEC 15426-2:2015 — iso
- ISO/IEC 15426-1:2006 — iso
- ISO/IEC 15415:2011 — iso
- ISO/IEC 15416 — iso
- 参考 50
- 参考 51
- 参考 52
- 参考 53
- “人体条形码”可速获个体信息 涉嫌侵犯隐私 — 中国日报网
- 参考 55
- 参考 56
- 参考 57
- 参考 58
- Barcode trends and forecasts Navigating the Future: Barcode Trends for 2024 and Beyond — fastercapital
注释
- 商品条形码的标准尺寸是37.29mm×26.26mm，遇有特殊情况时，可作适当的缩放，其缩放倍率规定为：0.8、0.85、0.90、0.95、1.00、1.05、1.10、1.15、1.20、1.25、1.30、1.35、1.40、1.50、1.60、1.70、1.80、1.90、2.00。当印刷面积允许时，应选择1.0倍率以上的条形码，以满足识读要求。尺寸越小的条形码，印刷精度要求越高，当印刷精度不能满足要求时，易造成条形码识读困难。另外，可采用减缩条形码高度的办法缩小条形码，其高度的截取必须慎重，通用商品条形码高度尺寸的减少，最多不得超过原标准高度的三分之一，否则会影响条形码扫描器的扫描效果 [39]
- 标定单位元素宽度与标准单位元素宽度之比[37][38]
- 例如，图书馆采用条形码，若馆藏书小于百万册时，至少应选择能代表6位数据的条形码符号。如果要求符号占用的空间小，则可选用交叉25码；若想用字母表示图书的分类标志、则可选用39码 [37][38]
- 在工业生产领域中，条形码符号多标识在物品包装箱四个侧面的右下角；在商品流通领域中，条形码符号均位于符号所在面的左下角。 [37][38]
- 条形码应避免选择的位置：①会使条形码符号变形或受到其他损害的地方；②有穿孔、冲切口、开口、装订钉、接缝、折叠、折边、交叠、隆起、褶皱等其他图文和纹理粗糙的地方；③转角处或表面曲率过大的地方；④可能会被包装的折边或悬垂物遮盖的地方[39]
- 条码空透射率和邻近的条透射率间的最小差。[43]
- 缺陷指的是脱墨及污点，缺陷度就是元素内反射率的偏差和符号对比度的比值。其中符号对比度是扫描条码符号的最大和最小反射率的差为符号的对比度。[44]
- 条形码被一些人想象成了某个星球的政府或者魔鬼用来控制人类的标记。在他们看来，“666”“这个野兽的数字”隐藏在条形编码中，整个条码系统是由魔鬼所设计，它已渗透到毫无防备的广大市民的心中。[56]
- 有“神谕者”之称的索洛格是另外一个鼓吹“条形码阴谋论”的人。他拒绝自己的书被打上条形码。最有讽刺意义的是，由于他们坚信条码系统阴谋，因此他们出版的书籍和其他产品上都不打条形码，因此也永远卖不出去。[56]