Штриховий код

Рейки, кожен з міткою-штриховим кодом, для будівництва трамвайної лінії в м. Віторія-Гастейс

Штриховий код (штрих-код [1] [2]) - графічна інформація, що наноситься на поверхню виробів, що представляє можливість зчитування її технічними засобами - послідовність чорних і білих смуг або інших геометричних фігур.


1. Історія винаходу

У 1948 Бернард Сільвер (Bernard Silver) (1924-1962), аспірант Інституту Технології Університету Дрекселя (Drexel University) у Філадельфії (штат Пенсільванія, США), почув, як президент місцевої продовольчої мережі просив одного з деканів розробити систему, автоматично прочитує інформацію про продукт при його контролі. Сільвер розповів про це друзям - Норману Джозефу Вудланда (Norman Joseph Woodland) (1921-2012) і Джордін Джохенсону (Jordin Johanson). Утрьох вони почали досліджувати різні системи маркування. Їх перша працююча система використовувала ультрафіолетові чорнило, але вони були досить дорогі, а крім того, з часом зникали.

Переконаний в тому, що система реалізувати, Вудланд покинув Філадельфію і перебрався до Флориди в апартаменти свого батька для продовження роботи. Його наступне натхнення несподівано дала Азбука Морзе - він сформував свій перший штриховий код з піску на березі. Як він сам сказав: "Я тільки розширив крапки і тире вниз і зробив з них вузькі і широкі лінії". Щоб прочитати штрихи, він пристосував технологію саундтрек (звукової доріжки), а саме оптичний саундтрек, використовувану для запису звуку в кінофільмах. 20 жовтня 1949 Вудланд і Сільвер подали заявку на винахід. В результаті ними було отримано патент США № 2612994, виданий 7 жовтня 1952.

У 1951 Вудланд і Сільвер спробували зацікавити компанію IBM в розвитку їх системи. Компанія, визнавши реалізованість і привабливість ідеї, відмовилася від її реалізації. IBM порахувала, що обробка получающейся інформації зажадає складного обладнання, і що його розробку вона зможе провести за наявності вільного часу в майбутньому.

У 1952 Вудланд і Сільвер продали патент компанії Філко (Philco - надалі відома як Helios Electric Company). У тому ж самому році Філко перепродала патент компанії RCA.


2. Способи кодування інформації

2.1. Лінійні

Лінійний штрихкод

Лінійними (звичайними) називаються штрихкоди, що читаються в одному напрямку (по горизонталі). Найбільш поширені лінійні символіки : EAN (EAN-8 складається з 8 цифр, EAN-13 - використовуються 13 цифр), UPC (UPC-A, UPC-E), Code56, Code128 (UPC / EAN-128), Codabar, "Interleaved 2 of 5 ". Лінійні символіки дозволяють кодувати невеликий об'єм інформації (до 20-30 символів, зазвичай цифр).


2.2. Двомірні

Приклад коду Data Matrix, що кодує текст: "Wikipedia, the free encyclopedia"
Двовимірний штрихкод на медичному рецепті

Двомірні символіки були розроблені для кодування великого обсягу інформації. Розшифровка такого коду проводиться у двох вимірах (по горизонталі і по вертикалі).

Двомірні коди підрозділяються на багаторівневі (stacked) і матричні (matrix). Багаторівневі штрихкоди з'явилися історично раніше, і являють собою поставлені один на одного кілька звичайних лінійних кодів. Матричні ж коди більш щільно упаковують інформаційні елементи по вертикалі.

В даний час розроблено безліч двовимірних штрихкодів, застосовуваних з тієї чи іншої широтою поширення. (Таблиця Порівняння характеристик штрихкодів) Ось деякі коди:


2.2.1. Приклади співвідношення розмірів символів двомірного штрихкоду та ємності коду

Шарів з даними Розмір символу Байт
1 15x15 7
4 27x27 53
7 45x45 145
11 61x61 298
15 79x79 502
20 101x101 824
26 125x125 1314
32 151x151 1914

2.3. Радіомітки

Хоча радіомітки RFID вже не мають прямого відношення до штрихового кодування, вони є логічним продовженням системи ідентифікації. Іноді на радіомітки наноситься і штриховий код.

3. Практичне застосування

3.1. Торгівля

Історично склалося так, що в торгівлі найбільш часто використовується код EAN / UPC. Спочатку була розроблена американська система UPC, що містить в собі для кодування товару 13 цифр, і вона знайшла таку популярність, що на неї звернули увагу і Європейські країни. На жаль, весь діапазон цифр був зайнятий для кодування товарів США і Канади, а товари і фірми монопольно реєструвалися в США. Перед розробниками європейської кодування EAN-13 постала серйозна задача розширити діапазон кодів і зробити незалежну від США систему реєстрації, забезпечивши максимальну сумісність з кодуванням UPC, в результаті вирішення якої був знайдений спосіб кодування тринадцятий цифри, перша за рахунком (вона зазвичай вказується арабською цифрою ліворуч від штрихкоду) за допомогою 12 цифрових шаблонів, так само як і в UPC. При цьому в кодуванні EAN-13 вдалося зберегти сумісність, а UPC став підмножиною кодування EAN-13 з першою цифрою 0.

Таким чином:

  • кодування EAN-13 змогла стати незалежною від єдиного реєстратора;
  • для європейського товару не знадобилося вводити додаткових полів зі штрихкодом або другого поля з іншим штрихкодом;
  • штриховка американського товару не вимагала ніяких змін.

3.1.1. Логічна структура

Код EAN-13 з точки зору кодування товару умовно можна розділити на 5 зон:

  • Префікс національної організації GS1 (3 цифри);
  • Реєстраційний номер виробника товару (4-6 цифр);
  • Код товару (3-5 цифр);
  • Контрольне число (1 цифра);
  • Додаткове поле (необов'язкове штрихкодової поле, іноді там ставиться знак ">", "індикатор вільної зони").

Префікс національної організації. В цифровому позначенні штрихкоду перші три цифри (987, див. малюнок) - префікс GS1. Означають код регіонального представництва асоціації GS1 (реєстратора), в якій зареєструвався виробник продукції, і зовсім не означає країну походження (виготовлювача або продавця) продукту. Асоціація не забороняє реєстрацію підприємства у реєстратора іншої країни. Хоча більшість підприємств реєструється в представництві асоціації своєї країни, це зовсім не означає, що продукція виготовлена ​​саме в цій країні. Детальну інформацію про префіксах можна знайти на сайті російського представництва GS1. [3]

Окремо зарезервовані коди, що починаються з цифри "2" (префікси з 200 по 299). Це коди для внутрішнього використання підприємствами для власних цілей. Будь-яке підприємство будь-яких регіонів світу, а також приватні особи можуть використовувати їх як завгодно, на свій розсуд, але виключно в своїх внутрішніх цілях. Використання цих кодів за межами підприємства заборонено. Внутрішній зміст кодів, що починаються з 2, може підкорятися будь-якій логіці, яке встановило те чи інше підприємство для себе (звичайно це підприємства роздрібної торгівлі), і може містити ціну або вагу товару, або будь-які інші параметри. Особливо часто це кодування застосовується для вагового товару. Ці коди може використовувати будь-яке підприємство, причому, вони ніде спеціально не реєструються і ніяк не регулюються сторонніми організаціями.

Реєстраційний номер виробника товару. Друга логічна група цифр - це код підприємства виробника або продавця товару. Зазвичай він займає 4-6 цифр, тобто для кожного регіонального префікса може бути зареєстровано від десяти тисяч до мільйона підприємств. Довжина цього поля залежить від політики регіонального представництва. У ряді країн розмір цього поля залежить від рівня оплати членських внесків. Проблема пов'язана з тим, що якщо довжина цього поля більше, то можна зареєструвати більше підприємств, але при цьому кожному підприємству виділяється можливість регистрирования меншої кількості товару. Тобто, якщо код підприємства становить 6 цифр, то кожному підприємству виділяється простір для реєстрації 1000 одиниць товару. Раніше Російське представництво виділяло в якості коду підприємства 4 цифри, і тоді для кодування товару підприємство володіло можливістю реєстрації ста тисяч одиниць товару. У 2000-x році російське представництво прийняло рішення про виділення знову реєстрованим підприємствам 6 цифр під код підприємства та 3 цифр під код товару. Це було зумовлено тим, що більша частина підприємств випускає менш 1000 найменувань товару, і це було б більш розумним кроком до більш економного витрачання кодів.

Код товару. Раніше було сказано, що 3-5 залишилися цифр виділяється для кодування самого товару. І довжина цього поля залежить від політики реєстратора, тобто, в залежності від того, яку довжину коду підприємства вибрав реєстратор в якості базової. Тобто, від однієї до ста тисяч найменувань. Всупереч сформованій думці, цифровий код самого товару ніякого смислового навантаження не несе. Асоціація рекомендує послідовне присвоєння кодів по мірі випуску нового виду продукції без вкладення в цей код якої додаткової смислового навантаження. Тобто, це ні вага, ні колір, ні ціна, ні що б то не було ще - це всього лише порядковий номер товару, який комп'ютер терміналу магазину просто бере зі своєї комп'ютерної бази, де зберігається як найменування, так і ціна товару.

Слід зазначити, що код товару 999 або 99 999 ви навряд чи зустрінете на упаковках з продукцією, тому що цей код вказує на підприємство як таке. Власне кажучи, код цього специфічного товару в сукупності з іншими частинами коду ідентифікує унікальний код самого підприємства (Ідентифікаційний номер підприємства або GLN) з метою автоматизації і обміну документацією. Аналогічно і для його підрозділів можна побачити 998, 997, 996.

Контрольне число. Остання цифра контрольна, використовувана для перевірки правильності зчитування штрихів сканером.

Як комп'ютерний термінал розрізняє, де яка частина коду? Ніяк не розрізняє. Це і не потрібно. Для комп'ютера важливий унікальний код цілком, і саме цей код цілком прописується в базу даних торгового підприємства. Виняток можуть становити лише коди, що починаються з двійки, де підприємство може шифрувати свою власну логіку для товару.

Для кодування товару малої розмірності застосовується скорочений код EAN-8, в цьому коді відсутня інформація про виробника товару. Регіональний реєстратор послідовно присвоює товару порядковий номер у загальному для всіх просторі номерів за заявками, що надсилаються виробниками. Максимальна кількість цих кодів значно більше обмежена.


3.1.2. Розшифровка регіональної приналежності товару для лінійного штрихкоду

Крім того, є офіційний список префіксів GS1 [4] на інформаційному порталі російської національної організації [3]. Проте варто пам'ятати, що наявність коду країни на упаковці товару може не бути показником походження товару саме з цієї країни.

3.2. Логістика

  • Поштові відправлення
  • Одиниці зберігання
  • Частини для збірки

4. Цікаві факти

  • Першим товаром зі штрихкодом була жувальна гумка Wrigley's. Вона була продати 26 червня 1974 року у 8.01 ранку і зберігається в музеї Смітсонівського інституту [5].
  • Самі по собі, кодування EAN-13 та UPC не містять трьох шісток, вони містять три розділових знака, візуально схожі на кодове позначення числа 6 згідно загальному опису штрихового коду стандарту EAN-13/UPC-A. (Джерело: Bar-code fonts: Bear Rock Technologies Corp.) Слід зазначити, що в пам'ять мікроконтролера передається вся кодова комбінація, включаючи і розділові знаки, інакше стає неможливим визначити правильний напрямок прочитання послідовності. Комп'ютер розпізнає напрямок прочитання етикетки за допомогою контролю парності (parity check) [6]
  • Для шифровки 13 цифр використовується 12 штрихових груп цифр.
  • Штрихкод однаково розпізнається як у фотографічному позитиві, так і в негативі.
  • Знак "> "в кінці штрихкоду нічого не означає.
  • Теоретично можливо внесення 14-ї цифри.
  • Деякі книги мають код з префіксом країни, а не 978.
  • Деякі періодичні видання мають код з префіксом країни, а не 977.
  • Газета "Діловий Петербург" привласнювала своїх випусках коди, останні цифри якого збігалися з наскрізним порядковим номером газети. Таким чином, кожен випуск газети мав свій код, відмінний від інших випусків.
  • Деякі товари одночасно мають і код EAN, і код UPC.
  • Усі Укази Президента РФ мають штрихові коди, починаються вони на цифру 2 (у графічному форматі представлена ​​на сайті Президента РФ).

Примітки

  1. Правила російської мови. 79. Пишуться через дефіс - therules.ru / # q = через_дефіс
  2. "Штрихкод", згідно gramota.ru - gramota.ru / slovari / dic /? word = - & all = x
  3. 1 2 Prefix List - www.gs1.org/barcodes/support/prefix_list / / GS1
  4. Таблиця приналежності префіксів до регіональним представництвам GS1 - eancode.ru/content/view/3/5 /
  5. Alan Haberman, Who Ushered In the Bar Code, Dies at 81 - www.nytimes.com/2011/06/16/business/16haberman.html?_r=1&hp&gwh=7657EAA31B3069C9E728CC93FD2695E8. / / The New York Times, 15.06.2011
  6. CKHarmon. Lines of communucations. Bar code and data collection technology for 90s - www.konstantinovo.com/books/Biblio/Code_666/barcode.htm, Helmers Publishing, Inc. 1994, p.21.)