Штриховой код

У этого термина существуют и другие значения, см. код (значения).

Рельсы, каждый с меткой-штриховым кодом, для строительства трамвайной линии в г. Витория-Гастейс

Штрихово́й код (штрих-ко́д^[1][2]) — графическая информация, наносимая на поверхность изделий, представляющая возможность считывания её техническими средствами — последовательность чёрных и белых полос либо других геометрических фигур.

История изобретения

В 1948 году Бернард Сильвер (Bernard Silver) (1924—1962), аспирант Института Технологии Университета Дрекселя (Drexel University) в Филадельфии (штат Пенсильвания, США), услышал, как президент местной продовольственной сети просил одного из деканов разработать систему, автоматически считывающую информацию о продукте при его контроле. Сильвер рассказал об этом друзьям — Норману Джозефу Вудланду (Norman Joseph Woodland) (1921-2012) и Джордину Джохэнсону (Jordin Johanson). Втроём они начали исследовать различные системы маркировки. Их первая работающая система использовала ультрафиолетовые чернила, но они были довольно дороги, а кроме того, со временем исчезали.

Убеждённый в том, что система реализуема, Вудланд покинул Филадельфию и перебрался во Флориду в апартаменты своего отца для продолжения работы. Его следующее вдохновение неожиданно дала Азбука Морзе — он сформировал свой первый штриховой код из песка на берегу. Как он сам сказал: «Я только расширил точки и тире вниз и сделал из них узкие и широкие линии». Чтобы прочитать штрихи, он приспособил технологию саундтрек (звуковой дорожки), а именно оптический саундтрек, используемую для записи звука в кинофильмах. 20 октября 1949 года Вудланд и Сильвер подали заявку на изобретение. В результате ими был получен патент США № 2 612 994, изданный 7 октября 1952.

В 1951 году Вудланд и Сильвер попытались заинтересовать компанию IBM в развитии их системы. Компания, признав реализуемость и привлекательность идеи, отказалась от её реализации. IBM посчитала, что обработка получающейся информации потребует сложного оборудования, и что его разработку она сможет провести при наличии свободного времени в будущем.

В 1952 году Вудланд и Сильвер продали патент компании Филко (Philco — в дальнейшем известна как Helios Electric Company). В том же самом году Филко перепродала патент компании RCA.

Способы кодирования информации

Линейные

Линейный штрихкод

Линейными (обычными) называются штрихкоды, читаемые в одном направлении (по горизонтали). Наиболее распространённые линейные символики: EAN (EAN-8 состоит из 8 цифр, EAN-13 — используются 13 цифр), UPC (UPC-A, UPC-E), Code56, Code128 (UPC/EAN-128), Codabar, «Interleaved 2 of 5». Линейные символики позволяют кодировать небольшой объём информации (до 20—30 символов, обычно цифр).

Двухмерные

Пример кода Data Matrix, кодирующего текст: «Wikipedia, the free encyclopedia»

Двумерный штрихкод на медицинском рецепте

Двухмерные символики были разработаны для кодирования большого объёма информации. Расшифровка такого кода проводится в двух измерениях (по горизонтали и по вертикали).

Двухмерные коды подразделяются на многоуровневые (stacked) и матричные (matrix). Многоуровневые штрихкоды появились исторически ранее, и представляют собой поставленные друг на друга несколько обычных линейных кодов. Матричные же коды более плотно упаковывают информационные элементы по вертикали.

В настоящее время разработано множество двумерных штрихкодов, применяемых с той или иной широтой распространения. (таблица Сравнение характеристик штрихкодов) Вот некоторые коды:

• Aztec Code
• Data Matrix
• MaxiCode
• PDF417
• QR код
• Microsoft Tag

Примеры соотношения размеров символов двухмерного штрихкода и ёмкости кода

Слоёв с данными	Размер символа	Байт
1	15x15	7
4	27x27	53
7	45x45	145
11	61x61	298
15	79x79	502
20	101x101	824
26	125x125	1314
32	151x151	1914

Радиометки

Хотя радиометки RFID уже не имеют прямого отношения к штриховому кодированию, они являются логическим продолжением системы идентификации. Иногда на радиометки наносится и штриховой код.

Практическое применение

Торговля

Исторически сложилось так, что в торговле наиболее часто используется код EAN/UPC. Первоначально была разработана американская система UPC, содержащая в себе для кодировки товара 12 цифр, и она обрела такую популярность, что на неё обратили внимание и Европейские страны. К сожалению, весь диапазон цифр был занят для кодирования товаров США и Канады, а товары и фирмы монопольно регистрировались в США. Перед разработчиками европейской кодировки EAN-13 встала серьёзная задача расширить диапазон кодов и сделать независимую от США систему регистрации, обеспечив максимальную совместимость с кодировкой UPC, в результате решения которой был найден способ кодирования 13-ой цифры, первой по счёту (она обычно указывается арабской цифрой слева от штрихкода) с помощью 12 цифровых шаблонов, так же как и в UPC. При этом в кодировке EAN-13 удалось сохранить совместимость, а UPC стал подмножеством кодировки EAN-13 с первой цифрой 0.

Таким образом:

• кодировка EAN-13 смогла стать независимой от единого регистратора;
• для европейского товара не потребовалось вводить дополнительных полей со штрихкодом или второго поля с другим штрихкодом;
• штриховка американского товара не требовала никаких изменений.

Логическая структура

Код EAN-13 с точки зрения кодировки товара условно можно разделить на 5 зон:

• Префикс национальной организации GS1 (3 цифры);
• Регистрационный номер производителя товара (4-6 цифр);
• Код товара (3-5 цифр);
• Контрольное число (1 цифра);
• Дополнительное поле (необязательное штрихкодовое поле, иногда там ставится знак «>», «индикатор свободной зоны»).

Префикс национальной организации. В цифровом обозначении штрихкода первые три цифры (987, см. рисунок) — префикс GS1. Означают код регионального представительства ассоциации GS1 (регистратора), в которой зарегистрировался производитель продукции, и совсем не означает страну происхождения (изготовителя или продавца) продукта. Ассоциация не запрещает регистрацию предприятия у регистратора другой страны. Хотя большинство предприятий регистрируется в представительстве ассоциации своей страны, это совсем не означает, что продукция произведена именно в этой стране. Подробную информацию о префиксах можно найти на сайте российского представительства GS1.^[3]

Отдельно зарезервированы коды, начинающиеся с цифры «2» (префиксы с 200 по 299). Это коды для внутреннего использования предприятиями для собственных целей. Любое предприятие любых регионов мира, а также частные лица могут использовать их как угодно, по своему усмотрению, но исключительно в своих внутренних целях. Использование этих кодов за пределами предприятия запрещено. Внутреннее содержание кодов, начинающихся с 2, может подчиняться любой логике, которое установило то или иное предприятие для себя (обычно это предприятия розничной торговли), и может содержать цену или вес товара, или любые другие параметры. Особенно часто эта кодировка применяется для весового товара. Эти коды может использовать любое предприятие, причём, они нигде специально не регистрируются и никак не регулируются сторонними организациями.

Регистрационный номер производителя товара. Вторая логическая группа цифр — это код предприятия производителя или продавца товара. Обычно он занимает 4—6 цифр, то есть для каждого регионального префикса может быть зарегистрировано от десяти тысяч до миллиона предприятий. Длина этого поля зависит от политики регионального представительства. В ряде стран размер этого поля зависит от уровня оплаты членских взносов. Проблема связана с тем, что если длина этого поля больше, то можно зарегистрировать больше предприятий, но при этом каждому предприятию выделяется возможность регистрирования меньшего количества товара. То есть, если код предприятия составляет 6 цифр, то каждому предприятию выделяется пространство для регистрации 1000 единиц товара. Ранее Российское представительство выделяло в качестве кода предприятия 4 цифры, и тогда для кодировки товара предприятие обладало возможностью регистрации ста тысяч единиц товара. В 2000-x году российское представительство приняло решение о выделении вновь регистрируемым предприятиям 6 цифр под код предприятия и 3 цифр под код товара. Это было обусловлено тем, что большая часть предприятий выпускает менее 1000 наименований товара, и это было бы более разумным шагом к более экономному расходованию кодов.

Код товара. Ранее было сказано, что 3-5 оставшихся цифр выделяется для кодировки самого товара. И длина этого поля зависит от политики регистратора, то есть, в зависимости от того, какую длину кода предприятия выбрал регистратор в качестве базовой. То есть, от одной до ста тысяч наименований. Вопреки сложившемуся мнению, цифровой код самого товара никакой смысловой нагрузки не несёт. Ассоциация рекомендует последовательное присвоение кодов по мере выпуска нового вида продукции без вложения в этот код какой-либо дополнительной смысловой нагрузки. То есть, это ни вес, ни цвет, ни цена, ни что бы то ни было ещё — это всего лишь порядковый номер товара, который компьютер терминала магазина просто берёт из своей компьютерной базы, где хранится как наименование, так и цена товара.

Следует отметить, что код товара 999 или 99999 вы вряд ли встретите на упаковках с продукцией, потому что этот код указывает на предприятие как таковое. Собственно говоря, код этого специфичного товара в совокупности с остальными частями кода идентифицирует уникальный код самого предприятия (Идентификационный номер предприятия или GLN) в целях автоматизации и обмена документацией. Аналогично и для его подразделений можно увидеть 998, 997, 996.

Контрольное число. Последняя цифра контрольная, используемая для проверки правильности считывания штрихов сканером.

Как компьютерный терминал различает, где какая часть кода? Никак не различает. Это и не нужно. Для компьютера важен уникальный код целиком, и именно этот код целиком прописывается в базу данных торгового предприятия. Исключение могут составлять только коды, начинающиеся с двойки, где предприятие может шифровать свою собственную логику для товара.

Для кодирования товара малой размерности применяется сокращённый код EAN-8, в этом коде отсутствует информация о производителе товара. Региональный регистратор последовательно присваивает товару порядковый номер в общем для всех пространстве номеров по заявкам, присылаемым производителями. Максимальное количество этих кодов значительно более ограничено.

Расшифровка региональной принадлежности товара для линейного штрихкода

Кроме того, имеется официальный список префиксов GS1^[4] на информационном портале российской национальной организации^[3]. Однако стоит помнить, что наличие кода страны на упаковке товара может не являться показателем происхождения товара именно из этой страны.

Логистика

• Почтовые отправления
• Единицы хранения
• Части для сборки

Интересные факты

• Первым товаром со штрихкодом была жевательная резинка Wrigley’s. Она была продана 26 июня 1974 года в 8.01 утра и хранится в музее Смитсоновского института^[5].
• Сами по себе, кодировки EAN-13 и UPC не содержат трёх шестёрок, они содержат три разделительных знака, визуально похожие на кодовое обозначение числа 6 согласно общему описанию штрихового кода стандарта E.A.N-13/U.P.C.-A.(источник: Bar-code fonts: Bear Rock Technologies Corp.) Следует отметить, что в память микроконтроллера передается вся кодовая комбинация, включая и разделительные знаки, иначе становится невозможным определить правильное направление прочтения последовательности. Компьютер распознаёт направление прочтения этикетки посредством контроля чётности (parity check)^[6]
• Для шифровки 13 цифр используется 12 штриховых групп цифр.
• Штрихкод одинаково распознаётся как в фотографическом позитиве, так и в негативе.
• Знак «>» в конце штрихкода ничего не обозначает.
• Теоретически возможно внесение 14-й цифры.
• Некоторые книги имеют код с префиксом страны, а не 978.
• Некоторые периодические издания имеют код с префиксом страны, а не 977.
• Газета «Деловой Петербург» присваивала своим выпускам коды, последние цифры которого совпадали со сквозным порядковым номером газеты. Таким образом, каждый выпуск газеты имел свой код, отличный от других выпусков.
• Некоторые товары одновременно имеют и код EAN, и код UPC.
• Все Указы Президента РФ имеют штриховые коды, начинаются они на цифру 2 (в графическом формате представлена на сайте Президента РФ).

См. также

• RFID
• BHS
• UPC
• EAN
• QR код
• Data Matrix
• Semacode
• ShotCode
• PDF417
• Aztec Code
• Ez code
• MaxiCode
• Microsoft Tag
• High Capacity Color Barcode
• Сравнение характеристик штрихкодов
• Генераторы и сканеры штрихкодов

Примечания

1. ↑ Правила русского языка. § 79. Пишутся через дефис
2. ↑ «штрихкод»,согласно gramota.ru
3. ↑ ^{1 2} Prefix List // GS1
4. ↑ Таблица принадлежности префиксов к региональным представительствам GS1
5. ↑ Alan Haberman, Who Ushered In the Bar Code, Dies at 81. // The New York Times, 15.06.2011
6. ↑ C.K.Harmon. Lines of communucations. Bar code and data collection technology for 90s, Helmers Publishing, Inc. 1994, p.21.)

Ссылки

• Руководства по внешнеэкономической стандартизации штрихового кодирования на официальном сайте ассоциации GS1 gs1md.org
• Алгоритмы формирования штрихкодов с примерами на различных языках программирования
• Barcode History  (англ.)
• Описание кодов EAN с объяснением расчёта контрольной цифры

Для улучшения этой статьи желательно?: Викифицировать статью. Исправить статью согласно стилистическим правилам Википедии.