在当今日常生活生产中一般谈到自动识别技术时就会联想条形码自动识别技术,因为条形码在当今自动识别技术中占有重要的地位。自动识别技术的形成过程是与条形码的发明、使用和发展分不开的。

什么是条形码呢？条形码是由一组规则排列的条和空、相应的数字组成,这种用条、空组成的数据编码可以供机器识读,而且很容易译成二进制数和十进制数。这些条和空可以有各种不同的组合方法,构成不同的图形符号,即各种符号体系,也称码制,适用于不同的应用场合。目前使用频率最高的几种条形码码制是EAN、UPC、39码,交插25码和EAN128码,其中UPC条形码主要用于北美地区,EAN条形码是国际通用符号体系,它们是一种定长、无含义的条形码,主要用于商品标识。EAN128条形码是由国际物品编码协会(EANlnternational)和美国统一代码委员会(UCC)联合开发、共同采用的一种特定的条形码符号。它是一种连续型、非定长有含义的高密度代码,用以表示生产日期、批号、数量、规格、保质期、收货地等更多的商品信息。

另有一些码制主要是适应特殊需要的应用方面,如库德巴码用于血库、图书馆、包裹等的跟踪管理、25码用于包装、运输和国际航空系统为机票进行顺序编号,还有类似39码的93码,它密度更高些,可代替39码。上述这些条形码都是一维条形码。由于条形码应用领域的持续拓展,对一定面积上的条形码信息密度和信息量提出了更高的要求。为了更好地满足这种需求,一种新的条形码编码形式——二维条形码2Barcode便应运而生了。

从结构上讲,二维条形码分为两类,其中一类是由矩阵代码和点代码组成,其数据是以二维空间的形态编码的,另一类是包含重叠的或多行条形码符号,其数据以成串的数据行显示。重叠的符号标记法有QR码、CODE49、CODEl6K、PDF417等。PDF417二维条形码是便携式数据文件(PortabledatafI7e)的缩写,417则与多宽度代码有关,用来对字符编码。PDF417是由SymboITechnologiesInc,设计和推出的。重叠代码中包含了行与行尾标识符以及扫描软件,就可以从标签的不同部分获得数据,只要所有的行都被扫到就可以组合成一个完整的数据输入,所以这种码的数据可靠性很好,对PDF417二维南宁条形码而言,标签上污损或毁掉的部分高达50％时,仍可以读取全部数据内容。

二维南宁条形码的码词很多，而且对于相同的信息根据不同的编码模式所得到的码词是不一样的，所以不能像一维条码一样将所表示的信息与码词对应起来然后存在数组中。对于文本信息，编码采用文本模式，表示的信息包括所有的ASCII码字符以及汉字字符等。将文本信息转换成码词时需要一个中间过程，即将文本信息转换成文本模式下的对应值——文本码，然后将相邻的文本码以30作为基数两两结合起来，最后得到编码的码词。在此过程中还涉及模式转换的问题，因此将文本信息及其对应的文本码保存在Access数据库的一个数据表中，将文本信息转换成文本码的过程就变成了查询数据库的过程。本文采用VC++语言编程及ODBC接口方式对数据库进行访问。

首先截取待查询的文本字符串中第一个字符，并将文本模式设为大写字母子模式，接着判断存放文本码信息的数据库是否已经打开；查询的SQL语句含义是从数据表中的第一行开始依次向下查找该字符，直到找到该字符为止，并记录下该行value字段的值。这个值就是字符的文本码。在记录文本码的同时还要判断是在数据表的哪一列找到该字符的。如果是在当前的子模式中找到的，则不需要进行模式切换，否则要先进行模式切换，并将模式切换码包括到表示该字符串的文本码集合作为一个文本码进行处理。

说出来你也许会不信，但是如果没有条形码，整个美国的经济都无法正常运行。这些黑白南宁条形码不但能让机场弄丢你的行李，能对UPS和联邦快递的所有包裹基进行跟踪，而且还能在美国邮政管理局(UnitedStatesPostalService,简称USPS)里对各种信件进行分类。它们既可以用在装配线、托盘和箱子上，也可以用在护照和医院的病号服上。研究人员甚至会将这些小小的条码放在蜜蜂上，以观察它们的交配习惯。

条形码的历史最早可以追溯到1948年，当时这项技术的发明者伯纳德苏沃(BernardSilver)还只是德瑞索大学的一个研究生，他偶然听说当地的一个食品店老板为了加快结账速度，正在研究一种能自动读取产品信息的方法。于是，苏沃开始与自己的朋友诺曼约瑟夫伍德蓝德（NormanJosephWoodland）一起研究这个解决方案。他们首先想到了可以利用油墨在紫外光下发光的特性来识别产品，但油墨的不稳定性和高昂的成本成为了摆在他们面前的一个难题。后来经过反复的试验和思考，他们于1949年申请了用于食品自动识别领域的环形条形码专利。

与现在的条形码不同，当时的条形码不是由线条构成，而是一组同心圆，通过照片扫描器读取。它形如箭靶，美国人称其为公牛眼。遗憾的是以美国当时的工艺和经济水平，他们还没有能力印制出这种编码。随后，伍德蓝德加入了IBM公司，并把自己的专利卖给了IBM。1962年，Philco以一个比较合理的价格从IBM公司手中买走了这项专利，并将其卖给了RCA。我们目前所知的第一个商用条形码出现于1966年，但人们很快就意识到应该为其制定出一个行业标准。

1966年，美国国家食物连锁协会（NationalAssociationofFoodChains(NAFC))要求制造商研制一种能够加快货物验收速度的设备，于是，RCA于1967年在辛辛那提的克罗格商店安装了第一个条形码扫描系统。这些条形码并不是直接预印在产品包装上的，而是由店员粘贴上去的。1970年夏天，应国家食物连锁协会要求，Logicon公司开发出了食品工业统一码（UGPIC）。随后，美国统一编码协会在1973年建立了UPC码系统，并且实现了该码制的标准化。

UPC码首先在杂货零售业中试用，1974年6月25日，俄亥俄州的Marsh超级市场安装了由NCR（NationalCashRegister，IBM公司的前身）制造的第一台UPC扫描器。在使用UPC条码的27种商品中，第一个被收银员SharonBuchanan扫描的是标价69美分的十片装箭牌口香糖。在1978年，美国只有不到1%的杂货店拥有扫描系统；到了1981年中期，这一数字上升了到了10%，1984年是33%，而现在，这拥有扫描器的杂货店比例已经达到了90%以上。

美国铁路协会于上世纪五十年代晚期实现了对自动识别技术的第一次工业化应用。1967年，该协会开始采用一种光学条形码作为汽车标签，并于当年十月安装了一台扫描器。7年后，美国有95%的船队都采用了这种标签，但由于某些原因，该系统无法保持正常工作，并在70年代末被淘汰了。条形码真正的第一次工业化应用出现在1981年，美国国防部在所有卖给美国军方的产品上都使用了Code39条形码。但我们不可否认的是，正是零售业的成功应用才促进了条形码技术早期的发展。

EAN-13是一种被广泛应用于零售品销售的条形码。它拥有13个字符，前2个或者3个是国家代码，它主要是表明了制造商是在哪个国家注册的（而不是产品的生产国），随后国家代码之后的是9或10位数字（取决于国家代码的长度）和一个单一的数字校验码。此外，人们还可以根据需要添加一个2位数或5位数的补充条码。美国统一编码委员会（美国零售编码的发布组织）宣布从2005年1月开始，美国的所有零售扫描系统都必须有能力对EAN-13和标准的UPC-A编码进行识别，这意味着所有向美国和加拿大出口产品的制造商都不必须再为自己的产品制作两个商标了。

目前，全球每天大约要扫描80亿次条形码。而普华永道公司的一项研究报告表明，条形码每年仅在超市和大众零售领域就能为客户、零售商和制造商节约300亿美元的成本。令人感到遗憾的是，苏沃并没有亲眼看到条形码的商业化应用，他在自己38岁的时候（1962年）英年早逝。而诺曼约瑟夫伍德蓝德则在1992年被当时的美国总统布什授予了国家科技奖章。

伴随着中国物联网的快速发展，物联网已经渗透到了各行各业，在工业上的应用也十分广泛。与因特网不同的是，物联网通过感知层将物理世界与信息世界联系起来，感知层的数据采集是物联网应用层进行可靠精确数据挖掘的技术基础。在物联网感知层中，数据采集技术最为关键，目前常用的数据采集方法有条形码、二维码、RFID等。文章对这三种关键的物联网数据采集方法的特点进行了比较。

条形码的采集方式原理

我们在超市买东西的时候可以看到，在我们的生活中应用是非常普遍的，条形码是由黑白之间的条纹构成的图案，其中黑色的部分称为条白色的称为空，条和空分别用来代表0或1，所以不同粗细条纹之间的相互组合，代表不同的编码信息。利用二进位的编码，可以代表数字、文字和符号信息。

条形码需要使用条形码扫描仪进行识别，即扫描枪。条形码中条和空对相同的光的反射率不同，各自的反射强度也不同。条形码扫描枪利用这个原理，通过对光的传感器进行不同的印刷区分辨，也可以使用不同的条形码进行不同的印刷区分辨，也可以使用不同的印刷标签进行不同的印刷专用。

二维码的采集方式原理

二维码可以看作是条形码的升级版。条形码是一维的，只有横向记录信息，纵向不记录信息，纵向缩短，记录的信息不受影响。二维码是二维的，两个方向都记录信息。

二维码也利用二进制来表示信息。二维码是将信息翻译成黑白小块，构成大块。与仅在一个维度上携带信息的条形码相比，二维码在两个维度上携带信息，形成了这个块状。在二维码代码中，白色小块表示0，黑色小块表示1。用二进制代码表示数字、字母、符号和汉字信息。所有二维码的角度都有三个相同的块，用于扫描定位，无论是正着扫描、倒着扫描还是斜着扫描，结果都一样。

RFID的采集方式原理

RFID不同于条形码和二维码，可以看成是印在纸上的图案，用黑白条或者图案上的黑白格子编码，没有芯片。RFID是一种电子标签，信息存储在芯片中，芯片可以读写。使用的打印机也是专用打印机，可以在芯片上写信息。

RFID系统的工作原理:将RFID读写器或PDA手持机要发送的信息编码加载到一定频率的载波信号上，通过天线发出，进入阅读器工作区域的电子标签接收脉冲信号。您可以在射频识别标签中读取或写入信息。标签可以写信息，这是RFID技术的一大优势。打印后，条形码和二维码只能读取，信息不能再次写入。

RFID电子标签:由芯片和内置天线组成。一定格式的电子数据存储在芯片中，是待识别物体的识别信息，是RFID系统的真实数据载体。内置天线用于与射频天线通信。

RFID产品有三种:无源RFID产品、有源RFID产品和半有源RFID产品。无源RFID产品没有电池，有源RFID产品和半有源RFID产品有电池。半主动式RFID产品电池电量低，不与阅读器通信时依靠自身电池能量维持待激活状态。