4.Штриховое кодирование экономической информации

Технология штрихового кодирования предназначена для осуществления автоматизированной записи, считывания и идентификации информации об объектах или процессах и основана на использовании двоичного кода для записи и запоминания, предварительно разработанных смысловых кодов.

В настоящее время применяют две технологии штрихового кодирования:

• линейную;

• многомерную.

Линейное штриховое кодирование

Линейный штриховой код представляет знаки с помощью набора параллельных штрихов различной толщины и шага, которые оптически считываются путем параллельного сканирования.

Типичный символ штрихового кода представлен на рис.3.

Рис.1.3. Символ штрихового кода

Здесь:

• X (модуль) – установленная ширина узких и одиночных элементов символа штрих-кода в пределах от 3 до 20 miles (1 miles – 1/1000 inch);

• L – длина символа, равная сумме длин полной строки знаки символа и левой и правой свободных зон;

• Y – высота штрих-кода, равная размеру отдельных штрихов, измеряемому перпендикулярно направлению считывания и обычно составляющая 15-20% от L.

• Контрольная цифра – определяется по предыдущим цифрам следующим образом

(Сумма цифр на четных местах) * 3

+

Сумма цифр на нечетных местах

+

Контрольная цифра

____-------------------------------------------------______________________________

Число, кратное 10

Равенство вычисленного значения контрольной цифры с закодированным свидетельствует о правильности считывания штрих-кода.

В различных странах мира применяют 3 системы штрихового кодирования (СШК):

1) Uniform Code Council - UPC (UСС) – северо-американская СШК с кодами UPC-12 (UPC-A);

2) European Article Numbering Association -EAN International – создана на основе UCC европейская СШК с кодами EAN-8, EAN-13 (UPC-A + первая цифра), EAN-14.

3) UCC + EAN – UCC/EAN – глобальная международная СШК с кодами UCC/EAN-128 (Code 39).

В РФ национальной организацией товарной нумерации – членом EAN International является Ассоциация автоматической идентификации ЮНИСКАН/EAN РОССИЯ (ее префикс - 460). В настоящее время она насчитывает 5600 членом и всем им присвоены уникальные идентификационные номера.

Структуры перечисленных штрих-кодов

1. EAN-13 – тринадцатиразрядный код, используемый для кодирования продукции, имеющий следующую структуру:

[XXX] : [XXXX] : [XXXXX] : [K]

контрольная цифра

код продукции – порядковый номер вида

продукции предприятия

код – порядковый номер предприятия

код национальной организации EAN - префикс

2. EAN-8 – восьмиразрядный код, который используется для кодирования продукции в малогабаритных упаковках, не позволяющих использовать EAN-13 (EAN-13 номинального размера занимает >25% печатной поверхности упаковки или этикетки) и имеющий структуру:

[XXX] : [XXXX] : [K]

контрольная цифра

код продукции – порядковый номер вида продукции предприятия

код национальной организации EAN - префикс

4. EAN-14 - четырнадцатиразрядный код, используемый для кодирования продукции и имеющий символику «2 из 5 чередующихся» - «»Interleaved Two of Five ITF», дающую ему второе название ITF-14.

Его структура по отношению к EAN-13:

[X] : из EAN-13 ( [XXX] : [XXXX] : [XXXXX]) : [K]

код упаковки – порядковый номер логистического варианта

упаковки с одни и тем же содержимым (от 1 до 8)

по отношению к EAN-8

[X] : [00000]: из EAN-8 ([XXX] : [XXXX]) : [K]

код упаковки – порядковый номер логистического варианта

упаковки с одни и тем же содержимым (от 1 до 8)

Многомерное штриховое кодирование

Многомерный штриховой код бывает двух видов:

• стековая символика (stacked) или многорядный код (multi-row code);

• матричная символика (matrix symbology) или матричный код (matrix code, 2D – code)

Многорядные коды увеличивают информацию хранимую в штрих-коде, располагая линейные штрих-коды один над другим. К ним относятся штрих-коды Code 16K, Codablock и Code 49.

Матричные штрих-коды вместо стандартной технологии определения ширины штриха используют on/off дизайн (т.е. "да-нет" или "единица-ноль"(1/0)) для кодирования информации. Существует множество разновидностей 2D штрих-кодов имеющих свои символы: PDF 417, MaxiCode, Data Matrix, Aztec Code и др.

В качестве примера рассмотрим символ кода Aztec Code, сочетающий в себе лучшие особенности всех известных штрих-кодов.

Рис.1.4 - Символ кода Aztec Code

Построение происходит на квадратной регулярной сетке.

Красным и чёрным цветом обозначены калибровочные элементы: мишень из концентрических квадратов в центре и пунктирные прямые для дополнительной навигации по шифру. Структура этих областей неизменна и положение остальных областей при считывании вычисляется относительно них. Количество пунктирных прямых может меняться в зависимости от размера используемого символа.

Зелёным цветом обозначены области для хранения служебной информации, всего 40 бит: по одному десятибитовому блоку на каждой из четырёх сторон.

Голубым и синим цветами обозначены слои хранения данных, радиально расходящиеся от центра. Тёмная точка в этой области кодирует логическую единицу, светлая — логический ноль, данные в каждом слое записываются по спирали по часовой стрелке, на иллюстрации тонкой линией слева сверху каждого слоя показано его начало.

Благодаря навигационным маркерам код не зависит от пространственной ориентации, и может быть считан не только при любом угле поворота, но и даже при зеркальном отражении рисунка.

Размер кода может варьироваться от квадрата 15x15 до квадрата 151x151. Наименьший может содержать в себе до 13 цифр или 12 букв английского алфавита, а наибольший — 3832 цифр или 3067 букв английского алфавита или 1914 байт данных. При этом не требуется пустого пространства вокруг рисунка кода.

1. Данные кодируются побайтно и по умолчанию интерпретируются следующим образом:

• для 0 — 127, ANSI X3.4 (то есть, ASCII)

• для 128—255, ISO 8859-1 (алфавит для западноевропейских языков)

2. Для совместимости с существующими системами могут быть добавлены два служебных символа, FNC1 и ECI

3. Наличие особой системы разметки, мишени, также называемой Bullseye, позволяет считывать информацию даже с искажённого изображения. Например, повёрнутого или растянутого.

4. В коде применяется кодирование Рида-Соломона, позволяющее успешно считывать код при частичном повреждении его поверхности. Стандартный уровень избыточности при кодировании 23 %, при этом его можно изменять от 5 % до 95 %.

5. Радиальное расположение слоёв информации позволяет увеличивать объём хранящейся информации, просто расширяя область кодирования.