Файл: Штриховое кодирование.pdf

телекоммуникационными данными по компьютерам и электронике),
ODETTE (Организация по обмену телекоммуникационными данными в автомобильной промышленности) и т. д. Его рекомендуется применять для печати на производственных и транспортных ярлыках, в том числе на грубых и гофрированных внешних поверхностях тары.
Символика «Код 128» была введена за рубежом в 1981 г. для представления всех 128 символов полного набора знаков ИСО 646
«Информационные технологии», кодируемых
7-разрядным кодом, используемым в системах обработки информации.
«Код
128» является непрерывным, обладает свойствами двунаправоленности декодирования и самоконтролируемости. Каждый знак состоит из трех штрихов и трех пробелов, распределенных в 11 модулях, соответствующих ширине наиболее узкого элемента. Ширина любого элемента принимает значение от одного до четырех модулей. Для каждого знака сумма ширин штрихов в модулях должна быть четной, а для пробелов - нечетной. Знак «Стоп» имеет ширину 13 модулей.
Весь набор знаков кода 128 распределен в трех наборах знаков (А, В,
С): в первом кодируются цифры, прописные латинские буквы, специальные графические символы и управляющие символы, во втором вместо управляющих символов включены строчные латинские буквы, а в третьем представлены только пары чисел от 00 до 99. В каждом наборе содержится от трех до семи специальных знаков для управления считывающим устройством. Набор «Кода 128» имеет три знака «Старт» и один знак «Стоп».
Контрольный знак является неотъемлемой частью символа штрихового кода.
В настоящее время в сети Интернет существует ряд бесплатных сервисов, позволяющих сгенерировать штриховые коды различных типов по заданной пользователем последовательности символов
(например: http://www.barcoding.com/upc/). Использование данных Интернет-ресурсов может способствовать скорейшему усвоению принципа составления штриховых кодов и принципа функционирования считывающего оборудования.

3.1.1. Структура штриховых кодов EAN-13, EAN-8 и EAN-128
В международной торговле широкое распространение получил код
EAN (European Article Numbering), разработанный Международной ассоциацией EAN, находящейся в Брюсселе. В качестве основных (базовых) штриховых кодов приняты:
- в системе EAN – 13-штриховой код (EAN-13);
- в системе UPC – 12-разрядный штриховой код (UPC-12), который по несложной процедуре совмещается с кодом EAN-13.
В настоящее время в Международной системе товарной нумерации используется следующая символика товарных штриховых кодов: EAN-13,
EAN-8, DUN-14, ITF-14, EAN/UPC-128. Их особенности состоят в следующем.
Штриховой код EAN-13 является основным и используется для кодирования всех видов товаров.
Штриховой код EAN-8 (укороченный восьмиразрядный) используется для кодирования товаров, для которых технически не представляется возможным разместить основной код EAN-13.
Штриховые коды DUN-14, ITF-14 и EAN/UPC-128 используются для кодирования транспортной тары, упаковок и складских поддонов.
Элементами структуры основного стандартного товарного кода EAN-
13 являются тринадцать разрядных цифр, которые при простом и визуальном обзоре означают следующее (см. рис. 6).
Рисунок 6. Структура штрихового кода EAN-13

Код EAN-13 содержит четыре группы цифр (рис. 7). Первая группа цифр (слева направо) состоит из двух или трех цифр и указывает на местоположение национального члена Ассоциации EAN, т. е. страну происхождения товара. Ассоциация EAN присваивает каждому ее члену индивидуальные цифры (префикс). Россия имеет префикс 460 (Россия и страны СНГ имеют префиксы 460-469). Префиксы товарной нумерации системы EAN разных стран приведены в таблице 1 [3, c. 143].
EAN-128 предназначен для передачи данных о грузе между компаниями.
В отличие от EAN-13, у кода EAN-128 уникальный только словарь.
Для построения EAN-128 используется алфавит CODE-128. Т.е. если кто-то
Рисунок 7. Разбор кода EAN128

говорит «CODE-128», то он имеет в виду алфавит (какие цифры и буквы какими черточками обозначаются). А если кто-то говорит «EAN-128», то он имеет в виду систему кодирования свойств конкретного товара или груза на основе кодировки CODE-128. Число 128 в EAN-128 не означет, что в нем подряд должно стоять 128 цифр. Число 128 попало в EAN-128 из CODE-128, а в CODE-128 оно обозначает количество символов, которое способен отобразить данный алфавит, т.е. все 128 символов стандартного ASCII.
Группы цифр в скобках, такие как (02), (15), (3303) и т.д., называются
AI
(Application
Identifiers
- коды применения) и объясняют как интерпретировать цифры, идущие следом. Например, AI с кодом 15 задает последний срок, когда товар еще можно продавать, в формате «2 цифры дня,
2 цифры номера месяца, 2 цифры года» (т.е. ддММгг). A, например, AI с кодом 330х задает вес груза (паллеты или контейнера) в килограммах, используя также 6 цифр, при этом «х» должен быть заменен на число десятичных знаков в интерпретации этих 6 цифр. Все это определено стандартом на штрихкод EAN-128. Некоторые коды стандарта приведены в
Приложении 1.
Цифровой код страны – это, пожалуй, единственная информация, представленная в штриховом коде, которую при наличии перечня можно проверить визуально. Однако этот код не обязательно идентифицирует страну происхождения товара. Следующие пять или четыре цифры (код предприятия) присваивает централизованно национальный орган страны конкретному предприятию – как правило, изготовителю товара. Однако это может быть код предприятия оптовой или розничной торговли.
Некоторыми странами представлена возможность детализировать двухразрядный код страны на третьем разряде, например, код России может быть детализировать на третьем разряде в диапазоне 460-469. При этом соответственно для кодирования предприятия-изготовителя можно использовать только четыре разряда вместо пяти. Некоторым странам сразу выделены 3-разрядные коды – Аргентина – 779, Венгрия – 559 [2, c. 151].

Таблица 1. Префиксы товарных нумераций EAN разных стран
Вторая группа – из пяти (при двузначном коде страны – члена EAN) или четырех (при трехзначном коде страны) цифр и указывает на зарегистрированный номер предприятия-изготовителя товара.
Присвоение и регистрация кода предприятия-изготовителя товара осуществляется национальной организацией, представляющей интересы
России в международной организации товарной нумерации EAN.
Третья группа – из пяти цифр и указывает на присвоенный номер данному товару, выпускаемому предприятием-изготовителем. Стандарт EAN не устанавливает специальных правил присвоения и регистрации кода товара. Это делает предприятие-изготовление данного товара исходя из собственных возможностей и интересов, связанных с номенклатурой выпускаемой продукции, отраслевой каталогизаций и т. д.
Четвертая группа – из одной цифры, которая является контрольным числом и используется для проверки декодирования штрихового кода считывающим устройством [3, c. 144].

Контрольное число рассчитывается следующим образом:
- начиная с крайней правой, складываются цифры (исключая само контрольное число), стоящие на четных позициях (этап 1);
- результат первого действия умножается на три (этап 2);
- складывают цифры, стоящие на нечетных позициях (этап 3);
- складываются результаты 2-го и 3-го действия (этап 4);
- определяется контрольная цифра, представляющая собой разность между полученной суммой и ближайшим к нему большим числом, кратным
10 (этап 5) [5, c. 129].
Например, контрольное число (3) номера товара 460123456789С, рассчитывается следующим образом:
4 6 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 С
1 этап 9+7+5+3+1+6=31 2 этап 31×3=93 3 этап 4+0+2+4+6+8=24 4 этап 93+24=117 5 этап 117+С=120, С=3.
Полный номер товара будет следующим: 460-1234-56789-3 [4, c. 148].
Товарный штриховой код EAN-13 имеет строго регламентированные величины линейных размеров кода, поперечных размеров штрихов и пробелов между ними. В качестве базового принимается самый узкий штрих, который называется модулем. В зависимости от модуля для всех типов штриховых кодов (символики) осуществляется построение структуры кода.
Стандарт EAN предусматривает, что штриховой код состоит из двух частей (половинки кода), которые замкнуты между удлиненными тонкими штриховыми линиями. Эти линии в начале, в середине и в конце кода называют защитными, при декодировании они указывают сканеру на начало и окончание каждой части штрихового кода. При этом каждая из двух частей кодируется по своим правилам, установленным стандартом.
По углам штрихового кода расположены угловые метки и указатель поля, которые учитываются при построении кода. Они необходимы для соблюдения минимально допустимых размеров чистых полей при

считывании кода в начале и в конце этой операции. С левой стороны в нижнем углу функцию указателя поля выполняет вынесенная за пределы кода первая цифра штрихового кода.
Товарный код EAN-13 иногда имеет дополнение в виде штрихового кода, состоящего из двух или пяти цифр за основным кодом. Такой код называется дополнительным (рис. 8). Этот штриховой код наносится в соответствии с требованиями специального соглашения между товаропроизводителем и оптовым покупателем товара.
Товарный код EAN-13 является универсальным, он применяется для маркирования всех групп товаров [3, c. 146].
Код EAN-8 является укороченный модификацией EAN-13 и предназначен для товаров, имеющих небольшие размеры, где площадь печати ограничена. Как правило, он включает код страны, код предприятия и контрольное число.
Штриховые коды характеризуются рядом показателей, к основным из которых можно отнести:

набор кодируемых знаков (цифровой, буквенно-цифровой);

тип кода - непрерывный (без межзнаковых промежутков) и прерывистый (с межзнаковыми промежутками);

представление знака символа штрихового кода;

диапазон допустимых размеров модуля;

плотность знаков – количество знаков на 1 см длины линейного кода или на 1 см² многострочного штрихового кода;
Рисунок 8. Дополнительный к основному штриховой код


длина символа штрихового кода - постоянная или изменяемая;

наличие контрольного знака символа, предназначенного для контроля правильности представления и считывания штрихового кода;

самоконтолируемость знака - наличие контрольного алгоритма, проверяющего правильность кодирования отдельного знака;

всенаправленность – возможность считывания кода в любом направлении: слева направо или справа налево.
Кроме указанных основных характеристик, связанных с выбором кода, необходимо знать его оптические параметры, влияющие на качество нанесения и качество считывания. Символ штрихового кода может быть считан, если он соответствует определенным оптическим требованиям и считывающее устройство настроено соответствующим образом [2, c. 152].
Существуют некоторые правила нанесения штриховых кодов.
Во-первых, установлены требования к размеру штрихового кода: минимальные – 52,5×74,6. При этом допуск на ширину печатаемого штриха меняется в 8 раз.
При считывании штрихового кода сканер реагирует на чередование темных и светлых полей, поэтому контраст между штрихами и пробелами должен быть достаточным для его работы. Поскольку лазерный луч сканера красного цвета, то "видит" он цвета так, как человек, носящий красные очки.
В идеале, напечатанные штрихи символа штрихового кода должны быть совершенно черные, а поле, на котором они печатаются, - идеально белым. В этом случае обеспечивается наивысшая контрастность. Это условие не всегда можно соблюсти на практике, так как штриховые коды печатаются в цветовых вариантах, предусмотренных дизайном упаковки.
Если придерживаться основных правил, касающихся цвета, контраста и изображения, то можно создавать читаемые штриховые коды любых цветов и на любом типе упаковочного материала. На рис. 9 приведены цветовые сочетания штриховых кодов, считываемые и не считываемые сканером.

Рисунок 9. Считываемые и не считываемые цветовые сочетания
штриховых кодов

Размещают штриховые коды, как правило, на задней стенке упаковки в правом нижнем углу, на расстоянии не менее 20 мм от краев. Поверхность упаковки при этом должна быть абсолютно ровная, без перфорации, рисунков и т. д. При использовании мягких упаковок (пакетов из полимерных материалов) для нанесения штрихового кода выбирают такое место, на котором штрихи будут параллельны днищу упаковки.
На каждой упаковке размещают лишь один код EAN или UPC, однако если товар зарегистрирован в двух ассоциациях, в противоположных концах упаковки наносят 2 кода [4, c. 148].
3.2. Двумерное штриховое кодирование
3.2.1. Штрихкод Aztec
Aztec Code представляет собой новую универсальную символику двухмерного штрихового кода (2D barcode). Как показано на рисунке 10, код представляет собой квадрат, содержащий матрицу квадратных элементов, в центре которой располагается «мишень» («bullseye»), составленная из концентрических квадратов. Aztec позволяет эффективно кодировать как малые, так и большие объемы данных (цифры, текст или байты) с использованием высокоэффективного метода Рида-Соломона (Reed-Solomon) коррекции ошибок. Код Aztec разработан специалистами фирмы HandHeld
Products (Andy Longacre и Rob Hussey) и защищен патентом, но частично выпущен для общего использования. Международная Спецификация
Символики для кода Aztec утверждена AIM USA в формате ISO и доступна через филиалы AIM.
Рисунок 10. Представление кодов Aztec

3.2.2. Краткая историческая справка
Первоначальные идеи, реализованные в коде Aztec зародились в декабре 1994 года. Причиной их появления послужила общая неудовлетворенность конструкцией и характеристиками существовавших тогда двухмерных кодов, что могло ограничить коммерческий успех визуально-считывающих устройств (image-based readers). В ходе разработки декодирующего ПО для некоторых матричных символик, в HandHeld
Products выработали ясное представление о том, какие особенности работают хорошо (как указатель «мишень») и что упущено (как легкость распознавания размера).
Первые опыты печати квадратной «мишени», окруженной «слоями данных», сплетенными с решеткой «элементов привязки», расположенной по периметру квадрата, дали в результате изображение, представленное на рис.
11(А), ассоциирующееся с искусством Центральной Америки, что и подсказало имя «Aztec Code» для новой символики. Рабочая спецификация, программа печати и декодер были быстро разработаны, и в марте 1995 года графическое изображение кода Aztec впервые появилось в печатных рекламных материалах (см. рис 8 (Б)).
Основные изменения в структуре кода и коррекции ошибок появились в Версии 2.0 спецификации в июне 1995 года, но основная конструкция кода осталась неизменной, выдержав процесс отладки считывающих устройств, пробные внедрения и даже критический анализ, проведенный Техническим
Комитетом (Technical Symbology Committee) AIM USA без изменений. а) б)