物流信息采集技术课件.ppt
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1、物流信息管理,经济与管理学院,物流管理教研室 付强,第3章 物流信息采集技术,3.1 条码技术3.2 RFID技术3.3 物流信息采集技术应用,3.1 条码技术,3.1.1 条码技术概述 3.1.2 商品条码3.1.3 二维条码3.1.4 条码识读技术,条形码是什么?,条码技术概述,熟悉?,陌生?,3.1.1 条码技术概述,1.条码技术的产生与发展 条码最早出现在40年代,但得到实际应用和发展是在70年代左右。早在40年代,美国乔伍德兰德(Joe Wood Land)和伯尼西尔沃(Berny Silver)两位工程师就开始研究用代码表示食品项目及相应的自动识别设备,于1949年获得了美国专利。
2、,该图案很像微型射箭靶,被叫做“公牛眼”代码。,条码技术在我国的发展,2 条码技术的特点,(1)输入速度快:条码输入的速度是键盘输入的5倍。(2)可靠性高:误码率低于百万分之一。(3)采集信息量大:利用传统的一维条码一次可采集几十位字符的信息,二维条码更可以携带数千个字符的信息,并有一定的自动纠错能力。(4)灵活实用:条码标识既可以作为一种识别手段单独使用,也可以和有关识别设备组成一个系统实现自动化识别,还可以和其他控制设备联接起来实现自动化管理。,3 条码技术的基本概念,1)条码技术的基础术语(1)条(BAR):条码中反射率较低的部分,一般印刷的颜色较深。(2)空(SPACE):条码中反射率
3、较高的部分,一般印刷的颜色较浅。(3)空白区(CLEAR AREA):条码左右两端外侧与空的反射率相同的限定区域。(4)起始符(START CHARACTER):位于条码起始位置的若干条与空,标志条码符号的开始。阅读器确认后开始处理扫描。,3 条码技术的基本概念,1)条码技术的基础术语(5)终止符(STOP CHARACTER):位于条码终止位置的若干条与空,条码的最后一位字符,标志一个条码符号的结束,阅读器确认此字符后停止处理。(6)中间分隔符(CENTRAL SEPERATING CHARACTER):位于条码中间位置的若干条与空。(7)条码数据符(BAR CODE DATD CHARAC
4、TER):表示特定信息的条码符号。,3 条码技术的基本概念,1)条码技术的基础术语(8)校验符(CHECK CHARACTER):表示校验码的条码若干条与空,代表一种算术运算结果。阅读器解码时,对读入的各字符进行规定的运算,运算结果与校验码相同,则规定此次阅读有效,否则不予读入。(9)供人识别字符(HUMAN READABLE CHARACTER):位于条码符的下方,与相应的条码相对应的、用于供人识别的字符,条码符号结构,2)条码技术的基础概念,(1)码制条码的码制是指条码符号的类型,每种类型的条码符号都是由符合特定编码规则的条和空组合而成。每种码制都具有固定的编码容量和所规定的条码字符集。条
5、码字符中字符总数不能大于该种码制的编码容量。常用的一维条码的码制包括:EAN码、39码、交插25码、UPC码、128码、93码,及Codabar(库德巴码)等。,(2)条码字符集,条码字符集是指某种码制所表示的全部字符的集合。有些码制仅能表示10个数字字符:0到9,如EANUPC码,25条码;有些码制除了能表示10个数字字符外,还可以表示几个特殊字符,如库德巴条码。39条码可表示数字字符:09,26个英文字母:AZ以及一些特殊符号。,(3)连续性与非连续性,条码符号的连续性是指每个条码字符之间不存在间隔,相反,非连续性是指每个条码字符之间存在间隔。从某种意义上讲,由于连续性条码不存在条码字符间
6、隔,即密度相对较高,而非连续性条码的密度相对较低。但非连续性条码字符间隔引起误差较大,一般规范不给出具体指标限制。而对连续性条码除了控制尺寸误差外,还需控制相邻条与条,空与空的相同边缘间的尺寸误差及每一条码字符的尺寸误差。,(4)定长条码与非定长条码,定长条码是指仅能表示固定字符个数的条码。非定长条码是指能表示可变字符个数的条码。例如:EAN/UPC码是定长条码,它们的标准版仅能表示12个字符,39码为非定长条码。,(5)双向可读性,条码符号的双向可读性,是指从左、右两侧开始扫描都可被识别的特性。绝大多数码制都可双向识读,所以都具有双向可读性。事实上,双向可读性不仅仅是条码符号本身的特性,它是
7、条码符号和扫描设备的综合特性。,(6)自校验特性,条码符号的自校验特性是指条码字符本身具有校验特性。若在一条码符号中,一个印刷缺陷(例如,因出现污点把一个窄条错认为宽条,而相邻宽空错认为窄空)不会导致替代错误,那么这种条码就具有自校验功能。例如39条码、库德巴条码、交插25条码都具有自校验功能;EAN和UPC条码、93条码等都没有自校验功能。,4 条码技术内容,1符号技术符号技术主要研究各种码制条码的编码规则、特点及应用范围、条码符号的设计及制作、条码符号印刷质量的控制等。,4 条码技术内容,2识别技术识别技术主要由条码扫描和译码两部分构成。3条码应用系统设计条码应用系统由条码、识读设备、计算
8、机及通信系统组成。系统设计主要考虑三个因素:条码设计、符号印制和识读设备。,5 条码的结构与类型,1)条码的结构2)条码的编码方法3)条码的标准4)常用条码类型,1)条码的结构,(1)模块模块是指条码中最窄的“条”或“空”,模块的宽度通常是以mm或mil(千分之一英寸)为单位。,条码的结构,(2)重要参数密度。条码的密度是指单位长度的条码所表示的字符个数。宽窄比。对于只有两种宽度单元的码制,宽单元与窄单元的比值称为宽窄比。对比度。对比度是条码符号的光学指标。,常用条码类型,(1)条形码按码制分类UPC码:1973年,美国率先在国内的商业系统中应用于UPC码之后,加拿大也在商业系统中采用UPC码
9、。,表 UPC码的各种版本,常用条码类型,EAN码:1977年,欧洲经济共同体各国按照UPC码的标准制定了欧洲物品编码EAN码,与UPC码兼容,而且两者具有相同的符号体系。,常用条码类型,交叉25码:交叉25码是一种长度可变的连续型自校验数字式码制,其字符集为数字09。,常用条码类型,39码:39码是第一个字母数字式码制。1974年由Intermec公司推出。它是长度可比的离散型自校验字母数字式码制。其字符集为数字09,26个大写字母和7特殊字符(-、。、Space、/、%、+、$),共43个字符。,常用条码类型,库德巴码:库德巴码(Code Bar)出现于1972年,是一种长度可变的连续型自
10、校验数字式码制。其字符集为数字09和6个特殊字符(-、:、/、。、+、$),共16个字符。常用于仓库、血库和航空快递包裹中。,常用条码类型,128码:128码出现于1981年,是一种长度可变的连续型自校验数字式码制。它由106个不同条形码字符,每个条形码字符有三种含义不同的字符集,分别为A、B、C。,常用条码类型,93码:93码是一种长度可变的连续型字母数字式码制。其字符集成为数字。09,26个大写字母和7个特殊字符(-、。、Space、/、+、%、$)以及4个控制字符。,常用条码类型,其他码制:除上述码外,还有其他的码制,例如25码出现于1977年,主要用于电子元器件标签;矩阵25码是11码
11、的变形;Nixdorf码已被EAN码所取代,Plessey码出现于1971年5月,主要用于图书馆等。,(2)按维数分类,一维条码;二维条码。多维条码,3.1.3 二维条码,二维条码技术是在一维条码无法满足实际应用需求的前提下产生的。由于受信息容量的限制,一维条码通常是对物品的标识,而不是对物品的描述。因此,在通用商品条码的应用系统中,对商品信息,如生产日期、价格等的描述必须依赖数据库的支持。在没有预先建立商品数据库或不便联网的地方,一维条码表示汉字和图像信息几乎是不可能的,即使可以表示,也显得十分不全且效率很低。,AZTAC PDF417 QR,三种二维码的样图,二维条码,1 二维条码的特点,
12、(1)存储量大二维条形码可以存储1100个字,比起一维条形码的15个字,存储量大为增加,而且能够存储中文,其资料不仅可应用在英文、数字、汉字、记号等,甚至空白也可以处理,而且尺寸可以自由选择,这也是一维条形码做不到的。,1 二维条码的特点,(2)抗损性强二维条形码采用故障纠正的技术,遭受污染以及破损后也能复原,即使条码受损程度高达50%,仍然能够解读出原数据,误读率为6100万分之一。(3)安全性高在二维条形码中采用了加密技术,所以使安全性大幅度提高。(4)可传真和影印二维条形码经传真和影印后仍然可以使用,而一维条形码在经过传真和影印后机器就无法进行识读。,1 二维条码的特点,(5)印刷多样性
13、对于二维条形码来讲,它不仅可以在白纸上印刷黑字,还可以进行彩色印刷,而且印刷机器和印刷对象都不受限制,印刷起来非常方便。(6)抗干扰能力强与磁卡、IC卡相比,二维条形码由于其自身的特性,具有强抗磁力、抗静电能力。(7)码制更加丰富,2 二维条码的类型,(1)行排式二维码即线性堆叠式二维码,就是在一维条形码的基础上,降低条码行的高度,安排一个纵横比大的窄长条码行,并将各行在顶上互相堆积,每行间都用一模块宽的厚黑条相分隔。典型的线性堆叠式二维码有Code 16K、Code 49、PDF417等。,行排式二维码,Code49,PDF417,Code 16K,(2)矩阵式二维码,它是采用统一的黑白方块
14、的组合,而不是不同宽度的条与空的组合,它能够提供更高的信息密度,存储更多的信息,与此同时,矩阵式的条码比堆叠式的具有更高的自动纠错能力,更适用于在条码容易受到损坏的场合。矩阵式符号没有标识起始和终止的模块,但它们有一些特殊的“定位符”,定位符中包含了符号的大小和方位等信息。矩阵式二维条码和新的堆叠式二维条码能够用先进的数学算法将数据从损坏的条码符号中恢复。典型的矩阵二维码有Aztec、Maxi Code、QR Code、Data Matrix等。,(2)矩阵式二维码,Maxi Code,QR Code,Data Matrix,(3)邮政码,通过不同长度的条进行编码,主要用于邮件编码,如Post
15、net、BPO 4-State等。,3 两种典型的二维条码,1)PDF417条码PDF417二维条码是一种行排式二维条码,目前应用最为广泛。PDF417条码是由留美华人王寅敬(音)博士发明的。PDF取自英文Portable Data File三个单词的首字母,意为“便携数据文件”。因为组成条码的每一符号字符都是由4个条和4个空共17个模块构成,所以称为PDF417条码。,1)PDF417条码,PDF417是一种多层、可变长度、具有高容量和纠错能力的二维条码。每一个PDF417符号可以表示1108个字节、或1850个ASC字符或2710个数字的信息。,PDF417符号的结构,符号字符的结构,每一
16、个符号字符包括4个条和4个空,每一个条或空由1-6个模块组成。在一个符号字符中,4个条和4个空的总模块数为17。,2)QR Code 条码,QR Code码是由日本Denso公司于1994年9月研制的一种矩阵二维码符号。,QR Code,2)QR Code 条码,超高速识读用CCD二维条码识读设备,每秒可识读30个含有100个字符的QR Code码符号;对于含有相同数据信息的四一七条码符号,每秒仅能识读3个符号;对于Data Martix矩阵码,每秒仅能识读23个符号。全方位识读QR Code码具有全方位(360)识读特点,2)QR Code 条码,能够有效地表示中国汉字、日本汉字 由于QR
17、Code码用特定的数据压缩模式表示中国汉字和日本汉字,它仅用13bit可表示一个汉字,而四一七条码、Data Martix等二维码没有特定的汉字表示模式,因此仅用字节表示模式来表示汉字,在用字节模式表示汉字时,需用16bit(二个字节)表示一个汉字,因此QR Code码比其它的二维条码表示汉字的效率提高了20%。,三种二维码的比较,3.1.4 条码识读技术,1.条码识读原理由于不同颜色的物体,其反射的可见光的波长不同,白色物体能反射各种波长的可见光,黑色物体则吸收各种波长的可见光,所以当条形码扫描器光源发出的光经光阑及凸透镜1后,照射到黑白相间的条形码上时,反射光经凸透镜2聚焦后,照射到光电转
18、换器上,于是光电转换器接收到与白条和黑条相应的强弱不同的反射光信号,并转换成相应的电信号输出到放大整形电路。,2.条码识读设备,1)条码扫描器的分类(1)CCD扫描器和激光扫描器CCD扫描器的特点:价格低,属于低档产品,扫描距景深短。激光扫描器的特点:扫描速度快,扫描距景深长。(2)手持式、小滚筒式、平台式条码扫描器,2)条码扫描器接口,条码扫描器的常用接口类型有以下三种:(1)SCSI(小型计算机标准接口):此接口最大的连接设备数为8个,通常最大的传输速度是40M/S,速度较快,一般连接高速的设备。(2)EPP(增强型并行接口):一种增强了的双向并行传输接口,最高传输速度为1.5Mbps。优
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- 物流 信息 采集 技术 课件
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