條碼與自動識別

自動識別技術是信息數據自動識讀、自動輸入計算機的重要方法和手段，它是以計算機技術和通信技術的發展為基礎的綜合性科學技術。自動識別技術近幾十年在全球范圍內得到了迅猛發展，初步形成了一個包括條碼技術、磁條(卡)技術、光學字符識別、系統集成化、射頻技術、聲音識別及視覺識別等集計算機、光、機電、通信技術為一體的高新技術學科。
　　當今信息社會離不開計算機，正是自動識別技術的崛起，提供了快速、準確地進行數據采集輸入的有效手段，解決了由于計算機數據輸入速度慢、錯誤率高等造成的“瓶頸”難題，因而自動識別技術作為一種革命性的高新技術，正迅速為人們所接受。
一、條碼技術
　　說起自動識別技術就必然要提到條碼，因為它在當今自動識別技術中占有重要的地位。自動識別技術的形成過程是與條碼的發明、使用和發展分不開的。
　　條碼是由一組規則排列的條和空、相應的數字組成，這種用條、空組成的數據編碼可以供機器識讀，而且很容易譯成二進制數和十進制數。這些條和空可以有各種不同的組合方法，構成不同的圖形符號，即各種符號體系，也稱碼制，適用于不同的應用場合。
　　目前使用頻率最高的幾種碼制是EAN、UPC、39碼，交插25碼和EAN128碼，其中UPC條碼主要用于北美地區，EAN條碼是國際通用符號體系，它們是一種定長、無含義的條碼，主要用于商品標識。EAN128條碼是由國際物品編碼協會(EANlnternational)和美國統一代碼委員會(UCC)聯合開發、共同采用的一種特定的條碼符號。它是一種連續型、非定長有含義的高密度代碼，用以表示生產日期、批號、數量、規格、保質期、收貨地等更多的商品信息。另有一些碼制主要是適應特殊需要的應用方面，如庫德巴碼用于血庫、圖書館、包裹等的跟蹤管理、25碼用于包裝、運輸和國際航空系統為機票進行順序編號，還有類似39碼的93碼，它密度更高些，可代替39碼。
　　上述這些條碼都是一維條碼。由于條碼應用領域的不斷拓展，對一定面積上的條碼信息密度和信息量提出了更高的要求。為了更好地滿足這種需求，一種新的條碼編碼形式——二維條碼便應運而生了。從結構上講，二維條碼分為兩類，其中一類是由矩陣代碼和點代碼組成，其數據是以二維空間的形態編碼的，另一類是包含重疊的或多行條碼符號，其數據以成串的數據行顯示。重疊的符號標記法有CODE49、CODEl6K和PDF417。
　　PDF是便攜式數據文件(PortabledatafI7e)的縮寫，417則與多寬度代碼有關，用來對字符編碼。PDF417是由SymboITechnologiesInc，設計和推出的。重疊代碼中包含了行與行尾標識符以及掃描軟件，就可以從標簽的不同部分獲得數據，只要所有的行都被掃到就可以組合成一個完整的數據輸入，所以這種碼的數據可靠性很好，對PDF417而言，標簽上污損或毀掉的部分高達50％時，仍可以讀取全部數據內容。
　　矩陣代碼如：Maxicode，DataMatrix，CodeOne，Vericode和DotCodeA,矩陣代碼標簽可以做得很小，甚至可以作成硅晶片的標簽，因此適用于小物件。
光學字符識別OCR
　　光學字符識別OCR已有三十多年歷史，近幾年又出現了圖象字符識別ICR(ImageCharacterRecognition)和智能字符識別ICR(IntelligentCharaterRecognition)，實際上這三種自動識別技術的基本原理大致相同。
　　OCR的三個重要的應用領域：辦公室自動化中的文本輸入；郵件自動處理；與自動獲取文本過程相關的其它要求。這些領域包括：零售價格識讀，定單數據輸入、單證、支票和文件識讀，微電路及小件產品上狀態特特征識讀等。由于在識別手跡特征方面的進展，目前探索在手跡分析及鑒定簽名方面的應用。
三、磁條(卡)技術
　　磁條技術應用了物理學和磁力學的基本原理。對自動識別制造商來說，磁條就是一層薄薄的由定向排列的鐵性氧化粒子組成的材料(也稱為涂料)，用樹脂粘合在一起并粘在諸如紙或塑料這樣的非磁性基片上。
　　磁條技術的優點是數據可讀寫，即具有現場改造數據的能力；數據存儲量能滿足大多數需求，便于使用，成本低廉)還具有一定的數據安全性；它能粘附于許多不同規格和形式的基材上。這些優點，使之在很多領域得到廣泛應用，如信用卡、銀行ATM卡、機票、公共汽車票、自動售貨卡、會員卡、現金卡(如電話磁卡)等。
四、聲音識別技術
　　聲音識別的迅速發展以及高效可靠的應用軟件的開發，使聲音識別系統在很多方面得到了應用、這種系統可以用聲音指令擬應用特定短句實現“不用手”的數據采集、其最大特點就是不用手和眼睛，這對那些采集數據同時還要完成手腳并用的工作場合，以及標簽僅為識別手段，數據采集不實際或不合適的場合尤為適用。
五、視覺識別
　　視覺識別系統可以看作是這樣的系統：它能獲取視覺圖像，而且通過一個特征抽取和分析的過程，能自動識別限定的標志、字符、編碼結構或可作為確切識斷基礎呈現在圖象內的其它特征。
　　隨著自動化的發展，視覺技術可與其他自動識別技術結合起來應用。
六、射頻識別技術(RF／ID)
　　射頻技術的基本本原理是電磁理論。射頻系統的優點是不局限于視線、識別距離比光學系統遠，射頻識別卡可具有讀寫能力，可攜帶大量數據、難以偽造和有智能等。
　　RF適用的領域：物料跟蹤、運載工具和貨架識別等要求非接觸數據采集和交換的場合，由于RF標簽具有可讀寫能力，對于需要頻繁改變數據內容的場合尤為適用。
　　射頻識別系統的傳送距離由許多因素決定，如傳送頻率、天線設計等。對于應用RF識別的特定情況應考慮反射距離、工作頻率、標簽的數據容量、尺寸、重量、定位、響應速度及選擇能力籌。
七、便攜式數據終端和射頻通信(RF／DC)
　　便攜式數據終端(PDT)可把那些采集到的有用數據存儲起來或傳送至一個信息管理系統。把它與適當的掃描器相連可有效地用于許多自動識別應用中；便攜式數據終端一般包括一個掃描器、一個體積小但功能很強并常有存儲器的計算機、一個顯示器和供人工輸入的鍵盤。在只讀存儲器中裝有常駐內存的操作系統，用于控制數據的采集和傳送。PDT一般都是可編程的，允許編入一些應用軟件。PDT存儲器中的數據可隨時通過射頻通信技術傳送到主計算機。操作時先掃描位置標簽，貨架號碼、產品數量就都輸入到PDT，再通過RF／DC技術把這些數據傳送到計算機管理系統，可以得到客戶產品清單、發標、發運標簽、該地所存產品代碼和數量等。
八、智能卡(SmartCard)
　　隨著集成電路技術和計算機信息系統技術的全面發展，科學家們將具有處理能力和具有安全可靠、加密存儲功能的集成電路芯版嵌裝在一個與信用卡一樣大小的基片中，就是“集成電路卡”，國際上稱為“Smartcard”，我們譯為“智能卡”。其最大特點是具有獨立的運算和存儲功能，在無源情況下，數據也不會丟失，數據安全性和保密性都非常好，成本適中。智能卡與計算機系統相結合，可以方便地滿足對各種各樣信息的采集傳送、加密和管理的需要，它在國外的許多領域如：銀行、公路收費、水表煤氣收費、海關車輸檢查(使用射頻卡，車輛通過時即已讀寫完畢)等得到了廣泛應用。
　　我們可以把條碼與其他自動識別技術做個簡單比較：
　　條碼、OCR(光學字符識別)和MICR(磁性墨水)都是一種與印刷相關的自動識別技術。OCR的優點是人眼可讀、可掃描，但輸入速度和可靠性不如條碼，數據格式有限，通常要用接觸式掃描器；MICR是銀行界用于支票的專用技術，在特定的領域中應用，成本高，而接觸識讀，可靠性高。
　　磁條技術是接觸識讀，它與條碼有三點不同：
一個是其數據可做部分讀寫操作，另一個是給定面積編碼容量比條碼大，還有就是對于物品逐一標識成本比條碼高，而且接觸性識讀最大缺點就是靈活性太差。
　　射頻識別和條碼一樣是非接觸式識別技術，由于無線電波能“掃描”數據，所以RF掛牌可做成隱形的，有些RF識別技術可讀數公里外的標簽，RF標簽可做成可讀寫的。RF識別的缺點是掛簽成本相當高，而且一般不能隨意扔掉，而多數條碼掃描壽命結束時可扔掉。視覺和聲音識別目前還沒有很好的推廣應用，機器視覺還可與OCR或條碼結合應用，聲音識別輸入可解放人的手。
　　RF、聲音、視覺等識別技術目前不如條碼技術成熟，其技術和應用的標準也還不夠健全。
　　附表是條碼技術與其他自動識別技術的一個簡單的比較表。
　　通過比較，我們可以看出條碼技術能在商品、工業、郵電業、醫療衛生、物資管理、安全檢查、餐旅業、證卡管理、軍事工程、辦公室自動化等領域中得到廣泛應用，主要是由于其具有以下特點：
高速：鍵盤輸入12位數字需6秒鐘，而用條碼掃描器輸入則只要0．2秒。
準確：條碼的正確識讀率達99.99一99.999%。
成本低：條碼標簽成本低，識讀設備價格便宜。
靈活：根據顧客或業務的需求，容易開發出新產品；掃描景深大；識讀方式多，有手動式、固定式、半固定式；輸入、輸出設備種類多，操作簡單。
可擴展：目前在世界范圍內得到廣泛應用的EAN碼是國際標準的商品編碼系統，橫向、縱向發展余地都很大，現已成為商品流通業，生產自動管理，特別是EDI電子數據交換和國際貿易的一個重要基礎，并將發揮巨大作用。
　　當然，由于幾種自動識別技術各有特點，在實際應用時，應具體情況具體分析，綜合比較、全面考慮。