條形碼是怎麼被髮明的？其工作原理是什麼？

在我們的日常生活中，使用到條形碼的場景很多，那麼條形碼是怎麼被髮明出來的呢？它的工作原理又是什麼？

條形碼簡介

條形碼是將寬度不等的多個黑條和空白，按照一定的編碼規則排列，用以表達一組資訊的圖形識別符號。

條形碼可以標出物品的生產國、製造廠家、商品名稱、生產日期、圖書分類號、郵件起止地點、類別、日期等許多資訊，因而在商品流通、圖書管理、郵政管理、銀行系統等許多領域都得到廣泛的應用。

條形碼自動識別系統

由

條形碼標籤、條形碼生成裝置、條形碼識讀器和計算機組成。

最早的“條形碼”

早在20世紀40年代，美國喬·伍德蘭德（Joe Wood Land）和伯尼·西爾沃（Berny Silver）兩位工程師就開始研究用程式碼表示食品專案及相應的自動識別裝置，並於1949年獲得了美國專利。因圖案很像微型射箭靶，所以被叫做“公牛眼”程式碼，它由一系列不同寬度的同心圓組成，不同的寬度對應不同的數字資訊，由這些組成的數字資訊對應不同的商品，其程式碼與後來的條形碼原理上很相近，因此被認為是最早的“條形碼”。（遺憾的是當時的工藝和商品經濟還沒有能力印製出這種程式碼，其得到實際應用和發展還是在70年代左右）

“公牛眼”程式碼

條形碼的發展

1959年，以吉拉德·費伊塞爾（Girard Fessel）為代表的幾名發明家，提請了一項專利，描述了0-9中每個數字可由七段平行條組成。這一構想促進了後來條形碼的產生與發展。

不久，E·F·布寧克（E·F·B rinker）申請了另一項專利，該專利是將條碼標識用在有軌電車上。

用於跟蹤車廂的條形碼

儲存資訊的載體是發明出來了，可怎麼把資訊識別並傳輸到系統裡呢？

60年代時西爾沃尼亞（Sylvania）發明了一個能識別有軌電車上條碼標識的系統，他的系統真正的創新之處在於最終使用了

能夠讀取條形碼

的鐳射束（現在我們在雜貨店、百貨公司和其他商店中使用的手持式掃描器使用的正是這種技術）。

迫切希望降低人力成本的商人自然不會放過這個機會，將條形碼應用在零售業勢在必行。1966年，克羅格（Kroger）公司就已經率先嚐試將公牛眼程式碼應用在商品上。

帶“公牛眼”程式碼的商品

現代條形碼

要想條碼在零售業真正實現大範圍使用，還有一個問題需要解決，行業內必須建立一個統一的條碼標準，不然你用一種碼，我用一種碼，那商品界還不亂了碼。

1973年，IBM工程師喬治·勞雷爾帶領團隊在伍德蘭的幫助下研發出矩形條形碼UPC（全稱Universal Product Code—通用產品程式碼，由12個數字組成）。這個時候的條形碼，就已經是我們如今熟悉的矩形了。

條形碼工作原理

條碼符號是由反射率不同的“條”（即黑色條紋）、“空”（即空白部分）按照一定的編碼規則組合起來的一種資訊符號。由於條碼符號中“條”、“空”對光線具有不同的反射率，從而使條碼掃描器接受到強弱不同的反射光訊號，相應地產生電位高低不同的電脈衝。

根據碼制所對應的編碼規則，譯碼器便可將

“數字訊號”識讀譯成數字、字元資訊

。

小知識

1974年，第一包帶有統一程式碼UPC的箭牌口香糖在美國俄亥俄州的一家超市賣出，高效時代正式到來。

伍德蘭德在設計程式碼時，它的形狀不是矩形，而是同心圓，是因為他認為同心圓的設計比矩形更實用，能接受任意方向的掃描。然而，在“公牛眼”程式碼的實際應用中，人們發現這種碼不僅印製困難，而且一經破壞便不能識別。而矩形條形碼則擁有容錯區，條碼邊緣磨損也不會影響到中心資訊，所以現代應用的基本都是矩形條碼了。