Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Технология штрихового кодирования

Санкт-Петербург

2014

ГОСТ Р 51001-96 "Автоматическая идентификация. Штриховое кодирование. Требования к символике "2 из 5 чередующийся" (EN 801);
ГОСТ Р 51002-96 "Автоматическая идентификация. Штриховое кодирование. Требования к символике "Kод 39" (EN 800);
ГОСТ Р 51003-96 "Автоматическая идентификация. Штриховое кодирование. Требования к символике "Kод 128" (EN 799);
ГОСТ Р 51201-98 "Автоматическая идентификация. Штриховое кодирование. Требования к символике "EAН/ЮПиСи" (EN 797).
ГОСТ Р 51294.1-99 "Автоматическая идентификация. Кодирование штриховое. Идентификаторы символик".
ГОСТ Р 51294.2-99 "Автоматическая идентификация. Кодирование штриховое. Описание формата требований к символике".
ГОСТ Р 51294.3-99 "Автоматическая идентификация. Кодирование штриховое. Термины и определения".
ГОСТ Р 51294.4-2000 (ИСО/МЭК 15459-1-99)"Автоматическая идентификация. Международная уникальная идентификация транспортируемых единиц. Общие положения".
ГОСТ Р 51294.5-2000 (ИСО/МЭК 15459-2-99) "Автоматическая идентификация. Международная уникальная идентификация транспортируемых единиц. Порядок регистрации".
ГОСТ Р 51294.6-2000 (ИСО/МЭК 16023-2000) "Автоматическая идентификация. Кодирование штриховое. Спецификация символики MaxiCode (Максикод)".
ГОСТ Р 51294.7-2001 (ИСО/МЭК 15416-2000) "Автоматическая идентификация. Кодирование штриховое. Линейные символы штрихового кода. Требования к испытаниям качества печати" с датой введения 1 октября 2001 г.
Р 50.1.20-99 (ЕНВ 1649-95) "Автоматическая идентификация. Кодирование штриховое. Факторы, влияющие на считывание символов штрихового кода" (ENV 1649).

ОПРЕДЕЛЕНИЯ

В настоящей курсовой работе применяют следующие термины с соответствующими определениями:

Штриховой код - последовательность расположенных по правилам определенной символики темных (штрихов) и светлых (пробелов) прямоугольных элементов различной ширины, которая обеспечивает представление символов данных в машиночитаемом виде.

Штрих (полоса) - темная зона изображения на однотонном светлом фоне, ограниченная прямыми параллельными линиями или концентрическими окружностями.

Пробел - пространство между штрихами.

Высота и ширина штриха (пробела) - размеры изображения, выраженные в единицах измерения (миллиметрах, долях дюйма) или в безразмерных единицах (модулях).

Модуль - основной размер, которому кратны все величины, определяющие параметры элементов изображения штрихового кода.

Знак - совокупность штрихов и пробелов, несущих закодированную информацию о символе отображаемого алфавита.

Код двуцветный - код, изображение которого содержит информацию на определенных длинах волн в виде темных и светлых штрихов.

Код контролируемый - код, в изображение знаков и кодовых слов которого заложена избыточная информация, обеспечивающая обнаружение ошибки считывания.

Символ штрихового кода - последовательность расположенных слева направо знаков штрихового кода, кодирующих данные, начинающаяся знаком «Старт» и заканчивающаяся знаком «Стоп» с примыкающими к этим знакам свободными полями.

Технология штрихового кодирования - это совокупность средств и методов автоматизированного сбора, учета, хранения, обработки, передачи и использования информации, закодированной с помощью штриховых кодов.

ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

В настоящей курсовой работе применяют следующие обозначения и сокращения:

г. – год

ГОСТ – Государственный стандарт

Р - Российский

и т. д.- и так далее

ЭВМ - Электронная вычислительная машина

пр.- прочее

т.е.- то есть

с.- страница

США – Соединенные Штаты Америки

IBM – название компании

RCA- название компании

др.- другое

ИСО - Международная организация по стандартизации

МЭК - Международная электротехническая комиссия

РФ - Российская Федерация

мм - миллиметры

п.- пункт

абз. – абзац

Минюст - Министерство юстиции

ЕНВ – Единые нормы выработки

МТК – Межгосударственный технический комитет

ГП НИИ - Государственное предприятие «Научно-исследовательский институт»

ООО – Общество с ограниченной ответственностью

EAN – (European Article Number) - европейский номер товара

UCC – (Uniform Commercial Code) – Единый коммерческий кодекс

гг. - годы

рис. – рисунок

см2 – квадратные сантиметры

ред.- редакция

СПб - Санкт-Петербург

М. – Москва

Издат. - Издательство

ВВЕДЕНИЕ

Одной из важнейших составляющих информационных технологий является сбор первичной информации об объектах, явлениях, свойствах и т. д. При этом, чем оперативней и точней аналитическая информация, выдаваемая компьютером для принятия управленческих решений, тем она более достоверна и эффективна.

Современные компьютеры обрабатывают данные со скоростью, составляющей миллионы операций в секунду, и способны накапливать и хранить огромные массивы данных. Вместе с тем ручной ввод первичной информации через клавиатуру вопиюще несоизмерим по скорости и точности с возможностями компьютера. Причина состоит в том, что человек-оператор вводит, как правило, 3-5 знаков в секунду и допускает ошибку примерно на каждые 300 введенных знаков.

Медленный и не точный ввод данных с клавиатуры в значительной степени снижает эффективность применения компьютеров и во многих случаях не позволяет иметь оперативные данные, необходимые для принятия решений.

Одним из наиболее широко применяемых способов быстрого и точного ввода данных в компьютерные системы является применение технологии штрихового кодирования, являющейся разновидностью технологии автоматической идентификации данных.

Штриховое кодирование относится к разновидности графических шрифтов для кодирования и регистрации информации оптическом диапазоне, которые получают наибольшее распространение. Выделяют три вида шрифтов: графические отметки, стилизованные шрифты, шрифты кодирования (штриховые коды).

Штриховой код представляет собой чередование темных и светлых полос разной ширины. Информацию несут относительные ширины светлых и темных полос и их сочетания, при этом ширина этих полос строго определена. Темные полосы называют штрихами, а светлые - пробелами (промежутками).

Штриховые коды считываются специальными оптическими считывателями (читающими устройствами) различных типов, включая лазерные, которые, воспринимая штрихи, пробелы и их сочетания, декодируют штриховой код с помощью микропроцессорных устройств, осуществляют заложенные в кодах методы контроля и выдают на табло, в ЭВМ или другие устройства значения этих кодов в определенном алфавите (цифровом, алфавитно-цифровом и пр.).

В настоящее время штриховые коды широко используются не только при производстве и в торговле товарами, но и во многих отраслях промышленного производства для идентификации заготовок, изделий, упаковок, обозначения мест хранения, в почто -

вых ведомствах, транспорте и пр.

Целью данной курсовой работы является анализ основных аспектов технологии штрихового кодирования, выявление особенностей и разновидностей штриховых кодов.

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ШТРИХОВОГО КОДИРОВАНИЯ

Штриховой код представляет собой последовательность расположенных по правилам определенной символики темных (штрихов) и светлых (пробелов) прямоугольных элементов различной ширины, которая обеспечивает представление символов данных в машиночитаемом виде (рисунок 1). Данными могут быть как буквы и цифры, так и специальные графические и управляющие символы, используемые в программных и технических средствах обработки и передачи информации.

Штриховой-код в символике «Код 128»

Штрих-код в символике «Код 39»

Рисунок 1. - Примеры штрих-кодов

Штриховой код является одним из средств систем автоматической идентификации товара, к которой также относятся средства цифровой, магнитной, радиочастотной, звуковой и визуальной идентификации (магнитная карточка, радиочастотная бирка и т. д.). Его главное преимущество перед другими средствами автоматической идентификации заключается в возможности оперативно передавать информацию о товаре по системе электронной связи, т. е. штриховой код является эффективным средством телекоммуникации.

Назначение штрихового кода:

- оперативная идентификация товара и производителя;

- проведение торговых сделок «без бумаг»: штриховой код сокращает издержки на делопроизводство с 15% до 0,5-0,3% от стоимости товара;

- автоматизированный учет и контроль товарных запасов;

-оперативное управление процессом товародвижения: отгрузкой, транспортировкой и складированием товаров (производительность труда по обеспечению товародвижения повышается на 30%, в некоторых случаях – на 80%);

- информационное обеспечение маркетинговых исследований.

Штрих (полоса) - темная зона изображения на однотонном светлом фоне, ограниченная прямыми параллельными линиями или концентрическими окружностями. Элементы штрихового кодирования наносятся на поверхность носителя, имеющего определенные светотехнические характеристики. При этом штрихи, наносимые с помощью красителей или каких-либо других средств, хорошо поглощают свет на определенных длинах волн, а фоновая поверхность хорошо его отражает, что используется при оптическом считывании.

Пробел – пространство между штрихами. В большинстве кодов в ширине пробела заключена определенная информация, лишь в некоторых кодах пробел – вспомогательная часть изображения и выполняет функцию элемента-разделителя. Высота и ширина штриха (пробела) – размеры изображения, выраженные в единицах измерения (миллиметрах, долях дюйма) или в безразмерных единицах (модулях) [11, c. 3].

Ширина самого узкого элемента (штриха или пробела) принимается в качестве основного размера - модуля. Ширина любого элемента должна быть либо кратна модулю (например, в символике «Код 128» допустимы элементы шириной 1, 2, 3 или 4 модуля), либо должно выдерживаться постоянное отношение между широкими и узкими элементами (например, в символике «Код 39» элементы двух размеров - с заданным отношением ширины широких элементов к узким).

Определенные комбинации штрихов и пробелов образуют набор знаков штрихового кода. Например, в символике «Код 39» каждый знак штрихового кода состоит из девяти элементов (из которых три широких и шесть узких) и должен быть представлен в пяти и четырех пробелах. Каждой комбинацией штрихов и пробелов – знаку штрихового кода соответствует, как правило, знак данных или специальный знак.

Последовательность расположенных слева направо знаков штрихового кода, кодирующих данные, начинаются знаком «Старт» и заканчивающаяся знаком «Стоп» с примыкающими к этим знакам свободными полями, называется символом штрихового кода. Символ штрихового кода и есть тот законченный графический объект, который подлежит машинному считыванию.

Код двуцветный – код, изображение которого содержит информацию на определенных длинах волн в виде темных и светлых штрихов. Код контролируемый – код, в изображении знаков и кодовых слов которого заложена избыточная информация, обеспечивающая обнаружение ошибки считывания.

Другими словами, штриховой код - символьный ключ к информации в базах данных. Единственная информация, которую он несет, просто ряд чисел и/или символов. Его назначение – уникальная связь с информацией, сохраненной внутри компьютерной системы, которая может быть автоматически быстро, легко и точно извлечена из базы данных.

1.1. ИСТОРИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ ШТРИХОВОГО КОДИРОВАНИЯ

В 1948 году Бернард Сильвер, аспирант Института Технологии Университета Дрекселя в Филадельфии, 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 и Джордину Джохэнсону. 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. Убежденный 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 года.

В 1951 году Вудланд и Сильвер попытались заинтересовать компанию IBM в развитии их системы. Компания, признав реализуемость и привлекательность идеи, однако 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.

Несколько позже свои усилия в создание штрих-кода вложил Дэвид Коллинз – выпускник одного Массачусетского Технического Института США – тем самым войдя в историю зарождения технологии.

В 60-х годах прошлого века Коллинз заинтересовался маркировкой, когда работал в железнодорожной компании Сильвания Компани (Sylvania Company), которая тогда искала применение компьютеру, созданного своими инженерами. Тогда Коллинз и предложил создать некую систему автоматического учета вагонов. Стоит отметить, что учет вагонов, особенно на разветвленных железных дорогах США, где они постоянно терялись, был достаточно серьезной проблемой, так как его, такого учета, попросту не существовало.

Идея Коллинза состояла в том, что на стены вагонов наносили специальную маркировку, которая считывалась электронными устройствами на железнодорожных станциях. После этого, данные отсылались в базу данных центрального компьютера, где они обрабатывались и хранились. Таким образом, компания могла в любой момент отследить местоположение своих вагонов с ценным грузом.

Маркировка Коллинза состояла из полосок разных цветов, нанесенных специальной отражающей краской. Такие полоски складывались в некие комбинации, которые соответствовали цифрам от 0 до 9. Коллинз положил в основу своего считывающего устройства штрих-кода ламповый аппарат Вудланда и Сильвера, модифицировав его, используя для считывания тогда еще новую технологию - лазер. Лазер позволял считывать штрих-код с большей скоростью и точностью, чем ламповый аппарат Вудланда, считывая даже повреждённый штрих-код.

Убедившись в исключительной работоспособности своего аппарата, Коллинз обратился к руководству Сильвания Компании с просьбой финансировать дальнейшие исследования в области штрих-кодирования и разработки аналогичной системы для продовольственных продуктов. Он получил отказ. Но, не отчаиваясь, Коллинз основал свою собственную компанию – Компьютер Айдентикс (Computer Identics), в которой он продолжал свои работы в сфере штрих-кодирования [7].

Существует известная легенда о том, что первым в мире товаром со штрих-кодом была жевательная резинка Wrigley. На самом деле Wrigley была первым товаром из продовольственной тележки, с которого был считан штрихкод при проведении демонстрации новой технологии в магазине сети «Marsh» в городе Трой, Огайо. Помимо Wrigley в тележке были и другие товары со штрих-кодом, но кассир выбрал первыми 10 пачек именно этой знаменитой жевательной резинки [6]. Однако произошло это лишь в 1974 году.

ТЕХНОЛОГИЯ ШТРИХОВОГО КОДИРОВАНИЯ

Применяемые в настоящее время способы поиска, обработки, защиты, подготовки и ввода информации в компьютер сдерживает развитие этих технологий и образование единого национального информационного пространства предпринимательство. Именно технологии штрихового кодирования обеспечивают комплексное развитие компьютерных информационных технологий и устраняют существующие барьеры в этом направлении.

Под технологией штрихового кодирования понимают совокупность средств и методов автоматизированного сбора, учета, хранения, обработки, передачи и использования информации, закодированной с помощью штриховых кодов.

Технологии штрихового кодирования – это высокие наукоемкие технологии, основанные на использовании последних достижений оптико-электронной техники, принципиально новых программно-технических средств, компьютерной техники, средств автоматизации и системостроения, информационных систем и сетей связи всех видов.

Технологии штрихового кодирования охватывают все сферы человеческой деятельности, они являются универсальным средством делового сотрудничества со всеми участниками мировой экономической системы [2, c. 129].

Технология штрихового кодирования в общем виде включает следующие операции:

- идентификацию объекта путем присвоения ему цифрового, буквенного или буквенно-цифрового кода;

- представление кода в виде штрихов с использованием определенной символики;

- нанесение штрихового кода на физические носители (товар, тару, упаковку, этикетки, документы);

- считывание штриховых кодов;

- декодирование штриховых кодов в машинные представления буквенных, цифровых или буквенно-цифровых данных и передача их в компьютер.

Наиболее широко штриховые коды применяются при производстве и продаже товаров народного потребления.

Основным объектом кодирования в торговле является товар. Его конкретная единица, отличающаяся ценой, массой, размером, цветом и т. д., идентифицируется однозначно путем присвоения ей уникального цифрового кода, что позволяет проводить автоматизированную обработку информации по каждому товару ассортимента, однозначно определяя при продаже по коду цену товара и его потребительские характеристики, ранее введенные в компьютер.

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ШТРИХОВОГО КОДИРОВАНИЯ

Реализация технологии штрихового кодирования осуществляется с применением большого количества различных устройств, которые по предназначению могут быть разделены на четыре группы: для нанесения штриховых кодов; для считывания штриховых кодов; для сбора и накопления данных; для передачи данных. Это деление является условным, так как многие устройства обеспечивают выполнение нескольких операций. Ярким примером такого устройства служат электронные торговые весы, которые обеспечивают взвешивание товара, печатание этикетки с нанесенным на нее штриховым кодом, ввод информации с клавиатуры, накопление данных и передачу их через сеть.

Далее представлена схема оборудования штрихового кодирования.

Рисунок 2.- Оборудование штрихового кодирования

2.2.1. Устройства для нанесения штриховых кодов

К группе устройств для нанесения штриховых кодов относятся принтеры, обеспечивающие оперативное изготовление этикеток на товары и упаковки непосредственно у изготовителя продукции, у оптового или розничного продавца, если они поступают от изготовителя без штриховых кодов. При маркировке товаров массового производства штриховой код, идентифицирующий товар, наносится на ярлык или упаковку типографским способом. Это почти не отражается на стоимости упаковки, так как дополнительные затраты на создание изображения кода невелики.

В этой группе следует выделить струйные, лазерные, термографические, а также термопринтеры. Наибольшее распространение в промышленности получили термотрансферные принтеры. Печать в термотрансферных принтерах производится путем переноса краски со специальных красящих термотрансферных лент, имеющих полимерную основу и красящий слой, на этикетку с помощью термоголовки. В момент печати, в тех местах, где должно появиться изображение красящий слой расплавляется нагревательными элементами головки и прилипает к поверхности этикетки.

Рисунок 3. - Принтер термопечати

2.2.2. Устройства для считывания штриховых кодов

Из всех типов устройств, относящихся к технологии штрихового кодирования, наиболее многочисленными по номенклатуре и количеству производимых изделий являются считыватели штриховых кодов (сканеры).

Сканеры условно можно разделить на считыватели без встроенного детектора (например, световое перо) и считыватели со встроенным детектором. Наличие или отсутствие детектора в устройстве определяет то, где будет производиться извлечение закодированной в штрих-коде информации: непосредственно в самом устройстве или во внешнем вычислителе (компьютере или торговом терминале).

Кроме этого, по способу конструктивного исполнения различают: ручные, стационарные и встраиваемые сканеры (рисунок 3). Среди ручных сканеров разработаны и широко используются автономные считыватели (на батарейках или аккумуляторах) и считыватели, соединенные с электросетью. Самым простым из ручных устройств является считывающий карандаш, осуществляющий считывание штриховых кодов контактным способом. Такие приборы находят широкое применение при регистрации документов, изделий, товаров, лабораторных проб и т. д.

К стационарным устройствам считывания относятся: щелевой считыватель, стол-сканер, стационарный лазерный сканер для складских помещений. Щелевые считыватели предназначены для считывания закодированной информации с пластиковых карт, перемещающихся по щели считывания мимо источника подсвечивания и фотоприемника, за счет чего происходит сканирование штрихового кода. Они используются для идентификации личности в медицинских учреждения, в пропускных системах, табельном учете, безналичном расчете и др.


Портативный сканер штрих-кодов	Стационарный сканер штрих-кодов	Щелевой считыватель

Рисунок 4.– Виды сканеров для считывания штриховых кодов

2.2.3. Устройства для сбора и накопления данных

В группу устройств для сбора и накопления данных, занимающих в технологии штрихового кодирования одно из важных мест, входят терминалы, обеспечивающие накопление считанных сканером штриховых кодов.

Терминалы со встроенным сканером и компьютером снабжены клавиатурой, дисплеем и памятью, что позволяет наряду со считыванием штриховых кодов вводить с клавиатуры дополнительную информацию, которая может визуально контролироваться через дисплей и накапливаться в процессе работы, по завершению которой собранная информация передается в сетевой компьютер.

В последнее время наметилась тенденция выпуска устройств, обеспечивающих выполнение комплекса операций, необходимых для реализации технологии штрихового кодирования. Одним из таких устройств является ручное портативное устройство в виде этикет-пистолета, оснащенное лазерным сканером, буквенно-цифровой клавиатурой, энергозависимой памятью и термографическим принтером, изготавливающим этикетки со штриховым кодом.

СТАНДАРТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИИ ШТРИХОВОГО КОДИРОВАНИЯ

Внедрение технологии штрихового кодирования базируется на государственных стандартах, гармонизированных с международными стандартами, регламентирующих:

- правила построения, термины и определения и требования к символикам штриховых кодов;

- требования к качеству нанесения штриховых кодов (на товары, груз, упаковку, этикетки, ярлыки, а также на документы) и методы контроля качества штриховых кодов;

- требования к размещению штриховых кодов на товарах, таре, упаковке, этикетке, ярлыках и в документах;

- требования к техническим средствам, используемым в технологии штрихового кодирования, и методы их испытаний;

- требования по применению штриховых кодов в различных областях деятельности.

Важно отметить, что требования по применению штриховых кодов в различных областях деятельности могут быть регламентированы на уровне государственных или отраслевых стандартов, стандартов ассоциаций и предприятий. Поскольку наиболее массовое применение штриховые коды находят в процессе автоматизированного учета продукции (товаров) при ее изготовлении, хранении, транспортировке и реализации, то в первую очередь необходимо обеспечить нормативную базу по нанесению штриховых кодов на продукцию предприятиями-изготовителями [1, c. 157].

2.3. ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА ШТРИХОВОГО КОДИРОВАНИЯ ТОВАРОВ НА ТЕРРИТОРИИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ.

Согласно ГОСТ 30721-2000/ГОСТ Р 5129.3-99 под штриховым кодированием следует понимать технологию автоматической идентификации и сбора данных, основанную на представлении информации по определенным правилам в виде напечатанных формализованных комбинаций элементов установленной формы, размера, цвета, отражающей способности и ориентации для последующего оптического считывания и преобразования в форму, необходимую для ее автоматического ввода в вычислительную машину.

Технология штрихового кодирования

ОГЛАВЛЕНИЕ

ГП НИИ - Государственное предприятие «Научно-исследовательский институт»

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ШТРИХОВОГО КОДИРОВАНИЯ