在日常的生活消費(fèi)中,我們隨身拿起一件商品,基本都可以看到商品包裝上面的一維碼或者二維碼。在企業(yè)生產(chǎn)制造過程中,每一個產(chǎn)品或者零件,更是離不開這些代碼。但是我們真的了解它嗎?
什么是代碼?一維碼二維碼的區(qū)別是什么,都可以存儲多少數(shù)據(jù),哪些數(shù)據(jù)?本文來進(jìn)行一一講解。
一、什么是代碼
代碼是一種機(jī)器可讀的圖案,通常應(yīng)用在產(chǎn)品、包裝或元件上。代碼可以存儲數(shù)據(jù),用于提供信息、進(jìn)行市場營銷以及在產(chǎn)品的整個生命周期內(nèi)跟蹤與追蹤產(chǎn)品的目的。
如今,代碼已發(fā)展出數(shù)十種不同的形式,包括由一排簡單的線條構(gòu)成的一維(1D)條碼及由點(diǎn)和方格構(gòu)成的二維(2D)碼;其中,QR(快速響應(yīng))碼和DataMatrix碼是最受歡迎的二維碼之一。相比一維條碼,更為先進(jìn)的二維碼能夠讓用戶存儲和檢索更大量的數(shù)據(jù)。這是因?yàn)?,一維條碼只能在水平方向上存儲數(shù)據(jù),而二維碼則可以同時在垂直和水平兩個方向上存儲信息。
一維條碼或二維碼的使用幫助制造商實(shí)現(xiàn)了供應(yīng)鏈管理、庫存管理、檢驗(yàn)和采購流程自動化和簡化,從而極大地降低了管理成本。
二、一維碼與二維碼的定義和區(qū)別
一維條碼是將寬度不等的多個黑條和空白,按照一定的編碼規(guī)則排列,用以表達(dá)一組信息的圖形標(biāo)識符。
不論是采取何種規(guī)則印制的條形碼,都由靜區(qū)、起始字符、數(shù)據(jù)字符與終止字符組成。有些條碼在數(shù)據(jù)字符與終止字符之間還有校驗(yàn)字符。
常見的一維條碼包括但不限于:GS1;UPC(通用產(chǎn)品代碼),常見于零售和消費(fèi)品行業(yè);EAN,歐盟區(qū)廣泛使用的一種條碼;Code 128碼,其可以描述任何ASCII 128字符,常用于物流業(yè)。在這些條碼中,大多數(shù)都包含一個校驗(yàn)位,這是這類條碼標(biāo)準(zhǔn)的一部分。校驗(yàn)位用于驗(yàn)證條碼是否完整、損壞、丟失信息等;它是通過對條碼中存儲的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算做到這一點(diǎn)的。
其他一維條碼則提供可選校驗(yàn)位,如Code 39碼(軍事行業(yè)廣泛使用的一種條碼)、POSTNET碼(美國郵政服務(wù)公司USPS?使用的一種條碼)、Codabar碼和交叉25碼。當(dāng)然,如果不使用校驗(yàn)位,自然會增加誤讀的可能性。Pharmacode碼是醫(yī)藥行業(yè)使用的條碼,可以從前往后讀取,也可以從后往前讀??;但這種條碼的缺點(diǎn)在于,即使使用基于圖像的讀碼器,每次讀取時,也必須以相同的方式放置條碼。
二維條碼是用某種特定的幾何圖形按一定規(guī)律在平面(二維方向上)分布的黑白相間的圖形記錄數(shù)據(jù)符號信息的一種識別碼。
在代碼編制上巧妙地利用構(gòu)成計算機(jī)內(nèi)部邏輯基礎(chǔ)的“0”、“1”比特流的概念,使用若干個與二進(jìn)制相對應(yīng)的幾何形體來表示文字?jǐn)?shù)值信息,通過圖象輸入設(shè)備或光電掃描設(shè)備自動識讀以實(shí)現(xiàn)信息自動處理:它具有條碼技術(shù)的一些共性:每種碼制有其特定的字符集;每個字符占有一定的寬度;具有一定的校驗(yàn)功能等。同時還具有對不同行的信息自動識別功能、及處理圖形旋轉(zhuǎn)變化點(diǎn)。
不同于一維條碼,二維Matrix碼可以同時在垂直和水平兩個方向上存儲信息,這使得它們能夠存儲更大量的數(shù)據(jù)。舉例來說,僅一個二維碼就可以容納多達(dá)3,116個數(shù)字字符或2,335個字母數(shù)字字符,而Code 39碼這樣的一維條碼僅可容納39個字符。
同時,還有一點(diǎn)也不同于一維條碼的是,所有二維碼均擁有內(nèi)置糾錯功能,類似于部分一維條碼中使用的校驗(yàn)位,可以有效地消除誤讀。在一個二維DataMatrix碼中,通常會將數(shù)據(jù)編碼三次,這樣將可以顯著地增加正確讀取代碼的機(jī)會。
一維條碼擁有靜音區(qū)和保護(hù)圖案,可用于識別條碼的起始和終止位置,而二維碼也擁有靜音區(qū)、定位圖案和時鐘圖案。
定位圖案是一個L形狀的圖案,位于二維碼兩側(cè)的外邊緣周圍。該圖案可用于保證解碼過程中方向的正確性。位于定位圖案對面的是時鐘圖案,由一系列交替出現(xiàn)的黑色模塊(或單元格)和白色模塊組成,用于定義單個單元格的大小和代碼的大?。ㄐ袛?shù)和列數(shù)),以進(jìn)行解碼。二維碼的靜音區(qū)與一維碼的相似;但在二維碼中,靜音區(qū)必須圍繞在整個代碼的周圍。
四、代碼印刷和標(biāo)記方法
1、熱轉(zhuǎn)印或噴墨印刷
噴墨打印機(jī)是將代碼印刷到包裝、標(biāo)簽或其他材料上時最常使用的設(shè)備。噴墨打印機(jī)通過將墨滴滴到紙張或塑料等基材上來創(chuàng)建代碼。熱轉(zhuǎn)印技術(shù)通常用于印刷標(biāo)簽。這種工藝的原理是,首先將印刷頭加熱,然后將油墨直接附著到標(biāo)簽上。噴墨印刷和熱轉(zhuǎn)印技術(shù)通常用于印刷一維條碼。
2、直接部件標(biāo)識(DPM)
●激光
激光標(biāo)記系統(tǒng)通常使用光纖激光器將DataMatrix碼或其他二維碼符號刻印在元件上。
●打點(diǎn)
打點(diǎn)標(biāo)記系統(tǒng)通常被視為最經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的選項,這類系統(tǒng)使用一種振蕩觸針在金屬表面留下印記。
●化學(xué)蝕刻
電化學(xué)蝕刻系統(tǒng)使用鈉基溶液,并結(jié)合低壓脈沖電流。帶電溶液首先將金屬溶解,然后通過種特殊的模具將其提取。
五、讀碼器類型
1、激光掃描儀
在代碼面世初期,代碼僅可使用激光掃描儀讀取。激光掃描儀將激光束作為光源,通常使用振蕩偏轉(zhuǎn)反射鏡或旋轉(zhuǎn)棱鏡將激光束來回投射到整個條碼上。然后,使用一個光電二極管測量條碼反射回來的光線強(qiáng)度。接著,光電二極管將輸出一個模擬信號,然后再將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。
盡管激光掃描儀是一種比較陳舊的技術(shù),但它們?nèi)钥商峁┮恍┎僮鲀?yōu)勢。首先,激光掃描儀無需使用圖像處理器。其次,它們的掃描速度也很快,每秒鐘能夠進(jìn)行多達(dá)1,300次掃描。最后,由于它們使用的是激光,這是一種非常準(zhǔn)直的光束,無論激光是從多遠(yuǎn)的位置發(fā)射出來的,基本上都不會出現(xiàn)偏離,因此,如果使用特殊的光學(xué)元件,激光掃描儀可以在相對較遠(yuǎn)的距離下讀取一維條碼。
然后,這并不意味著激光掃描儀不存在局限性。激光掃描儀的關(guān)鍵局限性在于,它們無法讀取二維碼,而相比一維條碼,二維碼的應(yīng)用現(xiàn)在正日益普及。另外,激光掃描儀通常也難以讀取棘手的一維條碼,如印刷質(zhì)量不佳、對比度低、扭曲變形或受損的一維條碼,而在實(shí)際應(yīng)用中,代碼讀取環(huán)境很少是完美無缺的,因此,誤讀和無法讀取的數(shù)量通常會過高。如果元件高度反光,再加上光源的反射,往往會在元件上形成熱斑,進(jìn)而也會影響激光掃描儀讀取元件。
另外,代碼位置對激光掃描儀而言也很重要,這是因?yàn)?,除少?shù)例外情形,一維條碼通常必須以從左至右的順序進(jìn)行掃描。這可能需要使用額外的夾具或機(jī)械系統(tǒng),以保證物品上的代碼始終朝著同一方向。而且,激光掃描儀還使用振蕩偏轉(zhuǎn)反射鏡等活動元件,這些活動元件在使用中很容易損壞,從而會導(dǎo)致額外的維修或更換成本和時間。最后,由于眼部安全性問題,用戶必須對激光掃描儀采取隔離措施,以保護(hù)附近工人的人身安全。
2、基于圖像的讀碼器
基于圖像的讀碼器基本上都包含一臺數(shù)字相機(jī),用于采集代碼的圖像,另外還包含一臺微型處理器,用于運(yùn)行一些特別的圖像處理軟件,定位和解碼代碼,然后,再將所得出的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸出去。
●圖像分辨率
選擇圖像傳感器或相機(jī)時,分辨率是最大的區(qū)分因素之一。圖像分辨率是指每個圖像是由多少像素組成的。
根據(jù)應(yīng)用選擇視覺讀碼器的分辨率時,最常用的標(biāo)準(zhǔn)之一是每模塊像素 (PPM)。PPM 指覆蓋代碼的一個單元或模塊需要多少個像素,并將決定相機(jī)是否有足夠的分辨率來讀取代碼。PPM 的計算方法是用相機(jī)在一個方向上的分辨率(例如標(biāo)準(zhǔn)分辨率讀碼器是 752 像素)除以視圖 Y 場的毫米數(shù) (78mm),然后用代碼大小的毫米數(shù)除以模塊數(shù)(12 mm/22 模塊)。最后,將二者相乘 (5.26 PPM)。聽起來好像很復(fù)雜,但工業(yè)視覺式讀碼器上運(yùn)行的配置器應(yīng)用或圖像處理軟件能夠快速計算 PPM。工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)最小是 1.5 到 2 PPM,康耐視最新的 Hotbars II? 算法將該要求降低到了僅 0.8 PPM。
六、讀碼器的應(yīng)用
讀碼器可應(yīng)用的以下這些行業(yè)
零售連鎖 生產(chǎn)制造 物流倉儲 政府公關(guān)
金融行業(yè) 醫(yī)療保健 執(zhí)法巡檢 農(nóng)畜牧行業(yè)
1、產(chǎn)品質(zhì)量追溯管理
產(chǎn)品生產(chǎn)時存在品種多、批量小的客觀情況,一個批次零部件往往用在多個產(chǎn)品型號、不同批次訂單生產(chǎn)中。當(dāng)制造過程或市場質(zhì)量異常時,當(dāng)調(diào)查出某批次元器件存在問題時,為了鎖定問題零部件的具體用在什么訂單、哪幾個批次、產(chǎn)品條碼號明細(xì),需要手工對現(xiàn)有大量的紙面產(chǎn)品流程卡、領(lǐng)料單等信息展開過濾、清查。往往浪費(fèi)大量人力及時間,造成異常發(fā)生后不能快速響應(yīng)、效率低下,甚至有時候等調(diào)查清楚時發(fā)現(xiàn)存在潛在風(fēng)險的產(chǎn)品已經(jīng)發(fā)貨,對公司的品牌建設(shè)及售后成本都造成很大損失。
隨著投入市場的產(chǎn)品不斷累積、增加,手工紙面產(chǎn)品追溯效率及準(zhǔn)確性問題日益顯現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量追溯的準(zhǔn)確性和效率問題日益凸顯,所以企業(yè)都迫切需要建立一套完善的產(chǎn)品質(zhì)量追溯系統(tǒng)。
2、條碼生產(chǎn)過程管理
條碼技術(shù)在生產(chǎn)管理中的應(yīng)用就是應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)和管理技術(shù)改造現(xiàn)有企業(yè)的一個重要措施。公司要求對生產(chǎn)的全過程進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控,在生產(chǎn)計劃制定、執(zhí)行、生產(chǎn)工藝控制、生產(chǎn)檔案的建立以及生產(chǎn)過程管理方面全面實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)管理信息化和計算機(jī)化,改善管理方法,提高管理水平,從而達(dá)到提高企業(yè)生產(chǎn)配套能力和經(jīng)濟(jì)效益的目的。因此,建立一套先進(jìn)的基于識別技術(shù)的條碼物料管理系統(tǒng)勢在必行。
3、進(jìn)銷存管理
進(jìn)銷存管理系統(tǒng)解決方案是根據(jù)國內(nèi)外多家連鎖企業(yè)及集團(tuán)企業(yè)渠道分銷商等客戶的實(shí)際管理經(jīng)驗(yàn)總結(jié)而來,用于幫助企業(yè)加強(qiáng)對于門店出入庫的管理以及渠道經(jīng)銷商出入庫的管理。該方案主要以PDA智能終端為依托,采用條碼化方案技術(shù),以無線網(wǎng)絡(luò)為傳輸介質(zhì),實(shí)時、高效、動態(tài)放映門店或者渠道經(jīng)銷商的庫存變化。
4、醫(yī)院條碼管理
條碼在醫(yī)療行業(yè)的應(yīng)用主要有:病房管理、病歷管理、診斷和處方管理、化驗(yàn)管理和藥品管理等幾個主要部分,按軟件功能可分為:移動查房子系統(tǒng)、移動護(hù)理子系統(tǒng)、藥品管理子系統(tǒng)、及時通訊與定位子系統(tǒng)。通過條碼作為信息傳遞載體,實(shí)現(xiàn)了對醫(yī)院日常業(yè)務(wù)中產(chǎn)生的病歷、住院費(fèi)用、藥品藥庫、器械等物流和信息流的實(shí)時跟蹤,幫助醫(yī)院實(shí)現(xiàn)從粗放式經(jīng)營向精細(xì)化、規(guī)范化管理轉(zhuǎn)型,提高醫(yī)院的競爭能力和經(jīng)濟(jì)效益。