條碼或稱
條形碼(barcode)是將寬度不等的多個黑條和空白,按照一定的編碼規則排列,用以表達一組訊息的圖形識別元。常見的條碼是由反射率相差很大的黑條(簡稱條)和白條(簡稱空)排成的平行線圖案。條碼可以標出物品的生產國、製造廠家、商品名稱、生產日期、圖書分類號、郵件起止地點、類別、日期等訊息,因而在商品流通、圖書管理、郵政管理、銀行系統等許多領域都得到了廣泛的應用。
條碼的識別原理
要將按照一定規則編譯出來的條碼轉換成有意義的訊息,需要經歷掃描和解碼兩個過程。物體的顏色是由其反射光的型別決定的,白色物體能反射各種波長的可見光,黑色物體則吸收各種波長的可見光,所以當條碼掃描器光源發出的光在條碼上反射後,反射光照射到條碼掃描器內部的光電轉換器上,光電轉換器根據強弱不同的反射光訊號,轉換成相應的電訊號。根據原理的差異,掃描器可以分為光筆、CCD、雷射三種。電訊號輸出到條碼掃描器的放大電路增強訊號之後,再送到整形電路將類比訊號轉換成數位訊號。白條、黑條的寬度不同,相應的電訊號持續時間長短也不同。然後解碼器透過測量脈衝數位電訊號0,1的數目來判別條和空的數目。透過測量0,1訊號持續的時間來判別條和空的寬度。此時所得到的資料仍然是雜亂無章的,要知道條碼所包含的訊息,則需根據對應的編碼規則(例如:EAN-8碼),將條形符號換成相應的數位、字元訊息。最後,由電腦系統進行資料處理與管理,物品的詳細訊息便被識別了。
條碼的掃描
條碼的掃描需要掃描器,掃描器利用自身光源照射條碼,再利用光電轉換器接受反射的光線,將反射光線的明暗轉換成數位訊號。不論是採取何種規則印製的條碼,都由靜區、起始字元、資料字元與終止字元組成。有些條碼在資料字元與終止字元之間還有校驗字元。
靜區:顧名思義,不攜帶任何訊息的區域,起提示作用。
起始字元:第一位字元,具有特殊結構,當掃描器讀取到該字元時,便開始正式讀取代碼了。
資料字元:條碼的主要內容。
校驗字元:檢驗讀取到的資料是否正確。不同編碼規則可能會有不同的校驗規則。
終止字元:最後一位字元,一樣具有特殊結構,用於告知代碼掃描完畢,同時還起到只是進行校驗計算的作用。
為了方便雙向掃描,起止字元具有不對稱結構。因此掃描器掃描時可以自動對條碼訊息重新排列。
條碼掃描器有光筆、CCD、雷射三種:
光筆:最原始的掃描方式,需要手動移動光筆,並且光筆筆尖部分需要與條碼直接接觸。
CCD:以CCD作為光電轉換器,LED作為發光光源的掃描器。在一定範圍內,可以實作自動掃描。並且可以閱讀各種材料、不平表面上的條碼,成本也較為低廉。但是與雷射式相比,掃描距離較短。
雷射:以雷射作為發光源的掃描器。又可分為線型、全形度等幾種。
線型:多用於手持式掃描器,範圍遠,準確性高。
全形度:多為臥式,自動化程度高,在各種方向上都可以自動讀取條碼。
編碼規則
唯一性:同種規格同種產品對應同一個產品代碼,同種產品不同規格應對應不同的產品代碼。根據產品的不同性質,如:重量、包裝、規格、氣味、顏色、形狀等等,賦予不同的商品代碼。
永久性:產品代碼一經分配,就不再更改,並且是終身的。當此種產品不再生產時,其對應的產品代碼只能擱置起來,不得重複起用再分配給其它的商品。
無含義:為了保證代碼有足夠的容量以適應產品頻繁的更新換代的需要,最好採用無含義的順序碼。
條形碼校驗碼公式:
1.首先,把
條形碼從右往左依次編序號為“1,2,3,4……”從序號二開始把所有偶數序號位上的數相加求和,用求出的和乘3,再把所有奇數序號上的數相加求和,用求出的和加上剛才偶數序號上的數,然後得出和。再用10減去這個和的個位數,就得出校驗碼。
舉個例子:
此
條形碼為:97X(X為校驗碼)。
1.1+6+2+7+1+7=24
2.24×3=72
3.0+1+1+6+7+9=24
4.72+24=96
5.10-6=4
所以最後校驗碼X=4。此
條形碼為94。
如果第5步的結果個位為10,較驗碼是0;也就是說第4步個位為0的情況。
條碼等級
通常用美標檢測法"A"-"F"五個質量等級,"A"級為最好,"D"級為最差,"F"級為不合格。 A級條碼能夠被很好的識讀,適合只沿一條線掃描並且只掃描一次的場合。 B 級條碼在識
讀中的表現不如A級,適合於只沿一條線掃描但允許重複掃描的場合。 C級條碼可能需要更多次的重複掃描,通常要使用能重複掃描並有多條掃描線的設備才能獲得比較好的識讀效果。 D級條碼可能無法被某些設備識讀,要獲得好的識讀效果,則要使用能重複掃描並具有多條掃描線的設備。 F級條碼是不合格品,不能使用。
碼製區別
UPC
(統一產品代碼)
只能表示數字,有A、B、C、D、E五個版本版本A - 12 位數字版本E - 7 位數字最後一位為校驗位大小是寬1.5" 高1 " ,而且背景要與清晰主要使用於美國和加拿大地區,用於工業、醫藥、倉庫等部門。當UPC作為十二位進行解碼時,定義如下:第一位= 數字標識(已經由UCC(統一代碼委員會)所建立). 第2-6位= 生產廠家的標識號(包括第一位) 第7-11 = 唯一的廠家產品代碼第12位= 校驗位(used for error detection)
Code 3 of 9
能表示字母、數字和其它一些符號共43個字符:A -Z,0 - 9,-.$/+%,pace
條形碼的長度是可變化的,通常用“*”號作為起始、終止符校驗碼不用代碼密度介於3 - 9.4個字符/每英寸,空白區是窄條的10倍,用於工業、圖書、以及票證自動化管理上。
Code 128
表示高密度數據, 字符串可變長,符號內含校驗碼,有三種不同版本:A,B,and C 可用128個字符分別在A,B,or C 三個字符串集合中,用於工業、倉庫、零售批發。
Interleaved
2-of-5 (I2 of 5)
只能表示數字0 -9 可變長度,連續性
條形碼,所有條與空都表示代碼,第一個數字由條開始,第二個數字由空組成空白區比窄條寬10倍,應用於商品批發、倉庫、機場、生產/包裝識別、工業中,
條形碼的識讀率高,可適用於固定掃描器可靠掃描,在所有一維
條形碼中的密度最高。
Codabar(庫德巴碼)
可表示數字0 - 9,字符$、+、 -、還有隻能用作起始/終止符的a,b,cd四個字符,可變長度,沒有校驗位,應用於物料管理、圖書館、血站和當前的機場包裹發送中,空白區比窄條寬10,非連續性
條形碼,每個字符表示為4條3空。 Codabar 又名NW 7,NW 7是在日本的叫法。
QR碼
QR碼呈正方形,常見的是黑白兩色。在3個角落,印有較小,像“回”字的的正方圖案。這3個是幫助解碼軟件定位的圖案,用戶不需要對準,無論以任何角度掃描,數據仍可正確被讀取。
日本QR碼的標準JIS X 0510在1999年1月發布,而其對應的ISO國際標準ISO/IEC18004,則在2000年6月獲得批准。根據Denso Wave公司的網站數據,QR碼是屬於開放式的標準,QR碼的規格公開,雖由Denso Wave公司持有的專利權益,但不會被運行。
除了標準的QR碼之外,也存在一種稱為“微型QR碼”的格式,是QR碼標準的縮小版本,主要是為了無法處理較大型掃描的應用而設計。微型QR碼同樣有多種標準,最高可存儲35個字符。
PDF417(二維碼)
多行組成的
條形碼,不需要連接一個數據庫,本身可存儲大量數據,應用於:醫院、駕駛證、物料管理、貨物運輸,當
條形碼受一定破壞時,錯誤糾正能使
條形碼能正確解碼PDF417,是訊寶(Symbol)科技公司於1990年研製的產品。它是一個多行、連續性、可變長、包含大量數據的符號標識。每個
條形碼有3 - 90行,每一行有一個起始部分、數據部分、終止部分。它的字符集包括所有128個字符,最大數據含量是1850個字符。
一)PDF417簡介
PDF417碼是由留美華人王寅敬(音)博士發明的。 PDF是取英文Portable Data File三個單詞的首字母的縮寫,意為“便攜數據文件”。因為組成
條形碼的每一符號字符都是由4個條和4個空構成,如果將組成
條形碼的最窄條或空稱為一個模塊,則上述的4個條和4個空的總模塊數一定為17,所以稱417碼或PDF417碼。
二)PDF417的特點
1.信息容量大
PDF417碼除可以表示字母、數字、ASCⅡ字符外,還能表達二進制數。為了使得編碼更加緊湊,提高信息密度,PDF417在編碼時有三種格式:
* 擴展的字母數字壓縮格式可容納1850 個字符;
* 二進制/ ASCⅡ格式可容納1108 個字節;
* 數字壓縮格式 可容納2710 個數字。
2.錯誤糾正能力
一維
條形碼通常具有校驗功能以防止錯讀,一旦
條形碼發生污損將被拒讀。而二維
條形碼不僅能防止錯誤,而且能糾正錯誤,即使
條形碼部分損壞,也能將正確的信息還原出來。
3.印製要求不高
普通打印設備均可打印,傳真件也能閱讀。
4.可用多種閱讀設備閱讀
PDF417碼可用帶光柵的激光閱讀器,線性及面掃描的圖像式閱讀器閱讀。
5.尺寸可調以適應不同的打印空間
6.碼製公開已形成國際標準,中國也已製定了417碼的國標。
三)PDF417的糾錯功能
二維
條形碼的糾錯功能是通過將部分信息重複表示(冗餘)來實現的。比如在PDF417碼中,某一行除了包含本行的信息外,還有一些反映其它位置上的字符(錯誤糾正碼)的信息。這樣,即使當
條形碼的某部分遭到損壞,也可以通過存在於其它位置的錯誤糾正碼將其信息還原出來。
PDF417的糾錯能力依錯誤糾正碼字數的不同分為0~8共9級,見圖4,級別越高,糾正碼字數越多,糾正能力越強,
條形碼也越大。當糾正等級為8時,即使
條形碼污損50%也能被正確讀出。
四)PDF417的幾種變形
PDF417還有幾種變形的碼製形式:
* PDF417截短碼
在相對“乾淨”的環境中,
條形碼損壞的可能性很小,則可將右邊的行指示符省略並減少終止符。
* PDF417微碼
進一步縮減的PDF碼。
* 宏PDF417碼
當文件內容太長,無法用一個PDF417碼表示時,可用包含多個(1~99999個)
條形碼分塊的宏PDF417碼來表示。
以PDF417碼為例,介紹二維
條形碼的特性和特點。
二維條形碼的優勢
從以上的介紹可以看出,與一維
條形碼相比二維
條形碼有著明顯的優勢,歸納起來主要有以下幾個方面:
一)數據容量更大
二)超越了字母數字的限制
三)
條形碼相對尺寸小
四)具有抗損毀能力
複合條碼
這是一種新出現的碼製類型,由兩個很靠近的條碼符號組成,並包含互相關聯的數據。通常其中一個是線性符號而另一個是堆疊或陣列符號。
應用於目標物的生命期內在不同點需要不同的信息的情況下,或者受到間限制的情況下。
目前,其主流的應用是UCC.EAN複合條碼,其主要滿足如醫藥行業等需要同時包含產品標識及附加信息(如批次號、有效期)的應用場合。這些符號由一個標準的UCC.EAN系統類的一維碼(如EAN-13或UPC-A或UCC.EAN 128)與一個二維堆疊碼組成。
自從1999年國際物品編碼條碼協會(EAN)頒布新的複合碼標準以後,EAN和UCC(美國統一代碼委員會)共同成立了四個複合碼應用課題組,研究在商業及物流系統中應用複合碼的具體技術及應用試點問題。 1999年8月,EAN和UCC又聯合宣布共同開發供應鏈管理中復合碼的應用標準,並擬在2000年1月公佈第一批應用標準。這些標準將包括複合碼在散裝(隨機稱重)物品、非零售食品,醫療保健用品及電子元器件上編碼的應用標準,以及物流管理條碼應用標準。複合碼作為一種新碼製,很好的保持了國際物品編碼體系的完整性和兼容性。
維碼區別
一維
條形碼
一維
條形碼只是在一個方向(一般是水平方向)表達信息,而在垂直方向則不表達任何信息,其一定的高度通常是為了便於閱讀器的對準。
一維
條形碼的應用可以提高信息錄入的速度,減少差錯率,但是一維
條形碼也存在一些不足之處:
* 數據容量較小:30個字符左右
* 只能包含字母和數字
*
條形碼尺寸相對較大(空間利用率較低)
*
條形碼遭到損壞後便不能閱讀
二維
條形碼
在水平和垂直方向的二維空間存儲信息的
條形碼, 稱為二維
條形碼(2-dimensional bar code)。
與一維
條形碼一樣,二維
條形碼也有許多不同的編碼方法,或稱碼製。就這些碼製的編碼原理而言,通常可分為以下三種類型
⒈ 線性堆疊式二維碼
是在一維
條形碼編碼原理的基礎上,將多個一維碼在縱向堆疊而產生的。典型的碼製如:Code 16K、Code 49.PDF417等。
2.矩陣式二維碼
是在一個矩形空間通過黑、白像素在矩陣中的不同分佈進行編碼。典型的碼製如:Aztec、Maxi Code、QR Code、 Data Matrix等。
3.郵政碼
通過不同長度的條進行編碼,主要用於郵件編碼,如:Postnet、BPO 4-State。
在許多種類的二維
條形碼中,常用的碼製有:Data Matrix,Maxi Code,Aztec,QR Code,Vericode,PDF417,Ultracode,Code 49,Code 16K 等,其中:
* Data Matrix 主要用於電子行業小零件的標識,如英特爾(Intel)的奔騰處理器的背面就印製了這種碼。
* Maxi Code 是由美國聯合包裹服務(UPS)公司研製的,用於包裹的分揀和跟踪。
* Aztec 是由美國韋林(Welch Allyn)公司推出的,最多可容納3832個數字或3067個字母字符或1914個字節的數據。
彩色條形碼
彩色條碼主要是結合帶有視像鏡頭的手提電話或個人電腦,利用鏡頭來閱讀雜誌、報紙、電視機或電腦屏幕上的顏色條碼,並傳送到數據中心。數據中心會因應收到的顏色條碼來提供網站資料或消費優惠。
彩色條碼比二維條碼優勝的地方,是它可以利用較低的分辨率來提供較高的數據容量。一方面,顏色條碼無需要較高分辨率的鏡頭來解讀,使溝通從單向變成雙方面,二來較低的分辨率亦令使用條碼的公司在條碼上加上變化,以提高讀者參與的興趣。
新的彩色條碼將使用4或8種顏色,在較少的空間中儲存更多的資訊,並以小三角形取代傳統的長方形。由CNET新聞中公佈的圖片看來,類似彩色版的二維QR條碼。彩色條碼未來計劃用於電影、電玩等商業性媒介上,以冀提供更高的安全性,甚至電影宣傳片連結或其他附加功能。
製作要求
商品
條形碼的標準尺寸是37.29mm x 26.26mm,放大倍率是0.8-2.0。當印刷面積允許時,應選擇1.0倍率以上的
條形碼,以滿足識讀要求。放大倍數越小的
條形碼,印刷精度要求越高,當印刷精度不能滿足要求時,易造成
條形碼識讀困難。
由於
條形碼的識讀是通過
條形碼的條和空的顏色對比度來實現的,一般情況下,只要能夠滿足對比度(PCS值)的要求的顏色即可使用。通常採用淺色作空的顏色,如白色、橙色、黃色等,採用深色作條的顏色,如黑色、暗綠色、深棕色等。最好的顏色搭配是黑條白空。根據
條形碼檢測的實踐經驗,紅色、金色、淺黃色不宜作條的顏色,透明、金色不能作空的顏色。
製作方法
條形碼的製作一般用印刷、通過條碼打印機或激光雕刻機打印
條形碼。條碼打印機和普通打印機的最大的區別就是,條碼打印機的打印是以熱轉印為基礎,以碳帶為打印介質(或直接使用熱敏紙)完成打印,配合不同材質的碳帶可以實現高質量的打印效果和在無人看管的情況下實現連續高速打印,如要檢測條碼等級,使用專用的條碼檢測儀檢測,條碼等級分為從A級到F級,C級以下的條碼屬於不合格條碼。
一、應用軟件
NiceLabel
label matrix
Labelview
Bartender
Codesoft
CorelDRAW
Photoshop
Illustrator
Bartender、Label view、label matrix、Codesoft等屬於專業
條形碼生成與打印軟件,集條碼生成、標籤製作、批量打印於一體,可打印固定與可變數據並支持調用數據庫(如.dbf,.xls,. mdb等)文件直接打印;CorelDRAW、Photoshop、Illustrator屬於專業的畫圖設計軟件,另外Label mx可以導出條碼為矢量圖片(.emf 和.wmf)和CorelDRAW、Photoshop、Illustrator 交互使用。
當然
BabyPOS 零售系統亦可以大量印製條碼(Barcode),只要已輸入系統,印製條碼(Barcode)只是彈指之間。
編碼方案
寬度調節法
寬度調節編碼法是指
條形碼符號有寬窄的條單元和空單元以及字符符號間隔組成,寬的條單元和空單元邏輯上表示“1”,窄的條單元和空單元邏輯上是“0”,寬的條空單元和窄的條空單元可稱為四種編碼元素。 code-11碼、code- B碼、code39碼、2/5code碼等均採用寬度調節編碼法。
色度調節法
色度調節編碼法是指
條形碼符號是利用條和空的反差來標識的,條邏輯上表示“1”,而空邏輯上表示“0”。我們把“1”和“0”的條空稱為基本元素寬度或基本元素編碼寬度,連續的“1”、“0”則可有2倍寬、3倍寬、4倍寬等。所以此編碼法可稱為多種編碼元素方式,如ENA\UPC碼採用八種編碼元素。
條碼解析
數字含義
商品條碼數字的含義(EAN-13)
以
條形碼 6913 為例
此
條形碼分為4個部分,從左到右分別為:
1-3位:共3位,對應該條碼的693,是中國的國家代碼之一。 (690--699都是中國的代碼,由國際上分配)
4-8位:共5位,對應該條碼的69838,代表著生產廠商代碼,由廠商申請,國家分配
9-12位:共4位,對應該條碼的0001,代表著廠內商品代碼,由廠商自行確定
第13位:共1位,對應該條碼的3,是校驗碼,依據一定的算法,由前面12位數字計算而得到。
(公式第13位算法
1:取出該數的奇數位的和,c1=6+3+9+3+0+0=21;
2:取出該數的偶數位的和,c2=9+6+8+8+0+1=32;
3:將奇數位的和與“偶數位的和的三倍”相加。
4:取出結果的個位數:117(117%10=7);
5:用10減去這個個位數:10-7=3;
6:對得到的數再取個位數(對10去餘)3%10=3;
)
條碼的優越性
可靠性強。條碼的讀取準確率遠遠超過人工記錄,平均每15000個字元才會出現一個錯誤。
效率高。條碼的讀取速度很快,相當於每秒40個字元。
成本低。與其它自動化識別技術相比較,條碼技術僅僅需要一小張貼紙和相對構造簡單的光學掃描器,成本相當低廉。
易於製作。條碼的編寫很簡單,製作也僅僅需要印刷,被稱作為「可印刷的電腦語言」。
易於操作。條碼識別裝置的構造簡單,使用方便。
靈活實用。條碼符號可以手工鍵盤輸入,也可以和有關裝置組成識別系統實作自動化識別,還可和其他控制裝置聯繫起來實作整個系統的自動化管理。
歷史
商品
條形碼的發明人諾曼·伍德蘭德(Norman Woodland)已於2012年12月17日去世。他於70年代發明了
條形碼,變革了全球商業活動,為消費者的超市購物節約了大量時間。
他的女兒蘇珊·伍德蘭德(Susan Woodland)表示,現年91歲的諾曼·伍德蘭德於上週六,因老年癡呆症並發症在新澤西州去世。根據“通用產品碼(UPC)”組織美國分部GS1 US的說法,目前全球每天掃描
條形碼達到50億次。
通過手持激光掃描儀和
條形碼,用戶可以實現產品檢索,加速機票檢票,跟踪郵件,以及編碼患者的醫療信息等功能。實際上,
條形碼已被廣泛用於全球交通運輸、工業和物流行業。
蘇珊·伍德蘭德表示,在設想
條形碼的理念時,她的父親以及聯合發明人伯納德·希弗爾(Bernard Silver)是費城一家工科學校的研究生,這家學校是目前德雷塞爾大學的前身。希弗爾偶爾聽說,一名超市高管請求學校校長指派工程專業學生研究一種方式,更有效地在超市收銀台檢索商品。
蘇珊·伍德蘭德表示:“我的父親很喜歡研究有趣的問題。”諾曼·伍德蘭德當時基於摩斯密碼設計了一種編碼,並於1949年與希弗爾一同申請了全球第一個
條形碼專利。諾曼·伍德蘭德於1951年加入了IBM,兩人於1952年獲得了這項專利。
IBM在一份公告中表示,直到專利申請的20多年之後,才出現了合適的激光技術,從而使
條形碼可以商用。美國發明家名人堂的資料顯示,希弗爾於1963年去世。希弗爾和諾曼·伍德蘭德於2011年進入了美國發明家名人堂。
蘇珊·伍德蘭德表示:“從某種意義上來說,這一技術花費如此長的時間才得到應用,這令我父親失望。”
根據IBM的資料,全球第一次掃描
條形碼的操作發生在1974年6月26日的俄亥俄州Troy。當時,一名收銀員為購物者克萊德·道森(Clyde Dawson)掃描了10包箭牌口香糖,價格為67美分。這標誌著
條形碼技術的誕生。
70年代末,諾曼·伍德蘭德對於
條形碼的商用興奮不已。蘇珊·伍德蘭德表示:“我父親是友好的人,他對發明
條形碼感到非常激動。他喜歡與超市收銀員交談,詢問他們對
條形碼掃描儀怎麼看,其中存在什麼問題,他們希望有什麼改進。”諾曼·伍德蘭德一直試圖讓
條形碼技術更完美。
蘇珊·伍德蘭德表示:“他參與設計了整個系統,包括使用者的站立方式,激光掃描儀的放置高度,以及如何保護人們的眼睛不受激光傷害。他是一個完美主義者。”諾曼·伍德蘭德同時也是研究美國原子彈“曼哈頓項目”的一名歷史學家。不過蘇珊·伍德蘭德認為,他更重視
條形碼的發明。
發展前景
隨著零售業和消費市場的飛速擴大和發展,也促進了中國條碼標籤業務的增長。因為越來越多的地方需要用到標籤和條碼。其實早在上個世紀70年代,條碼已經在全球零售業得到了小範圍的應用,而現如今,條碼和自動識別系統和數據採集技術依然在全球範圍發揮著至關重要的作用。
實際上,在全球範圍內,每天需要運用到條碼掃描的次數已經超過上億次,其應用範圍也涉及到各個領域和行業,其中包括物流、倉儲,圖書館,銀行,
POS 零售系統,醫療衛生、零售商品、服裝、食品服務以及高科技電子產品等等,而目前仍然會在每天都在一些新增加的項目上持續的用到條碼應用領域。隨著市場的不斷發展,我們有足夠的信心相信,條碼必定會推動我們去體驗更優質的生活並能節省我們寶貴的時間。
比如在物流業,物流中的貨物分類,庫位的分配,庫位的查詢,進出庫信息,進出庫盤點,產品查詢等,如果是用人力去做這些事,不僅浪費時間、人力物力財力等,還常常伴隨著非常大的出錯率,給大多數商家乃至整個物流業的自身發展都帶來了頗多的困擾,所以可以說,沒有條碼的物流過程將會是多麼的雜亂無章,其後果往往不堪設想。而條碼技術對物流業的優勢也是顯而易見的,既能精確管理,又功能實用。對於大部分的現代化倉庫管理的需求都能滿足。操作方便簡單,維護亦不需費心,倉庫的管理員經過簡單的培訓都能快速上崗進行操作。而且還能大大減少居高不下的人為出錯率。把種類繁瑣的工作瞬間化煩為易,查詢貨物的時候特別方便,不需再耗費很多的人力去翻查種類繁多的出進貨單據,只需在電腦上輕輕一掃,所需的貨物型號、經銷商、進出貨日期,經辦人等具體詳細資料都即可顯示出來,並且可以打印出來。而且這部分數據還可以備份,不會因為死機或者電腦中病毒而擔心數據的丟失。不失為人性化管理系統。
發展歷史
最早被打上
條形碼的產品是箭牌口香糖。
條形碼技術最早產生在風聲鶴唳的二十世紀二十年代,誕生於威斯汀豪斯(Westinghouse)的實驗室裡。一位名叫約翰·科芒德(John Kermode) 性格古怪的發明家“異想天開”地想對郵政單據實現自動分檢,那時候對電子技術應用方面的每一個設想都使人感到非常新奇。
他的想法是在信封上做條碼標記,條碼中的信息是收信人的地址,就像今天的郵政編碼。為此科芒德發明了最早的條碼標識,設計方案非常的簡單(注:這種方法稱為模塊比較法),即一個“條”表示數字“1”,二個“條”表示數字“2 ”,以次類推。然後,他又發明了由基本的元件組成的條碼識讀設備:一個掃描器(能夠發射光並接收反射光);一個測定反射信號條和空的方法,即邊緣定位線圈;和使用測定結果的方法,即譯碼器。
科芒德的掃描器利用當時新發明的光電池來收集反射光。 “空”反射回來的是強信號,“條”反射回來的是弱信號。與當今高速度的電子元器件應用不同的是,科芒德利用磁性線圈來測定“條”和“空”。就像一個小孩將電線與電池連接再繞在一顆釘子上來夾紙。科芒德用一個帶鐵芯的線圈在接收到“空”的信號的時候吸引一個開關,在接收到“條”的信號的時候,釋放開關並接通電路。因此,最早的條碼閱讀器噪音很大。開關由一系列的繼電器控制,“開”和“關”由打印在信封上“條”的數量決定。通過這種方法,條碼符號直接對信件進行分檢。
此後不久,科芒德的合作者道格拉斯·楊(Douglas Young),在科芒德碼的基礎上作了些改進。
科芒德碼所包含的信息量相當的低,並且很難編出十個以上的不同代碼。而楊碼使用更少的條,但是利用條之間空的尺寸變化,就像今天的UPC條碼符號使用四個不同的條空尺寸。新的條碼符號可在同樣大小的空間對一百個不同的地區進行編碼,而科芒德碼只能對十個不同的地區進行編碼。
直到1949年的專利文獻中才第一次有了諾姆·伍德蘭(Norm Woodland)和伯納德·西爾沃(Bernard Silver)發明的全方位
條形碼符號的記載,在這之前的專利文獻中始終沒有
條形碼技術的記錄,也沒有投入實際應用的先例。諾姆·伍德蘭和伯納德·西爾沃的想法是利用科芒德和楊的垂直的“條”和“空”,並使之彎曲成環狀,非常象射箭的靶子。這樣掃描器通過掃描圖形的中心,能夠對
條形碼符號解碼,不管
條形碼符號方向的朝向。
在利用這項專利技術對其進行不斷改進的過程中,一位科幻小說作家艾薩克·阿西莫夫(Isaac Azimov)在他的《赤裸的太陽》(The Naked Sun)一書中講述了使用信息編碼的新方法實現自動識別的事例。那時人們覺得此書中的
條形碼符號看上去像是一個方格子的棋盤,但是今天的
條形碼專業人士馬上會意識到這是一個二維矩陣
條形碼符號。雖然此
條形碼符號沒有方向、定位和定時,但很顯然它表示的是高信息密度的數字編碼。
直到1970年Iterface Mechanisms公司開發出“二維碼”之後,才有了價格適於銷售的二維矩陣條碼的打印和識讀設備。那時二維矩陣
條形碼用於報社排版過程的自動化。二維矩陣
條形碼印在紙帶上,由今天的一維CCD掃描器掃描識讀。 CCD發出的光照在紙帶上,每個光電池對準紙帶的不同區域。每個光電池根據紙帶上印刷條碼與否輸出不同的圖案,組合產生一個高密度信息圖案。用這種方法可在相同大小的空間打印上一個單一的字符,作為早期科芒德碼之中的一個單一的條。定時信息也包括在內,所以整個過程是合理的。當第一個系統進入市場後,包括打印和識讀設備在內的全套設備大約要5000美元。
此後不久,隨著LED(發光二極管)、微處理器和激光二極管的不斷發展,迎來了新的標識符號(象徵學)和其應用的大爆炸,人們稱之為“條碼工業”。今天很少能找到沒有直接接觸過即快又準的
條形碼技術的公司或個人。由於在這一領域的技術進步與發展非常迅速,並且每天都有越來越多的應用領域被開發,用不了多久
條形碼就會像燈泡和半導體收音機一樣普及,將會使我們每一個人的生活都變得更加輕鬆和方便。
熱敏紙又被稱為熱敏傳真紙、熱敏記錄紙、熱敏複印紙,在台灣則叫做感熱複寫紙。
熱敏紙是一種加工紙,其製造原理就是在優質的原紙上塗佈一層“熱敏塗料”(熱敏變色層)。雖然此變色層所用的化學藥品有十幾種,但至少有下列化合物:無色染料,該染料的品種甚廣,最常用的是熒光化合物;顯色劑約佔20%以下,常用的有雙酚、對羥基苯甲酸;增感劑約佔10%以下,其中含有苯磺酸酰胺類化合物;填料約佔50%以下,常用的有碳酸鈣(微粒);膠黏劑約佔10%以下,如聚乙酸乙烯;穩定劑,如對酞酸二苯酰;潤滑劑等。因此工藝難度大,技術要求高。
用途
在傳真機上作為文字和圖形的通訊載體,即當成傳真紙;在醫療、測計系統中作為記錄材料,如心電圖紙、熱工儀器記錄紙等;應用於因特網終端的打印紙;在商業活動方面,用來製作商標、簽碼(POS)等等,其中以傳真紙的用量佔有的比例最大。
熱敏紙的製作原理是在普通紙基上塗敷微粒粉末,成分是無色染料苯酚類或其他酸性物質,以薄膜相隔,在受熱條件下,薄膜融化,粉末混合起顯色反應.
熱敏紙上顯色的字跡不穩定、易消褪,導致文件內容難以辨認。
常用的彩票用的都是
熱敏紙。
普通
熱敏紙不適合長期保存,但是好的
熱敏紙已經可以保存30年甚至更長。
熱敏紙 - 主要化學成分
熱敏紙塗層中的熱敏成份主要是兩種:一種是無色染料或稱隱色染料;另外一種是顯色劑。
常用作無色染料的主要是:三苯甲烷基苯酞體系的結晶紫內酯(CVL)、熒烷體系、無色苯酰亞甲基藍(BLMB)或螺吡喃體係等物質。
常用的分散劑主要是:聚乙烯醇L-3266、聚乙烯醇GL-05、聚乙烯醇KL-03(日本合成化學產)。
常用的頂塗層和底塗層助劑主要是:gohsefimer Z-200、聚乙烯醇T-350、聚乙烯醇N-300。常用作顯色劑的主要是:對位羥基苯甲酸及其酯類(PHBB、PHB)、水楊酸、2,4-二羥基苯甲酸或芳族砜等物質。
原理
熱敏紙被置於70℃以上環境時,熱敏塗層開始變色。其變色的原因還要從它的成份談起。
熱敏紙塗層中的熱敏成份主要是兩種:一種是無色染料或稱隱色染料;另外一種是顯色劑。這類
熱敏紙也被稱為雙組分化學型熱敏記錄紙。
常用作無色染料的主要是:三苯甲烷基苯酞體系的結晶紫內酯(CVL)、熒烷體系、無色苯酰亞甲基藍(BLMB)或螺吡喃體係等物質。
常用的分散劑主要是:聚乙烯醇L-3266、聚乙烯醇GL-05、聚乙烯醇KL-03(日本合成化學產)。
常用的頂塗層和底塗層助劑主要是:gohsefimer Z-200、聚乙烯醇T-350、聚乙烯醇N-300。
常用作顯色劑的主要是:對位羥基苯甲酸及其酯類(PHBB、PHB)、水楊酸、2,4-二羥基苯甲酸或芳族砜等物質。
熱敏紙遇熱後無色染料與顯色劑發生化學反應產生顏色,於是使用
熱敏紙在傳真機上接收信號打印或直接用熱敏打印機打印時,圖文就顯示出來了。由於用作無色染料的品種有許多種,所以顯現的字跡顏色就有不同,有藍色、紫紅色、黑色等。
熱敏紙 - 危害
購物小票等各種票據都含雙酚A
雙酚A,也稱BPA,是目前
熱敏紙常用的顯色劑,它同時也用來生產防碎塑料,工業上又叫作聚碳酸酯。 BPA能導致內分泌失調,威脅著胎兒和兒童的健康。癌症和新陳代謝紊亂導致的肥胖也被認為與此有關。
美國環保組織環境工作組(EWG)研究發現購物小票、ATM交易憑條等票據上的雙酚A,即使只是接觸收據,也能經由皮膚進入人體,長期接觸或嚴重擾亂人體激素分泌,甚至可能致癌。對此“致癌說”,國內外學術界有爭議,且無定論。
根據國際食品包裝協會常務副會長、秘書長董金獅所說,雙酚A屬低毒性化學物質,在常溫下,它是很穩定的,達到一定劑量,有導致內分泌失調等隱患。他建議,平時接觸小票後勤洗手,出汗時或手上有傷口時盡量避免接觸含雙酚A的
熱敏紙。
危害預防
日常生活中,人們難免要接觸到
熱敏紙小票,因此也經常會與雙酚A接觸。那麼,如何避免雙酚A入侵我們的身體,減少危害呢?記者特意為市民整理了幾點注意事項,以供參考。
- 盡量減少拿此類小票的次數。
- 接觸到熱敏紙票據後,有條件的話請立即洗手,勿用含酒精的清洗液。切記,勿用接觸過小票的手直接接觸口腔,比如用手接觸食物、吃東西。
- 將小票與其它東西分開擺放,防止沾染雙酚A成分。
- 勿將熱敏紙小票交由小孩玩耍或保存。
- 識別紙張是否為熱敏紙的方法是,用硬幣在紙上刮,若有變色或明顯刮痕,則為熱敏紙。
選購
熱敏紙是專門用於熱敏打印機上和熱敏傳真機的打印紙,其質量的好壞直接影響到打印質量和保存時間,甚至影響到打印機和傳真機的使用壽命。目前市場上的
熱敏紙良莠不齊,國家又還沒有出台國標,很多用戶也不清楚怎樣鑑別
熱敏紙的質量,這就為很多商家製守劣質
熱敏紙提供了方便,為用戶造成損失,輕的保存時間變短,字跡模糊,重的損壞打印機。本篇文章告訴大家怎樣識別
熱敏紙的優劣,以免再次上當。熱敏打印紙一般分為三層,最底層為紙基,第二層為熱敏塗層,第三層為保護層,主要影響其質量的為熱敏塗層或保護層,如果
熱敏紙的塗層不均勻,會導致打印時,有的地方顏色深,有的地方顏色淺,打印質量明顯降低,如果熱敏塗層的化學配方不合理,會導致打印紙保存時間變得很短,好的打印紙打印後可以保存(在常溫、避免陽光直射的條件下)5年,現在更有可以保存10年的長效
熱敏紙,但是如果熱敏塗層的配方不合理,可能只能保存幾個月。
保護塗層對於打印後的保存時間也很關鍵,它可以吸收一部分導致熱敏塗層產生化學反應的光線,減緩打印紙的變質,並且可以保護打印機的熱敏元件不受損傷,但是如果保護塗層不均勻,不僅會大大降低對熱敏塗層地保護,甚至在打印過程中會出現保護塗層的細小顆粒脫落,摩擦打印機的熱敏元件,導致對打印熱敏元件的損傷。
熱敏紙一般以卷的形式出售,一般80mm×Φ60mm、57mm×Φ50mm等規格最為常見,前面的數字表示紙捲的寬度,後面的是直徑,寬度一般誤差1、2mm的話對使用沒有影響,因為打印機一般都打印不到邊上,但是紙捲的直徑對選購者的影響就比較大了,因為紙捲所捲紙的總長度直接關係這捲紙的性價比,如果表明直徑是60mm,但實際只有58mm的話,一捲紙的長度就會減少1米左右(具體減少多少還要看紙張的厚度),但是市場上出售的
熱敏紙捲一般都是標註X0,實際直徑往往不足X0。還有需要注意的是一捲紙中間個管芯的直徑,有些商家也會再管芯上做手腳,選用較大的管芯,紙的長度又要縮短很多。簡單的辦法選購者可以帶一個小尺子量一下直徑與包裝箱所標註直徑是否一致,管芯的直徑也需要注意下,以免不法商家的缺斤短兩致使選購者吃虧上當。
質量鑑別
- 外觀:如果紙張很白,說明紙張的保護塗層和熱敏塗層不合理,添加了過多的熒光粉,比較好的紙應該是微微泛綠。紙張光潔度不高或看起來不均勻,說明紙張塗層不均勻,如果紙張看起來反射光很強,也是添加了過多的熒光粉,質量不太好。
- 火烤:用火烤的方法也很簡單,用打火機在紙張背面加熱,如果加熱後,紙張上現出來的顏色為棕色,說明熱敏配方不太合理,保存時間可能會比較短,如果紙張上黑的部分有細小的條紋或色塊不勻,說明塗層不均勻。質量較好的紙張在加熱後應該是黑綠色(帶一點綠),並且色塊均勻,顏色從中心向四周逐漸變淡。
- 陽光照射對比鑑別:將打印出的紙張用熒光筆塗抹後放在太陽底下曬(這樣可以加速熱敏塗層對光的反應),哪種紙最快變黑,說明可保存的時間越短。
國家標準
- 標準號Standard No. :GB/T 28210-2011
- 中文標準名稱Standard Title in Chinese :熱敏紙
- 英文標準名稱Standard Title in English :Thermal paper
- 發布日期Issuance Date :2011-12-30
- 實施日期Execute Date :2012-09-01
- 首次發布日期First Issuance Date :2011-12-30
- 標準狀態Standard State :現行
- 計劃編號Plan No. :20072679-T-607
- 採用國際標準Adopted International Standard :無
- 國際標準分類號(ICS):
- 中國標準分類號(CCS) :Y32
- 標準類別Standard Sort :產品
- 主管部門Governor: 中國輕工業聯合會
- 歸口單位Technical Committees :全國造紙工業標準化技術委員會
- 起草單位Drafting Committee :中國製漿造紙研究院、廣東冠豪高新技術股份有限公司、廈門安妮股份有限公司、上海漢宏紙業有限公司、王子特殊紙(上海)有限公司、理光感熱技術(無錫)有限公司