Министерство  общего и профессионального  образования свердловской области

ГБОУ  СПО СО «Екатеринбургский  политехникум» 
 
 
 
 
 
 
 
 

Доклад

По основам теории информации

На  тему: Методы кодирования: штриховое кодирование 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнил:

Студент группы 144

Кокшаров А.Ю. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Екатеринбург 2011 

Содержание 

 

Введение

    С развитием информационной техники, широким внедрением средств вычислительной техники во многие сферы производства и управления все острее встает вопрос быстрого и надежного ввода информации о том или ином изделии или продукте (товаре) в ЭВМ для последующего решения на них многих задач, связанных с фиксацией факта поступления, получения, отгрузки, продажи, передачи на последующие этапы продукции, товаров и пр. Ручной ввод кода изделия, позиции или строки документа или предварительная подготовка данных на машинных носителях требуют больших затрат ручного труда, времени, часто приводит к ошибкам, и поэтому такая технология ввода информации в ЭВМ стала узким местом современных автоматизированных систем обработки данных (АСОД).

    В настоящее время в России и  за рубежом ведутся большие работы по созданию автоматизированных систем обработки данных с применением машиночитаемых документов (МЧД), одной из разновидностей которых являются документы со штриховыми кодами. К машиночитаемым относятся товаросопроводительные документы, ярлыки и упаковки товаров, чековые книжки и пластиковые карточки для оплаты услуг, магнитные носители. В связи с этим появились термины "электронные ведомости", "электронные деньги" и т. д.

    Наибольшее  распространение получают графические  шрифты предназначенные для кодирования и регистрации информации в оптическом диапазоне. Здесь имеются три вида: отметки графические, шрифты стилизованные, шрифты кодирования (штриховые коды).

    В последнее время наиболее перспективным  и быстроразвивающимся направлением автоматизации процесса ввода информации в ЭВМ для ряда областей использования вычислительной техники является  применение штриховых кодов.

    Штриховой код представляет собой чередование  темных и светлых полос разной ширины. Информацию несут относительные ширины светлых и темных полос и их сочетания, при этом ширина этих полос строго определена. Темные полосы называют штрихами, а светлые - пробелами (промежутками).

    Штриховые коды считываются специальными оптическими  считывателями (читающими устройствами) различных типов, включая лазерные, которые, воспринимая штрихи, пробелы и их сочетания, декодируют штриховой код с помощью микропроцессорных устройств, осуществляют заложенные в кодах методы контроля и выдают на табло, в ЭВМ или другие устройства значения этих кодов в определенном алфавите (цифровом, алфавитно-цифровом и пр.).

    В настоящее время штриховые коды широко используются не только при производстве и в торговле товарами, но и во многих отраслях промышленного производства для идентификации заготовок, изделий, упаковок, обозначения мест хранения, в почтовых ведомствах, транспорте и пр.

 

Основные термины штрихового кодирования

    Штрих (полоса) - темная зона изображения на однотонном светлом фоне, ограниченная прямыми параллельными линиями  или концентрическими окружностями. Элементы штрихового кода наносятся на поверхность носителя, имеющего определенные светотехнические характеристики. При этом штрихи, наносимые с помощью красителей или каких-то других средств, хорошо поглощают свет на определенных длинах волн, а фоновая поверхность хорошо его отражает, что и используется при оптическом считывании.

    Пробел - пространство между штрихами. В большинстве кодов в ширине пробела заключена определенная информация, лишь в некоторых кодах пробел - вспомогательная часть изображения и выполняет функцию элемента-разделителя. Высота и ширина штриха (пробела) - размеры изображения, выраженные в единицах измерения (миллиметрах, долях дюйма) или в безразмерных единицах (модулях).

    Модуль - основной размер, которому кратны все  величины, определяющие параметры элементов  изображения штрихового кода.

    Знак - совокупность штрихов и пробелов, несущих закодированную информацию о символе отображаемого алфавита.

    Код двуцветный - код, изображение которого содержит информацию на определенных длинах волн в виде темных и светлых  штрихов.

    Код контролируемый - код, в изображение  знаков и кодовых слов которого заложена избыточная информация, обеспечивающая обнаружение ошибки считывания. Правильность прочитанного знака определяется читающим устройством по четности или нечетности суммы штрихов или пробелов, длине знака в модулях, соотношению узких и широких штрихов или пробелов в знаке, относительному расстоянию между элементами изображения знака и общей длины знака.

 

Виды  штриховых кодов

    По  своей структуре штрих-код представляет прямоугольную область, заполненную горизонтальными штрихами, из которых, с помощью специальной аппаратуры можно считать закодированные цифры. В штриховом коде не содержится никакой дополнительной информации, кроме регистрационного номера предприятия и номера товара. Это значение является ключом для доступа к базам данных ЕАN, в которых содержится дополнительная информация о товаре.

    Далее рассматриваются штриховые коды, получившие наиболее широкое распространение.

     Код "2 из 5" - один из самых простых. Знаки кода, обозначающие цифры от 0 до 9, содержат пять штрихов, два из которых широкие, а три - узкие. Соотношение ширины широкого и узкого штриха составляет 2:1 или 3:1. В первом случае в знаке изображения 12, а во втором - 14 модулей. Пробелы между штрихами информации не несут, и, как правило, ширина пробела равна ширине узкого штриха. Этот код за рубежом используется для сортировки и учета товаров и изделий на складах, нумерации авиабилетов и пр.

    Штриховые коды UPC и EAN получили наиболее широкое  распространение для кодирования товаров в производстве и торговле. Первый из них представляет стандарт кодирования, принятый в США, второй - в Европе. Однако в ходе внедрения систем кодирования в практику идентификации товаров коду EAN (European Article Number) отдается предпочтение, в том числе в США, Японии и других странах неевропейского континента.

    Сходство  кодов UPC и EAN заключается в том, что  в них используется для кодирования  один и тот же набор знаков: цифры  от 0 до 9 и пять вспомогательных символов. Изображение знака содержит два штриха и два пробела. Длина знака, отображающего цифру, равна 7 модулям. Для изображения цифр имеется четыре таблицы соответствия, поскольку в кодах используются знаки, ограниченные слева; знаки, ограниченные справа; знаки с четными и нечетными паритетами. В кодах UPC и EAN набор знаков используется по-разному, исходя из особенностей представления закодированной информации. Коды относятся к непрерывным, контролируемым.

    Особенностью  этих кодов является то, что в  них применяются кодовые слова  фиксированной длины. Наибольшее распространение  в торговле за рубежом получили 13-и 8-разрядные коды EAN.

    Основным  принципом кодирования EAN является наличие однозначного идентификационного кода, полученного согласно правилам кодирования EAN для каждого продукта (товара). Все физические параметры кода должны удовлетворять специальным стандартам EAN, с учетом которых создаются и используются соответствующие технические средства записи, считывания и обработки информации штриховых кодов.

 

Структура штрихового кода EAN

     Первые 2-3 цифры - префикс национальной организации;

    Следующие цифры - это регистрационный номер предприятия внутри национальной организации;

    Следующая группа цифр - это порядковый номер продукции внутри предприятия;

     Последняя 13-я цифра - контрольное число. Оно вычисляется из предыдущих двенадцати. Контрольное число вычисляется по определенному алгоритму. Оно отражает последовательность всех значений знаков кода.

    Ошибочным является мнение о том, что по штриховому коду можно определить страну-производителя. Штриховой код несёт информацию только о том, в какой национальной организации зарегистрировано предприятие.

    Штриховой код EAN используется для уникальной идентификации продукции.

    Штриховой код на товаре в магазине является эквивалентом как цены, так и наименования покупки. Если два товара отличаются по цене, то они должны иметь различные штриховые коды (номера EAN).

    Наибольший  опыт использования штриховых кодов  за рубежом и в определенной мере в России накоплен в производстве и торговле товарами народного потребления, где наибольшее применение имеет код EAN, в ассоциацию которого входят уже более 30 стран, включая Россию.

 

Считывание  штриховых кодов

    Оптические  читающие устройства штриховых кодов, получившие распространение в практике построения автоматизированных систем обработки данных, имеют разнообразные конструкторские решения. Подавляющее большинство читающих устройств содержит встроенные источники подсвечивания, которые повышают вероятность считывания с первого раза. Сканирование изображения штрихового кода выполняется электромеханическими или электронными средствами, а сами устройства чтения могут быть ручными и стационарными.

    Малогабаритные  ручные читающие устройства, имеющие  форму карандаша, удобны для работы оператора, осуществляющего сбор информации. В таких устройствах оптические каналы подсвечивания и чтения, как правило, совмещены. Изображение сканируется перемещением устройства вдоль записи.

    Ручные  лазерные сканирующие устройства в  большинстве своем имеют форму  пистолета. Подсвечивание и считывание ведутся по раздельным оптическим каналам. Сканирование может вестись в двух плоскостях.

    К стационарным устройствам считывания относятся: щелевой считыватель  стол-сканер, стационарный лазерный сканер для складских помещений. Щелевой считыватель предназначен для считывания закодированной информации с пластиковых карт, перемещающихся по щели считывания мимо источника подсвечивания и фотоприемника, за счет чего происходит сканирование штрихового кода. Используются для идентификации личности в медицинских учреждениях, в пропускных системах.

    Наиболее  сложное устройство — стол-сканер. Он предназначен для сканирования изображения с пяти сторон анализируемого предмета. Стол-сканер позволяет считывать изображение штрихового кода без предварительной ориентации предметов относительно считывающего устройства. Он нашел основное применение в узлах расчета магазинов.

    Стационарный  лазерный сканер имеет ограниченные угол "зpения" и глубину считывания. Может считывать коды с двух плоскостей. Стационарные лазерные сканеры предназначены для оснащения высокоавтоматизированных складов. Устанавливаются вдоль транспортерных лент, считывают, расшифровывают штриховые коды товара и передают в систему управления складом для их адресации, хранения и отгрузки.

     Далее представлена схема оборудования штрихового кодирования. 

 
Печать  штриховых кодов

    Работа  устройств считывания штриховых  кодов основана на контрастной чувствительности.

    При маркировке товаров массового производства штриховой код, идентифицирующий товар, наносится на ярлык или упаковку типографским способом. Это почти не отражается на стоимости упаковки, так как дополнительные затраты на создание изображения кода невелики.

    Для производства упаковок или этикеток малым тиражом или для единичного производства используются различные печатающие устройства (ПУ), работающие под управлением ЭВМ. Все типы ПУ, применяемых в вычислительной технике, можно подразделить на ударные и безударные.