1.2 条码技术简介
条码自动识别技术是以计算机、光电技术和通信技术的发展为基础的一项综合性科学技术，是信息数据自动识别、输入的重要方法和手段。条码技术从20世纪40年代进行研究开发到70年代逐渐形成规模，近30年的时间取得了长足的发展。
条码、光学字符识别（Optical character recognition，OCR）和磁性墨水（Magnetic ink character recognition，MICR）都是一种与印刷相关的自动识别技术。OCR的优点是人眼可读，可扫描，但输入速度和可靠性不如条码，数据格式有限，通常要用接触式扫描器；MICR是银行界用于支票的专用技术，在特定领域中应用，成本高，需接触识读，可靠性高。
条码技术现已应用在计算机管理的各个领域，渗透到了商业如POS系统、工业、交通运输业、邮电通信业、物资管理、仓储、医疗卫生、安全检查、餐饮旅游、票证管理以及军事装备、工程项目等国民经济各行各业和人民日常生活中。
第二次世界大战后，美国将其在第二次世界大战期间高效的后勤保障系统的管理方式引进流通领域，把商流、物流、信息流集为一体，并采用条码自动识别技术，改变了物资管理体制、物资配送方式、售货方式和结算方式，促进了大流通、大市场的发展，从而推动了物品编码和条码技术在国际范围的迅速发展。
条码是由一组按一定编码规则排列的条、空符号用以表示一定的字符、数字及符号组成的信息。条码系统是由条码符号设计，制作及扫描阅读组成的自动识别系统。条码卡分为一维码和二维码两种。一维码比较常用，如日常商品外包装上的条码就是一维码。它的信息存储量小，仅能存储一个代号，使用时通过这个代号调取远端计算机系统中的数据。二维码是近几年发展起来的，它能在有限的空间内存储更多的信息，包括文字、图像、指纹、签名等，并可脱离计算机使用。
条码种类很多，常见的大概有二十多种码制，其中包括Code39码（标准39码）、Codabar码（库德巴码）、Code25码（标准25码）、ITF25码（交叉25码）、Matrix25码（矩阵25码）、UPC-A码、UPC-E码、EAN-13码（EAN-13国际商品条码）、EAN-8码（EAN-8国际商品条码）、中国邮政编码（矩阵25码的一种变体）、Code-B码、MSI码、Code11码、Code93码、ISBN码、ISSN码、Code128码（Code128码，包括EAN128码）、Code39EMS（EMS专用的39码）等一维条码和PDF417等二维条码。
目前使用频率最高的几种码制是EAN、UPC、39码，交叉25码和EAN128码，其中UPC条码主要用于北美地区，EAN条码是国际通用符号体系，它们是一种定长、无含义的条码，主要用于商品标识。EAN128条码是由国际物品编码协会（EAN International）和美国统一代码委员会（UCC）联合开发、共同采用的一种特定的条码符号。它是一种连续型、非定长有含义的高密度代码，用以表示生产日期、批号、数量、规格、保质期、收货地等更多的商品信息。另有一些码制主要是适应特殊需要的应用方面，如库德巴码用于血库、图书馆、包裹等的跟踪管理、25码用于包装、运输和国际航空系统为机票进行顺序编号，还有类似39码的93码，它密度更高些，可代替39码。图1-3所示是几种常用的条码图样。
图1-3 几种常用的条码图样
上述这些条码都是一维条码。为了提高一定面积上的条码信息密度和信息量又发展了一种新的条码编码形式——二维条码。从结构上讲，二维条码分为两类：一类是由矩阵代码和点代码组成，其数据是以二维空间的形态编码的；另一类是包含重叠的或多行条码符号，其数据以成串的数据行显示。重叠的符号标记法有CODE 49、CODE l6K和PDF417。
PDF417是一种堆叠式二维条码，目前应用最为广泛。PDF417条码是由美国SYMBOL公司发明的，PDF（Portable data file）意为“便携数据文件”。组成条码的每一个条码字符由4个条和4个空，共17个模块构成，故称为PDF417条码。PDF417条码可表示数字、字母或二进制数据，也可表示汉字。一个PDF417条码最多可容纳1850个字符或1108个字节的二进制数据，如果只表示数字则可容纳2710个数字。PDF417的纠错能力分为9级，级别越高，纠正能力越强。由于这种纠错功能，使得污损的PDF417条码也可以正确读出。我国目前已制定了PDF417码的国家标准。PDF417条码需要有417解码功能的条码阅读器才能识别。PDF417条码最大的优势在于其庞大的数据容量和极强的纠错能力。当PDF417条码用于防伪时，并不是PDF417条码不能被复制，而是由于使用PDF417条码可以将大量的数据快速读入计算机，使得大规模的防伪检验成为可能。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，它除具有一维条码及其他二维条码所具有的信息容量大、可靠性高、可表示汉字及图像多种文字信息、保密防伪性强等优点外，还具有如下主要特点。
1）超高速识读 从QR Code码的英文名称Quick response code可以看出，超高速识读特点是QR Code码区别于四一七条码、Data Matrix等二维码的主要特性。由于在用CCD识读QR Code码时，整个QR Code码符号中信息的读取是通过QR Code码符号的位置探测图形，用硬件来实现的，因此，信息识读过程所需时间很短，它具有超高速识读特点。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2～3个符号。QR Code码的超高速识读特性是它能够广泛应用于工业自动化生产线管理等领域。
2）全方位识读 QR Code码具有全方位（360°）识读的特点，这是QR Code码优于行排式二维条码如四一七条码的另一主要特点，由于四一七条码是将一维条码符号在行排高度上的截短来实现的，因此，它很难实现全方位识读，其识读方位角仅为±10°。
3）QR Code码能够有效地表示中国汉字、日本汉字 由于QR 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即可表示一个汉字，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%。
图1-4所示是几种常用的二维码样图。
图1-4 几种常用的二维码样图
矩阵代码，如Maxicode、Data Matrix、Code One、Vericode和DotCode A，矩阵代码标签可以做得很小，甚至可以做成硅晶片的标签，因此适用于小物件。
图1-5所示是几种常用的矩阵代码样图。
图1-5 几种常用的矩阵代码样图
条码成本最低，适于大量需求且数据不必更改的场合。例如商品包装上就很适宜，但是较易磨损、且数据量很小。而且条码只对一种或者一类商品有效，也就是说，同样的商品具有相同的条码。与一维条形码相比二维条形码有着明显的优势，归纳起来主要有以下几个方面：a.数据容量更大；b.超越了字母数字的限制；c.条形码相对尺寸小；d.具有抗损毁能力。