Понятие штрихового кодирования

Технология штрихового кодирования является разновидностью технологии автоматической идентификации и сбора данных, которая основана на представлении информации по определенным правилам в виде напечатанных формализованных комбинаций элементов. Элементы имеют установленную форму, размер, цвет, что позволяет считывать информацию с помощью оптических устройств для автоматического ввода в вычислительную машину.

Идея штрихового кодирования зародилась в Гарвардской школе бизнеса США в 30-е гг. прошлого столетия, а первое практическое использование такого кода датируется 60-ми годами: железнодорожники США с помощью штрих-кода проводили идентификацию железнодорожных вагонов.

В настоящее время штриховое кодирование применяется в различных областях деятельности: производство продукции; оптовая и розничная торговля; транспортные и почтовые услуги; здравоохранение; библиотечное и архивное дело; складское хозяйство; делопроизводство; таможенное дело; страхование и др.

Штриховой код представляет собой комбинацию темных (штрихов) и светлых (пробелов) полос различной толщины, а также букв и/или цифр. Штриховое кодирование призвано обеспечить быстрый и максимально корректный ввод больших объемов информации.

Основными показателями штрихового кода являются:

  • символика штрихового кода;
  • набор кодируемых знаков;
  • визуальное представление знаков;
  • символ штрихового кода.

Штриховые коды имеют стандартную систему представления данных, формирующую символику штрихового кода. Символика устанавливает свои особые правила построения кода. Например, матричная символика представляет данные в форме многоугольных или круговых элементов, напоминающих внешне пчелиные соты.

К матричным относятся символики “Максикод”, “Ультракод” и др. Линейная символика предполагает последовательное представление знаков символа штрихового кода, которые выстроены в одну линию. Символика непрерывного штрихового кода характеризуется тем, что элемент одного знака символа примыкает к начальному элементу следующего знака символа и все элементы нанесены слитно, без межзнаковых интервалов.

В символике дискретного штрихового кода каждый знак символа начинается и заканчивается штрихом. Между штрихами межзнаковые интервалы не содержат никакой информации. В многострочной символике штрихового кода символ состоит из двух или более смежных по вертикали строк.

В каждой символике штрихового кода закодированы определенные комбинации букв, цифр и знаков, которые образуют набор знаков. Если набор знаков включает буквы, цифры и знаки, то он называется алфавитно-цифровым. Если набор знаков составляют только цифры и знаки, то он называется цифровым.

Представление закодированных в штриховом коде знаков данных и контрольных знаков с помощью букв, цифр или специальных графических знаков вместе с машиночитаемым представлением составляет визуальное представление знаков. Символ штрихового кода характеризуется определенным сочетанием знаков символа и обязательных атрибутов, которые присущи конкретной символике кодирования и в совокупности составляют целостный объект сканирования (рис. 2.4).

Структура символа штрихового кода определяется знаками символа, плотностью символа, набором вспомогательных знаков, контрольным знаком, длиной символа, шириной и высотой штриха, модулем. Знак символа представляет собой кодовое слово, представленное в виде комбинации темных и светлых элементов на носителе данных. Для линейной символики плотность символа штрихового кода рассчитывается как число знаков на 1 см длины, а для многострочных символик — на 1 см2.

Вспомогательные знаки применяются для организации и управления информацией о символе. К вспомогательным относят знаки “Старт”, “Стоп”, “1” и “А” (регистр) и др. Знак “Старт” начинает, а знак “Стоп” заканчивает символ штрихового кода. Регистр используется для переключения от одного кодируемого набора знаков к другому.

Контрольный знак рассчитывается по определенному алгоритму и добавляется к части данных для обеспечения целостной и правильной передачи данных в символе.
Длина символа — это общая протяженность полной строки знаков символа, включающая и свободные зоны. Свободная зона не содержит информации, она предшествует знаку “Старт” и следует за знаком “Стоп”.

Ширина штриха определяется поперечным размером отдельного штриха, который измеряется в направлении, параллельном направлению сканирования. Ширина пробела также определяется размером отдельного пробела. Высота штриха — это размер отдельных штрихов в символе линейной символики или в строке символа многострочной символики, измеряемый перпендикулярно направлению считывания. Высота штриха определяет высоту пробела.

Ширина самого узкого элемента штрихового кода принимается в качестве основной единицы размера, которая называется модулем символа штрихового кода.
Для нанесения кодов используются принтеры, которые обеспечивают оперативное изготовление этикеток на товары и упаковку непосредственно у изготовителя продукции, у оптового или розничного продавца, если они поступают без штриховых кодов. Считывание символов штриховых кодов осуществляется специальными приборами — сканерами. Сканеры преобразуют оптическую информацию, представленную в изображении символа кода в сигналы, необходимые для последующего декодирования (преобразования).

Считанные сканером штриховые коды накапливаются в терминалах. После набора информации терминал вставляется в коммуникационное устройство, через которое данные передаются в компьютер. Отечественной промышленностью выпускается портативный терминал сбора данных ПТ-64, который может работать с различными моделями считывающих устройств. Его внутренняя память позволяет запомнить до 3500 товарных кодов типа EAN-13.

В последние годы наметилась тенденция выпуска устройств, обеспечивающих выполнение комплекса операций, необходимых для реализации штрихового кодирования.

Технология штрихового кодирования включает следующие операции:

  • идентификацию объекта путем присвоения ему цифрового, буквенного или буквенно-цифрового кода;
  • представление кода в виде штрихов и пробелов и использованием определенной символики;
  • нанесение штриховых кодов на носители информации (товар, тару, упаковку, маркировку, документы и пр.);
  • считывание штриховых кодов;
  • преобразование штриховых кодов в сигналы, пригодные для
    автоматической обработки данных и передача их в компьютер.

Выполнение указанных операций осуществляется на основе стандартных правил, норм и требований, обеспечивающих их полную совместимость. Штриховой код является одним из средств системы автоматической идентификации товара, к которой также относятся средства цифровой, магнитной, радиочастотной, звуковой и визуальной идентификации (магнитная карточка, радиочастотная бирка и др.). Главное преимущество штрихового кода перед другими средствами автоматической идентификации заключается в возможности оперативно передавать информацию о товаре по системе электронной связи.

Существует несколько видов стандартов товарной нумерации EAN-13, EAN-8, DUN-14, UPC, которые служат для кодирования товаров. Универсальный товарный код UPC (Universal Product Code) был принят в США в 1973 г., а в 1977 г. появилась Европейская система кодирования EAN (European Article Numbering, Int.), которая в настоящее время применяется в качестве международной.

EAN-8 — восьмизначная версия международного товарного кода EAN. EAN-13 — тринадцатизначная версия международного товарного кода EAN. DUN-14 — четырнадцатизначная версия кода транспортной упаковки. UPC — универсальный товарный код (американский код). LAC — локально присвоенный код.

Присвоение кодов товарам, их нанесение и использование регулируются международными неправительственными организациями: Советом по применению унифицированных кодов (Universal Сode Сouncil, Inc.) в США и Канаде, Международной Ассоциацией товарной нумерации ЕАN и ее представителями в 79 странах мира.

Коды ЕАN и UPС служат для однозначной идентификации товаров. Они не используются для классификации товаров, но отдельные цифры в номере несут информацию о товаре, его качестве, времени производства, серийном номере.
Номер товара является уникальным и неповторяющимся. Изделия с различными потребительскими свойствами обязательно имеют различные коды.

Групповые упаковки должны иметь код, отличный от кода товаров, которые в нее входят. Различные коды имеют также транспортные упаковки различной вместимости. Однако те изделия, которые могут одновременно являться и транспортными упаковками, и потребительскими товарами (например, коробка с 12 бутылками минеральной воды, блок сигарет), маркируются по правилам, относящимся к потребительским товарам.

Для маркировки большинства потребительских товаров используется штриховой код EAN-13, состоящий из 13 знаков (13 цифр под штрихами и пробелами) и имеющий следующую структуру (рис. 2.5):

  • первые 2 (3) знака — код страны, обозначающий, членом
    какой национальной организации товарной нумерации является
    изготовитель (или иная организация) (табл. 2.3);
  • следующие 5 (4) знаков — номер, присваиваемый изготовителю или иной организации, реализующей товар. Данные об этих номерах содержатся в базах данных национальных организаций товарной нумерации. При этом следует иметь в виду, что единой международной базы в настоящий момент не существует, а сведения некоторых национальных организаций можно запросить путем обращения в соответствующую организацию. В России код предприятия можно найти по Общероссийскому классификатору предприятий и организаций (ОКПО);
  • далее 5 знаков — код товара, присваиваемый предприятием, с учетом его потребительских свойств товара, упаковки, массы и т. п. Предприятие может, по своему усмотрению, использовать номера товара для внутренней классификации продукции. Классификация не является обязательной, ее правила устанавливает само предприятие, без согласования с националь- ными организациями.

Предприятие несет всю ответственность за присвоение уникальных неповторяющихся номеров отдельным изделиям в соответствии со своей номенклатурой, то есть за недопущение присвоения одинаковых номеров двум разным товарам. Предприятие доводит до сведения своего торгового партнера информацию о штриховом коде товара.
13-й знак (последний) — контрольное число. Служит для проверки правильности присвоения номера и считывания символа.

Короткий номер EAN-8 предназначен для нумерации малогабаритных товаров, на которых трудно или невозможно разместить стандартный номер EAN-13. Использование короткой версии кода ограничено, оно будет признано целесообразным, если стандартный символ займет более 1/8 печатной поверхности упаковки. Короткие номера могут быть использованы только на товарах, предназначенных для реализации через розничную торговлю.

EAN-8 имеет следующую структуру:

  • первые 2 (3) знака — префикс, обозначающий код страны;
  • следующие 5 (4) знаков — номер товара, присваиваемый непосредственно национальной организацией товарной нумерации, он не соотносится со стандартными номерами EAN-13, используемыми данным предприятием.
  • 8-й знак (последний) — контрольное число.

В США и Канаде для нумерации потребительских товаров используется двенадцатиразрядный товарный код UPC-12, который имеет следующую структуру:

  • 1-й знак — префикс: 0 — для всех товаров; 2 — для товаров переменной вместимости; 3 — для товаров, связанных со здравоохранением. Префиксы 4 и 5 предназначены для внутренней маркировки на предприятиях торговли и для маркировки купонов.
  • 2-й — 6-й знаки — номер производителя;
  • 7-й — 11-й знаки — номер товара;
  • 12-й знак — контрольное число.

Может иметь место краткая версия символа UPC-E: префикс + 6 знаков + контрольное число. Эта версия имеет нетипичный знак “Стоп”. Цифра префикса размещается слева от символа, а контрольное число — справа от него. Контрольное число кодов UPC рассчитывается по более сложному алгоритму, отличному от алгоритмов расчета контрольного числа символов EAN.

Транспортные упаковки маркируются 14-знаковым номером DUN-14. Данные символы не предназначены для считывания оборудованием, имеющимся в магазинах, и не наносятся на товары, предназначенные для продажи конечному потребителю.

Структура номера следующая:

  • 1-й знак — обозначает количество и объем промежуточных упаковок, содержащихся в транспортной упаковке, он должен иметь величину, отличную от нуля. Например, величина “9” обозначает транспортную упаковку переменной вместимости и указывает на наличие дополнительного символа;
  • со 2-го по 13-й знаки — стандартный номер EAN-13 товара, содержащегося в транспортной упаковке, без контрольного числа;
  • 14-й знак — контрольное число.

Дополнительный символ на транспортных упаковках переменной вместимости состоит из 6 знаков, заключается в отдельную рамку. Нанесение штриховых символов на изделия и упаковку регулируется правилами национальных организаций. При этом в соответствии с задачами штрихового кодирования основным условием является возможность машинного считывания символов при помощи имеющихся в торговых, складских и транспортных организациях стандартного оборудования.

Допустимы различные способы нанесения штриховых символов, они могут наноситься на упаковку или этикетки изделия типографским способом в процессе их изготовления (например, сигаретные пачки, этикетки на бутылках), могут быть напечатаны на этикетках с клеящейся основой.

Краситель, которым нанесен штриховой символ, не должен смываться водой или разрушаться при элементарном механическом воздействии. Штриховой символ должен быть нанесен четко, элементы (штрихи) прямые, не должны сливаться, быть расплывчатыми.

Длина элементов одинаковая, за исключением знаков “Стоп”, “Старт”, центральных знаков: по два темных краевых штриха большей длины в стандартах EAN-13, EAN-8, UPC, кроме UPC-E, имеющего нестандартный знак “Стоп”; символы UPC-E не имеют центральных штрихов; символы DUN-14 не имеют штрихов разной длины.
Цифры располагаются под символом. Для DUN-14 — под рамкой. В кодах EAN-13 первая слева цифра выносится за знак “Старт”, в кодах UPC первая и последняя цифры — за знаки “Старт” и “Стоп” соответственно. Цифры не предназначены для машинного считывания.

Установлены требования к размеру штриховых кодов: минимально возможные размеры кода EAN-13 — 21,0 × 30,0 мм; максимальные — 52,5 × 74,6 мм. При этом допуск на ширину печатаемого штриха меняется в 8 раз. Ширина штрихового кода определяется между угловыми метками (включая светлые поля). Высота определяется между нижней угловой меткой и вершиной штриха. Типоразмеры используются для достижения четкости воспроизведения символа в зависимости от качества бумаги, красителя и прочих условий печати.

Цветовое исполнение должно быть следующим: цвет штрихов может быть черным, синим, зеленым или темно-коричневым; в качестве фона рекомендуется применять белый, желтый и оранжевый цвета. Красные, оранжевые и желтые тона для печатания темных элементов символа кода применять нельзя, так как они не различаются сканером.

Одним из показателей качественного нанесения штрихового символа является его контрастность. Контрастность зависит, в том числе от качества поверхности, на которую наносится штрих-код и от его исполнения. Следует иметь в виду, что наряду с обычным символом EAN-13 в зависимости от размеров упаковки может использоваться усеченный символ, т.е. символ с нормальной шириной, но уменьшенный по высоте. Такой символ не может сканироваться в разных направлениях.

Расположение штрихового кода на изделии должно обеспечивать возможность его беспрепятственного считывания. На одном изделии должен быть виден символ, представляющий только один номер. Допускается в отдельных случаях наличие на упаковке нескольких отпечатков одного символа (например, на обертках, положение которых относительно товара не нормировано).

Штриховой символ должен располагаться на гладкой поверхности, без складок, морщин и других помех. Расстояние между символом и сканирующим устройством не должно превышать 12 мм. При наличии возможности символ рекомендуется располагать на задней стенке упаковки, ближе к основанию. Символы, включая светлое поле и визуально читаемые знаки, должны по возможности отстоять от перегибов, кромок, швов не менее чем на 5 мм.

На этикетках символ должен располагаться ближе к левому краю. На изделиях с кривыми поверхностями (в том числе, на банках, бутылках) он предпочтительно должен быть ориентирован таким образом, чтобы штрихи были параллельны основанию.
На групповых упаковках, имеющих код, отличный от кода входящих в нее товаров, последний не должен быть виден.

На транспортных упаковках символ должен по возможности располагаться на всех четырех вертикальных гранях. В России вопросами штрихового кодирования занимается Внешнеэкономическая ассоциация по проблемам автоматической идентификации (ЮНИСКАН/EAN Россия, http//www. ean.ru), которая призвана оказывать практическую помощь промышленным, сельскохозяйственным, торговым, транспортным и другим организациям по внедрению систем штрихового кодирования и автоматизированной идентификации товаров. ЮНИСКАН представляет интересы России и СНГ в EAN, она имеет право разрабатывать коды в системе EAN и вносить их в банк данных.

Алгоритм расчета контрольного числа штрихового кода: Для проверки контрольного числа все вычисления должны проводиться без него, а результат должен совпасть с контроль- ным числом.

1. Каждому штриховому коду присваивают весовые коэффициенты:

  1. Располагают все цифры номера в соответствующих столбцах. Крайний справа столбец оставляют пустым.
  2. Умножают каждую цифру кода на ее весовой коэффициент.
  3. Суммируют произведение.
  4. Делят полученную сумму на число модуля 10, чтобы получить остаток от деления.
  5. Отбрасывают все знаки, кроме последнего.
  6. Из 10 вычитают результат, полученный в 6-м действии.

Пример. Проверить контрольное число кода UCC — 12 012345000058

  • 3 1 3 1 3 1 3 1 3 1 3
  • 0 1 2 3 4 5 0 0 0 0 5
  •  0 1 6 3 12 5 0 0 0 0 15
  • 42
  • 4,2
  • 10 – 2 = 8; следовательно, контрольная цифра равна 8.
Узнай цену консультации

"Да забей ты на эти дипломы и экзамены!” (дворник Кузьмич)