Современные информационные технологии /1.Компьютерная  инженерия.

Дьяков А.И., к.т.н. Дьяков И.А.

ПЛИ «ТГТУ», ФГБОУ ВПО «ТГТУ», Россия

Способ представления данных в линейных штриховых кодах

Линейный штрих-код широко распространен в системах контроля доступа и торговой сети. Штрих-код наносится способом печати на пластиковые карты и упаковки товаров. Основное назначение штрих-кода это идентификация клиента или продукта. Простота формирования кода, печати и отлаженные алгоритмы распознавания обусловили длительные период времени применения. Способы представления информации в виде штрих-кода подчиняются международным стандартам. Ряд стандартов EAN-8 (сокращённый, кодируется 8 цифр), EAN-13 (полный, кодируется 13 цифр), EAN-128 (кодируется любое количество букв и цифр, объединенных в регламентированные группы) определяют геометрические характеристики, алфавит, систему кодирования. Для работы со штрих-кодами важно знать основные принципы представления данных.

Алфавит. В качестве алфавита для штрих-кода (EAN-8, EAN-13) используются цифры от 0 до 9, а для штрих-кода EAN-128 – 10 цифр и буквы латинского алфавита. В зависимости от длинны кода, может быть записано 8, 13 или 128 символов. Цифровое обозначение чаще всего разделено на несколько групп, которые образуют целое число соответствующее номеру товара, предприятия, обозначению страны и т.д. Смысловой нагрузки код товара не несёт. Один и тот же код на различных предприятиях может означать различные товары, а увеличение закодированного числа происходит по мере выпуска нового товара. Однако, приняты некоторые соглашения о группах значений. Например, в EAN-13, первые три цифры штрих-кода называют «префиксом», а обозначает он код страны производителя товара. Далее может следовать 6 цифр кода предприятия изготовителя, затем 3 цифры кода товара и последняя13 цифра - контрольное число. Соотношение количества цифр предприятие/товар может быть не только 6/3, но и 5/4, или 7/2.

Кодировка цифр. Структурно код разделён на две части – левую и правую (рис.1). В обеих частях расположено по 6 цифр. В начале, середине и конце кода расположены шаблоны, содержащие штрихи единичной длины L. Они необходимы для определения сканером линейных размеров битов информации. Крайние шаблоны кодируются тремя штрихами единичной длины, состоящими из двух тёмных полос и одной светлой. Средний шаблон состоит из пяти полос – трёх светлых и одной тёмной. Если принять, что логическая единица кодируется тёмной полосой, а логический ноль – светлой, то каждая цифра имеет свой собственный код. Разработчиками принято представлять каждую цифру 7-ю битами, кроме ограничивающих шаблонов. Каждый бит соответствует цвету штриха. Например, крайние шаблоны могут быть представлены как двоичное число 101, а средний - 01010.

Рис. 1. Представление информации штриховым кодом

Цифры в правой части кодируются инверсным кодом. Например, в соответствии с требованиями разработчиков, цифра «1» в левой части кодируется двумя светлыми полосами, двумя тёмными, двумя светлыми и одной тёмной. Мы можем поставить в соответствие двоичный код 0011001. А в правой части значение кода инвертировано – 1100110 (рис.1)

Зная линейные размеры единичного штриха и количество возможных полос, легко получить код цифры.

Благодаря симметричному расположению шаблонов и инверсному представлению данных в правой половине относительно левой, чтение штрих-кода возможно при любом его положении. Важно только, чтобы луч сканера пробежал по всей длине штрих-кода.

В технических системах (сканерах) штрих-код сканируется постоянно и применяется несколько разнонаправленных лучей. Решение о действительном прочтении кода принимается после того, как одна и та же информация была получена несколько раз подряд. Количество подтверждений задаётся настройками сканера. Средняя скорость работы сканера составляет 100 считываний в секунду. Время между сканированием различных кодов значительно превышает скорость сканирования, что ещё больше повышает надёжность применения штрих-кода.

Литература

1. European Article Number, http://ru.wikipedia.org/wiki/EAN-13

2. Сайт компании "ШТРИХ-М", http://www.shtrih-m.ru