Технология штрихового кодирования

В настоящее время в сети Интернет существует ряд бесплатных сервисов, позволяющих сгенерировать штриховые коды различных типов по заданной пользователем последовательности символов (например: http://www.barcoding.com/upc/). Использование данных Интернет-ресурсов может способствовать скорейшему усвоению принципа составления штриховых кодов и принципа функционирования считывающего оборудования. 
3.1.1. Структура штриховых кодов EAN-13, EAN-8 и EAN-128

В международной торговле широкое распространение получил код EAN (European Article Numbering), разработанный Международной ассоциацией EAN, находящейся в Брюсселе. В качестве основных (базовых) штриховых кодов приняты:

- в системе EAN – 13-штриховой код (EAN-13);

- в системе UPC – 12-разрядный штриховой  код (UPC-12), который по несложной  процедуре совмещается с кодом EAN-13.

В настоящее время в Международной системе товарной нумерации используется следующая символика товарных штриховых кодов: EAN-13, EAN-8, DUN-14, ITF-14, EAN/UPC-128. Их особенности состоят в следующем.

Штриховой код EAN-13 является основным и используется для кодирования всех видов товаров.

Штриховой код EAN-8 (укороченный восьмиразрядный) используется для кодирования товаров, для которых технически не представляется возможным разместить основной код EAN-13.

Штриховые коды DUN-14, ITF-14 и EAN/UPC-128 используются для кодирования транспортной тары, упаковок и складских поддонов.

Элементами структуры основного стандартного товарного кода EAN-13 являются тринадцать разрядных цифр, которые при простом и визуальном обзоре означают следующее (рисунок 6).

 

                        Рисунок 6. - Структура штрихового кода EAN-13 
          EAN-13 содержит четыре группы цифр (рисунок 7). Первая группа цифр (слева направо) состоит из двух или трех цифр и указывает на местоположение национального члена Ассоциации EAN, т. е. страну происхождения товара. Ассоциация EAN присваивает каждому ее члену индивидуальные цифры (префикс). Россия имеет префикс 460 (Россия и страны СНГ имеют префиксы 460-469). Префиксы товарной нумерации системы EAN разных стран приведены в таблице 1 [1, c. 143].

EAN-128 предназначен для передачи  данных о грузе между компаниями.

Рисунок 7. - Разбор кода EAN-128

У кода EAN-128 уникальный словарь. Для построения EAN-128 используется алфавит CODE-128. Т.е. если кто-то говорит «CODE-128», то он имеет в виду алфавит (какие цифры и буквы какими черточками обозначаются). А если кто-то говорит «EAN-128», то он имеет в виду систему кодирования свойств конкретного товара или груза на основе кодировки CODE-128. Число 128 в EAN-128 не означает, что в нем подряд должно стоять 128 цифр. Число 128 попало в EAN-128 из CODE-128, а в CODE-128 оно обозначает количество символов, которое способен отобразить данный алфавит, т.е. все 128 символов стандартного ASCII.

Группы цифр в скобках, такие как (02), (15), (3303) и т.д., называются AI (Application Identifiers - коды применения) и объясняют, как интерпретировать цифры,

идущие следом. Например, AI с кодом 15 задает последний срок, когда товар еще можно продавать, в формате «2 цифры дня, 2 цифры номера месяца, 2 цифры года» (т.е. ддММгг). A, например, AI с кодом 330х задает вес груза (паллеты или контейнера) в килограммах, используя также 6 цифр, при этом «х» должен быть заменен на число десятичных знаков в интерпретации этих 6 цифр. Все это определено стандартом на штрихкод EAN-128.

Цифровой код страны – это, пожалуй, единственная информация, представленная в штриховом коде, которую при наличии перечня можно проверить визуально. Однако этот код не обязательно идентифицирует страну происхождения товара. Следующие пять или четыре цифры (код предприятия) присваивает централизованно национальный орган страны конкретному предприятию – как правило, изготовителю товара.

Некоторыми странами представлена возможность детализировать двухразрядный код страны на третьем разряде, например, код России, может быть детализировать на третьем разряде в диапазоне 460-469. При этом соответственно для кодирования предприятия-изготовителя можно использовать только четыре разряда вместо пяти [1, c. 151].

В приложении А представлена таблица префиксов товарных нумераций EAN разных стран.

Вторая группа – из пяти (при двузначном коде страны – члена EAN) или четырех (при трехзначном коде страны) цифр и указывает на зарегистрированный номер предприятия-изготовителя товара.

Присвоение и регистрация кода предприятия-изготовителя товара осуществляется национальной организацией, представляющей интересы России в международной организации товарной нумерации EAN.

Третья группа – из пяти цифр и указывает на присвоенный номер данному товару, выпускаемому предприятием-изготовителем. Стандарт EAN не устанавливает специальных правил присвоения и регистрации кода товара. Это делает предприятие-изготовление данного товара исходя из собственных возможностей и интересов, связанных с номенклатурой выпускаемой продукции, отраслевой каталогизаций и т. д.

Четвертая группа – из одной цифры, которая является контрольным числом и используется для проверки декодирования штрихового кода считывающим устройством [2, c. 144].

Контрольное число рассчитывается следующим образом:

- начиная с крайней правой, складываются  цифры (исключая само контрольное  число), стоящие на четных позициях (этап 1);

- результат первого действия  умножается на три (этап 2);

- складывают цифры, стоящие на  нечетных позициях (этап 3);

- складываются результаты 2-го и 3-го действия (этап 4);

- определяется контрольная цифра, представляющая собой разность  между полученной суммой и ближайшим к нему большим числом, кратным 10 (этап 5) [4, c. 129].

Например, контрольное число (3) номера товара 460123456789С, рассчитывается следующим образом:

4 6 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 С 

1 этап 9+7+5+3+1+6=31

2 этап 31×3=93

3 этап 4+0+2+4+6+8=24

4 этап 93+24=117

5 этап 117+С=120, С=3.

Полный номер товара будет следующим: 460-1234-56789-3 [4, c. 148].

Товарный штриховой код EAN-13 имеет строго регламентированные величины линейных размеров кода, поперечных размеров штрихов и пробелов между ними. В качестве базового принимается самый узкий штрих, который называется модулем. В зависимости от модуля для всех типов штриховых кодов (символики) осуществляется построение структуры кода.

Стандарт EAN предусматривает, что штриховой код состоит из двух частей (половинки кода), которые замкнуты между удлиненными тонкими штриховыми линиями. Эти линии в начале, в середине и в конце кода называют защитными, при декодировании они указывают сканеру на начало и окончание каждой части штрихового кода. При этом каждая из двух частей кодируется по своим правилам, установленным стандартом.

По углам штрихового кода расположены угловые метки и указатель поля, которые учитываются при построении кода. Они необходимы для соблюдения минимально допустимых размеров чистых полей при считывании кода в начале и в конце этой операции. С левой стороны в нижнем углу функцию указателя поля выполняет вынесенная за пределы кода первая цифра штрихового кода.

Товарный код EAN-13 иногда имеет дополнение в виде штрихового кода, состоящего из двух или пяти цифр за основным кодом. Такой код называется дополнительным (рис. 8). Этот штриховой код наносится в соответствии с требованиями специального соглашения между товаропроизводителем и оптовым покупателем товара.

 

 

Рисунок 8. – Дополнительный к основному штриховой код

 

Товарный код EAN-13 является универсальным, он применяется для маркирования всех групп товаров [1, c. 146].

Код EAN-8 является укороченный модификацией EAN-13 и предназначен для товаров, имеющих небольшие размеры, где площадь печати ограничена. Как правило, он включает код страны, код предприятия и контрольное число.

Штриховые коды характеризуются рядом показателей, к основным из которых можно отнести:

• набор кодируемых знаков (цифровой, буквенно-цифровой);
• тип кода - непрерывный (без межзнаковых промежутков) и прерывистый (с межзнаковыми промежутками);
• представление знака символа штрихового кода;
• диапазон допустимых размеров модуля;
• плотность знаков – количество знаков на 1 см длины линейного кода или на 1 см² многострочного штрихового кода;
• длина символа штрихового кода - постоянная или изменяемая;
• наличие контрольного знака символа, предназначенного для контроля правильности представления и считывания штрихового кода;
• самоконтолируемость знака - наличие контрольного алгоритма, проверяющего правильность кодирования отдельного знака;
• всенаправленность – возможность считывания кода в любом направлении: слева направо или справа налево.

Кроме указанных основных характеристик, связанных с выбором кода, необходимо знать его оптические параметры, влияющие на качество нанесения и качество считывания. Символ штрихового кода может быть считан, если он соответствует определенным оптическим требованиям и считывающее устройство настроено соответствующим образом [1, c. 152].

Существуют некоторые правила нанесения штриховых кодов.

Во-первых, установлены требования к размеру штрихового кода: минимальные – 52,5×74,6. При этом допуск на ширину печатаемого штриха меняется в 8 раз.

При считывании штрихового кода сканер реагирует на чередование темных и светлых полей, поэтому контраст между штрихами и пробелами должен быть достаточным для его работы. Поскольку лазерный луч сканера красного цвета, то "видит" он цвета так, как человек, носящий красные очки.

В идеале, напечатанные штрихи символа штрихового кода должны быть совершенно черные, а поле, на котором они печатаются, - идеально белым. В этом случае обеспечивается наивысшая контрастность. Это условие не всегда можно соблюсти на практике, так как штриховые коды печатаются в цветовых вариантах, предусмотренных дизайном упаковки.

Если придерживаться основных правил, касающихся цвета, контраста и изображения, то можно создавать читаемые штриховые коды любых цветов и на любом типе упаковочного материала. На рис. 9 приведены цветовые сочетания штриховых кодов, считываемые и не считываемые сканером. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

 Рисунок 9.- Считываемые и не считываемые цветовые сочетания штриховых кодов

Размещают штриховые коды, как правило, на задней стенке упаковки в правом нижнем углу, на расстоянии не менее 20 мм от краев. При использовании мягких упаковок (пакетов из полимерных материалов) для нанесения штрихового кода выбирают такое место, на котором штрихи будут параллельны днищу упаковки. На каждой упаковке размещают лишь один код EAN или UPC [3, c. 148]. 
3.2. ДВУМЕРНОЕ ШТРИХОВОЕ КОДИРОВАНИЕ

3.2.1. Штрих-код aztec

Aztec Code представляет собой новую  универсальную символику двухмерного  штрихового кода (2D barcode). Как показано  на рисунке 10, код представляет  собой квадрат, содержащий матрицу квадратных элементов, в центре которой располагается «мишень» («bullseye»), составленная из концентрических квадратов. Aztec позволяет эффективно кодировать как малые, так и большие объемы данных (цифры, текст или байты) с использованием высокоэффективного метода Рида-Соломона (Reed-Solomon) коррекции ошибок. Код Aztec разработан специалистами фирмы HandHeld Products (Andy Longacre и Rob Hussey) и защищен патентом, но частично выпущен для общего использования. Международная Спецификация Символики для кода Aztec утверждена AIM USA в формате ISO и доступна через филиалы AIM.

 

Рисунок 10. - Представление кодов Aztec

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.2.2. Основные характеристики Aztec Code

Существуют два основных формата символа Aztec Code: «Compact» (Компактный) символ с мишенью из двух квадратов (показанный на Рисунке 9 слева) и «Full-Range» (Полный) символ с мишенью из трех квадратов (на Рисунке 9 справа). Поскольку принтеры могут автоматически выбирать, а сканеры автоматически распознавать оба формата, вместе два формата образуют последовательность из символов 33 различных размеров, которые могут эффективно кодировать как малые, так и большие сообщения. Символы Aztec Code :

• могут кодировать любую байтовую последовательность в эффективных компактных режимах для текстовых и цифровых данных. Они также могут кодировать последовательности FNC1 для поддержки специальных промышленных форматов данных и ECI для поддержки специальных режимов интерпретации данных.
• всегда квадратной формы, изменяясь в размерах от 15x15 модулей до 151x151 модулей. Свободной зоны вокруг символа не требуется вообще. В приложении Б таблица 2 показывает информационную емкость некоторых размеров кода.
• может быть использован в структурном объединении, соединяющем до 26 символов.
• имеет специальный формат настройки сканера, удобный для настройки сканера с помощью штрих-кода.