趣味條形碼：一物一碼，物聯網怎能少了它？

相信大家對條形碼（barcode）已非常熟悉，超市貨架上的貨品、書店的圖書、化妝品、包裝箱等，生活中處處都可見其身影。條形碼被用於標出商品的生產國、製造商、產品名稱、生產日期等信息，也是目前應用範圍較廣的識別方式之一。看似簡單的黑/白條組合，背後卻藏匿著大量的關鍵信息。然而，關於條形碼的身世你又了解多少呢？

第一個條形碼

筒子們，你們可知最早被打上條形碼的商品是箭牌口香糖？但條形碼技術卻出現在二十世紀20年代，誕生於Westinghouse（威斯汀豪斯）的實驗室里，由一位名叫John Kermode（約翰·科芒德）的發明家創造而出，起初他只想對郵政單據實現自動分檢，在信封上做條碼標記，條碼中的信息則是收信人的地址。

其實，Kermode最初的設計方案（模塊比較法）非常簡單：一個「條」表示數字「1」，二個「條」表示數字「2」，以此類推。這之後，他又發明了條碼識讀設備，由一個掃描器（能夠發射光並接收反射光），一個測定反射信號條和空的方法，「空」反射回來的是強信號，「條」反射回來的是弱信號，即邊緣定位線圈，和使用測定結果的方法--解碼器。

條形碼的發展歷程

1970年，美國超級市場委員會制定出通用商品代碼「UPC碼」，並首先在雜貨零售業中試用，為後期條形碼的統一和廣泛採用奠定了基礎；到了1971年，布萊西公司研製出布萊西碼和相應的自動識別系統用作庫存驗算，這是條形碼技術第一次在倉庫管理系統中得到實際應用。

1972年，蒙那奇·馬金等人研製出庫德巴碼，美國條形碼技術也進入了全新的發展階段；1973年，美國統一編碼協會建立了UPC條形碼系統，將該碼制標準化。同年，食品雜貨業將UPC碼作為食品行業的通用標準碼制，為條形碼技術在商業流通銷售領域裡的廣泛應用，起到了積極的推動作用。

到了1974年，第一台通用的UPC條形碼系統被裝設在美國俄亥俄州的一間超市裡，第一個通過的商品是一條十包裝的黃箭口香糖。如今，條形碼和自動識別系統和數據採集技術依然在全球範圍內，發揮著至關重要的作用。

條形碼的識別與掃描原理

看到這裡，或許各位會說這樣簡單到不能再簡單的黑白條形碼，是如何攜帶生產國、製造商、品名、生產日期等物品信息的？其工作原理又是什麼？其識別原理如下圖所示。

物體的顏色是由其反射光的類型決定的，白色物體能反射各種波長的可見光，黑色物體則吸收各種波長的可見光。因此，當條形碼掃描器光源發出的光經光闌及凸透鏡1後，照射到黑白相間的條形碼上時，反射光經凸透鏡2聚焦後，照射到光電轉換器上，於是光電轉換器接收到與白條和黑條相應的強弱不同的反射光信號，並轉換成相應的電信號輸出到放大整形電路，整形電路把模擬信號轉化成數字電信號，再經解碼介面電路譯成數字字元信息。

至於條形碼的掃描原理，掃描器利用自身光源照射條形碼，再利用光電轉換器接受反射的光線，將反射光線的明暗轉換成數字信號。因此，不論是採取何種規則印製的條形碼，都由靜區（空白區）、起始字元、數據字元與終止字元組成。有些條碼在數據字元與終止字元之間還有校驗字元。

條形碼分類

其實，條形碼也分一維條形碼、二維條形碼以及三維條形碼。當中，一維條形碼只是在一個方向（一般是水平方向） 表達相關的信息，其在垂直方向則不表達任何信息。一維條形碼通常具有校驗功能以防止錯讀，不足的是其數據容量較小，且條形碼一旦遭到污損將被拒讀。

在水平和垂直方向的二維空間存儲信息的條形碼稱為二維條形碼，其彌補了一維條碼的不足，優點在於信息密度高、容量大，不僅能防止錯誤還能糾正錯誤，即使條形碼部分損壞也能將正確的信息還原出來適用於多種閱讀設備進行閱讀。

還有一種三維條形碼，其由24種顏色組成，能承載0.6MB到1.8MB容量的信息，足夠放下一首MP3或者一段小視頻。此外，還可通過在三維條碼加人色彩或灰度來提高存儲信息量，增加單位面積信息存儲密度。

一物一碼的IoT世界

『一物一碼』是物聯網的基礎，每一件商品都有自己獨立的編碼便於識別。因此，條形碼掃描技術的誕生令所有零售商受益匪淺，其帶來的最大優勢就是提高了效率，幫助他們擴大經營規模。此外，條形碼掃描技術也為購物者帶來更多便利，因為收銀員只需要掃描條形碼就可立即確認價格。另一方面，於倉儲管理而言，條形碼掃描技術為其提供了實時庫存信息以及產品供需的真實信息，讓庫存管理全面自動化。

未來，隨著聯網設備越來越多，物聯網還將繼續壯大，而物聯網的基本理念就是通過信息感測設備，按照約定的協議，把任何物品與互聯網連接起來，進行信息交換和通訊，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理。

當中，感知層是整個物聯網體系架構中涉及面最廣、應用最多的部分，而條形碼在整個物聯網架構中屬於感知層。集成了多種技術優勢的條碼管理系統已從傳統的零售、物流領域向身份論證、電子商務、食品安全、物品追蹤、數據防偽等諸多領域邁進。龐大的應用市場，也帶動了與條碼相關的掃描、印刷、識別等上下游產業鏈。