第一章　條碼的起源

第一節(jié)　條碼誕生前夜

1776年7月4日，大陸會(huì)議發(fā)表《獨(dú)立宣言》，同時(shí)宣布13個(gè)殖民地脫離英國(guó)獨(dú)立，美國(guó)誕生。此后，美國(guó)快速擴(kuò)張領(lǐng)土、發(fā)展經(jīng)濟(jì)，到19世紀(jì)末20世紀(jì)初，已成為全球第一經(jīng)濟(jì)大國(guó)。

時(shí)針撥到20世紀(jì)初期，美國(guó)的家庭購(gòu)買食品和日用品的主要場(chǎng)所是居民區(qū)附近的雜貨鋪和專營(yíng)小店，比如買牛肉就去肉鋪，買面包就去面包房。這些商鋪大多歸私人所有，如何經(jīng)營(yíng)全由店家自己說(shuō)了算，也稱之為夫妻店。當(dāng)時(shí)的美國(guó)，這種類型店鋪扮演著很重要的角色。它們的經(jīng)營(yíng)模式很簡(jiǎn)單：從中間商那兒購(gòu)買商品，加上利潤(rùn)之后出售給附近居民。顧客往往都是住在附近的居民，商鋪大多愿意送貨上門并允許賒賬。但這類夫妻店的輻射范圍和銷售額十分有限，個(gè)體經(jīng)營(yíng)的進(jìn)貨價(jià)格和經(jīng)營(yíng)成本也很高，使得本就不便宜的商品必須再加上一筆不菲的利潤(rùn)后才能到消費(fèi)者手中。

美國(guó)的雜貨店

20世紀(jì)30年代美國(guó)雜貨店

1945年第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束，在經(jīng)過(guò)1946—1947年短暫經(jīng)濟(jì)衰退之后，美國(guó)經(jīng)歷了長(zhǎng)達(dá)20年的經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)，成為世界上最富有的國(guó)家。短短幾年內(nèi)，2/3美國(guó)家庭達(dá)到中等收入水平，家庭可支出收入穩(wěn)步上升。至1960年，大部分美國(guó)家庭至少擁有一輛小汽車。1945—1957年美國(guó)又迎來(lái)生育高峰，人口增長(zhǎng)加上經(jīng)濟(jì)的騰飛，為零售業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造極佳的條件。另一個(gè)顯著的社會(huì)變化是50—60年代，數(shù)百萬(wàn)美國(guó)家庭離開東海岸向中西部遷移，使美國(guó)中西部地區(qū)人口快速增加，城市化進(jìn)程加快。同時(shí)，非洲裔美國(guó)人大量涌入城市，而白色人種大量離開城市前往郊區(qū)居住，歷史上稱之為"白人大遷移"⁽¹⁾。美國(guó)郊區(qū)得到了迅速的發(fā)展，各種服務(wù)設(shè)施和購(gòu)物中心拔地而起，選址在郊區(qū)的超級(jí)市場(chǎng)產(chǎn)生了真正優(yōu)勢(shì)。但為了滿足上層消費(fèi)者的購(gòu)物需要，多數(shù)超市開始摒棄廉價(jià)、低端的形象，提升服務(wù)質(zhì)量和店鋪裝潢，同時(shí)引入其他類型的銷售形式和更多產(chǎn)品種類。到50年代末，超市已不只是單純的食品雜貨賣場(chǎng)，而類似于今天的購(gòu)物中心。

零售商店規(guī)模的不斷擴(kuò)大給管理人員帶來(lái)了新的麻煩：眾多消費(fèi)者集中采購(gòu)時(shí)，依靠人工結(jié)算，想要準(zhǔn)確錄入蕪雜的產(chǎn)品信息并快速完成結(jié)算計(jì)價(jià)，成為非常困難的事情，而因此導(dǎo)致差錯(cuò)率上升和人工成本大幅增加。

20世紀(jì)50年代的美國(guó)零售商

人們需要高效的結(jié)算模式，而采用一種新技術(shù)來(lái)解決快速結(jié)算已成為超市和消費(fèi)者的共同訴求，這種需求催生了條碼技術(shù)和條碼收款機(jī)的出現(xiàn)。

第二節(jié)　科學(xué)家的執(zhí)念

1948年，美國(guó)費(fèi)城，一名超市經(jīng)理去了位于當(dāng)?shù)氐牡吕兹麪柎髮W(xué)（Drexel University）。這名沒在史料中留下姓名的超市經(jīng)理找到了一名系主任，懇求他幫忙開發(fā)一種能夠高效率地對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行編碼的方法，達(dá)到在結(jié)賬時(shí)自動(dòng)獲取產(chǎn)品信息的目的。

系主任并沒有把這名超市經(jīng)理和他提出的技術(shù)需求當(dāng)回事，但這段對(duì)話卻在不經(jīng)意間被德雷塞爾大學(xué)的研究員伯納德·西爾弗（Bernard Silver）聽到。西爾弗對(duì)這項(xiàng)技術(shù)需求產(chǎn)生了強(qiáng)烈的興趣，并說(shuō)服了他的同學(xué)——諾曼·約瑟夫·伍德蘭（Norman Joseph Woodland, 1921—2012）一起開展研究。他們最初曾試圖用熒光墨水印制產(chǎn)品信息，并借助紫外光實(shí)現(xiàn)讀取，但這一想法并沒有成功。

1948—1949年冬天，伍德蘭從研究生院退學(xué)并辭去了他的教學(xué)工作，從美國(guó)東北部的費(fèi)城搬到了位于邁阿密的祖父家居住，從而可以潛心研究。有一次，當(dāng)伍德蘭坐在沙灘上發(fā)呆時(shí)，突然意識(shí)到要以視覺形式呈現(xiàn)信息，就必須有一種編碼。而少年時(shí)期學(xué)的"摩爾斯電碼"是他唯一知道的編碼形式。于是他開始用手指在沙土上畫點(diǎn)和破折號(hào)，形狀類似于摩爾斯電碼。之后他不經(jīng)意間將手指插入沙土中，向下拉，結(jié)果是在沙灘上形成了一排平行線條。用手指所形成的細(xì)線代表點(diǎn)，然后形成的粗線代表破折號(hào)。

摩爾斯電碼

"假如優(yōu)雅簡(jiǎn)約、組合無(wú)限的摩爾斯電碼被改編成圖形，會(huì)怎么樣呢？我把四根手指插入沙子，不知為何向著自己劃出四條線。天哪！現(xiàn)在我有四條線，它們可寬可窄，可以代替點(diǎn)和線。"在幾十年后的一次采訪中，伍德蘭說(shuō)，僅僅幾秒鐘之后，他又用四根手指在沙子里劃出一個(gè)圓。

現(xiàn)代條碼的雛形，就誕生于這看似無(wú)意地用手指在沙地上劃出的一組線條。

沙灘上的啟發(fā)

伍德蘭向西爾弗說(shuō)了這個(gè)構(gòu)想后，他們發(fā)明了一種可以替代摩爾斯電碼的"公牛眼"碼，并將其換成一個(gè)同心圓模式，從而實(shí)現(xiàn)面對(duì)來(lái)自任何方向的掃描。這種條碼的圖案很像微型射箭靶，靶的同心環(huán)由大小粗細(xì)不一的圓繪制而成。他們給這種由粗細(xì)不同的條紋組成的圓形線條帶起了一個(gè)很樸素的名字：分類裝置和方法（Classifying Apparatus and Method），并于1949年10月20日提起了專利申請(qǐng)。

1952年10月7日，伍德蘭和西爾弗的發(fā)明獲得了美國(guó)2612994號(hào)專利，專利涵蓋了線性和環(huán)形同心圓印刷技術(shù)。此時(shí)，伍德蘭已經(jīng)到IBM工作，他曾建議IBM收購(gòu)此項(xiàng)專利，但在價(jià)格上沒有達(dá)成協(xié)議，于是兩人將這項(xiàng)專利以1.5萬(wàn)美元賣給了飛歌公司（Philco），而這也是他們從自己的專利中賺到的所有錢。后來(lái)，飛歌公司又將專利轉(zhuǎn)售給RCA公司。

西爾弗有生之年一直在德雷塞爾大學(xué)擔(dān)任物理教師。直到1963年，年僅38歲的西爾弗去世。

"公牛眼"碼

該圖案很像微型射箭靶，稱作"公牛眼"碼。但遺憾的是，由于受當(dāng)時(shí)的工藝和商品經(jīng)濟(jì)所限，還沒有能力印制出這種碼，因此這種"公牛眼"碼未能成為此后世界上通用的商品條碼。

伍德蘭與條碼的淵源并沒有就此止步。20世紀(jì)60年代末，這項(xiàng)專利過(guò)期時(shí)，伍德蘭仍在IBM公司工作。隨著時(shí)間的推移，激光掃描技術(shù)和微型處理器相繼問(wèn)世，使條碼大有可為。20世紀(jì)70年代早期，伍德蘭在IBM的一名同事——喬治·J.勞雷爾（George J.Laurer），在伍德蘭-西爾弗模型的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了如今無(wú)所不在的黑白矩形條碼，在此過(guò)程中，他吸取了伍德蘭的很多建議。在獲得發(fā)明專利20年后，身為IBM工程師的伍德蘭成為北美地區(qū)的統(tǒng)一代碼——UPC碼的奠基人。

諾曼·約瑟夫·伍德蘭

1992年，美國(guó)總統(tǒng)布什授予伍德蘭"國(guó)家技術(shù)獎(jiǎng)?wù)?，以獎(jiǎng)勵(lì)他在條碼技術(shù)方面的發(fā)明；2011年，伍德蘭被列入美國(guó)發(fā)明家名人堂。

早期的條碼廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、鐵路、物流等領(lǐng)域。美國(guó)國(guó)防部軍營(yíng)超市管理處（DeCA）選擇采用統(tǒng)一產(chǎn)品代碼（Universal Product Code，UPC），軍營(yíng)超市管理處甚至派代表協(xié)助美國(guó)統(tǒng)一代碼委員會(huì)（Uniform Code Council，UCC）為海運(yùn)集裝箱編制代碼和標(biāo)識(shí)。在美國(guó)政府開辦的向個(gè)人售賣商品的商店里，采用了商用的商品代碼系統(tǒng)，但對(duì)于美國(guó)政府采購(gòu)的物品，則獨(dú)自開發(fā)了一套商品代碼體系。美國(guó)政府開發(fā)的這套代碼體系稱為國(guó)家儲(chǔ)備原料號(hào)碼（National Stock Number，NSN）。它采用39碼標(biāo)識(shí)系統(tǒng)。20世紀(jì)80年代，在工業(yè)領(lǐng)域，統(tǒng)一工業(yè)代碼（Uniform Industrial Code，UIC）得到較為普遍的應(yīng)用，但經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的使用后，在大約150 00個(gè)原用戶中，只有200個(gè)繼續(xù)使用統(tǒng)一工業(yè)代碼（UIC），其他用戶則選用UPC碼。隨著時(shí)間的推移，UIC逐漸退出，只剩下統(tǒng)一產(chǎn)品代碼（UPC）還在應(yīng)用。這種碼制日后發(fā)展成北美地區(qū)廣泛應(yīng)用的UPC條碼。

有趣的是，條碼的應(yīng)用還超越了地球的地理范圍。1996年9月19日的《紐約時(shí)代》中報(bào)道了宇航員使用條碼庫(kù)存管理系統(tǒng)來(lái)追蹤從航天飛機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)到航空站里的多種貨品。由此可見，在命名UPC時(shí)，使用"Universal"（有"宇宙"之意），是沒有夸張的。

而看似小巧的條碼，其編碼方式卻是經(jīng)歷了無(wú)數(shù)次的推敲和實(shí)驗(yàn)才得來(lái)的。例如，常見的EAN/UPC條碼就采用了被稱為"模塊組配法"的編碼方式。這種編碼方式是指條碼符號(hào)中，條與空是由標(biāo)準(zhǔn)寬度的模塊組合而成的。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)寬度的條模塊表示二進(jìn)制的"1"，而一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)寬度的空模塊表示二進(jìn)制的"0"，并以它們的組合來(lái)表示某個(gè)數(shù)字字符，反映某種信息。另一個(gè)編碼方法叫"寬度調(diào)節(jié)法"，是以窄單元（條紋或間隔）表示邏輯值"0"，以寬單元（條紋或間隔）表示邏輯值"1"。寬單元通常是窄單元的2～3倍。對(duì)于兩個(gè)相鄰的二進(jìn)制數(shù)位，由條紋到間隔或由間隔到條紋，均存在著明顯的印刷界限。39碼、庫(kù)德巴碼及常用的25碼、交插25碼均屬寬度調(diào)節(jié)型條碼。

以EAN-13為例：

EAN/UPC字符集包括A子集、B子集和C子集。每個(gè)條碼字符由2個(gè)"條"和2個(gè)"空"構(gòu)成。每個(gè)"條"或"空"由1～4個(gè)模塊組成，每個(gè)條碼字符的總模塊數(shù)為7。用二進(jìn)制"1"表示"條"的模塊，用二進(jìn)制"0"表示"空"的模塊。條碼字符集可表示0～9共10個(gè)數(shù)字字符。

EAN/UPC條碼字符集的二進(jìn)制表示

A子集中條碼字符所包含的"條"的模塊的個(gè)數(shù)為奇數(shù)，稱為奇排列；B、C子集中條碼字符所包含的"條"的模塊的個(gè)數(shù)為偶數(shù)，稱為偶排列。

EAN/UPC條碼字符集示意圖

EAN-13條碼由左側(cè)空白區(qū)、起始符、左側(cè)數(shù)據(jù)符、中間分隔符、右側(cè)數(shù)據(jù)符、校驗(yàn)符、終止符、右側(cè)空白區(qū)及供人識(shí)別字符組成。

EAN-13條碼的符號(hào)結(jié)構(gòu)

條碼符號(hào)構(gòu)成示意圖

起始符、終止符的二進(jìn)制表示都為"101"。

中間分隔符的二進(jìn)制表示為"01010"。

起始符、終止符

中間分隔符

13代碼中左側(cè)的第一位數(shù)字為前置碼。左側(cè)數(shù)據(jù)符根據(jù)前置碼的數(shù)值選用A、B子集。

左側(cè)數(shù)據(jù)符根據(jù)前置碼的數(shù)值選用A、B子集

在EAN條碼符號(hào)二進(jìn)制表示中，條碼符號(hào)的左側(cè)數(shù)據(jù)排列由前置碼決定，右側(cè)數(shù)據(jù)符的排列規(guī)律為CCCCCC。

為了更清晰的了解EAN/UPC條碼的符號(hào)字符集表示，我們以代碼6901234567892進(jìn)行示例。其條碼符號(hào)中的左側(cè)數(shù)據(jù)符（"901234"）的排列形式是由前置碼"6"來(lái)決定的，由"左側(cè)數(shù)據(jù)符EAN/UPC條碼字符集的選用規(guī)則"可查出數(shù)據(jù)排列規(guī)律為"ABBBAA"，右側(cè)數(shù)據(jù)符為"CCCCCC"因此，左、右數(shù)據(jù)符排列規(guī)律為"ABBBAACCCCCC"。進(jìn)而對(duì)照"EAN/UPC條碼字符集的二進(jìn)制表示"，我們就可以得出代碼6901234567892的左、右側(cè)數(shù)據(jù)符二進(jìn)制標(biāo)識(shí)。

代碼6901234567892

如果加上起始符、終止符和分隔符，那么代碼6901234567892的完整二進(jìn)制表示就可以寫成："10100010110100111011001100110110111101 010001101010100111010100001000100100100011101001101100101"，通過(guò)二進(jìn)制的轉(zhuǎn)化，條碼就可以通過(guò)計(jì)算機(jī)快速讀取。

在當(dāng)時(shí)的歷史條件下，不同種類的條碼碼制先后出現(xiàn)，但最終EAN/UPC條碼由于其方便識(shí)讀的特點(diǎn)獲得了多數(shù)廠商的青睞，從眾多碼制脫穎而出并經(jīng)受住了歷史的考驗(yàn)，在全球得到成功應(yīng)用。

第三節(jié)　條碼碼制"大爆炸"

條碼在早期，曾有過(guò)各式各樣的形式，以滿足不同的環(huán)境及用途。20世紀(jì)50—60年代，一大批條碼碼制出現(xiàn)在人們的視野中。條碼碼制"大爆炸"就發(fā)生在這個(gè)時(shí)期，當(dāng)時(shí)，對(duì)條碼產(chǎn)生濃厚興趣的發(fā)明家不止伍德蘭和西爾弗。

1959年，吉拉德·費(fèi)伊賽爾（Girad Feissel）等人申請(qǐng)的一項(xiàng)專利中，出現(xiàn)了"七段平行線"條碼，即數(shù)字"0～9"中每個(gè)數(shù)字可由七段平行條組成的條碼。但是依靠機(jī)器難以識(shí)讀這種條碼，也并不便于人工識(shí)讀，所以沒有得到廣泛應(yīng)用。不過(guò)，這一構(gòu)想促進(jìn)了條碼碼制的產(chǎn)生與發(fā)展。不久后，E.F.布林克爾（E.F.Brinker）申請(qǐng)了將條碼標(biāo)識(shí)在有軌電車上的專利。20世紀(jì)60年代后期，西爾韋尼亞（Sylvania）發(fā)明了一種被北美鐵路系統(tǒng)所采納的條碼系統(tǒng)。

"七段平行線"條碼

機(jī)器難以識(shí)讀這種條碼，人們讀起來(lái)也不方便，不過(guò)這一構(gòu)想的確促進(jìn)了后來(lái)?xiàng)l碼的發(fā)展。

目前已知的世界上正在使用的條碼有260多種。這些類型的條碼依據(jù)編碼結(jié)構(gòu)和性質(zhì)可分為定長(zhǎng)和非定長(zhǎng)條碼、連續(xù)型和非連續(xù)型條碼、自校驗(yàn)和非自校驗(yàn)型條碼等。

所謂自校驗(yàn)，是指條碼字符本身僅出現(xiàn)一個(gè)錯(cuò)誤時(shí)具有校驗(yàn)錯(cuò)誤的特性，比如在印刷缺陷時(shí)（如出現(xiàn)一個(gè)污點(diǎn)把窄條錯(cuò)認(rèn)為寬條，相鄰寬空錯(cuò)認(rèn)為窄空等情況）不會(huì)導(dǎo)致替代錯(cuò)誤。對(duì)于自校驗(yàn)功能的條碼，一般不需要加入校驗(yàn)位，但為了滿足特定場(chǎng)合數(shù)據(jù)安全性的要求，可在條碼數(shù)據(jù)符的后面加一位校驗(yàn)符。對(duì)于一些非自校驗(yàn)的條碼，可以通過(guò)增加校驗(yàn)位來(lái)實(shí)現(xiàn)條碼校驗(yàn)的功能，比如EAN/UPC條碼采用從代碼位置序號(hào)第二位開始，所有的偶（奇）數(shù)的數(shù)字代碼進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算的方法來(lái)校驗(yàn)條碼的正確性。

25碼（二五碼）是最簡(jiǎn)單的條碼，它研制于20世紀(jì)60年代后期，到1990年由美國(guó)正式提出。這種條碼只含數(shù)字0～9，應(yīng)用比較方便。由于25碼是一種只有條表示信息的非連續(xù)型條碼，每一個(gè)條碼字符由規(guī)則排列的5個(gè)條組成，其中有兩個(gè)條為寬單元，其余的條和空，字符間隔是窄單元，故稱之為"25碼"。當(dāng)時(shí)25碼主要用于各種類型文件處理、倉(cāng)庫(kù)的分類管理、標(biāo)識(shí)膠卷包裝及機(jī)票的連續(xù)號(hào)等。但25碼不能有效地利用空間，人們?cè)?5碼的啟迪下，將條表示信息，擴(kuò)展到用空也表示信息。因此在25碼的基礎(chǔ)上又研制出了條、空均表示信息的交插25碼。

表示"123458"的25碼

交插25碼（交插二五碼）是由美國(guó)Intermec公司于1972年發(fā)明的，初期廣泛應(yīng)用于倉(cāng)儲(chǔ)及中控領(lǐng)域，于1981年開始將其應(yīng)用于運(yùn)輸包裝領(lǐng)域。1987年日本引入后，用于儲(chǔ)運(yùn)單元的識(shí)別與管理。交插25碼是一種長(zhǎng)度可變的連續(xù)型自校驗(yàn)數(shù)字式碼制，其字符集為數(shù)字0～9。采用兩種單元寬度，每個(gè)條和空是寬或窄單元。編碼字符個(gè)數(shù)為偶數(shù)，所有奇數(shù)位置上的數(shù)據(jù)以條編碼，偶數(shù)位置上的數(shù)據(jù)以空編碼。如果為奇數(shù)個(gè)數(shù)據(jù)編碼，則在數(shù)據(jù)前補(bǔ)一位0，以使數(shù)據(jù)為偶數(shù)個(gè)數(shù)位。目前在運(yùn)輸中應(yīng)用比較廣泛的ITF-14條碼采用的就是交插25碼碼制，主要用于運(yùn)輸包裝，是印刷條件較差、不允許印刷EAN-13和UPC-A條碼時(shí)選用的一種條碼，比如在瓦楞紙箱等商品運(yùn)輸包裝上就可以印刷這種條碼。

采用交插25碼碼制的ITF-14條碼

表示"3185"的交插25條碼

在其他領(lǐng)域，條碼的研制也在積極探索。庫(kù)德巴（Codabar）碼是1972年由蒙那奇·馬金等人研制，廣泛應(yīng)用于醫(yī)療衛(wèi)生和圖書館行業(yè)，也用于郵政快件上。當(dāng)時(shí)美國(guó)輸血協(xié)會(huì)還將庫(kù)德巴碼規(guī)定為血袋標(biāo)識(shí)的條碼，以確保操作準(zhǔn)確，保護(hù)人們的生命安全。庫(kù)德巴碼是一種長(zhǎng)度可變的連續(xù)型自校驗(yàn)數(shù)字式碼制。其字符集為數(shù)字0～9和6個(gè)特殊字符（-、：、/、。、+、￥），共16個(gè)字符。左側(cè)空白區(qū)、起始符、數(shù)據(jù)符、終止符及右側(cè)空白區(qū)構(gòu)成。它的每一個(gè)字符由7個(gè)單元組成（4個(gè)條單元和3個(gè)空單元），其中2個(gè)或3個(gè)是寬單元（用二進(jìn)制"1"表示），其余是窄單元（用二進(jìn)制"0"表示）。庫(kù)德巴碼字符集中的字母A、B、C、D只用于起始字符和終止字符，其選擇可任意組合。當(dāng)A、B、C、D用作終止字符時(shí)，亦可分別用T、N、#、E來(lái)代替。

標(biāo)識(shí)A12345678B的庫(kù)德巴碼

隨著條碼技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，簡(jiǎn)單的數(shù)字式碼制已經(jīng)無(wú)法滿足人們的需求。Code 39（39碼）是1975年由美國(guó)的Intermec公司研制的一種條碼，能夠?qū)?shù)字、英文字母及其他字符等43個(gè)字符進(jìn)行編碼，是第一個(gè)字母數(shù)字式碼制。由于它具有自檢驗(yàn)功能，使得39碼具有誤讀率低等優(yōu)點(diǎn)，首先為美國(guó)國(guó)防部所用。目前廣泛應(yīng)用在汽車制造、材料管理、經(jīng)濟(jì)管理、醫(yī)療衛(wèi)生和郵政、儲(chǔ)運(yùn)單元等領(lǐng)域。我國(guó)于1991年研究制定了39條碼標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 12908-2002），推薦在運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)、工業(yè)生產(chǎn)線、圖書情報(bào)、醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域應(yīng)用。

39碼是一種條、空均表示信息的非連續(xù)型、非定長(zhǎng)、具有自校驗(yàn)功能的雙向條碼，其字符集為數(shù)字0～9、26個(gè)大寫字母和7個(gè)特殊字符（-、。、Space、/、%、￥），共43個(gè)字符。每個(gè)字符由9個(gè)單元組成，其中有5個(gè)條（2個(gè)寬條、3個(gè)窄條）和4個(gè)空（1個(gè)寬空、3個(gè)窄空）。

標(biāo)識(shí)"B2C3"的39條碼

從80年代初，人們圍繞提高條碼符號(hào)的信息密度，開展了許多研究。128碼（一二八碼）和93碼（九三碼）就是其中的研究成果。相較于39碼，1981年推出的128碼是一種長(zhǎng)度可變、連續(xù)性的字母數(shù)字條碼。128碼可表示從ASCII 0（美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)信息交換代碼）到ASCII 127共128個(gè)字符（其中包含數(shù)字，字母，符號(hào)），故稱128碼。與其他一維條碼比較起來(lái)，128碼是較為復(fù)雜的條碼系統(tǒng)，而其所能支持的字符比其他一維條碼多，又有不同的編碼方式可供交互運(yùn)用，因此其使用彈性也較大。GS1-128碼是普通128碼的子集，由GS1和國(guó)際自動(dòng)識(shí)別制造協(xié)會(huì)合作設(shè)計(jì)而成，并將128碼符號(hào)起始符后面的第一個(gè)字符值的功能符1（FNC1）專門留給GS1系統(tǒng)使用。

GS1-128碼字符集屬于字母／數(shù)字字符集，由左側(cè)空白區(qū)、雙字符起始符、數(shù)據(jù)字符、校驗(yàn)符、右側(cè)空白區(qū)組成，每個(gè)條碼字符（終止符除外）由6個(gè)單元11個(gè)模塊組成，包括3個(gè)條、3個(gè)空，每個(gè)條或空的寬度為1～4個(gè)模塊。終止符由4個(gè)條、3個(gè)空共7個(gè)單元13個(gè)模塊組成。在條碼字符中條的模塊數(shù)為偶數(shù)，空的模塊數(shù)為奇數(shù)，這一奇偶特性使每個(gè)條碼字符都具有自校驗(yàn)功能。

由于GS1-128碼是連續(xù)非定長(zhǎng)條碼，字符的個(gè)數(shù)可以根據(jù)需要確定，但是符號(hào)的物理長(zhǎng)度和數(shù)據(jù)字符的個(gè)數(shù)有一定限制，每個(gè)符號(hào)的最大物理長(zhǎng)度為165mm，字符個(gè)數(shù)最多為48個(gè)。

在貨運(yùn)包裝箱上應(yīng)用的GS1-128碼

GS1-128碼符號(hào)基本格式

所有使用GS1應(yīng)用標(biāo)識(shí)符的GS1條碼允許多個(gè)單元數(shù)據(jù)串編碼在一個(gè)條碼符號(hào)中，這種編碼方式稱為鏈接。鏈接的編碼方式比分別對(duì)每個(gè)字符串進(jìn)行編碼節(jié)省空間，因?yàn)橹皇褂靡淮畏?hào)控制字符。同時(shí)，一次掃描也比多次掃描的準(zhǔn)確性更高，不同的元素串可以以一個(gè)完整的字符串供條碼掃描器傳送。在供人識(shí)別字符中，應(yīng)該用圓括號(hào)把應(yīng)用標(biāo)識(shí)符括起來(lái)，以便于識(shí)讀，在把多個(gè)單元數(shù)據(jù)編碼于一個(gè)GS1-128碼中時(shí)，要遵循"先預(yù)定義長(zhǎng)度單元數(shù)據(jù)串，后可變長(zhǎng)度單元數(shù)據(jù)串"的原則。所謂預(yù)定義長(zhǎng)度單元數(shù)據(jù)串，是指那些預(yù)先設(shè)定了數(shù)據(jù)串長(zhǎng)度且長(zhǎng)度不變的單元數(shù)據(jù)串，如貿(mào)易項(xiàng)目標(biāo)識(shí)、生產(chǎn)日期等單元數(shù)據(jù)串。預(yù)定義長(zhǎng)度單元數(shù)據(jù)串的后面不需要插入分隔符（FNC1字符）；非預(yù)定義長(zhǎng)度單元數(shù)據(jù)中（即可變長(zhǎng)度單元數(shù)據(jù)中）的后面則必須插入分隔符，但GS1-128條碼中最后一個(gè)單元數(shù)據(jù)中的后面不需要插入分隔符。"先預(yù)定義長(zhǎng)度單元數(shù)據(jù)中"的目的就是為了要減少分隔符的用量。

預(yù)定義長(zhǎng)度指示符表

預(yù)定義長(zhǎng)度指示符表，所列的字符數(shù)是限定的字符長(zhǎng)度，并且不變。括號(hào)中的數(shù)字是預(yù)留的尚未分配的應(yīng)用標(biāo)識(shí)符。

GS1-128碼除了可表示貿(mào)易項(xiàng)目的標(biāo)識(shí)（如全球貿(mào)易項(xiàng)目代碼GTIN）外，還可用于表示批號(hào)，生產(chǎn)日期，貿(mào)易計(jì)量（重量、尺寸、體積等），保質(zhì)期等各種附加信息，從而廣泛用于非零售貿(mào)易項(xiàng)目、物流單元、資產(chǎn)、位置的標(biāo)識(shí)，如貿(mào)易項(xiàng)目標(biāo)識(shí)、批號(hào)、生產(chǎn)日期等單元數(shù)據(jù)串。每個(gè)單元數(shù)據(jù)串由一個(gè)標(biāo)識(shí)部分（前綴碼或應(yīng)用標(biāo)識(shí)符）和一個(gè)數(shù)據(jù)部分組成。例如，"（01）06901234567892"是表示定量貿(mào)易項(xiàng)目標(biāo)識(shí)的單元數(shù)據(jù)串；"（11）060818"是表示生產(chǎn)日期的單元數(shù)據(jù)串。其中圓括號(hào)中的數(shù)字是應(yīng)用標(biāo)識(shí)符，圓括號(hào)后的數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)部分。

而由Intermec公司于1982年開發(fā)的93碼密度更高，安全性更強(qiáng)。93碼采用的是雙校驗(yàn)符，也就是說(shuō)，條碼里有兩個(gè)校驗(yàn)碼，以降低條碼掃描器讀取條碼的錯(cuò)誤率。93碼的打印長(zhǎng)度較39碼短，相同的字符集下，比39碼要窄。而且93碼的字符表與39碼相容，在印刷面積不足的情況下，可以適當(dāng)?shù)厥褂?3碼代替39碼。

不同碼制的技術(shù)參數(shù)

此外，Charecogn公司的旭日碼、Scanner公司的406碼、美國(guó)郵政服務(wù)部門使用的Postnet的代碼，以及PDF417、Datamatrix、Code 6等，在汽車、交通運(yùn)輸、化學(xué)和電子行業(yè)中都非常流行。

市面上曾出現(xiàn)過(guò)的各式各樣條碼，例如Codabar、旭日碼、406碼

美國(guó)郵政系統(tǒng)使用的條碼

自條碼誕生至今，經(jīng)過(guò)一代代研究者的不斷發(fā)明與探索，出現(xiàn)了不同碼制的條碼，有一些條碼已經(jīng)不再使用，但還有一些條碼如EAN/UPC碼、25碼、交插25碼、GS1-128碼等時(shí)至今日仍在大規(guī)模應(yīng)用。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，條碼技術(shù)徹底改變了人們的工作和生活方式，并推動(dòng)人們體驗(yàn)更加優(yōu)質(zhì)和便捷的生活。

第四節(jié)　"金色小雞"帶來(lái)的變革

20世紀(jì)70年代的一天，美國(guó)的一位顧客走進(jìn)商店選購(gòu)了一件價(jià)格低廉的"金色小雞"產(chǎn)品。但在掃描結(jié)算的時(shí)候，其價(jià)格信息顯示卻是90多美元。"這怎么可能？它不可能超過(guò)1美元。"消費(fèi)者憤怒地與收銀員發(fā)生爭(zhēng)執(zhí)。收銀員也知道是出了差錯(cuò)，但這種商品因?yàn)闂l碼的印刷質(zhì)量問(wèn)題，在掃描的時(shí)候總是出現(xiàn)類似的錯(cuò)誤。雖然史料對(duì)"金色小雞"具體是什么產(chǎn)品語(yǔ)焉不詳，但這個(gè)事件促進(jìn)了條碼印制質(zhì)量的提高。

美國(guó)"金色小雞"品牌Logo

這件令人擔(dān)憂的"金色小雞"事件，恰好是在關(guān)于是否強(qiáng)制要求商品標(biāo)價(jià)的"爭(zhēng)論"最激烈的時(shí)候出現(xiàn)的……為什么會(huì)有這種"爭(zhēng)論"呢？

當(dāng)時(shí)條碼技術(shù)的應(yīng)用已越來(lái)越廣泛，給消費(fèi)者帶來(lái)的便利性也是顯而易見的。但消費(fèi)者也有一種擔(dān)憂——包裝上去掉商品價(jià)格的標(biāo)識(shí)，是否會(huì)損害消費(fèi)者利益？就拿"金色小雞"為例，如果不是價(jià)格差錯(cuò)太過(guò)懸殊，消費(fèi)者可能也就為它的差錯(cuò)買單了。為了避免這種差錯(cuò)給消費(fèi)者帶來(lái)?yè)p失，一些有組織的消費(fèi)團(tuán)體開始不斷呼吁立法強(qiáng)制在商品上標(biāo)示價(jià)格，從而在結(jié)算的時(shí)候輕松核對(duì)。但據(jù)估計(jì)，去掉商品標(biāo)價(jià)能夠增加銷量，因此一些商業(yè)協(xié)會(huì)極力反對(duì)強(qiáng)制要求商品標(biāo)價(jià)的立法。

與消費(fèi)者團(tuán)體爭(zhēng)論時(shí)，反對(duì)立法的一方（主要是商業(yè)協(xié)會(huì)）回應(yīng)稱：商品價(jià)格都會(huì)標(biāo)注在貨架上，而且通過(guò)掃描設(shè)備獲取的信息更詳細(xì)，現(xiàn)金收據(jù)也更容易快速比對(duì)價(jià)格。如果商品收費(fèi)不合理，大多數(shù)商店甚至?xí)⑸唐窡o(wú)償賠付給消費(fèi)者。況且，條碼掃描設(shè)備識(shí)別出的商品價(jià)格一定比商店店員人工計(jì)算貼上的價(jià)格標(biāo)簽更準(zhǔn)確。

如果尋求強(qiáng)制商品標(biāo)價(jià)立法的消費(fèi)者組織抓住"金色小雞"這個(gè)典型事件，無(wú)疑會(huì)促進(jìn)加速立法增加價(jià)格標(biāo)識(shí)。當(dāng)時(shí)，"金色小雞"的差錯(cuò)只引起了條碼運(yùn)營(yíng)管理機(jī)構(gòu)的注意，而沒被消費(fèi)者組織重視。最終，它成了推進(jìn)提高條碼印制質(zhì)量的"催化劑"。

那么，條碼質(zhì)量提升進(jìn)程中，有哪幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)呢？"金色小雞"總是掃描出錯(cuò)的原因又是什么呢？

回看條碼自動(dòng)識(shí)讀技術(shù)本身，其主要是由條碼掃描和譯碼兩部分構(gòu)成。掃描是利用光束掃讀條碼符號(hào)，并將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，這部分功能由掃描器完成；譯碼是將掃描器獲得的電信號(hào)按一定的規(guī)則翻譯成相應(yīng)的數(shù)據(jù)代碼，然后輸入計(jì)算機(jī)（或存儲(chǔ)器）。當(dāng)掃描器識(shí)別條碼符號(hào)時(shí)，光敏元件將掃描到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬電信號(hào)，模擬電信號(hào)經(jīng)過(guò)放大、濾波、整形等信號(hào)處理，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。譯碼器按照一定譯碼邏輯對(duì)數(shù)字脈沖進(jìn)行譯碼處理后，便可得到與條碼符號(hào)相應(yīng)的數(shù)字代碼。

條碼掃描識(shí)讀原理圖

具體來(lái)看，在今天所使用的條碼中，人們通常把深色條紋叫作"條"，淺色條紋叫作"空"。條碼信息靠條和空的不同寬度和位置來(lái)傳遞。

條碼的"條"和"空"

"條"反射光線能力弱，"空"反射光線能力強(qiáng)；而掃描器便是通過(guò)利用"條"和"空"對(duì)光線反射率的不同來(lái)計(jì)算"條"與"空"的寬度并進(jìn)行譯碼，從而獲取商品信息，并將信息輸入處理系統(tǒng)，顯示在屏幕上。這樣，人們就可以輕松地獲取商品的各種信息。

也正是因?yàn)?條"和"空"的光線反射率的精準(zhǔn)度極其重要，因而條碼印刷的質(zhì)量是確保條碼正確識(shí)讀、使條碼技術(shù)產(chǎn)生社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵因素之一。條碼印刷品質(zhì)量不符合技術(shù)要求，輕者會(huì)因識(shí)讀器的拒讀而影響掃描速度，降低工作效率，重者則會(huì)因誤讀而造成整個(gè)信息系統(tǒng)的混亂。顯然，"金色小雞"事件屬于后者。

值得注意的是，一些企業(yè)為了讓條碼顯眼或者配合外包裝顏色，而采用紅色條碼（即將紅色作為條色），但在條碼印制之后卻掃描不出信息。這是由于條碼的識(shí)讀設(shè)備通常采用紅光作為掃描光源，而紅色對(duì)紅光反射率高，因此掃描紅色條碼時(shí)識(shí)讀器無(wú)法區(qū)分條與空，造成條碼識(shí)讀失敗。所以在條碼的設(shè)計(jì)過(guò)程中，要選擇對(duì)紅光反射率低的顏色作為條色，對(duì)紅光反射率高的顏色作為空色。通常情況下，條色為深色，空色為淺色；黑色作條，白色作空，是最為安全的條碼。

國(guó)際物品編碼協(xié)會(huì)（GS1，原名EAN International）曾經(jīng)在1987年對(duì)各國(guó)的條碼印刷品進(jìn)行了調(diào)查，結(jié)果表明條碼印刷質(zhì)量問(wèn)題是一個(gè)國(guó)際性的普遍問(wèn)題。為了提高條碼印刷質(zhì)量，就必須進(jìn)行檢測(cè)，必須引起人們的高度重視。從理論上講，條碼一次掃描識(shí)別成功的概率應(yīng)在98%以上。據(jù)統(tǒng)計(jì)資料表明，在系統(tǒng)拒讀、誤讀事故中，條碼標(biāo)簽質(zhì)量原因占事故總數(shù)的50%左右，因此，在印刷條碼前，要做好印制設(shè)備和印制介質(zhì)的選擇，以獲取合格的條碼符號(hào)。在日常生活中，萬(wàn)一遇到了掃描器讀取不了條碼的情況，條碼下方的一串?dāng)?shù)字字符就派上了用場(chǎng)，這些數(shù)字可供人們?nèi)庋圩R(shí)別，超市里的收銀員可以通過(guò)輸入數(shù)字達(dá)到讀取數(shù)據(jù)的目的，這些數(shù)字與通過(guò)掃描器讀取的數(shù)據(jù)是一致的。

條碼自動(dòng)識(shí)別技術(shù)設(shè)備的發(fā)展，支撐了各行業(yè)領(lǐng)域的條碼應(yīng)用不斷向縱深發(fā)展。20世紀(jì)70年代，在各個(gè)工業(yè)國(guó)的積極推動(dòng)下，國(guó)際自動(dòng)識(shí)別制造商協(xié)會(huì)（Automatic Identification Manufacturer Association，簡(jiǎn)稱AIM，后更名為國(guó)際自動(dòng)識(shí)別與移動(dòng)技術(shù)協(xié)會(huì)，英文為Association for Automatic Identification and Mobility，簡(jiǎn)稱AIM Global）于1974年成立。其目標(biāo)是建立一個(gè)有制造商和供應(yīng)商參加的協(xié)作團(tuán)體，以形成盡可能廣闊的自動(dòng)識(shí)別設(shè)備生產(chǎn)、供應(yīng)和服務(wù)的有效市場(chǎng)。與此同時(shí)，一些制造業(yè)與工業(yè)較發(fā)達(dá)的國(guó)家也相繼成立了本國(guó)的自動(dòng)識(shí)別制造商協(xié)會(huì)，有利地推動(dòng)了條碼自動(dòng)識(shí)別技術(shù)產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展。2001年，我國(guó)成立了AIM Global在我國(guó)的會(huì)員組織——中國(guó)自動(dòng)識(shí)別技術(shù)協(xié)會(huì)（AIM China）。

如今在世界各國(guó)從事條碼技術(shù)及其系列產(chǎn)品的開發(fā)研究、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的廠商達(dá)上萬(wàn)家，開發(fā)經(jīng)營(yíng)的產(chǎn)品有數(shù)萬(wàn)種，成為具有相當(dāng)規(guī)模的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。目前，他們的產(chǎn)品正在向著多功能、遠(yuǎn)距離、小型化軟件硬件并舉，信息傳遞快速，安全可靠，經(jīng)濟(jì)適用等方向發(fā)展，出現(xiàn)許多新型技術(shù)裝備。

此外，商品條碼的質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)和設(shè)備也至關(guān)重要，它可以在出廠前檢驗(yàn)印刷質(zhì)量是否合格，從而避免因條碼印制質(zhì)量不合格而導(dǎo)致條碼掃描結(jié)果不準(zhǔn)確所造成的商業(yè)損失。1990年，由美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局制定了ANSIx3.182方法，用于將印刷質(zhì)量綜合分級(jí)；2000年，ISO/IEC15416頒布，在技術(shù)上兼容ANSIx3.182。有鑒于此，我國(guó)在2001年制定了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 18348《商品條碼符號(hào)印制質(zhì)量的檢驗(yàn)》，內(nèi)容上也采用了美標(biāo)方法。GB/T 18348-2001規(guī)定的檢測(cè)項(xiàng)目共12項(xiàng)，包括譯碼正確性、最低反射率、符號(hào)反差、最小邊緣反差、調(diào)制比、缺陷度、可譯碼度、符號(hào)一致性、空白區(qū)寬度、放大系數(shù)、條高和印刷位置。

在條碼體系不斷發(fā)展的過(guò)程中，到20世紀(jì)80年代初，相應(yīng)的自動(dòng)識(shí)別、檢測(cè)設(shè)備和印制技術(shù)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了一次精準(zhǔn)化躍升。如下表所示。

檢測(cè)設(shè)備和印刷技術(shù)發(fā)展

CODASCAN II平推式條碼檢測(cè)儀

JY-3C系列便攜式條碼檢測(cè)儀

C50條碼檢測(cè)儀

與此同時(shí)，與條碼相關(guān)的學(xué)術(shù)組織、管理機(jī)構(gòu)組織的學(xué)術(shù)活動(dòng)也在蓬勃發(fā)展。如1971年AIM（自動(dòng)識(shí)別技術(shù)制造商協(xié)會(huì)）成立，當(dāng)時(shí)有4家成員公司（Computer-Identics、Identicon、3M和Mekoontrol）。1986年成員數(shù)量發(fā)展到85家，到了1991年年初，發(fā)展到159家。1982年，第一本《條碼制造商及服務(wù)手冊(cè)》由《條碼訊息》（Bar Code News）出版。1984年，條碼行業(yè)第一部介紹性著作《字里行間》（Reading Between the Lines）出版，作者是Craig K.Harmon和Russ Adams. 1985年，自動(dòng)編碼技術(shù)協(xié)會(huì)（FACT）作為AIM的一個(gè)分支機(jī)構(gòu)成立，成立初期，該協(xié)會(huì)包括10個(gè)行業(yè)。到了1991年，F(xiàn)ACT已經(jīng)有22個(gè)行業(yè)參加。1987年，在James Fales教授的努力下，俄亥俄大學(xué)建立了"自動(dòng)識(shí)別中心"，該中心在AIM的協(xié)助下，為講授自動(dòng)識(shí)別技術(shù)課程培養(yǎng)教師。1989年，在舊金山舉行的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)展覽Scan-Tech89成為歷史上的"掃描大震動(dòng)"。

伴隨著高新技術(shù)的飛速發(fā)展，國(guó)際經(jīng)濟(jì)迅速向全球化邁進(jìn)，促進(jìn)了信息開發(fā)和信息服務(wù)業(yè)的誕生和發(fā)展。計(jì)算機(jī)在性能上日臻完善，超大規(guī)模集成電路和超高速計(jì)算機(jī)技術(shù)的突飛猛進(jìn)，人們更加關(guān)注如何使得數(shù)據(jù)輸入的質(zhì)量和速度相匹配。世界各國(guó)已把條碼技術(shù)的發(fā)展向著生產(chǎn)自動(dòng)化、交通運(yùn)輸現(xiàn)代化、金融貿(mào)易國(guó)際化、票證單據(jù)數(shù)字化、安全防盜防偽保密化等方向推進(jìn)，除了大力推行EAN/UPC條碼外，同時(shí)重點(diǎn)推廣應(yīng)用GS1-128條碼（最初命名為UCC/EAN-128條碼）、GS1系統(tǒng)應(yīng)用標(biāo)識(shí)符、二維碼等；在條碼種類上，除了大多數(shù)在紙質(zhì)介質(zhì)外，還研究開發(fā)了金屬條碼、纖維織物條碼、隱形條碼等，擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域并保證條碼標(biāo)識(shí)在各個(gè)領(lǐng)域、各種工作環(huán)境的應(yīng)用。

如今，條碼技術(shù)與其他技術(shù)的相互滲透、相互促進(jìn)，將改變傳統(tǒng)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和性能。條碼識(shí)讀器的可識(shí)別和可編程功能，可以用在許多場(chǎng)合。通過(guò)掃描條碼從而傳達(dá)相應(yīng)的指令，使自身可設(shè)置成許多特定的工作狀態(tài)，因而可廣泛用于電子儀器、機(jī)電設(shè)備以及家用電器中。

第五節(jié)　全球統(tǒng)一產(chǎn)品編碼的出現(xiàn)

1974年6月26日，美國(guó)一位名叫道森的購(gòu)物者走進(jìn)美國(guó)俄亥俄州特洛伊市的馬什超市（Marsh's Supermarket），購(gòu)買了一包箭牌口香糖，掃描條碼然后付錢。這在今天是司空見慣的事，當(dāng)時(shí)卻成了標(biāo)志性事件。這包價(jià)格為67美分的箭牌口香糖是世界上第一件通過(guò)掃描自動(dòng)結(jié)算的商品。如今，這包口香糖被陳列在位于史密森學(xué)會(huì)的國(guó)立美國(guó)歷史博物館里。

箭牌口香糖是世界上第一件通過(guò)掃描自動(dòng)結(jié)算的商品

而這家超市也因是第一家使用條碼掃描設(shè)備的商店而被歷史銘記。當(dāng)時(shí)，該超市所采用的是NCR公司生產(chǎn)的條碼掃描儀器。整個(gè)掃描系統(tǒng)由4臺(tái)掃描儀器組成，4個(gè)收銀臺(tái)上各安裝一個(gè)，然后連接到商店辦公室的一臺(tái)簡(jiǎn)易計(jì)數(shù)計(jì)算機(jī)上。而就在此之前，美國(guó)的UPC碼標(biāo)準(zhǔn)剛剛公布。它的發(fā)布促進(jìn)了條碼在美國(guó)的應(yīng)用，也為后來(lái)?xiàng)l碼技術(shù)在商業(yè)流通銷售領(lǐng)域里的廣泛應(yīng)用，起到了積極的推動(dòng)作用。

從歷史角度看，馬什超市的首次嘗試具有非常重要的意義，但它并沒有標(biāo)志著條碼推廣的成功。在此后的許多年中，條碼經(jīng)歷了極其艱難的發(fā)展，才得以普及。

以最早使用UPC碼為例，其在美國(guó)剛開始推廣的時(shí)候，零售商們并不愿意購(gòu)買UPC碼的掃描儀器，而食品雜貨生產(chǎn)商也不愿意為了印UPC碼而更換包裝。UPC碼的推廣從其一誕生就陷入僵局，但很快，這種局面被一個(gè)契機(jī)打破。1973年，美國(guó)食品與藥品監(jiān)督管理局頒布法規(guī)，要求在商品包裝上打上食品營(yíng)養(yǎng)成分的標(biāo)簽，這就意味著大部分食品包裝需要更換且重新設(shè)計(jì)。此時(shí)，生產(chǎn)商的包裝上再添加UPC碼，新增的成本就微乎其微了。

UPC碼和條碼掃描儀器首先被用于超市，隨后又?jǐn)U展到批發(fā)商和銷售商那里。從1974年起，UPC碼向非零售行業(yè)拓展，如醫(yī)藥、折扣店等擁有高銷售額的行業(yè)。而汽車生產(chǎn)商也緊隨其后，把條碼打在了流水生產(chǎn)線上的一個(gè)個(gè)汽車零部件上。從1975年國(guó)際零售店協(xié)會(huì)估計(jì)的數(shù)字來(lái)看，當(dāng)時(shí)UPC碼的應(yīng)用取得了巨大成功：僅華盛頓特區(qū)的超市，在使用了POS系統(tǒng)（Point of Sale，銷售終端）后，就減少了25%～30%的工作量，每年節(jié)省約1億美元。

其中，常用的UPC條碼有兩種形式，即UPC-A碼和UPC-E碼。

UPC-A碼

UPC-E碼

UPC-A碼所表示的代碼結(jié)構(gòu)如下表所示。

UPC-A碼的代碼構(gòu)成（GTIN-12代碼）

廠商識(shí)別代碼是統(tǒng)一代碼委員會(huì)（GS1 US）分配給廠商的代碼，由左起6～10位數(shù)字組成。其中，N1為系統(tǒng)字符。

商品項(xiàng)目代碼由廠商編碼，由1～5位數(shù)字組成。

校驗(yàn)碼為1位數(shù)字，用于檢驗(yàn)編碼的正誤。

UPC-E碼應(yīng)用較少，只有當(dāng)商品或其包裝較小、無(wú)法印刷UPC-A條碼時(shí)候，才使用UPC-E碼。其代碼結(jié)構(gòu)稱為消零壓縮代碼結(jié)構(gòu)，是將系統(tǒng)字符為0的12位代碼進(jìn)行消零壓縮所得的8位數(shù)字代碼。

隨著條碼使用企業(yè)的增多，管理上也遇到了一些急需解決的問(wèn)題。在林林總總的代碼中，怎樣才能確保商品的條碼信息是"獨(dú)一無(wú)二"的唯一標(biāo)識(shí)呢？

其實(shí)，早在1971年，為了選擇合適的代碼作為日后的統(tǒng)一代碼使用，美國(guó)食品雜貨工業(yè)委員會(huì)就曾創(chuàng)立了商品標(biāo)識(shí)符號(hào)選擇分委員會(huì)。兩年后，其履行完職責(zé)后解體，后續(xù)工作主要交由另一個(gè)管理代碼的委員會(huì)完成。它就是美國(guó)統(tǒng)一代碼委員會(huì)（UCC）。

對(duì)于條碼的管理來(lái)說(shuō)，其核心是對(duì)條碼所表示的物品編碼的管理。根據(jù)應(yīng)用范圍的不同，可以采用不同的管理方法。如果條碼應(yīng)用是為了滿足一個(gè)企業(yè)內(nèi)部管理系統(tǒng)的需要，只需將產(chǎn)品賦予適合企業(yè)需要的內(nèi)部編碼就行了，但這種內(nèi)部編碼及對(duì)應(yīng)的條碼僅限于企業(yè)內(nèi)部使用，不能進(jìn)入開放的流通領(lǐng)域；如果條碼應(yīng)用在比較大的范圍，如一個(gè)地區(qū)或國(guó)家，就需要統(tǒng)一的管理，統(tǒng)一規(guī)范條碼的編碼和應(yīng)用；如果條碼的應(yīng)用擴(kuò)大到全球，物品在全球化的開放領(lǐng)域流通，就必須有嚴(yán)密的全球編碼分配管理體系，保證每一種產(chǎn)品擁有一個(gè)全球范圍內(nèi)唯一的、公認(rèn)的、通用的編碼，這就是產(chǎn)品的"國(guó)際身份證"號(hào)，即商品條碼號(hào)。這個(gè)全球唯一的編碼在商品流通、產(chǎn)品追溯與召回、物聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用中起到至關(guān)重要的作用。

回到20世紀(jì)70年代初，UCC為此做出了一系列探索和努力，制定了管理UPC編碼的規(guī)則。尤其是在UPC碼運(yùn)作管理的第一年，委員會(huì)不得不處理大量執(zhí)行中出現(xiàn)的問(wèn)題。其中一些問(wèn)題非常棘手，可以說(shuō)是開了歷史的先河。

早期掃描技術(shù)的推廣速度很慢，但是在其實(shí)際應(yīng)用一年多以后，這項(xiàng)技術(shù)的準(zhǔn)確性得到了使用者的普遍認(rèn)可，一些早前處于觀望狀態(tài)的商店也開始購(gòu)入新的掃描設(shè)備，使用范圍逐漸擴(kuò)大。資料顯示，1975年，在超市銷售的產(chǎn)品中，50%都貼上了印有UPC碼的標(biāo)簽。

1976年，Gallo葡萄酒釀造公司加入U(xiǎn)CC。其作為龍頭企業(yè)率先采用UPC碼，起到了重要的引領(lǐng)作用，很快美國(guó)葡萄酒制造業(yè)采用UPC碼的進(jìn)程加速。與此同時(shí)，蒸餾烈性酒行業(yè)推進(jìn)UPC碼的進(jìn)程卻并不順利，但北美生產(chǎn)商們逐漸意識(shí)到不同的編碼系統(tǒng)并存的局面將結(jié)束，統(tǒng)一的編碼標(biāo)識(shí)將會(huì)形成，并開始努力推廣UPC碼。

UPC碼剛開始在各領(lǐng)域推廣的過(guò)程極其艱難，但其優(yōu)勢(shì)明顯呈現(xiàn)之后，采用UPC碼就成了生產(chǎn)商和商店自主選擇的結(jié)果。僅從1988年的一份統(tǒng)計(jì)資料來(lái)看，美國(guó)當(dāng)時(shí)已經(jīng)有8萬(wàn)多家制造商申請(qǐng)使用了UPC碼，95%以上的食品雜貨應(yīng)用UPC條碼來(lái)標(biāo)識(shí)商品，使用掃描技術(shù)的企業(yè)也已經(jīng)達(dá)到2萬(wàn)余家。到2020年，條碼技術(shù)已在工業(yè)生產(chǎn)線、倉(cāng)儲(chǔ)管理、郵電、貨運(yùn)站、碼頭、海關(guān)、醫(yī)院、圖書文獻(xiàn)等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。美國(guó)還發(fā)展了船用集裝箱——生產(chǎn)、數(shù)據(jù)和通信三位一體的條碼系統(tǒng)。通過(guò)與批發(fā)商和零售商相聯(lián)系的信息系統(tǒng)，生產(chǎn)廠家可以即刻了解某產(chǎn)品在某地區(qū)、某家商店銷售了多少的情況，經(jīng)過(guò)分析可以在生產(chǎn)和銷售方面做出快速反應(yīng)。

美國(guó)和加拿大采用UPC碼帶來(lái)的成功和持續(xù)紅利給了人們很大的鼓舞，歐洲對(duì)此也產(chǎn)生了極大興趣。在美國(guó)統(tǒng)一代碼委員會(huì)的影響下，1974年，歐洲的12個(gè)國(guó)家（英國(guó)、聯(lián)邦德國(guó)、法國(guó)、丹麥、挪威、比利時(shí)、芬蘭、意大利、奧地利、瑞士、荷蘭、瑞典）的制造商和銷售商代表決定成立歐洲代碼統(tǒng)籌委員會(huì)（Ad-Hoc Council），專門研究在歐洲建立統(tǒng)一商品編碼體系的可能。經(jīng)過(guò)4年的摸索，在12位的UPC-A商品條碼的基礎(chǔ)上，他們開發(fā)出與UPC-A商品條碼兼容的13位的歐洲物品編碼系統(tǒng)（European Article Numbering System，簡(jiǎn)稱EAN系統(tǒng)），并簽署了歐洲物品編碼協(xié)議備忘錄，正式成立歐洲物品編碼協(xié)會(huì)。

歐洲物品編碼協(xié)會(huì)的建立，加速了條碼在歐洲乃至全世界的應(yīng)用進(jìn)程。隨著其會(huì)員數(shù)量迅速增加，會(huì)員范圍很快超出了歐洲區(qū)域。到了1981年，由于EAN已經(jīng)發(fā)展成為一個(gè)國(guó)際性的組織，為了體現(xiàn)該組織已經(jīng)形成的國(guó)際地位，發(fā)揮其在全球物品標(biāo)識(shí)系統(tǒng)中的作用，故改名為國(guó)際物品編碼協(xié)會(huì)（International Article Numbering Association，簡(jiǎn)稱EAN International），但是由于歷史原因和習(xí)慣，一直被稱為EAN。

下面這組圖形和文字為我們?cè)趪?guó)內(nèi)外常見的EAN-13碼與EAN-8碼及它們相應(yīng)的代碼結(jié)構(gòu)。

EAN-13碼

EAN-13碼的代碼結(jié)構(gòu)（GTIN-13）

前綴碼：廠商識(shí)別代碼前2～3位數(shù)字（N₁N₂或N₁N₂N₃）為前綴碼，是國(guó)際物品編碼協(xié)會(huì)（GS1）分配給國(guó)家（或地區(qū)）編碼組織的代碼。目前，GS1分配給中國(guó)大陸的前綴碼為690～699。需要說(shuō)明的是，前綴碼不代表產(chǎn)品的原產(chǎn)地，而只能說(shuō)明分配和管理該廠商識(shí)別代碼的國(guó)家（或地區(qū)）編碼組織。

廠商識(shí)別代碼：由7～10位數(shù)字組成（含前綴碼）。

商品項(xiàng)目代碼：由2～5位數(shù)字組成，由廠商自行分配，也可由編碼組織負(fù)責(zé)編制。廠商分配商品項(xiàng)目代碼應(yīng)遵循無(wú)含義的編碼原則，即商品項(xiàng)目代碼中的每一位數(shù)字既不表示分類，也不表示任何特定信息，最好以流水號(hào)形式為每個(gè)商品項(xiàng)目編碼。

校驗(yàn)碼：用來(lái)校驗(yàn)編碼的正誤。

EAN-8碼

EAN-8碼的代碼結(jié)構(gòu)（GTIN-8）

商品項(xiàng)目識(shí)別代碼：由編碼組織為廠商的特定商品項(xiàng)目分配，以保證代碼的全球唯一性。

校驗(yàn)碼：用來(lái)檢驗(yàn)整個(gè)編碼的正誤。

GTIN分配原則

除了歐美之外，還有一些國(guó)家在物品編碼發(fā)展進(jìn)程中起步較早，也做出了一定貢獻(xiàn)。

1978年，日本物品編碼機(jī)構(gòu)DCC（原英文縮寫名稱）加入EAN，確定推廣應(yīng)用EAN系統(tǒng)，并建立了JAN（EAN條碼在日本的稱謂），作為日本的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（JIS）。其EAN系統(tǒng)發(fā)展迅猛，原來(lái)大量孤立的代碼被轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一代碼，且范圍不斷擴(kuò)大，這一舉措獲得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。也正是這些廣泛使用的統(tǒng)一代碼與條碼標(biāo)識(shí)，支持日本商品暢通無(wú)阻地進(jìn)入世界各地的超市和可掃描結(jié)算的百貨商店、專業(yè)商店，進(jìn)而促使日本成了一個(gè)外貿(mào)出口大國(guó)。

1991年，日本游戲公司Epoch做了一款使用商品條碼玩的游戲：Barcode Battler，這款游戲隨機(jī)附贈(zèng)了帶有商品條碼的游戲卡。這些游戲卡代表了玩家的生命值、防御、武力等數(shù)值，玩家需要使用這些卡片在游戲機(jī)卡槽上劃一下，游戲卡上的數(shù)值即可在游戲機(jī)上顯示。除了附帶的游戲卡外，任何商品條碼都能夠通過(guò)同樣的辦法參與到游戲中，隨著這款游戲的熱銷，在當(dāng)時(shí)的日本掀起了一股收集商品條碼的熱潮。

新西蘭也是一個(gè)推廣應(yīng)用條碼技術(shù)較早的國(guó)家。其在1981年就成立了新西蘭物品編碼協(xié)會(huì)，在完成了EAN條碼系統(tǒng)建設(shè)之后，又轉(zhuǎn)向了條碼技術(shù)的開發(fā)層面，建立了掃描銷售數(shù)據(jù)委員會(huì)。越來(lái)越多的企業(yè)參加了數(shù)據(jù)交換，獲取各個(gè)生產(chǎn)廠商的銷售信息等數(shù)據(jù)?？梢哉f(shuō)，新西蘭在建立掃描銷售數(shù)據(jù)服務(wù)方面，為條碼在各個(gè)行業(yè)的應(yīng)用開拓了一個(gè)新的領(lǐng)域。

而隨著全球化發(fā)展的需要，UCC與EAN兩大條碼標(biāo)準(zhǔn)與應(yīng)用推廣機(jī)構(gòu)在1978年達(dá)成一份聯(lián)盟計(jì)劃，拉開了二者協(xié)作的帷幕。從此，一個(gè)全球條碼標(biāo)準(zhǔn)化統(tǒng)一組織逐漸形成……

進(jìn)入21世紀(jì)，國(guó)際物品編碼協(xié)會(huì)協(xié)同正在將GS1系統(tǒng)的應(yīng)用，從單純的物品身份標(biāo)識(shí)管理向貫穿于供應(yīng)鏈全過(guò)程推進(jìn)，并服務(wù)于全球主要經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域。

本章科普窗口

人們?yōu)槭裁葱枰獥l碼？

編碼是將物體數(shù)字化的過(guò)程，主要供人識(shí)讀；條碼則是編碼的一種符號(hào)展現(xiàn)形式，替代人肉眼識(shí)讀而供機(jī)器自動(dòng)識(shí)別，這樣可以從根本上避免因人工介入產(chǎn)生的差錯(cuò)，提高物品識(shí)別效率，降低運(yùn)作成本。

20世紀(jì)中期，隨著"超市"概念在美國(guó)興起，人們開始習(xí)慣于在一個(gè)場(chǎng)所采購(gòu)所有的生活必需品，這對(duì)于消費(fèi)者來(lái)說(shuō)是非常便利的。不過(guò)，眾多消費(fèi)者的集中采購(gòu)對(duì)超市管理者造成了很大壓力。僅靠人工錄入大量的產(chǎn)品信息，同時(shí)還要保證快速完成眾多商品的結(jié)算計(jì)價(jià)，是件非常困難的事情。為解決這一問(wèn)題，條碼應(yīng)運(yùn)而生。

條碼誕生后，人們只需掃描條碼即可完成結(jié)算，無(wú)須手工錄入。如今，條碼技術(shù)不僅從商品零售向物流供應(yīng)鏈全過(guò)程發(fā)展，而且應(yīng)用領(lǐng)域還擴(kuò)展到工業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)、郵電通信業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生、軍事裝備等國(guó)民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)。

(1)　"白人大遷移"（White Flight），是指美國(guó)社會(huì)金融地位較高的白人遷離黑人聚集的市中心，搬家到郊區(qū)環(huán)境優(yōu)美的社區(qū)，以避免民族混居，避開市中心日益升高的犯罪率。