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连云港条形码的结构与识读原理

作者:连云港捷盛条形码代理有限公司 时间:2022-01-26 08:35:46

连云港条形码也称为线条码和条码,它是一种通用的商品包装标签,可以说是商品的身份证。通过它可反映出许多信息,在商品的生产、销售、贮存和检查沟通信息等方面起到了重要作用。条形码广泛用于商标、包装物和书刊等产品上,成为交流联系的纽带。此外,了解和掌握条形码印刷、使用的若干知识,提高条形码的印刷质量,具有十分重要的意义。

一、连云港条形码的结构与识读原理

条形码是由一组宽窄不等、黑白相间的平行线条按特定格式与间距组合起来的符号,通常印在商品或印刷品上,可以代替各种文字信息,并能通过光电读出装置,随时读取数据。EAN条码系统由条码符号本身、条码识读装置、接口以及计算机组成,完成商品信息的输入和输出。条码识读的符号有两种,条码符号为长方形线条图形,光学扫描器的信息读出主要就是对这些条码符号进行阅读和识别。数字符号是在线条外的数字和字母,包括0~9数字,A~Z字母,可直接为肉眼所识别,一般以8位到16位,码制不同,位数也不一样。条形码线条的排列、宽度及线数由各使用厂商自行规定,决定编码的含义。一般在其两端均有始读、终读的记号,有的还在条线下面印有数字,可以直接识别或用光学文字读取机解读,因而也能进行商品计数、统计和管理工作。

条码系统的识读性能如何,也就是说条码系统能否正常使用,主要取决于系统的识读能力和条码的印刷质量。条码作为一种编码信息,它是人和计算机通话联系的一种特定语言。条码中黑白粗细相间的线条符号,粗的黑线条在计算机中作为1,细的黑线条表示0,通过辑逻转换,可表示成0~9的阿拉伯数字和数组,因此必须要有一种阅读装置配合使用才能识读。阅读系统主要包括扫描器和译码器。扫描器是直接接触条码读入信号的部件,它由光发射器、光电检测器和光学镜片组成,能以极快的速度阅读由条形码缩写成的信息。扫描时,从光发射器中发出的光束照在条码上时,光电检测器根据光束从条形码上反射回来的光强度作为回应,当扫描光点扫到白纸面上或处于两条黑线之间的空白处时,反射光强,检测器输出一个大电流;当扫描至黑线条中时,反射光弱,检测器输出小电流,并根据黑线宽度作出时间长短不同的响应,随着条形码明暗的变化转变为大小不同的电流信号,经过放大后输送到译码器中去。通过译码器将信号翻译成数据,进行局部的检验和显示,并和键盘连接并送往电子计算机进行数据处理。所以,条形码的印刷质量如何,关系到能否正常识读。墨色均匀一致,版面不脏不糊,条线清晰无断划,是条形码印刷的基本质量要求。

二、条形码的印刷方式及应其注意的问题

条形码的印刷方式有两种,一是采用印刷设备进行批量印刷复制,属于商业性的条码标签生产,这种方式一般将条码和图案一起拼版印刷。二是由计算机控制,适时进行打印条码标签和条码文件。前者适用于数量多、规格固定、内容相同的条码,与外包装图文同时设计和印刷。后者可通过计算机控制,实现按要求即时打印,灵活性较强。条码打印设备有喷墨打印机、热敏打印机、热转印打印机、击打式点阵打印机和激光打印机。为确保印刷后的条码符合规格要求,应根据印刷工艺和承印物特点,考虑制版工艺。如柔性版印刷工艺,在制版时可考虑适当减少线宽,以弥补印刷中扩大的偏差。对印刷热收缩包装材料,要考虑好薄膜收缩后条码所处的位置,预先算好纵、横向的收缩倍数,以便在制版时进行调整。

为便于使用时的正常识读,应注意条形码的颜色搭配。条形码的识读系统,设置扫描器光源一般为波长630~700nm的红光光源,故应考虑墨色的红光效应。扫描器的入射光照射在不同材料和颜色的条码表面,所起到的反射效果也不同。黑墨对于红光可完全吸收,印品对入射光的反射率一般在3%以下,所以,大多数条形码都设计用黑墨印刷。而白墨对于红光则是完全反射,其印品对入射光的反射率接近于100%,所以,它是最理想的空白用色。基于上述原因,印品上的条形码多数印在白纸上。但有些包装产品,从装饰效果出发,也有选择其它颜色搭配,这样应注意根据颜色的性质进行搭配。通常对红光反射率高的颜色有黄、橙、红、浅棕等。而黑、绿、紫、青色等,对红光反射率较低。合理设计条形码印刷颜色,应充分考虑颜色对红光的反射率等因素。透明的薄膜包装物不适宜直接印刷条码,应先印上白墨或黄色、橙红色作衬底,然后印上深色的条形码,如黑、深绿、深蓝色等,这样便于识读使用。

三、条形码印刷的一些工艺要求

1.油墨的要求

油墨的颜色搭配应充分考虑油墨的偏色,油墨的偏色对条码的精度影响也很大。从理论上讲只要按照颜色配比使用油墨就可满足条码印刷要求,但由于印刷油墨存在着色相不纯的缺陷,导致偏色情况发生。所以,应准确控制油墨的用色,使油墨密度均匀、色相饱和、纯度高,最好在印刷条码前先测定某种油墨在红光下的反射率是否达到要求。金墨的反光度和光泽性会造成镜面反射效应,影响扫描器识读,故不能用于印刷条形码。此外,油墨的浓度和墨层的厚度也应适合条码印刷要求,由于条码印刷是实地印刷,其印刷所能达到的反射密度与油墨的光学特性和墨层厚度有关。印刷过程中,印刷的反射密度是随油墨厚度的增加而增加的,当油墨厚度达到一定值后,密度随即达到饱和状态。一般油墨饱和密度要求为:黑色油墨1.8~2.0;青色油墨1.45~1.70;品红油墨1.25~1.50;黄色油墨0.90~1.05;其他专色油墨0.8以上。由于印刷工艺上的差异,印品墨层的厚度也不同,一般胶印为2~4μm;凸印为8μm;柔印为10μm;凹印为12μm;丝印为30μm。

2.对承印物的要求。

由于条码识读时,其扫描光源是以45°角入射,而反射光采集角为15°,当反射光超过15°范围时,就无法收集到反射光信号,即相当于黑色效应。所以,为满足条码扫描这一特点,要求承印物具有良好的光散射特性,而不能出现镜面反射。所以,纸的白质、不透明度和光泽度如何,对条码的识读有一定的影响。此外,还应考虑选用耐候性好、受力后尺寸稳定、着色性好、油墨渗透性小、平滑度及光洁度适中的材质。

3.印刷质量的要求。

条码符号是扫描识读的信息源,为了保证正确的识读,所印刷的条码应整齐清晰,条符应无明显残缺,空白处无起脏墨迹。为保证条码的正确识读,条码上的疵点和污点的最大直径应小于或等于最窄线条码标准宽度的0.4倍。印刷后的条码中的线条和空白应有明显的反差信号,其空白处的反射率应尽量大,而线条的反射率应尽量小,PCS值(色差对比度)越大,条码的反差信号也就越大,可识读性能也越好。

4.印刷位置的要求。

条码符号位置的确定应以符合不变形、易于识读和制版为原则。即要求设置于商品包装主显示面的右侧或者在主显示面相连的平面,以及商品包装主显示面的背面。考虑到印刷的工艺特点,拼版时应使条码方向与印刷方向相对应,使印刷变形只能表现在条码纵向位置,以不影响准确的识读。由于包装方式、特点差异,条码印刷位置也有所不同。一般箱式包装条码印在箱体下部右侧;罐装和瓶装包装条码最好印在标签的一侧下方,但条码符号表面曲度不可超过30°;桶形包装条码最好印在桶的侧面,若侧面不能印时,则可将条码印在盖子上,但盖子深度不可超过13mm;袋状包装有底且底面较大,可将条码印在底面上或印在背面的下部中央;书刊条码通常印在封底或护封的左下角,且条线的方向与书脊成平行状。

综上所述,条形码作为一种数据输入技术和自动识别技术,广泛用于商品包装上,它在商品的生产、销售、贮存和检查、沟通信息方面发挥着重要的作用。所以,正确了解和认识条码的知识并印好条码是包装印刷的重要一环。

众所周知,计算机是采用二进制方式来处理信息的,条码符号作为一种为计算机信息处理而提供的光电扫描信息图形符号,它的自动识别也应满足计算机二进制的要求。

EAN码是一种模块组合型条码,即:EAN码中组成条码的条与空的基本单位是模块。模块是一种代表规定长度的物理量,是确定条与空宽度的计量单位。EAN规定,当放大系数为1.0时,一个模块宽度的标准值为0.33mm。

条码符号通过扫描识读,所含信息在被转换成计算机可识读的二进制信息过程中,采用了“色度识别”与“宽度识别”兼有的二进制赋值方式。

色度识别:由于条码符号中条、空对光线不同的反射率,从而使条码扫描器收到强弱不同的反射光信号,相应地产生电位高、低不同的电脉冲。

宽度识别:由条码符号中条、空的宽度来决定电位高、低不同的电脉冲信号的长短。由此,根据色度识别和宽度识别兼有的二进制赋值方式,EAN规定其1倍模块宽度的条定义为二进制的“1”,其1倍模块宽度的空定义为二进制的“0”。

一维条码、二维条码己成功进入商业自动化(POS)系统和仓储管理中。不过,数码成像的永久性陶瓷制品条码标签在陶瓷业的应用,只是在授权发明专利"陶瓷热转印色带(CTTR)"工业化生产后才得以实现。并且在中国物品编码中心、全国组织机构代码管理中心的指导下,在特种陶瓷、建材陶瓷、工艺美术瓷、紫砂陶艺等行业和制作大师的作品中以期获得更广泛的普及。

永久性陶瓷制品条码标签系统以条码为手段,计算机为中心,快速反馈陶瓷制品产、供、销、存储等各个环节的信息,为经营决策者提供管理信息。利用条码技术,可以完成仓库货物的导向、定位、入格操作,提高识别速度,减少人为差错,从而提高仓库管理水平。二维条码还有信息量大、可靠性高、防伪性强等优点。陶瓷制品永久性条码标签更便于工艺陶瓷精品的文物性鉴赏、防伪和馆藏。陶瓷色带是瓷用颜料油墨的热转印色带,以网点图案组合或减色法为成色基础,数码瓷表面成像,成色温度在550/820/1300℃(分别适用于玻璃制品/釉上/釉下)左右选择,用于瓷相、玻璃婚纱相、户外广告及文物字画的永久性写存和陶瓷制品条码标签系统。永久性陶瓷制品条码系统永久性陶瓷制品条码系统采用卷筒大膜纸和黑色陶瓷色带(CTTR))。其工作原理为:单色条码打印机--贴花烧制(底部)--识别、数据库管理。可以将1848个或2729个数字字符或字母、数字混编字符进行编码,还可以把照片或指纹编在二维陶瓷条码中,把编码信息按密码格式进行编码,以防止伪造条码符号或非法使用有关编码的信息。目前编码软件(支持ODBC数据库)、条码阅读器均已实现商品化。

永久性陶瓷制品条码标签系统永久性陶瓷制品条码标签系统采用卷筒大膜纸和CMYK四色陶瓷色带。其工作原理为:四色条码打印机--贴花烧制--形成条码、标签和照片。一维条码、二维条码一般可置于陶瓷制品背面或底部,用于识别和进行数据库管理彩色陶瓷颜料标签或图案适用于科研设计或小批量制作;400dpi以上的CMYK热转印打印机早已商品化,CMYK模式的照片级瓷表面成像亦会获得广泛应用。陶瓷制品条码标签的其他打印方式除了采用普通的贴花烧制法外,也可以在釉面(烧制前或烧成后)上直接打印。而更先进的方式是制成热邮票形式,以机械手自动贴花,热转印成像的条码标签具有热邮票转移性。

注意:市场上出现了采用其他热升华打印机等电子成像方式的杯碟瓷相、玻璃婚纱相等,这些玻璃、陶瓷表面均预涂有有机涂层,所热转印的图像刀刮即损,其成色剂为分散性染料,极易褪色。这种电子成像也可以生成陶瓷制品条码标签,但不是真正意义上的瓷艺。此外,英国剑桥大学不但开发了数码热转印陶瓷制品条码系统,也开发了采用对应金属氧化物盐溶液的喷墨系统,该系统正在被用于陶艺产品的单色编码打印,由计算机控制实现数码直接或间接印刷。这种印刷是非接触式的,平面或曲面承印物均可用。喷出的油墨粒径为10~100微米,喷印速度达到每分钟6~10米;这一系统已由Videojet公司投产,但其清晰度有限,难于打印二维条码。数码热转印陶瓷制品条码标签,较其他印刷方法更科学、快捷、可靠。陶瓷条码标签使陶瓷商品有了永久性"身份"标记,也便于数字化识别和数据库管理,从而能进入现代物流行列。

条码是由一组按一定编码规则排列的条、空符号,它是当今应用最广泛、最经济实用的一种自动识别技术。常见的多为一维条码,如商品条码。一维条码虽然具有可靠性高、实现了实时快速数据采集和标准统一等显著特点,但其信息容量较小,一般只有几十个字节,其信息仅仅记录了某个物品的编号,至于此编号代表的内容却需要查询数据库才能确定,因此,其应用具有局限性。适应应用的需求,二维条码应运而生了。常见的二维条码条码有PDF417码、Code49码、DataMatrix码、MaxiCode码、QR码等。二维条码以其信息容量大、具有良好的容错能力以及优于一维条码的编码特性和译码的高可靠性等优点,迅速在国防、公共安全、交通运输、医疗保健、工业过程控制、商业、金融、海关及政府管理等多个领域得到应用。

与一维条码仅对物品进行索引不同,二维条码可以对物品进行"描述",甚至可以把照片和指纹包含之中,当然也可以把一张报表中的关键信息编制在其中,实现更大数据量的实时采集。

将二维条码应用在高速公路上,推出"高速公路联网收费二维条码通行券应用方案传统的高速公路收费往往是人工售票,车辆上路时就需要买票,且票据往往是多张不同面额的票据的组合。如果车辆改变目的地,则需要补票或退票。随着计算机技术的发展,联网收费成为必然。于是出现了通行券(卡)。车辆上路时,只需从入口领取记录了入口信息的通行券(卡),车辆下路时,交回通行券(券),计算通行费,缴费。充当通行券(卡)的介质目前主要为纸质磁性券和非接触式IC卡,曾经用过的磁卡和接触式IC卡已逐渐退出此领域。

纸质磁性券是一次性使用的,也是最早投入使用的通行券,但其成本一直较高。非接触式IC卡则需要回收,重复使用。理论上讲,IC卡可以使用几十万次甚至上百万,但实际应用中受到卡的损坏和流失等因素影响,其寿命远远低于理论值。现在业内一般可接受的日流失率为2‰~3‰,也就是其实际寿命只有约300次。此外IC卡的重复使用给卡的调配和跟踪管理出了不少的难题,增加了运营成本。更为严重的是,非接触式信息不可见,必须依赖设备进行读写,不能适应有系统路段和无系统路段混合收费的要求,往往会造成已开通的路段开开停停,以完成新系统的接入和调试。

二维条码通行券方案则有效地解决了上述问题。该方案的主要作业流程是:

入口

由操作员输入车型信息,系统将日期、时间、入口站、车道、操作员工号等信息进行编码和加密,条码打印机依据加密后的信息生成二维条码,打印出二维条码通行券,同时打印相关明文信息。

出口

收费员将通行券送入条码识读仪,由条码识读仪自动识读条码信息,自动计算票价,并将信息加以显示,同时打印出通行费收据。

该方案的特点是:

1.管理简单

一次性使用,无需跟踪管理、调配等,有效降低运营成本,提高工作效率。

2.可靠性高

携带明文信息,无法自动识读时,可依靠明文信息完成收费。

3.自纠错和信息还原能力强

对非恶意折损的通行券均能正常识读。

4.适应性强

适合于联网收费、单一路段收费和有系统路段和无系统路段并存时的混合收费。

5.设备标准化,通用程度高

打印机和识读仪均为工业化通用产品,不会对单一厂家形成依赖。

6.成本低该方案推出后,得到了高速公路管理部门、交通部科研部门以及系统开发商的普遍欢迎,甚至引发了业内对中国高速公路联网收费采用何种通行券的大讨论。交通部在2000年10月1日开始实施的《交通部高速公路联网收费暂行技术要求》(交公路发[2000]463号文)中,第十六条作了明确规定:同一联网收费区域内应采用相同类型和数据格式的通行券(卡),一般情况下宜选择多次重复使用的非接触式IC卡、一次性使用的纸质磁性券或一次性使用的纸质二维条形码券。即将实施的国家标准《公路收费方式》也作了同样规定。

在推出应用方案的同时,也进行了设备和系统的准备。北洋电气集团依据自身优势,开发出了拥有自主知识产权的条码打印机(支持多种二维条码)和二维条码通行券识读仪以及二维条码通行券应用系统。条码打印机和识读仪的各项性能指标均可与国外产品相媲美,均填补了国内空白。其中,适应用户管理的需要,通行券识读仪设计了一封闭式票箱,通行券识读通过后,自动进入票箱,做到人券分离,避免重复识读及可能出现的员工作弊。

相信在不久的将来,二维条码通行券的应用会越来越广泛,也将被证明为最适合中国国情的通行券解决方案。

 

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