Штриховое кодирование

Штриховой код представляет собой чередование  темных и светлых полос разной ширины. Информацию несут относительные  ширины светлых и темных полос  и их сочетания, при этом ширина этих полос строго определена. Темные полосы называют штрихами, а светлые - пробелами (промежутками).

Штриховые коды считываются специальными оптическими  считывателями (читающими устройствами) различных типов, включая лазерные, которые, воспринимая штрихи, пробелы  и их сочетания, декодируют штриховой  код с помощью микропроцессорных  устройств, осуществляют заложенные в  кодах методы контроля и выдают на табло, в ЭВМ или другие устройства значения этих кодов в определенном алфавите (цифровом, алфавитно-цифровом и пр.).

В настоящее  время штриховые коды широко используются не только при производстве и в  торговле товарами, но и во многих отраслях промышленного производства для  идентификации заготовок, изделий, упаковок, обозначения мест хранения, в почтовых ведомствах, транспорте и пр.

Основные  термины штрихового кодирования.

Штрих (полоса) - темная зона изображения на однотонном светлом фоне, ограниченная прямыми параллельными линиями  или концентрическими окружностями. Элементы штрихового кода наносятся  на поверхность носителя, имеющего определенные светотехнические характеристики. При этом штрихи, наносимые с помощью  красителей или каких-то других средств, хорошо поглощают свет на определенных длинах волн, а фоновая поверхность  хорошо его отражает, что и используется при оптическом считывании.

Пробел - пространство между штрихами. В  большинстве кодов в ширине пробела  заключена определенная информация, лишь в некоторых кодах пробел - вспомогательная часть изображения  и выполняет функцию элемента-разделителя.

Высота  и ширина штриха (пробела) - размеры  изображения, выраженные в единицах измерения (миллиметрах, долях дюйма) или в безразмерных единицах (модулях).

Модуль - основной размер, которому кратны все  величины, определяющие параметры элементов  изображения штрихового кода.

Знак - совокупность штрихов и пробелов, несущих закодированную информацию о символе отображаемого алфавита.

Код двуцветный - код, изображение которого содержит информацию на определенных длинах волн в виде темных и светлых штрихов.

Код контролируемый - код, в изображение знаков и кодовых  слов которого заложена избыточная информация, обеспечивающая обнаружение ошибки считывания. Правильность прочитанного знака определяется читающим устройством  по четности или нечетности суммы  штрихов или пробелов, длине знака  в модулях, соотношению узких  и широких штрихов или пробелов в знаке, относительному расстоянию между элементами изображения знака  и общей длины знака.

Виды  штриховых кодов.

По своей  структуре штрих-код представляет прямоугольную область, заполненную  горизонтальными штрихами, из которых, с помощью специальной аппаратуры можно считать закодированные цифры. В штриховом коде не содержится никакой  дополнительной информации, кроме регистрационного номера предприятия и номера товара. Это значение является ключом для  доступа к базам данных ЕАN, в которых содержится дополнительная информация о товаре.

Далее рассматриваются штриховые коды, получившие наиболее широкое распространение.

Код "2 из 5" - один из самых простых. Знаки кода, обозначающие цифры от 0 до 9, содержат пять штрихов, два из которых широкие, а три - узкие. Соотношение  ширины широкого и узкого штриха составляет 2:1 или 3:1. В первом случае в знаке  изображения 12, а во втором - 14

Рис.1 "Знаки  штрихового кода "2 из 5"

модулей. Пробелы между штрихами информации не несут, и, как правило, ширина пробела  равна ширине узкого штриха. Этот код  за рубежом используется для сортировки и учета товаров и изделий  на складах, нумерации авиабилетов  и пр.

Штриховые коды UPC и EAN получили наиболее широкое  распространение для кодирования  товаров в производстве и торговле. Первый из них представляет стандарт кодирования, принятый в США, второй - в Европе. Однако в ходе внедрения  систем кодирования в практику идентификации  товаров коду EAN (European Article Number) отдается предпочтение, в том числе в США, Японии и других странах неевропейского континента.

Сходство  кодов UPC и EAN заключается в том, что  в них используется для кодирования  один и тот же набор знаков: цифры  от 0 до 9 и пять вспомогательных символов. Изображение знака содержит два  штриха и два пробела. Длина знака, отображающего цифру, равна 7 модулям. Для изображения цифр имеется  четыре таблицы соответствия, поскольку  в кодах используются знаки, ограниченные слева; знаки, ограниченные справа; знаки  с четными и нечетными паритетами. В кодах UPC и EAN набор знаков используется по-разному, исходя из особенностей представления  закодированной информации. Коды относятся  к непрерывным, контролируемым.

Особенностью  этих кодов является то, что в  них применяются кодовые слова  фиксированной длины. Наибольшее распространение  в торговле за рубежом получили 13-и 8-разрядные коды EAN.

Основным  принципом кодирования EAN является наличие однозначного идентификационного кода, полученного согласно правилам кодирования EAN для каждого продукта (товара). Все физические параметры  кода должны удовлетворять специальным  стандартам EAN, с учетом которых создаются  и используются соответствующие  технические средства записи, считывания и обработки информации штриховых  кодов.

Структура штрихового кода EAN:

Первые 2-3 цифры - префикс национальной организации;

следующие цифры - это регистрационный номер  предприятия внутри национальной организации;

следующая группа цифр - это порядковый номер  продукции внутри предприятия;

Рис.2 "Структура  штрихового кода EAN"

последняя 13-я цифра - контрольное число. Оно  вычисляется из предыдущих двенадцати. Контрольное число вычисляется  по определенному алгоритму. Оно  отражает последовательность всех значений знаков кода.

Ошибочным является мнение о том, что по штриховому коду можно определить страну-производителя. Штриховой код несёт информацию только о том, в какой национальной организации зарегистрировано предприятие.

Штриховой код EAN используется для уникальной идентификации продукции.

Штриховой код на товаре в магазине является эквивалентом как цены, так и наименования покупки. Если два товара отличаются по цене, то они должны иметь различные штриховые коды (номера EAN).

Наибольший  опыт использования штриховых кодов  за рубежом и в определенной мере в России накоплен в производстве и торговле товарами народного потребления, где наибольшее применение имеет  код EAN, в ассоциацию которого входят уже более 30 стран, включая Россию.

Считывание  штриховых кодов.

Оптические  читающие устройства штриховых кодов, получившие распространение в практике построения автоматизированных систем обработки данных, имеют разнообразные  конструкторские решения. Подавляющее  большинство читающих устройств  содержит встроенные источники подсвечивания, которые повышают вероятность считывания с первого раза. Сканирование изображения  штрихового кода выполняется электромеханическими или электронными средствами, а сами устройства чтения могут быть ручными  и стационарными.

Малогабаритные  ручные читающие устройства, имеющие  форму карандаша, удобны для работы оператора, осуществляющего сбор информации. В таких устройствах оптические каналы подсвечивания и чтения, как  правило, совмещены. Изображение сканируется  перемещением устройства вдоль записи.

Ручные  лазерные сканирующие устройства в  большинстве своем имеют форму  пистолета. Подсвечивание и считывание ведутся по раздельным оптическим каналам. Сканирование может вестись в  двух плоскостях.

К стационарным устройствам считывания относятся: щелевой считыватель стол-сканер, стационарный лазерный сканер для складских  помещений. Щелевой считыватель  предназначен для считывания закодированной информации с пластиковых карт, перемещающихся по щели считывания мимо источника  подсвечивания и фотоприемника, за счет чего происходит сканирование штрихового кода. Используются для  идентификации личности в медицинских  учреждениях, в пропускных системах.

Наиболее  сложное устройство — стол-сканер. Он предназначен для сканирования изображения  с пяти сторон анализируемого предмета. Стол-сканер позволяет считывать  изображение штрихового кода без  предварительной ориентации предметов  относительно считывающего устройства. Он нашел основное применение в узлах  расчета магазинов.

Стационарный  лазерный сканер имеет ограниченные угол "зpения" и глубину считывания. Может считывать коды с двух плоскостей. Стационарные лазерные сканеры предназначены для оснащения высокоавтоматизированных складов. Устанавливаются вдоль транспортерных лент, считывают, расшифровывают штриховые коды товара и передают в систему управления складом для их адресации, хранения и отгрузки.

Печать  штриховых кодов.

Работа  устройств считывания штриховых кодов основана на контрастной чувствительности.

При маркировке товаров массового производства штриховой код, идентифицирующий товар, наносится на ярлык или упаковку типографским способом. Это почти  не отражается на стоимости упаковки, так как дополнительные затраты  на создание изображения кода невелики.

Для производства упаковок или этикеток малым тиражом  или для единичного производства используются различные печатающие устройства (ПУ), работающие под управлением  ЭВМ. Все типы ПУ, применяемых в вычислительной технике, можно подразделить на ударные и безударные.

Расшифровка штрих кода. C помощью штрихового кода зашифрована информация о некоторых наиболее существенных параметрах продукции. Наиболее распространены американский Универсальный товарный код UPC и Европейская система кодирования EAN. Наиболее распространенны EAN/UCC товарные номера EAN-13, EAN-8, UPC-A, UPC-E и 14-разрядный код транспортной упаковки ITF-14. Так же существует 128 разрядная система UCC/EAN-128. Согласно той или иной системе, каждому виду изделия присваивается свой номер, состоящий чаще всего из 13 цифр (EAN-13).

Возьмем, к примеру, цифровой код: 4820024700016. Первые две цифры (482) означают страну происхождения (изготовителя или продавца) продукта, следующие 4 или 5 в зависимости от длины кода страны (0024) - предприятие-изготовитель, еще пять (70001) - наименование товара, его потребительские свойства, размеры, массу, цвет. Последняя цифра (6) контрольная, используемая для проверки правильности считывания штрихов сканером. EAN - 13:

1 - Код  страны. 
2 - Код изготовителя. 
3 - Код товара. 
4 - Контрольная цифра. 
5 - Знак товара, изготовленного по лицензии. 

Как рассчитать контрольную  сумму

1. Сложить цифры, стоящие на четных местах ШК   9+7+0+7+0+1=24 2. Полученную  сумму умножить на три 24*3=72 3. Сложить цифры, стоящие на нечетных местах ШК (кроме самой контрольной цифры) 5+9+2+7+1+0=24 4. Сложить числа, полученные в пунктах 2 и 3 72+24=96 5. Отбросить десятки 96-90=6 6. Из  числа 10 вычесть полученное в пункте 5 10-6=4

Результат должен совпадать с контрольной  цифрой

Пример  вычисления контрольной  цифры для определения  подлинности товара

1. Сложить цифры, стоящие на четных местах: 8+0+2+7+0+1=18

2. Полученную сумму умножить на 3: 18x3=54

3. Сложить цифры, стоящие на нечетных местах, без контрольной цифры:

4+2+0+4+0+0=10

4. Сложить числа, указанные в пунктах 2 и 3: 54+10=64

5. Отбросить десятки: получим 4

6. Из 10 вычесть полученное в пункте 5: 10-4=6

Если полученная после расчета цифра не совпадает  с контрольной цифрой в штрихкоде, это значит, что товар произведен незаконно.