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条码:物联网的第一代身份证

作者:AIOT 发布时间:2022-08-13

   摘要: 物联网条码技术广泛应用于商品识别、图书管理、工业生产、仓库存储、交通运输等领域。作为一种自动识别技术,条码通常由一些黑白相间的条纹构成,这些条纹的宽度不一,以某种编码规则排列,其中蕴含了一组可被识别的信息。


条码:物联网的第一代身份证


物联网条码技术广泛应用于商品识别、图书管理、工业生产、仓库存储、交通运输等领域。作为一种自动识别技术,条码通常由一些黑白相间的条纹构成,这些条纹的宽度不一,以某种编码规则排列,其中蕴含了一组可被识别的信息。简单来说,条码就是一种含有信息的图形标识符,这种标识符被贴于商品等的内部或外部,当人们通过红外线扫描这些标识符时,就会了解商品的有关信息。商品条形码所包含的信息多种多样,可以是商品的生产地点、生产日期、制造厂家、商品名称、商品类别等。条码是物联网的第一代身份证,这种自动识别技术使物联网的局部实现成为可能。相比于人工识别,这种技术效率高、成本低、安全可靠,在初级阶段的物联网中发挥了重要作用,为促进物联网的普及和应用做出了卓越贡献。


条码一般有三个组成部分,分别是条、空和字符。其中,“条”通常是黑色的条纹,该条纹对光的反射能力较低,而“空”的部分通常对光的反射能力更高,对应字符部分主要是阿拉伯数字。通过红外线设备的扫描,条码很容易被连接计算机的红外线设备识别,并由计算机将扫描的信息转化成二进制或者十进制信息。每一件商品的条的都是惟一的,不可能存在同样编码的不同商品。而要实现商品与条码一一对应的关系,往往需要建立一个条码数据库,这个条码数据库是建立在网络云中,只要计算机识别出条码,就能通过调用数据库与之配对,实现信息再现。

条码最流行的用法是商品条形码,商品条形码在一定程度上实现了商品信息的连接,这也是物联网的重要组成部分。前缀码、制造厂商代码、商品代码以及校验码共同组成了商品条形码,前缀码是由国际物品编码协会编制,代表了商品的生产国家或生产地区,例如,00代表的是美国,69代表的是中国。制造厂商代码一般由物品编码机构制定,这些机构可以是国家性的,也可以是地区性的,在中国,制造厂商代码就是由中国物品编码中心编制的代码。商品代码的制定比较灵活,主要赋权机构是产品生产企业,商品代码主要用来识别商品类别和名称等。商品条形码的最后一位是校验码,其作用是验证条形码中对应数字的正确性,主要是从商品条形码左边开始的前12位数字。商品条形码中的深色条码和浅色空码是供识别设备扫描读取的,而由阿拉伯数字组成的对应字符是供人们肉眼识别,并通过手动输入数字向计算机问询的。也就是说,条空所表示的商品信息与对应字符表示的商品信息相同。

计算机与信息技术的发展和应用,让条码技术应运而生。如今,物联网登上了人类科技史的舞台,条码技术将放出更大的光彩,照亮物联网发展的道路。

总体来说,一个条形码要变成可读信息需要经历两个过程,第一个过程是扫描,第二个过程是译码。在扫描条形码时,条形码扫描器携带的光源会照射到条形码上,条形码上的黑色部分具有吸收光波的特性,白色部分具有反射光波的特性,这样一来,明暗相间的光就会反射到光电转换器上,光电转换器会根据这些光的强弱信号,将光信号转换为电信号。

由于扫描原理的不同,扫描器的种类也不止一种,市场上比较流行的扫描器有四种,分别是影像扫描器、红光CCD扫描器、光笔扫描器以及激光扫描器。扫描前期获取的电信号比较弱,因此需要增强电信号,以便更准确地传输。而增加电信号强度就需要用到放大电路,放大电路一般在条码扫描器中就有配备。增强后的电信号还需要经由整形电路进一步转换成数字信号,才能最终被破译。从日常的商品条形码中,我们可以看出,条形码黑条和白条的宽度并不一致,这也使得二者所获得电信号的时间有长短之分。在译码过程中,脉冲数字电信号以0或1的形式呈现,译码器只需测量0和1的数量,就能获知条形码“条”和“空”的数量,从电信号持续时间的长短上可获悉“条”和“空”的宽度。然而,即使得到了条形码“条”和“空”的数量和宽度,所得到的数据仍然不具有直接的信息价值,还需要进一步根据编码规则兑换数字、字符信息,才能在计算机的帮助下完整识别物品信息。

简单描述条形码的扫描原理就是;“扫描器利用自身光源照射条形码,再利用光电转换器接受反射的光线,将反射光线的明暗转换成数字信号”。

条码的编码规则具有以下几个特点:

(1)惟一性

一种类型的产品拥有惟一的条码,这个条码和人的身份证具有相同的作用,拥有独一无二的特性。如果同一种产品具有不同的规格,那么该产品的条码就会不同,制定依据是产品的各种不同性质,比如重量、气味、颜色、形状等。

(2)永久性

条码一旦被制定将会永久不变,因此具有永久性。如果一种商品因为某种因素而停产,那么该商品所对应的条码将会永久搁置,不会再重复使用,即使有类似的产品出现,也只能重新制定条码。

(3)无含义性

一种产品更新换代后可能产生多种类型的产品,千千万万的产品需要海量的条码,因此,为了确保条码的容量足够大,一般使用无含义的顺序码。

条形码中的校验码可以通过固定的公式计算得到,按照条形码的编序规则,从右往左的序号为“1,2,3,4……”要获得条形码的校验码,首先要从序号2开始,将4、6、8、10等偶数序号位上的数字相加,然后乘以3;接着将3、5、7、9等奇数序号位上的数相加,用所得的和与前一步骤求得的积相加在求和,接下来再用10减去所得数字的个位数就可得到校验码。

举例来说,如果要计算条形码9872681317026(X为校验码)中的校验码,其具体步骤为:

第1步:2+7+3+8+2+8=30

第2步:30×3=90

第3步:0+1+1+6+7+9=24

第4步:90+24=114

第5步:10-4=6

所以,校验码X=6,此条形码为9872681317026。