超市购物时，会看到产品外包装袋上那些由数条竖道组成的中山条形码。而收银员在结算时都会扫描条码来计算价格，购物也就变得更加方便快捷了但是条码是什么呢？这是一种怎样的技术？又是如何发生的与商品到底有怎样的关系？能否作为判断产品质量的依据？本报记者带您走进条码世界。

其实，条码就是由一条条深色和浅色条形符号及其下方的阿拉伯数字（字母）代码两个部分构成的符号。条形符号”供机器扫描识读用的通过宽窄不同的条和空表示。数字（字母）代码”供人们肉眼识读。商品条码是人们超市购物时最常见的条码符号，其下边的13位数字代码是核心，也是商品在全球通行的唯一“身份证”一般情况下，如果商品的外包装在出厂前就已经印制了原印码，这种条码便是常说的商品条码”自身不包括价格信息。但如果是散装的生鲜食品，如蔬菜、水果、肉类等，通过操作计量秤来现场打印出条码，这种条码俗称“店内码”这种条码有时包括了表示该商品品名及其重量或价格的信息。此外，还有“产品追溯码”这种条码是集成了商品品名、价格等信息，也可以用这种条码或二维码表示更多的信息如防伪码等。

国际上，商品条码标识系统是由国际物品编码协会（GS1负责统一协调和管理的国是由中国物品编码中心统一组织、协调和管理的那么你知道条码上的数字都代表什么意义吗？以一个13位的商品条码为例，前三位数字由国际物品编码协会GS1统一分配给其成员编码组织，厂商识别代码为前7位数字，由所在国家或地区的编码组织统一分配，商品项目代码是后5位数字，由申请的企业自行分配，最后一位数字是校验位，需要根据GS1规范算法来计算。

在我国，企业可以在中国物品编码中心申请“厂商识别代码”及申办企业的标识代码。获得厂商识别代码的企业，可以在厂商识别代码基础上对产品编制全球通用、唯一的商品项目代码，然后用条码符号等载体对其进行表示。

中山条形码技术诞生于上个世纪二十年代的Westinghouse的实验室里。一位名叫JohnKermode性格古怪的发明家“异想天开”地想对邮政单据实现自动分检，那时侯对电子技术应用方面的每一个设想都使人感到非常新奇。他的想法是在信封上做条码标记，条码中的信息是收信人的地址，就象今天的邮政编码。为此，Kermode发明了最早的条码标识，设计方案非常的简单（注：这种方法称为模块比较法）,即一个“条”表示数字“1”，二个“条”表示数字“2”，以次类推。

然后，他又发明了由基本的元件组成的条码识读设备：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，即边缘定位线圈；和使用测定结果的方法，即译码器。

Kermode的扫描器利用当时新发明的光电池来收集反射光。“空”反射回来的是强信号,“条”反射回来的是弱信号。与当今高速度的电子元气件应用不同的是,Kermode利用磁性线圈来测定“条”和“空”。就象一个小孩将电线与电池连接再绕在一颗钉子上来夹纸。Kermode用一个带铁芯的线圈在接收到“空”的信号的时候吸引一个开关，在接收到“条”的信号的时候，释放开关并接通电路。因此，最早的条码阅读器噪音很大。开关由一系列的继电器控制，“开”和“关”由打印在信封上“条”的数量决定。通过这种方法，条码符号直接对信件进行分检。

此后不久，Kermode的合作者DouglasYoung，在Kermode码的基础上作了些改进。Kermode码所包含的信息量相当的低，并且很难编出十个以上的不同代码。而Young码使用更少的条,但是利用条之间空的尺寸变化，就象今天的UPC条码符号使用四个不同的条空尺寸。新的条码符号可在同样大小的空间对一百个不同的地区进行编码，而Kermode码只能对十个不同的地区进行编码。

直到1949年的专利文献中才第一次有了NormWoodland和BernardSilver发明的全方位条码符号的记载，在这之前的专利文献中始终没有条码技术的记录，也没有投入实际应用的先例。NormWoodland和BemardSilver的想法是利用Kermode和YOung的垂直的“条”和“空”，并使之弯曲成环状，非常象射箭的靶子。这样扫描器通过扫描图形的中心，能够对条码符号解码，不管条码符号方向的朝向。

在利用这项专利技术对其进行不断改进的过程中，一位科幻小说作家Isaac-Azimov在他的“裸露的太阳”一书中讲述了使用信息编码的新方法实现自动识别的事例。那时人们觉得此书中的条码符号看上去象是一个方格子的棋盘，但是今天的条码专业人士马上会意识到这是一个二维矩阵条码符号。虽然此条码符号没有方向、定位和定时，但很显然它表示的是高信息密度的数字编码。

直到1970年IterfaceMechanisms公司开发出“二维码”之后,才有了价格适于销售的二维矩阵条码的打印和识读设备。那时二维矩阵条码用于报社排版过程的自动化。二维矩阵条码印在纸带上,由今天的一维CCD扫描器扫描识读。CCD发出的光照在纸带上,每个光电池对准纸带的不同区域。每个光电池根据纸带上印刷条码与否输出不同的图案，组合产生一个高密度信息图案。用这种方法可在相同大小的空间打印上一个单一的字符，作为早期Kermode码之中的一个单一的条。定时信息也包括在内,所以整个过程是合理的。当第一个系统进入市场后，包括打印和识读设备在内的全套设备大约要5000美元。

此后不久，随着LED(发光二极管)、微处理器和激光二极管的不断发展,迎来了新的标识符号(象征学)和其应用的大爆炸，人们称之为“条码工业”。今天很少能找到没有直接接触过即快又准的条码技术的公司或个人。由于在这一领域的技术进步与发展非常迅速，并且每天都有越来越多的应用领域被开发，用不了多久条码就会象灯泡和半导体收音机一样普及，将会使我们每一个人的生活都变得更加轻松和方便。

根据实现原理，二维中山条形码通常分为层排式二维条码（又称堆积式二维条码或行排式二维条码）、矩阵式二维条码（又称棋盘式二维条码）和邮政码三大类。

1．行排式二维条码

行排式二维条码其编码原理是建立在一维条码基础之上，按需要堆积成二行或多行。它在编码设计、校验原理、识读方式等方面继承了一维条码的一些特点，识读设备与条码印刷与一维条码技术兼容。但由于行数的增加，需要对行进行判定、其译码算法与软件也不完全相同于一维条码。有代表性的行排式二维条码有Code49、Code16K、PDF417等。其中的Code49、PDF417、Code16K等都是层排式二维条码。层排式二维条码可通过线性扫描器逐层实现译码，也可通过照相和图像处理进行译码。

2．矩阵式二维条码

矩阵式二维条码是在一个矩形空间通过黑、白像素在矩阵中的不同分布进行编码。在矩阵相应元素位置上，用点（方点、圆点或其他形状）的出现表示二进制“1”，点的不出现表示二进制的“0”，点的排列组合确定了矩阵式二维条码所代表的意义。矩阵式二维条码是建立在计算机图像处理技术、组合编码原理等基础上的一种新型图形符号自动识读处理码制。QRCode、DataMatrix、MaxiCode、CodeOne、矽感CM码（CompactMatrix）、龙贝码等都是矩阵式二维条码。绝大多数矩阵式二维条码必须采用照相方法识读。

3．邮政码

邮政码相对应用较为专门，它是通过对不同长度的条进行编码，主要用于邮件编码，如：Postnet、BP04State。

为了提高编码效率以及编码的信息量，本文采用了新的编码机制，即对于不同的信息类型采用不同的编码模式，编码原则如下：

①较长的数字字符串，采用数字编码方式实现。

②以字节表示的文件，如存储的图像信息，可以采用字节编码方式。

③文本信息采用文本编码模式，并且在文本模式下，根据各个文本字符使用的频率，将文本分为四个类型：大写字母型、小写字母、标点符号型和混合型，各个类型对应着文本模式下的一个子模式，在对文本信息进行编码时根据需要在各个子模式之间进行转换。

其中数字编码模式可以将约3个数字位用一个码词表示，编码效率比较高；字节编码模式通过基256到基900的转换，将字节序列转换成码词序列；文本编码模式将两个字以30为基数组合成一个码词，节省编码空间。