趣味条形码：一物一码 物联网怎能少了它?

【PConline 杂谈】 相信大家对条形码（barcode）已非常熟悉，超市货架上的货品、书店的图书、化妆品、包装箱等，生活中处处都可见其身影。条形码被用于标出商品的生产国、制造商、产品名称、生产日期等信息，也是目前应用范围较广的识别方式之一。看似简单的黑/白条组合，背后却藏匿着大量的关键信息。然而，关于条形码的身世你又了解多少呢？

趣味条形码：一物一码 物联网怎能少了它?

第一个条形码

筒子们，你们可知最早被打上条形码的商品是箭牌口香糖？但条形码技术却出现在二十世纪20年代，诞生于Westinghouse（威斯汀豪斯）的实验室里，由一位名叫John Kermode（约翰·科芒德）的发明家创造而出，起初他只想对邮政单据实现自动分检，在信封上做条码标记，条码中的信息则是收信人的地址。

其实，Kermode最初的设计方案（模块比较法）非常简单：一个“条”表示数字“1”，二个“条”表示数字“2”，以此类推。这之后，他又发明了条码识读设备，由一个扫描器（能够发射光并接收反射光），一个测定反射信号条和空的方法，“空”反射回来的是强信号，“条”反射回来的是弱信号，即边缘定位线圈，和使用测定结果的方法--译码器。

条形码的发展历程

1970年，美国超级市场委员会制定出通用商品代码“UPC码”，并首先在杂货零售业中试用，为后期条形码的统一和广泛采用奠定了基础；到了1971年，布莱西公司研制出布莱西码和相应的自动识别系统用作库存验算，这是条形码技术第一次在仓库管理系统中得到实际应用。

1972年，蒙那奇·马金等人研制出库德巴码，美国条形码技术也进入了全新的发展阶段；1973年，美国统一编码协会建立了UPC条形码系统，将该码制标准化。同年，食品杂货业将UPC码作为食品行业的通用标准码制，为条形码技术在商业流通销售领域里的广泛应用，起到了积极的推动作用。

到了1974年，第一台通用的UPC条形码系统被装设在美国俄亥俄州的一间超市里，第一个通过的商品是一条十包装的黄箭口香糖。如今，条形码和自动识别系统和数据采集技术依然在全球范围内，发挥着至关重要的作用。

条形码的识别与扫描原理

看到这里，或许各位会说这样简单到不能再简单的黑白条形码，是如何携带生产国、制造商、品名、生产日期等物品信息的？其工作原理又是什么？其识别原理如下图所示。

物体的颜色是由其反射光的类型决定的，白色物体能反射各种波长的可见光，黑色物体则吸收各种波长的可见光。因此，当条形码扫描器光源发出的光经光阑及凸透镜1后，照射到黑白相间的条形码上时，反射光经凸透镜2聚焦后，照射到光电转换器上，于是光电转换器接收到与白条和黑条相应的强弱不同的反射光信号，并转换成相应的电信号输出到放大整形电路，整形电路把模拟信号转化成数字电信号，再经译码接口电路译成数字字符信息。

至于条形码的扫描原理，扫描器利用自身光源照射条形码，再利用光电转换器接受反射的光线，将反射光线的明暗转换成数字信号。因此，不论是采取何种规则印制的条形码，都由静区（空白区）、起始字符、数据字符与终止字符组成。有些条码在数据字符与终止字符之间还有校验字符。

条形码分类

其实，条形码也分一维条形码、二维条形码以及三维条形码。当中，一维条形码只是在一个方向（一般是水平方向） 表达相关的信息，其在垂直方向则不表达任何信息。一维条形码通常具有校验功能以防止错读，不足的是其数据容量较小，且条形码一旦遭到污损将被拒读。

在水平和垂直方向的二维空间存储信息的条形码称为二维条形码，其弥补了一维条码的不足，优点在于信息密度高、容量大，不仅能防止错误还能纠正错误，即使条形码部分损坏也能将正确的信息还原出来适用于多种阅读设备进行阅读。

还有一种三维条形码，其由24种颜色组成，能承载0.6MB到1.8MB容量的信息，足够放下一首MP3或者一段小视频。此外，还可通过在三维条码加人色彩或灰度来提高存储信息量，增加单位面积信息存储密度。

一物一码的IoT世界

‘一物一码’是物联网的基础，每一件商品都有自己独立的编码便于识别。因此，条形码扫描技术的诞生令所有零售商受益匪浅，其带来的最大优势就是提高了效率，帮助他们扩大经营规模。此外，条形码扫描技术也为购物者带来更多便利，因为收银员只需要扫描条形码就可立即确认价格。另一方面，于仓储管理而言，条形码扫描技术为其提供了实时库存信息以及产品供需的真实信息，让库存管理全面自动化。

未来，随着联网设备越来越多，物联网还将继续壮大，而物联网的基本理念就是通过信息传感设备，按照约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。

当中，感知层是整个物联网体系架构中涉及面最广、应用最多的部分，而条形码在整个物联网架构中属于感知层。集成了多种技术优势的条码管理系统已从传统的零售、物流领域向身份论证、电子商务、食品安全、物品追踪、数据防伪等诸多领域迈进。庞大的应用市场，也带动了与条码相关的扫描、印刷、识别等上下游产业链。