物聯網條碼技術廣泛應用于商品識別、圖書管理、工業生產、倉庫存儲、交通運輸等領域。作為一種自動識別技術,條碼通常由一些黑白相間的條紋構成,這些條紋的寬度不一,以某種編碼規則排列,其中蘊含了一組可被識別的信息。簡單來說,條碼就是一種含有信息的圖形標識符,這種標識符被貼于商品等的內部或外部,當人們通過紅外線掃描這些標識符時,就會了解商品的有關信息。商品條形碼所包含的信息多種多樣,可以是商品的生產地點、生產日期、制造廠家、商品名稱、商品類別等。條碼是物聯網的第一代身份證,這種自動識別技術使物聯網的局部實現成為可能。相比于人工識別,這種技術效率高、成本低、安全可靠,在初級階段的物聯網中發揮了重要作用,為促進物聯網的普及和應用做出了卓越貢獻。
條碼一般有三個組成部分,分別是條、空和字符。其中,“條”通常是黑色的條紋,該條紋對光的反射能力較低,而“空”的部分通常對光的反射能力更高,對應字符部分主要是阿拉伯數字。通過紅外線設備的掃描,條碼很容易被連接計算機的紅外線設備識別,并由計算機將掃描的信息轉化成二進制或者十進制信息。每一件商品的條的都是惟一的,不可能存在同樣編碼的不同商品。而要實現商品與條碼一一對應的關系,往往需要建立一個條碼數據庫,這個條碼數據庫是建立在網絡云中,只要計算機識別出條碼,就能通過調用數據庫與之配對,實現信息再現。
條碼最流行的用法是商品條形碼,商品條形碼在一定程度上實現了商品信息的連接,這也是物聯網的重要組成部分。前綴碼、制造廠商代碼、商品代碼以及校驗碼共同組成了商品條形碼,前綴碼是由國際物品編碼協會編制,代表了商品的生產國家或生產地區,例如,00代表的是美國,69代表的是中國。制造廠商代碼一般由物品編碼機構制定,這些機構可以是國家性的,也可以是地區性的,在中國,制造廠商代碼就是由中國物品編碼中心編制的代碼。商品代碼的制定比較靈活,主要賦權機構是產品生產企業,商品代碼主要用來識別商品類別和名稱等。商品條形碼的最后一位是校驗碼,其作用是驗證條形碼中對應數字的正確性,主要是從商品條形碼左邊開始的前12位數字。商品條形碼中的深色條碼和淺色空碼是供識別設備掃描讀取的,而由阿拉伯數字組成的對應字符是供人們肉眼識別,并通過手動輸入數字向計算機問詢的。也就是說,條空所表示的商品信息與對應字符表示的商品信息相同。
計算機與信息技術的發展和應用,讓條碼技術應運而生。如今,物聯網登上了人類科技史的舞臺,條碼技術將放出更大的光彩,照亮物聯網發展的道路。
總體來說,一個條形碼要變成可讀信息需要經歷兩個過程,第一個過程是掃描,第二個過程是譯碼。在掃描條形碼時,條形碼掃描器攜帶的光源會照射到條形碼上,條形碼上的黑色部分具有吸收光波的特性,白色部分具有反射光波的特性,這樣一來,明暗相間的光就會反射到光電轉換器上,光電轉換器會根據這些光的強弱信號,將光信號轉換為電信號。
由于掃描原理的不同,掃描器的種類也不止一種,市場上比較流行的掃描器有四種,分別是影像掃描器、紅光CCD掃描器、光筆掃描器以及激光掃描器。掃描前期獲取的電信號比較弱,因此需要增強電信號,以便更準確地傳輸。而增加電信號強度就需要用到放大電路,放大電路一般在條碼掃描器中就有配備。增強后的電信號還需要經由整形電路進一步轉換成數字信號,才能最終被破譯。從日常的商品條形碼中,我們可以看出,條形碼黑條和白條的寬度并不一致,這也使得二者所獲得電信號的時間有長短之分。在譯碼過程中,脈沖數字電信號以0或1的形式呈現,譯碼器只需測量0和1的數量,就能獲知條形碼“條”和“空”的數量,從電信號持續時間的長短上可獲悉“條”和“空”的寬度。然而,即使得到了條形碼“條”和“空”的數量和寬度,所得到的數據仍然不具有直接的信息價值,還需要進一步根據編碼規則兌換數字、字符信息,才能在計算機的幫助下完整識別物品信息。
簡單描述條形碼的掃描原理就是;“掃描器利用自身光源照射條形碼,再利用光電轉換器接受反射的光線,將反射光線的明暗轉換成數字信號”。
條碼的編碼規則具有以下幾個特點:
(1)惟一性
一種類型的產品擁有惟一的條碼,這個條碼和人的身份證具有相同的作用,擁有獨一無二的特性。如果同一種產品具有不同的規格,那么該產品的條碼就會不同,制定依據是產品的各種不同性質,比如重量、氣味、顏色、形狀等。
(2)永久性
條碼一旦被制定將會永久不變,因此具有永久性。如果一種商品因為某種因素而停產,那么該商品所對應的條碼將會永久擱置,不會再重復使用,即使有類似的產品出現,也只能重新制定條碼。
(3)無含義性
一種產品更新換代后可能產生多種類型的產品,千千萬萬的產品需要海量的條碼,因此,為了確保條碼的容量足夠大,一般使用無含義的順序碼。
條形碼中的校驗碼可以通過固定的公式計算得到,按照條形碼的編序規則,從右往左的序號為“1,2,3,4……”要獲得條形碼的校驗碼,首先要從序號2開始,將4、6、8、10等偶數序號位上的數字相加,然后乘以3;接著將3、5、7、9等奇數序號位上的數相加,用所得的和與前一步驟求得的積相加在求和,接下來再用10減去所得數字的個位數就可得到校驗碼。
舉例來說,如果要計算條形碼9872681317026(X為校驗碼)中的校驗碼,其具體步驟為:
第1步:2+7+3+8+2+8=30
第2步:30×3=90
第3步:0+1+1+6+7+9=24
第4步:90+24=114
第5步:10-4=6
所以,校驗碼X=6,此條形碼為9872681317026。