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条形码是怎样发明出来的 你知道么?
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条形码是怎样发明出来的 你知道么?

  • Categories:常见问题
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  • Time of issue:2020-07-21 10:29
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条形码是怎样发明出来的 你知道么?

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  条形码是怎样发明出来的 你知道么?条形码早已渗透到生产供应链的每个环节,从生产到运输和追踪再到分配,每个环节都因为条形码的存在而变得更加简单快捷。2013年,根据GS1(管理和分发条形码的组织)的数据每天全球条形码平均扫描量超过五亿。

  条形码发展的前世历程

  想象一下没有条形码的百货超市是什么样的:超市经营者需要花大量成本记录下每种商品的名称与售价,超市需要定期对货存数量进行清点和记录,售货员需要一个一个记录下卖出的商品。早在19世纪初到20世纪末,从事产品生产和供应,特别是大型超市这一行业的商人们就意识到了这一点:随着人们消费水平提高,产品供需求量和产品种类的逐渐增加,他们需要一种效率更高更快捷的生产供应体系。1932年一个叫Wallace Flint的哈佛商学院的学生在他的硕士论文中提出可以将穿孔卡片(punchcard)运用到大型超市。

  

 

  结账系统中。这个系统是这样运行的:顾客在进入超市的时候会拿到这样一个穿孔卡片,其实也就是相当于一个菜单,顾客选取想要购买的东西,然后在穿孔卡片上打出与商品所对应的孔,在结账的时候把卡片给售货员,售货员将其插入一个能够读取穿孔卡片的机器,然后与之所对应的产品会从仓库当中被运出来。想法十分美好,然而当时能够读取穿孔卡片的机器造价十分昂贵,并且块头非常大,十分笨拙,这种方法在当时并没有被采取。

  之后就到了现代条形码的起源。1949年一个Philadelphia’s Drexel Institute of Technology的毕业生Bernard Silver偶然间听到了一个餐饮连锁店的老板与他们院长的谈话:他希望院长能够帮助他研究开发出来能够在结账时自动记录商品信息的系统,然后被院长残忍拒绝。Silver之后与他的朋友Norman Joseph Woodland提起这个事,两个人觉得这个可以搞一搞,便开始了研究。在摩斯电码的启发下,两人开发出了一种从任何方向都可以被扫描的bullseye codebullseye code并获得了专利。

  然而问题是,code是有了,但是他们并没有真正可以扫描和记录其中信息的机器。

  

 

  1951年Woodland加入了IBM,在这之后他和Silver两人也在一直研究可以扫码的机器,然而与之前同样的问题却一直存在:机器过于笨重和昂贵,这导致他们的研究一直不能被放入实际应用中。(一直到Silver死这项技术也没有被应用)

  直到一二十年之后,另一项技术的出现使扫描成为可能:激光。扫描器终于被发明出来并投入使用。1971年,为了统一扫码界(在这期间有很多种码被发明出来并应用在不同地方),IBM发布了一直沿用到现在的商品统一代码UPC(Universal Product Code)并努力推广使其真正被广泛使用。

  1974年6月26日是扫码界历史性的一天。

  这天早上八点零一分,位于俄亥俄州特洛伊城(Troy,Ohio)的Marsh Supermarket卖出了历史上第一个带UPC的商品 — 十包装的箭牌口香糖。Silver,Woodland和无数人近半个世纪的努力终于在这一刻成为了现实。然而当时仍然有很多人对此表示怀疑:有的人认为这可以被用来监控消费者,有的电视台甚至报道这是一场公司对消费者的阴谋,由于人们对条形码的不了解和怀疑使条形码刚开始的拓展十分缓慢,甚至在两年后1976年,BusinessWeek还写出了“The Supermarket Scanner that Failed”这样标题的报道。

  尽管这样,条形码所能带来的人力上的减少,程序上的极大便利和成本的降低使越来越多的大型连锁超市开始采用这一技术。

  到1980年,每年8000家商店将条形码投入使用。

  1991年,几乎所有商店的所有商品都标有条形码。

  1992年,Woodland和比尔盖茨在白宫接受布什总统为他们对科技领域贡献的表彰(Woodland对科技领域的贡献不仅仅在条形码上)。

  

 

  上图就是标准的UPC12位条形码。以这个条形码为例,前六位129002是生产公司的编号(Manufacturer Identification Number)后五位是该公司产品的编号(Item Numebr),最后一位是验证数字(Check Number)。前六位公司编号通过统一编码委员会(Uniform Code Council)分发给生产公司,公司内部再对其产品进行编号和附加信息,每一种产品对应了一种编号。验证数字的存在保证产品在结账的时候不会出差错,其工作原理是这样的:

  将奇数位的数字加起来,上图中就是1+9+0+7+2+4=23 将这个数乘3, 23*3=69 将偶数位数字加起来,上图中为2+0+2+0+0=4 将这个数与第二步中得到的数加起来,4+69=73 找到能使这个数(73)变成10的倍数的数,在这里也就是7(73+7=80),7就是这个条形码的验证数字

  在结账过程中,扫描仪会对扫到的条形码进行计算得到一个数,如果与验证数字不一样,售货员通常就要重新扫描或者手动输入条形码下的数字。所有产品的信息和定价是被储存在超市的中心电脑中,当扫描仪扫到了一个正确的条形码之后会将这个码发送到中心电脑,然后中心电脑会将产品的定价发回结账处,整个过程只需要售货员进行对商品的扫描。但同时这也意味着超市可以任意对产品定价进行修改,从而欺骗消费者获得更高利润。

  在上面也提到了售货员可以手动输入12位数字进行结账,也就是说,上图中的12位数字被编码到了那些条形码里:上图中黑白相间有粗有细的竖线其实对应了一个一个的数字。观察上图中最细的黑色竖线,这就是一个单位宽(one unit wide),不同宽度的竖线就是几个单位宽的组合,与空白竖线(和黑色竖线原理相同)结合就能编码0–9这些数字:

  0:3–2–1–1 (白线-黑线-白线-黑线)

  1:2–2–2–1

  2:2–1–2–2

  3:1–4–1–1

  4:1–1–3–2

  5:1–2–3–1

  6:1–1–1–4

  7:1–3–1–2

  8:1–2–1–3

  9:3–1–1–2

  观察上图从2向上嵌入条形码处开始,2是2–1–2–2,两个单位的白线,一个单位的黑线两个单位的白线,两个单位的黑线;9是3–1–1–2,三个单位的白线,一个单位的黑线,一个单位的白线,两个单位的黑线,以此类推到倒数第二位4,1–1–3–2。开头和结尾的数字(1和7)又有特殊的编码。

  条形码技术被发明和应用的历史其实也揭示了科学进步的本质,也就是现有技术的组合与再创造。许多发明的实现是在多个领域更加成熟的基础下才能得以实现。比如条形码技术,Woodland1951年就拿到了bullseye code的专利,然而直到一二十年后激光技术的出现才使得扫码的技术被实现;同样的,Woodland的发明也是在了解了摩斯电码的基础上才能开发出来,这样的例子在科学发展的历史中数不胜数。

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