1、2 物联网识别技术物联网识别技术 在物联网体系中，感知与识别技术是物联网的在物联网体系中，感知与识别技术是物联网的底层基础技底层基础技术术，是负责，是负责感知和获取感知和获取“物物”的各种特征信息的各种特征信息，和对，和对“物物”进行识别的前端技术，它是物联网的末端神经和触角。进行识别的前端技术，它是物联网的末端神经和触角。学习任务学习任务光学字符识别技术光学字符识别技术 生物计量识别技术生物计量识别技术IC卡技术卡技术 123条形码技术条形码技术 4RFID技术技术5 自动识别技术就是应用一定的识别装置，通过被识别物品和识别装置之间的接近活动，自动获取被识别物品的相关信息，并提供给后台的计算
2、机处理系统来完成相关后续处理的一种技术。 目前用到的自动识别技术主要有：光学字符识别技术、语音识别技术、生物计量识别技术、IC卡识别技术、条码识别技术、RFID技术、磁卡识别技术、 GPS识别技术等多种。在生产、销售全球化的背景下，数据的快速采集与自动识别成为了销售、仓库、物流、交通、防伪与身份识别领域发展的瓶颈。基于条形码、磁卡、IC卡、RFID的数据采集与自动识别技术的研究就是在这样的背景下产生和发展的。 一套完整的自动识别管理系统包括3部分： 自动识别系统AIDS（Auto Identification System） 应用程序接口API (Application Interface)或
3、者中间件 应用系统软件AS（Application Software）。1.1 光学字符识别技术光学字符识别技术 光学字符识别技术（光学字符识别技术（OCR）自从五十年代起）自从五十年代起就开始在商业应用中使用。它最初是设计来识就开始在商业应用中使用。它最初是设计来识读被称作读被称作“特殊字体特殊字体”的。这些字体，如的。这些字体，如OCR-A，包括全部字母与数字符号和特殊的字，包括全部字母与数字符号和特殊的字母，是为机器扫描或识读，这样提供了一种高母，是为机器扫描或识读，这样提供了一种高速、非键盘的信息输入方法。不像条码，这些速、非键盘的信息输入方法。不像条码，这些字体仍能够为人类所识读。字
4、体仍能够为人类所识读。1.1 光学字符识别技术光学字符识别技术 OCR有两个主要的方式：模型对照和特点提有两个主要的方式：模型对照和特点提取。模型对照是看到印刷的字体，并将这个图取。模型对照是看到印刷的字体，并将这个图像与在数据库中的可能的选择对照配对。特点像与在数据库中的可能的选择对照配对。特点提取是寻找结构特点和它们的综合以识别字体。提取是寻找结构特点和它们的综合以识别字体。字体是在光源下被扫描识读的；这种识别字体字体是在光源下被扫描识读的；这种识别字体的系统是基于上述一个或两个识读方式；信息的系统是基于上述一个或两个识读方式；信息被转换成电子形式以便输入到一个计算机中去。被转换成电子形式
5、以便输入到一个计算机中去。1.1 光学字符识别技术光学字符识别技术 OCR/ICR识读器大致有三种类型：篇页识读器、业识读器大致有三种类型：篇页识读器、业务文件识读器和手持式识读器。篇页识读器在扫描整务文件识读器和手持式识读器。篇页识读器在扫描整页的文字，或者直接识读纸张文件，或者识读在计算页的文字，或者直接识读纸张文件，或者识读在计算机系统中存储的数字化的文件（今天的计算机传真软机系统中存储的数字化的文件（今天的计算机传真软件通常包含件通常包含OCR程序）。业务文件识读器扫描相对短程序）。业务文件识读器扫描相对短的信息，如在付款单据上的账号。业务文件识读器与的信息，如在付款单据上的账号。业务
6、文件识读器与篇页识读器的最大不同是业务文件识读器通常提供更篇页识读器的最大不同是业务文件识读器通常提供更高的准确性。业务文件识读器通常固定在某种机械传高的准确性。业务文件识读器通常固定在某种机械传递装置上。手持式识读器便利可能的数据输入。递装置上。手持式识读器便利可能的数据输入。1.1 光学字符识别技术光学字符识别技术1.2 生物计量识别技术生物计量识别技术l 特点：特点：依靠依靠人的身体特征人的身体特征进行进行身份验证身份验证的一种的一种人物识别人物识别技术技术。生物特征和行为特征生物特征和行为特征l 技术核心：技术核心：如何获取如何获取这些特征，并将其这些特征，并将其转换转换为数字信息，存
7、储为数字信息，存储于计算机中，再利用可靠的于计算机中，再利用可靠的匹配算法匹配算法来完成验证与识别过程。来完成验证与识别过程。l 要求：要求：实时、迅速、有效地完成对人的识别。实时、迅速、有效地完成对人的识别。l 识别过程：识别过程：采集采集解码解码比对比对匹配匹配。l 识别类型：识别类型：主要有主要有语音语音、指纹指纹、面部面部、视觉视觉等识别技术。等识别技术。 生物特征生物特征：指纹、声音、面部、骨架、视网膜、虹膜、：指纹、声音、面部、骨架、视网膜、虹膜、DNA等；等； 行为特征行为特征：签名的动作、行走的步态、击打键盘的力度等。：签名的动作、行走的步态、击打键盘的力度等。1.2 生物计量
8、识别技术生物计量识别技术（1）语音识别技术）语音识别技术 定义定义：是一种将人发出的是一种将人发出的语音信号语音信号，识别（转换）成为一种，识别（转换）成为一种能够能够表达通信消息的符号序列表达通信消息的符号序列从而识别人的一种识别技术从而识别人的一种识别技术。 核心核心：由于每个人的声音不同，语音识别：由于每个人的声音不同，语音识别重在根据声音识别重在根据声音识别或确认发出语音的说话人本身或确认发出语音的说话人本身，而非其中所包含的词汇内容。，而非其中所包含的词汇内容。 类型类型：从说话者与识别系统的相关性来说，可以将识别系统：从说话者与识别系统的相关性来说，可以将识别系统分为分为3类类：
9、特定人特定人识别：对于特定专人的话音进行识别；识别：对于特定专人的话音进行识别； 非特定人非特定人识别系统：识别的语音与人无关，通常要用大量识别系统：识别的语音与人无关，通常要用大量不同人的语音数据库对识别系统进行学习；不同人的语音数据库对识别系统进行学习； 多人识别多人识别系统：通常能识别一组人的语音（如男人、女人、系统：通常能识别一组人的语音（如男人、女人、老人、小孩、青年等），或者成为特定组语音识别系统，该系统老人、小孩、青年等），或者成为特定组语音识别系统，该系统仅要求对要识别的那组人的语音进行训练。仅要求对要识别的那组人的语音进行训练。 1.2 生物计量识别技术生物计量识别技术（2）
10、指纹识别技术）指纹识别技术 关键关键：每个人包括每个人包括指纹指纹在内的皮肤纹路在图案、断点和交叉在内的皮肤纹路在图案、断点和交叉点上各不相同，呈现点上各不相同，呈现唯一性且终生不变唯一性且终生不变的特点。的特点。这种这种唯一性和稳唯一性和稳定性定性是是指纹识别指纹识别技术的关键。技术的关键。 人体指纹形状典型图例人体指纹形状典型图例1.2 生物计量识别技术生物计量识别技术（2）指纹识别技术）指纹识别技术 识别过程识别过程：主要包括对：主要包括对指纹图像的采集、图像处理（包括指纹图像的采集、图像处理（包括极值滤波、二值化、细化等）、特征提取、特征值的比对与匹极值滤波、二值化、细化等）、特征提取
11、、特征值的比对与匹配等配等过程过程。 1.2 生物计量识别技术生物计量识别技术（3）面像识别技术（人脸识别）面像识别技术（人脸识别）n定义定义：是以人的是以人的脸型识别脸型识别为核心，通过为核心，通过分析面部特征的唯一形分析面部特征的唯一形状、模式和位置状、模式和位置来辨识人，也叫来辨识人，也叫人脸识别人脸识别技术或技术或脸谱识别脸谱识别。n技术特征技术特征：利用：利用计算机图像处理技术计算机图像处理技术从视频中提取从视频中提取面像特征面像特征，通过通过生物统计学原理生物统计学原理进行分析建立数学模型，采用进行分析建立数学模型，采用区域特征分析区域特征分析算法完成计算识别算法完成计算识别。1.
12、2 生物计量识别技术生物计量识别技术n 人脸图像采集方法人脸图像采集方法：主要有标准视频和热成像技术。：主要有标准视频和热成像技术。 标准视频技术标准视频技术是通过一个标准的摄像头摄取面部图像；是通过一个标准的摄像头摄取面部图像； 热成像技术热成像技术是通过分析由面部毛细血管的血液产生的热线来产生是通过分析由面部毛细血管的血液产生的热线来产生脸谱图像。热成像技术并不需要在较好的光源条件下，因此即使脸谱图像。热成像技术并不需要在较好的光源条件下，因此即使在黑暗情况下也可以使用。在黑暗情况下也可以使用。n 应用应用：目前常用的是：目前常用的是高质量摄像机高质量摄像机，判断速度相当快，只需，判断速度
13、相当快，只需要要0.01秒左右秒左右，而且具有存储功能。只要把一些具有潜在危，而且具有存储功能。只要把一些具有潜在危险性的险性的“重点人物重点人物”的的“脸部特写脸部特写”输入系统，一旦发现其输入系统，一旦发现其擅自闯关，就会在擅自闯关，就会在0.01秒之内被捕获，同时，系统还会向安秒之内被捕获，同时，系统还会向安保中心保中心“报警报警”。1.2 生物计量识别技术生物计量识别技术（4）视觉识别技术）视觉识别技术 类型类型：是通过分析：是通过分析眼睛独特特征眼睛独特特征的一种生物识别技术，主的一种生物识别技术，主要包括要包括虹膜识别虹膜识别技术和技术和视网膜识别视网膜识别技术技术。 人眼结构人眼
14、结构：人眼睛的外观由：人眼睛的外观由巩膜巩膜、虹膜虹膜、瞳孔瞳孔三部分构成，三部分构成，如图所示。如图所示。 眼睛的结构眼睛的结构1.2 生物计量识别技术生物计量识别技术 虹膜：虹膜：是位于眼睛白色巩膜和黑色瞳孔之间的圆环状部分是位于眼睛白色巩膜和黑色瞳孔之间的圆环状部分，每一个虹膜都包含独一无二的纹理信息每一个虹膜都包含独一无二的纹理信息，优势优势：唯一性、非接：唯一性、非接触、稳定性、便于信号处理、防伪性好等。触、稳定性、便于信号处理、防伪性好等。 视网膜视网膜：是眼睛底部的血液细胞层是眼睛底部的血液细胞层，具有极其固定和隐秘，具有极其固定和隐秘的生物特征，比虹膜更具唯一性。的生物特征，比
15、虹膜更具唯一性。缺点：缺点：是激光照射眼球的背是激光照射眼球的背面可能会影响使用者健康。面可能会影响使用者健康。 特征特征：虹膜和视网膜的特征由遗传基因决定虹膜和视网膜的特征由遗传基因决定，具有唯一性、具有唯一性、高度稳定性和非接触性高度稳定性和非接触性，是视觉识别技术用以身份鉴别的基础。，是视觉识别技术用以身份鉴别的基础。缺点：缺点：很难将图像获取设备的尺寸小型化，因聚焦而需要昂贵很难将图像获取设备的尺寸小型化，因聚焦而需要昂贵的摄像头，一个这样的摄像头最低价为的摄像头，一个这样的摄像头最低价为7000美元。黑眼睛极难美元。黑眼睛极难读取，镜头可能产生图像畸变而使可靠性降低；需要一个比较读取
16、，镜头可能产生图像畸变而使可靠性降低；需要一个比较好的光源，所以目前难以普及使用。好的光源，所以目前难以普及使用。1.3 IC卡技术卡技术1. 磁卡识别技术磁卡识别技术 u是最早使用的卡类信息识别技术；是最早使用的卡类信息识别技术；u利用具有信息存储功能的特殊材料，如利用具有信息存储功能的特殊材料，如液体磁性材料液体磁性材料或或磁条磁条为信息载体，将液体磁性材料涂印在基片上（如存折），或为信息载体，将液体磁性材料涂印在基片上（如存折），或将宽约将宽约614mm的的磁条压贴在基片上（如常见的银联卡）磁条压贴在基片上（如常见的银联卡）通过通过高温热压缩形成的一种卡片状的磁性记录介质，高温热压缩形成
17、的一种卡片状的磁性记录介质，与各种读卡与各种读卡器配合使用器配合使用。u优点：可以方便地写入、储存、改写信息内容，具有可靠性优点：可以方便地写入、储存、改写信息内容，具有可靠性强、记录数据密度大、误读率低，信息输入、读出速度快、强、记录数据密度大、误读率低，信息输入、读出速度快、信息读写相对简单容易，使用方便，成本低。信息读写相对简单容易，使用方便，成本低。u缺点：需缺点：需不定期充磁激活不定期充磁激活。1.3 IC卡技术卡技术u应用：应用： 遍布人类生活的方方面面。如信遍布人类生活的方方面面。如信用卡、银行卡、社保卡、证券交易卡、用卡、银行卡、社保卡、证券交易卡、地铁卡、公交卡、门票卡、电话
18、卡、地铁卡、公交卡、门票卡、电话卡、电子游戏卡、车票、机票以及各种交电子游戏卡、车票、机票以及各种交通收费卡、会员卡、购物卡、校园卡、通收费卡、会员卡、购物卡、校园卡、门禁卡等。门禁卡等。1.3 IC卡技术卡技术2. IC卡识别技术卡识别技术 IC卡卡（Integrated Circuit ，简称，简称IC卡），即卡），即集成电路卡集成电路卡，也，也叫做智能卡，是将叫做智能卡，是将集成电路芯片镶嵌于塑料基片的指定位置上集成电路芯片镶嵌于塑料基片的指定位置上，以存储、读取和修改信息。它是通过在集成电路芯片中写有数据以存储、读取和修改信息。它是通过在集成电路芯片中写有数据来进行识别的。来进行识别的
19、。特点及应用特点及应用：便于携带、存储量大、保密性好、无法被破译：便于携带、存储量大、保密性好、无法被破译及仿造。已被广泛应用于金融、交通、通讯、医疗、身份证明等及仿造。已被广泛应用于金融、交通、通讯、医疗、身份证明等众多领域。众多领域。1.3 IC卡技术卡技术1.3 IC卡技术卡技术3种类型：种类型：存储器卡、逻辑加密卡和存储器卡、逻辑加密卡和CPU卡（智能卡）卡（智能卡）。存储器卡：存储器卡：适合于仅以适合于仅以IC 卡作为数据的转存介质或卡作为数据的转存介质或有软件加密而不担心被篡改的系统，价格较低；有软件加密而不担心被篡改的系统，价格较低；逻辑加密卡：逻辑加密卡：通过设置卡上的密码区域
20、来控制卡的通过设置卡上的密码区域来控制卡的读写，价格适中，目前应用数量最大；读写，价格适中，目前应用数量最大；智能智能卡（卡（Smart Card）：集成电路中带有）：集成电路中带有微处理器微处理器，自身就可以进行数据计算和信息处理，同时能够利用随自身就可以进行数据计算和信息处理，同时能够利用随机数和密钥进行卡与设备的相互验证，安全性高。机数和密钥进行卡与设备的相互验证，安全性高。 1.4 条形码技术条形码技术一、条码产生的背景一、条码产生的背景20 世纪世纪 20 年代，为了实现信件自动分拣想出在信封年代，为了实现信件自动分拣想出在信封上做条码标记，条码中的信息是收件人的地址，如现在上做条码
21、标记，条码中的信息是收件人的地址，如现在的邮政编码。使用一个条表示的邮政编码。使用一个条表示“1”，两个条表示，两个条表示 “2”，而条码识别设备：一个能够发射光并接收反射光的扫描而条码识别设备：一个能够发射光并接收反射光的扫描期；一个测定反射信号期；一个测定反射信号“条条”和和“空空”的方法。扫描器的方法。扫描器利用光电采集器来收集发射光。利用光电采集器来收集发射光。“空空”发射回来的是强发射回来的是强信号，信号，“条条”反射回来的是弱信号。与当今电子元器件反射回来的是弱信号。与当今电子元器件应用不同的是，利用磁性线圈来测定应用不同的是，利用磁性线圈来测定“条条”和和“空空”。在接收到在接收
22、到“空空”信号的时候吸引一个开关，在接收到信号的时候吸引一个开关，在接收到“条条”信号的时候，释放开关并接通电路。信号的时候，释放开关并接通电路。1948 年，条码发明人知道食品连锁店老板询问开发年，条码发明人知道食品连锁店老板询问开发自动化结账系统。自动化结账系统。条码技术：物联网的第一代身份证条码技术：物联网的第一代身份证1.4 条形码技术条形码技术1949年年10月月20日提出了今日条码雏形的专利日提出了今日条码雏形的专利该条码最大的特点是将竖直的条码弯曲该条码最大的特点是将竖直的条码弯曲呈环形，就像是箭靶或是公牛眼一样。呈环形，就像是箭靶或是公牛眼一样。公牛眼代码的好处在于无论什么地方
23、都公牛眼代码的好处在于无论什么地方都可以扫描出来，缺点是太浪费空间，如可以扫描出来，缺点是太浪费空间，如图所示图所示伍德兰在伍德兰在19921992年才获得美国国家科技与年才获得美国国家科技与发明奖的肯定发明奖的肯定1959 1959 年提出能够描述数字年提出能够描述数字0-90-9中每个数中每个数字可由字可由7 7段平行条码组成的条码段平行条码组成的条码公牛眼代码公牛眼代码1.4 条形码技术条形码技术2020世纪初，伍德兰教授致力于条码的开发，其研究成果成世纪初，伍德兰教授致力于条码的开发，其研究成果成为现代通用产品代码（为现代通用产品代码（UPC, Uniform Product Code
24、) UPC, Uniform Product Code) 的的码规基础。码规基础。6060年代末，条码的读取开始与计算机互联年代末，条码的读取开始与计算机互联19701970年，条码识别用在了有轨电车和北美铁路系统。第一年，条码识别用在了有轨电车和北美铁路系统。第一次在仓库管理系统中得到应用。次在仓库管理系统中得到应用。19731973年，美国统一代码委员会（年，美国统一代码委员会（UCC, Uniform Code UCC, Uniform Code Committee) Committee) 建立了建立了UPC UPC 条码系统，并全面实现了该条码条码系统，并全面实现了该条码编码以及其所标
25、识的商品的标准化。编码以及其所标识的商品的标准化。UPC UPC 条码一般包括条码一般包括1212个数字，每个字符由两个黑线条和两个白线条组成。代码个数字，每个字符由两个黑线条和两个白线条组成。代码由左右两个半截线条组成，便于实现双扫描识别。由左右两个半截线条组成，便于实现双扫描识别。1.4 条形码技术条形码技术UPCUPC条码有四大条码有四大优点：优点： 利用商店结账利用商店结账机可快速加以机可快速加以识别识别 从各种角度都从各种角度都能识别能识别 印刷成本比较印刷成本比较便宜便宜 不需多余的费不需多余的费用用19741974年，年，IntermecIntermec公司推出公司推出3939码
26、，很快被美国码，很快被美国国防部所采纳。国防部所采纳。19751975年欧洲共同体在年欧洲共同体在UPCUPC条码基础上，开发了欧条码基础上，开发了欧洲物品编码系统（洲物品编码系统（EANS, European Article EANS, European Article Numbering System)Numbering System)，简称，简称EANEAN码，正式成立欧洲码，正式成立欧洲物品编码协物品编码协会（会（EAN, European Article NumberingEAN, European Article NumberingAssociation)Association)，
27、直到，直到19811981年该组织发展为年该组织发展为国际性组织，称为国际性组织，称为“国际物品编码协会国际物品编码协会”（IAN, IAN, International Article Numbering International Article Numbering Association)Association)。并推出。并推出EAN128 EAN128 码和码和9393码（其密码（其密度均比度均比3939码高出近码高出近30%30%）19811981年，建立行业标准和本业内的条码年，建立行业标准和本业内的条码应用系统应用系统1.4 条形码技术条形码技术20052005年年1 1月，月，
28、EAN EAN 正式更名为全球第一标准化组织（正式更名为全球第一标准化组织（GSIGSI，Global standard 1st)Global standard 1st)。20052005年年6 6月，月，UCCUCC正式更名为正式更名为GS1 USGS1 US 目前，目前，EPC globalEPC global就是就是GS1GS1和和GS1 US GS1 US 两大标准联合成立两大标准联合成立19701970年年Iterface MechanismsIterface Mechanisms公司开发出公司开发出“二维码二维码”，组，组合成高密度信息图案合成高密度信息图案 随着随着LEDLED、
29、微处理器和激光二极管的不断发展，迎来了新、微处理器和激光二极管的不断发展，迎来了新的标识符号（象征学）和其应用的大爆炸，被称之为的标识符号（象征学）和其应用的大爆炸，被称之为“条条码工业码工业”1.4 条形码技术条形码技术条形码是将宽度不等的多个黑条（或黑块）和空白，条形码是将宽度不等的多个黑条（或黑块）和空白，按照一定的编码规则排列，用以表达一组信息的图形标按照一定的编码规则排列，用以表达一组信息的图形标识符。它是一种信息的图形化表示方法，可以把信息制识符。它是一种信息的图形化表示方法，可以把信息制作成条形码，然后用相应的扫描设备把其中的信息输入作成条形码，然后用相应的扫描设备把其中的信息输
30、入到计算机中。到计算机中。条形码分为两类：一维条码与二维条码。一维码比条形码分为两类：一维条码与二维条码。一维码比较常见，如日常商品外包装上的条码就是一维码。它的较常见，如日常商品外包装上的条码就是一维码。它的信息存储量小，仅能存储一个代号，使用时通过这个代信息存储量小，仅能存储一个代号，使用时通过这个代号调取计算机网中的数据。号调取计算机网中的数据。二维码是近几年发展起来的，它能在有限的空间内二维码是近几年发展起来的，它能在有限的空间内存储更多的信息，包括文字、图像、指纹、签名等，并存储更多的信息，包括文字、图像、指纹、签名等，并可脱离计算机使用。可脱离计算机使用。 1.4 条形码技术条形码
31、技术条码是由一组宽度不同、平行相邻的黑色条纹和空条码是由一组宽度不同、平行相邻的黑色条纹和空白，按预设的格式与间距组合组合起来的符号。是一种白，按预设的格式与间距组合组合起来的符号。是一种供光电扫描器识读、由计算机自动识别的特殊代码，深供光电扫描器识读、由计算机自动识别的特殊代码，深色为条，浅色为空，条空代表的色为条，浅色为空，条空代表的 13 位数字是直观的代表位数字是直观的代表特定商品相关信息。这是人与计算机特定商品相关信息。这是人与计算机“ 沟通沟通 ”的一种特的一种特定语言。定语言。1.4 条形码技术条形码技术常用的条码和条码扫描器常用的条码和条码扫描器当光电扫描器发出的光束扫过条码时
32、，扫描光线照当光电扫描器发出的光束扫过条码时，扫描光线照在浅色的空上容易发射，而找到深色的条上则不反射，在浅色的空上容易发射，而找到深色的条上则不反射，这样被调取过的条码能够发射回来的强弱、长短不同的这样被调取过的条码能够发射回来的强弱、长短不同的光信号即转换成相应的电信号，经过处理后变成计算机光信号即转换成相应的电信号，经过处理后变成计算机可接收的数据，从而读出商品上条码的信息。可接收的数据，从而读出商品上条码的信息。1.4 条形码技术条形码技术常见的大概有二十多种码制常见的大概有二十多种码制 Code39 码（标准码（标准39 码）、码）、Codabar 码（库德巴、码（库德巴、 码）、码
33、）、Code25 码（标准码（标准25 码）、码）、ITF25 码（交叉码（交叉25 码）、码）、Matrix25 码（矩阵码（矩阵25 码）、码）、UPC-A 码、码、EAN-13 码（码（EAN-13 国际商品条码）、国际商品条码）、EAN-8码（码（EAN-8 国家国家商品条码）、中国邮政码（矩阵商品条码）、中国邮政码（矩阵25码的一种变体）、码的一种变体）、Code-B 码、码、MIS 码、码、Code93码、码、ISBN 码、码、ISSN 码、码、Code128 码（码（Code128，包括，包括EAN128 码）、码）、Code39EMS（EMS 专用的专用的39码）等一维条码和码
34、）等一维条码和PDF417 等二维条码。等二维条码。1.4 条形码技术条形码技术国际广泛使用的条码种类有：国际广泛使用的条码种类有： EAN 、 UPC 码码 商品条码，用于在世界范围内商品条码，用于在世界范围内唯一标识一种商品。我们在超市中最常见的就是唯一标识一种商品。我们在超市中最常见的就是 EAN和和 UPC 条码。条码。1.4 条形码技术条形码技术1.4.1 1.4.1 一维条形码一维条形码 一维条形码由一组按一定编码规则排列的条、空符一维条形码由一组按一定编码规则排列的条、空符号组成，表示一定的字符、数字及符号信息。条形码系号组成，表示一定的字符、数字及符号信息。条形码系统是由条形码
35、符号设计、条形码制作以及扫描阅读组成统是由条形码符号设计、条形码制作以及扫描阅读组成的自动识别系统，是迄今为止使用最为广泛的一种自动的自动识别系统，是迄今为止使用最为广泛的一种自动识别技术。识别技术。 1.4 条形码技术条形码技术一维条形码的特点：一维条形码的特点：一维条形码只是在一个方向（一般是水平方向）表达信一维条形码只是在一个方向（一般是水平方向）表达信息，而在垂直方向则不表达任何信息。常见的一维条形息，而在垂直方向则不表达任何信息。常见的一维条形码是由黑条（简称条）和白条（简称空）排成的平行线码是由黑条（简称条）和白条（简称空）排成的平行线图案。图案。优点：编码规则简单，条形码识读器造
36、价较低。优点：编码规则简单，条形码识读器造价较低。缺点：数据容量较小，一般只能包含字母和数字；条形缺点：数据容量较小，一般只能包含字母和数字；条形码尺寸相对较大，空间利用率较低，条形码一旦出现损码尺寸相对较大，空间利用率较低，条形码一旦出现损坏将被拒读。坏将被拒读。多数一维条码所能表示的字符集不过是多数一维条码所能表示的字符集不过是1010个数字、个数字、2626个个英文字母及一些特殊字符，条码字符集最大所能表示的英文字母及一些特殊字符，条码字符集最大所能表示的字符个数也不过是字符个数也不过是128128个个ASCIIASCII符。符。1.4 条形码技术条形码技术 1. 1. 商品编码原则商品
37、编码原则11）唯一性）唯一性 唯一性是指商品项目与其标识代码一一对应，即一个商品项目唯一性是指商品项目与其标识代码一一对应，即一个商品项目只有一个代码，一个代码只标识同一商品项目。商品项目代码一只有一个代码，一个代码只标识同一商品项目。商品项目代码一旦确定，永不改变，即使该商品停止生产、停为旦确定，永不改变，即使该商品停止生产、停为 止供应了，在止供应了，在一段时间内（有些国家规定为一段时间内（有些国家规定为3 3年）也不得将该代码分配给其他年）也不得将该代码分配给其他商品项目。商品项目。22）无含义）无含义 无含义代码是指代码数字本身及其位置不表示商品的任何在特无含义代码是指代码数字本身及其
38、位置不表示商品的任何在特定信息。在定信息。在EAN EAN 及及UPC UPC 系统中，商品编码仅仅是一种识别商品的系统中，商品编码仅仅是一种识别商品的手段，而不是商品分类的手段。无含义使商品编码具有简单、灵手段，而不是商品分类的手段。无含义使商品编码具有简单、灵活、可靠、充分利用代码容量、生命力强等优点，这种编码方法活、可靠、充分利用代码容量、生命力强等优点，这种编码方法尤其适合于较大的商品系统。尤其适合于较大的商品系统。33）全数字型）全数字型 在在EANEAN及及UPCUPC系统中，商品编码全部采用阿拉伯数字。系统中，商品编码全部采用阿拉伯数字。1.4 条形码技术条形码技术 2. 2.
39、一维符号结构一维符号结构表表1.4-1 EAN/UCC-131.4-1 EAN/UCC-13代码结构分配代码结构分配结构种类结构种类前缀码前缀码厂商识别代码厂商识别代码商品项目代码商品项目代码校验码校验码结构一X13X12X11X10X9X8X7X6X5X4X3X2X1X1结构二X13X12X11X10X9X8X7X6X5X4X3X2X1X1结构三X13X12X11X10X9X8X7X6X5X4X3X2X1X1备注：备注：690690、691691采用结构一；采用结构一；692692、693693采用结构二；采用结构二；694694、695695暂未启用，是否采用结构三视发展待定暂未启用，是否
40、采用结构三视发展待定1.4 条形码技术条形码技术商品上的条码商品上的条码 条码是由一组宽度不同、平行相邻的黑色条纹和空白，按预设的条码是由一组宽度不同、平行相邻的黑色条纹和空白，按预设的格式与间距组合组合起来的符号。是一种供光电扫描器识读、由格式与间距组合组合起来的符号。是一种供光电扫描器识读、由计算机自动识别的特殊代码，深色为条，浅色为空，条空代表的计算机自动识别的特殊代码，深色为条，浅色为空，条空代表的1313位数字是直观的代表特定商品相关信息。这是人与计算机位数字是直观的代表特定商品相关信息。这是人与计算机“沟沟通通”的一种特定语言。的一种特定语言。 标准条码是由厂商识别代码、商品项目代
41、码、校验码三部分组成标准条码是由厂商识别代码、商品项目代码、校验码三部分组成的的1313位数字代码，分为四种结构。厂商识别代码由位数字代码，分为四种结构。厂商识别代码由710710位数字组位数字组成，中国物品编码中心负责分配和管理，厂商识别代码是由前缀成，中国物品编码中心负责分配和管理，厂商识别代码是由前缀码和厂商代码构成的。前码和厂商代码构成的。前3 3位代码为前缀码，国际物品编码协会已位代码为前缀码，国际物品编码协会已分配给分配给 中国大陆的前缀码为中国大陆的前缀码为690695690695，分配给中国台湾的前缀码，分配给中国台湾的前缀码为为471471，分配给中国香港特别行政区的前缀码为
42、，分配给中国香港特别行政区的前缀码为489489。1.4 条形码技术条形码技术表表1.4-11.4-1为商品标识代码之一，为商品标识代码之一， EAN/UCC-13 EAN/UCC-13 代码结构分配。代码结构分配。例如：例如：1.4 条形码技术条形码技术1313位代码结构位代码结构 左图所示，前左图所示，前3 3位数字代表的是国家或地区的代码。位数字代表的是国家或地区的代码。690690代表代表产地为中国大陆。中间产地为中国大陆。中间4 4 位数是厂商代码，它是由商品的厂位数是厂商代码，它是由商品的厂商自行编码的，代表这这个商品的厂商编号。后商自行编码的，代表这这个商品的厂商编号。后5 5位
43、是商品项位是商品项目代码，由各厂自行确定产品号码，代表商品的类别，如日目代码，由各厂自行确定产品号码，代表商品的类别，如日期、年份等。最后一个数字则是校验码。期、年份等。最后一个数字则是校验码。 右图所示，这两件商品都是同一厂家出产的，其条码只是位右图所示，这两件商品都是同一厂家出产的，其条码只是位数相差了一位数：一个代表香辣味的，一个代表麻辣味的。数相差了一位数：一个代表香辣味的，一个代表麻辣味的。1.4 条形码技术条形码技术条码是一种信息采集的新技术条码是一种信息采集的新技术当光电扫描器发出的光束扫过条当光电扫描器发出的光束扫过条码时，扫描光线照在浅色的空上码时，扫描光线照在浅色的空上容易
44、发射，而找到深色的条上则容易发射，而找到深色的条上则不反射，这样被调考能够发射回不反射，这样被调考能够发射回来的强弱、长短不同的光信号即来的强弱、长短不同的光信号即轮换成相应的电信号，经过处理轮换成相应的电信号，经过处理后变成计算机可接收的数据，从后变成计算机可接收的数据，从而是读出商品上条码的信息。商而是读出商品上条码的信息。商品信息输入电子收款机的计算机品信息输入电子收款机的计算机中后，计算机自动查阅商品数据中后，计算机自动查阅商品数据库中的价格数据，在反馈给电子库中的价格数据，在反馈给电子收款机，随即打印出售款清单和收款机，随即打印出售款清单和金额，其速度几乎与扫描条码同金额，其速度几乎
45、与扫描条码同步完成。步完成。印刷在商品包装袋上的条印刷在商品包装袋上的条码，像一条条商品信息的码，像一条条商品信息的纽带，将世界各国制造厂纽带，将世界各国制造厂商的和形形色色的商品有商的和形形色色的商品有机地联系起来，有清清楚机地联系起来，有清清楚楚地加以识别。它使商品楚地加以识别。它使商品在世界迅速流通，解除了在世界迅速流通，解除了各国文字语言的障碍，给各国文字语言的障碍，给计算机信息采集带来很多计算机信息采集带来很多方便，为建立起全球性的方便，为建立起全球性的商品交易网络，发挥着很商品交易网络，发挥着很大作用。大作用。1.4 条形码技术条形码技术3.3.条码的符号特征条码的符号特征 条与空
46、是由标准宽度的模块组合而成。一个标准宽度条与空是由标准宽度的模块组合而成。一个标准宽度的条模块表示二进制的的条模块表示二进制的“1”1”，而一个标准宽度的空模，而一个标准宽度的空模块表示二进制的块表示二进制的“0” 0” 。条码符号的放大系数：条码符号的放大系数：0.80.82.02.0 （1 1）条和空分别由）条和空分别由1 14 4 个同一宽度的深或浅颜色的个同一宽度的深或浅颜色的模块组成。深色模块用模块组成。深色模块用“1” 1” 表示，浅色模块用表示，浅色模块用“0” 0” 表示。表示。 （2 2）数字条码字符：）数字条码字符：2 2条条2 2空，共空，共7 7个模块个模块 （3 3）
47、辅助条码字符：起始、终止符、中间分隔符）辅助条码字符：起始、终止符、中间分隔符1.4 条形码技术条形码技术 商品条码的条码字符集：商品条码的条码字符集：0 09 9。条码字符：条码字符：2 2条条2 2空，共空，共7 7个模块个模块。每个条或空由。每个条或空由1 14 4个模块组成个模块组成。 条码字符集条码字符集: A: A子集、子集、B B子集、子集、C C子集。子集。AA子集与子集与C C子集互为子集互为反相反相，B B子集与子集与C C子集子集互为镜像互为镜像。A A子集子集中条码字符包含的条模块的个数为奇数，称中条码字符包含的条模块的个数为奇数，称奇排列奇排列；B B、C C子集为偶
48、数，称偶排列子集为偶数，称偶排列。1.4 条形码技术条形码技术EAN-13EAN-13条码构成及符号构成条码构成及符号构成1.4 条形码技术条形码技术4. EAN-134. EAN-13商品条码字符集的选用商品条码字符集的选用图图1.4-1 EAN-131.4-1 EAN-13商品条码中的前置码不用条码字符商品条码中的前置码不用条码字符表示，不包括在左侧数据符内。表示，不包括在左侧数据符内。起始符、终止符为起始符、终止符为101101；中间分隔符为；中间分隔符为0101001010。1.4 条形码技术条形码技术表表1.4-2 1.4-2 左侧数据符字符集的选用规则左侧数据符字符集的选用规则选用
49、选用A A 子集还是子集还是B B 子集表示左侧数据符子集表示左侧数据符取决于前置码的数值取决于前置码的数值。1.4 条形码技术条形码技术 譬如，图譬如，图1.4-11.4-1中中EAN-13EAN-13商品条码确定商品条码确定1313位数字代码位数字代码69012345678926901234567892的的左侧数据符的二进制表示。左侧数据符的二进制表示。 第一步：根据前表，前置码为第一步：根据前表，前置码为6 6的左侧数据符所选用的字符集依次排的左侧数据符所选用的字符集依次排列为列为ABBBAAABBBAA。 第二步：查表，左侧数据符第二步：查表，左侧数据符901234901234的二进制
50、表示。如表的二进制表示。如表1.4-31.4-3所示。所示。表表1.4-3 1.4-3 左侧数据符左侧数据符901234901234的二进制表示的二进制表示左侧数据符左侧数据符9 90 01 12 23 34 4字符集字符集A AB BB BB BA AA A字符的二进制字符的二进制表示表示0001011000101101001110100111011001101100110011011001101101111010111101010001101000111.4 条形码技术条形码技术5 5、店内条码、店内条码 在购买散装食品时，会使在购买散装食品时，会使用一种独特的条码用一种独特的条码店店内条
