条形码类型和标准指南:一维、二维条码符号

(119) 2024-05-09 08:01:01

条形码标签是跨组织和整个供应链跟踪资产和库存的有用工具,但哪种类型的条形码最适合您的需求?存在多种条形码符号系统,其中一些比其他符号更适合不同类型的应用。此外,一些行业制定了旨在规范资产和实物库存标签的标准,以便建立全行业一致性的通用做法,从而更容易将资产和数据转移到其他组织。

理解所有这些信息并非易事。我们整理了这份综合指南,以帮助您了解各种条形码类型以及适用于各行各业条形码标签的标准和不同格式。

使用以下链接跳转到特定部分:

  • ​条形码的主要类型
  • 条形码有多少种?
  • 什么是标准条形码格式?
  • 纯数字条形码符号系统
  • 字母数字条形码符号系统
  • 二维条码符号系统
  • 条形码标准和规范

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条形码的主要类型

许多不同的条形码符号可以分为几种主要类型之一:

  • ​ 纯数字条形码
  • 字母数字条形码
  • 二维条码

​顾名思义,纯数字条形码是仅由数字组成的条形码。另一方面,字母数字条形码包含数字和字母字符的组合。这两种类型的条形码都被视为一维条形码。二维条形码,通常称为二维条形码,呈正方形或矩形形状,包含许多以独特图案排列的小点。

二维条码的主要优点是它们可以在狭小的空间内容纳更多的数据,即使打印或蚀刻到小尺寸的产品中,它们仍然清晰易读。二维条码用于各种行业,从制造和物流到仓储和医疗保健。QR码只是大多数人遇到的二维条形码的一个例子。

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条形码有多少种?


市场上有大量的扫描仪和条形码打印机,可能有数百种不同的条形码配置可供选择。这些条形码可以根据世界各地各个行业使用的独特需求和特定工作流程进行定制。然而,由于许多条形码用于在位置、组织和系统之间传输物品,因此出现了一些重要的标准化。目前,基于线性数字、线性字母数字和二维设计的常用条形码格式大约有 30 种。这些主要格式中的每一种都已在特定应用程序中得到采用,这些应用程序可以利用其独特的品质。

识别特定条形码的最佳方法是将其与常见条形码格式列表进行比较。例如,美国邮政局使用的Postnet格式具有非常可区分的长线和短线的线性格式,易于识别。此外,二维条形码通常很容易与线性条形码区分开来,因为它使用正方形而不是线条。对于许多其他线性条形码格式,可能很难区分数字条形码和字母数字条形码,因为在某些情况下,打印的外观设计看起来相似,并且字符并不总是打印在条形码下方。

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什么是标准条形码格式?

虽然没有单一的标准化条形码格式,但有一些重要的规范定义了它们的设计和创建方式。条形码标签的大小、容量、线性、材料以及是否需要校验和可能有所不同。标签的大小通常由扫描设备的规格和预期应用决定。在某些情况下,可能需要特定的标签方向来适应扫描硬件或其他过程设备。

条形码的线性度测量可扫描区域的长度,并且是条形码容量的函数,具体取决于特定样式。条形码的容量(即潜在字符组合的数量)基于条形码密度和支持的字符集。条形码密度的一种测量值称为 x 维,对于线性条形码,则称为最窄条的宽度。对于二维标签,x 维度是每个正方形的大小。

校验和是某些条形码格式的标准化部分,用于验证从条码扫描的信息是否正确。在线性配置中,这始终是条形码最右侧的数字(校验码),扫描仪将对处理它的数字执行一系列计算,并将该结果与最后一个数字进行比较。如果计算正确,扫描仪通常会发出哔哔声,以验证扫描是否正确进行。熟悉条形码格式之间的这些异同可以帮助您选择最适合您特定需求的条形码格式。

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纯数字条形码符号系统

纯数字条形码是仅对数字进行编码的一维条形码。“一维条形码通过改变平行线的宽度和间距来系统地表示数据,可以称为线性或一维,”易标签软件解释道。“这些包括一些传统的或最知名的条形码类型,例如UPC和EAN代码类型。大约有十几种不同类型的纯数字条形码符号:

  • ​UPC 码 – 最常用的条形码符号系统之一,由于 UPC 条码在北美零售环境中的广泛使用,可以说是消费者最认可的条形码类型。12 位 UPC 码 (UPC-A) 包含有关制造商身份和产品标识号的基本信息,但可以通过使用 UPC 数据库或 GTIN(官方条形码分配组织)等服务查找 UPC 条码来获取更多信息。每个数字的位置都揭示了这些数字所指的信息类型,这是一个标准化的过程,可以破译并非源自特定公司的UPC码。还有更基本的 UPC-E 变体,仅包含 6 位数字。​
  • EAN 条码 – 与 UPC 条码类似,EAN 码用于识别全球消费品,专为销售点 (POS) 扫描而设计。有趣的是,虽然许多零售点扫描产品 UPC 码,但扫描仪通常会将 UPC 码转换为 13 位 EAN 格式。EAN条形码有几种不同的变体,包括EAN-13,EAN-8,JAN-13,ISBN和ISSN。

  • 工业 25 码(Industrial 2 of 5 codes) – 这些条形码不像其他类型的一维条形码那样常用。工业25码包含两个粗条和三个细条,条之间的间距是固定宽度。工业25码曾经被广泛使用的条形码,可能由于其密度低而变得不那么受欢迎。然而,今天,工业25码仍在一些仓库中使用。
  • 交叉 25 码(Interleaved 2 of 5) – 工业25码的更新和稍微复杂的变体,交叉25码具有相同的基本格式,但条形之间的空格没有固定宽度。因此,条形和空间宽度都用于对交叉25码中的信息进行编码。偶数位置的字符以条形编码,而奇数位置的字符以空格编码。交叉25码可以编码任意偶数个数字字符。
  • 标准 25 码(Standard 2 of 5) – 交叉25码的较旧变体是标准 25 码,它类似于工业 25 码,因为条形之间的间距是固定宽度。曾经用于机票、照片整理和仓库分拣,标准25码今天并不常用。
  • POSTNET – 美国邮政局使用POSTNET码或邮政编码技术对邮政编码和ZIP+4代码进行编码,以帮助有效地定向邮件和标记错误。POSTNET码具有可变长度,范围从32到62个柱线,其高度不同,包括短条和高条以编码信息。每个数字都编码在一组五个条形中。
  • Code 11 – Code 11 由 Intermec 于 1977 年开发,在电信行业中最常用于标签设备。Code 11 是一种对数字 0 到 9 进行编码的高密度符号系统,被视为低安全性符号系统,因为即使是轻微的打印缺陷也可能导致条形图呈现为替代但有效的字符。为了克服这一挑战,通常包括一个或两个复选字符。Code 11 也称为 USD-8。
  • Codabar – 由Pitney-Bowes于1972年开发,Codabar是一种条形码符号系统,也称为USD-4和ABC Codabar。Codabar 能够编码多达 16 个字符以及额外的四个开始/停止字符,经常被美国的血库、照相馆和 FedEx 机票使用。虽然四种可能的开始/停止字符包括 A、B、C 和 D,但主要字符是数字,因此我们将 Codabar 归类为纯数字条形码符号系统。

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字母数字条形码符号系统

  • ​普莱西条码(Plessey code) – 普莱西条码最常用于零售杂货货架标记和图书馆。它起源于欧洲,从中出现了几种变体,包括MSI,Anker和Telxon条形码。MSI Plessey 码继续在美国使用。虽然 Plessey 码有时与纯数字条形码分组,但我们将其包含在字母数字组中,因为它能够编码数字 0 到 9 以及字母 A 到 F。
  • Code 39 – 39码主要用于汽车和国防工业,也可以称为Code 3/9。易标签软件知道这是第一个开发的字母数字条码,它是非零售应用中最常用的条形码。39码的长度可变,但标准版本编码 43 个字符,包括从 A 到 Z 的字母、从 0 到 9 的数字、空格和特殊字符:-.$/+%。您会发现Code 39用于铭牌,库存和工业应用等。
  • LOGMARS – LOGMARS(自动标记和读取符号的物流应用)与code 39 相同,但名称是指美国国防部对此符号系统的应用程序。 LOGMARS 受军用标准 MIL-STD-1189B 监管,该标准概述了密度、棒材高度、比率和人类可读解释线等变量的可接受范围。
  • Code 128 – 128码 在较新的应用程序中经常被选择,因为它具有良好的密度和更广泛的字符集。“Code 128 字符集包括数字 0-9、字母 A-Z(大写和小写)以及所有标准 ASCII 符号和控制代码,”易标签软件解释道。“Code128分为三个子集A,B和C。不同的起始代码指示将使用哪个子集,并且还有用于切换到条形码中间的不同子集的控制字符。Code 128 的标准由 AIM(自动识别制造商)维护。中国所推行的128码是EAN-128码,EAN-128码是根据EAN/UCC-
  • 128码定义标准将资料转变成条码符号,并采用128码逻辑,具有完整性、紧密性、连结性及高可靠度的特性。辨识范围涵盖生产过程中一些补充性质且易变动之资讯,如生产日期、批号、计量等。可应用於货运栈版标签、携带式资料库、连续性资料段、流通配送标签等。
  • Code 93 – Code 39 的更紧凑变体,93码,也称为 USS-93,编码与Code 39 相同的字符,尽管它每个字符使用 9 个条形码元素,而不是Code 39 中使用的 15 个。此外,Code 93 支持完整 ASCII 版本,歧义更少。Code 93 提供可变长度,但每个条形码需要两个校验和。根据易标签的了解,“虽然要求为每个条形码进行两个单独的校验和计算需要更多的资源,但在 93码 中混合使用完整 ASCII 字符的能力比 39码 具有明显的优势。

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二维条码符号系统

二维条形码符号系统(也称为二维条形码)是在水平和垂直平面上存储信息的图形图像。这种设计使二维条码能够编码多达 7,089 个字符,远远超过任何一维条码的编码能力。二维条码提供了在单个代码中存储更多数据的能力,并且由于能够内置冗余或自检机制,因此破译代码时的错误更少,这得益于二维条码更大的信息存储容量。
二维条形码通常与智能手机结合使用。用户只需在配备二维条形码阅读器的手机上使用相机拍摄二维条码,这也使他们更容易通过短信和其他消息服务准确传输。最后,二维条形码更安全,因为存储在二维码中的信息很容易加密。

二维条形码符号有几种类型?

  • QR二维码 – QR码代表“快速响应码”,是最广泛认可的二维条码之一,因为它们广泛用于弥合数字世界和现实世界之间的差距。QR二维码于 1994 年由电装公司于 1994 年首次开发,电装公司是丰田集团公司的一部分。QR 码能够编码多达 2,509 个数字或 1,520 个字母数字字符,并内置三个级别的错误检测。QR 码至少为 21×21 个单元格,但可以以 4×4 个单元格的增量增加大小,最大大小为 105×105 个单元格。您会在从麦片盒到海报、广告甚至博物馆、饮料杯、图书馆书籍等各种商品上找到QR二维码。
  • ​数据矩阵(Data Matrix) – 根据易标签软件了解,数据矩阵条形码“可以从整个 256 字节 ASCII 字符集中编码多达 3,116 个字符。它是一种高密度二维条码,与 PDF417 条码相比,可提供更高的数据密度。数据矩阵条形码配置在方形网格中,条码边缘周围有一个查找器图案,使扫描仪能够识别条形码并读取条形码,而不管条码的方向如何。与其他二维条码一样,数据矩阵条码包含内置的纠错措施,以确保数据的完整性,即使条码被物理损坏。数据矩阵码主要用于美国和欧洲,最常用于航空航天、电子和汽车行业的直接零件打标和激光打标等应用,尽管数据矩阵码也用于物流、文档管理、邮政服务和医疗保健应用。
  • PDF417 – 正如易标签所解释的那样,“PDF417是一种二维条形码(堆叠条码系统),用于各种应用,主要是运输,身份证和库存管理。PDF代表便携式数据文件,由条码技术开发。PDF417或便携式数据文件417使用内置纠错功能来确保更好的可读性。PDF417条形码可以为每个符号编码一到两百个字符,或者每个标签可以编码超过一千字节的数据。PDF417由Symbol Technologies(1989-1992)开发,目前由ISO / IEC维护。PDF417条形码用于物流应用,运输系统,驾驶执照和护照等物品的识别以及文档管理应用。与其他二维条形码相比,PDF417条形码的组成略有不同,可以描述为一组堆叠在一起的线性条形码,因此它们有时被描述为“堆叠线性条码系统”。
  • 阿兹特克(Aztec) – 阿兹特克条码主要用于运输行业,如机票和航空公司登机牌等应用。但是,开源软件对这些代码的支持不如QR二维码广泛,因此它们只能在专有软件系统支持的情况下使用。与QR二维码相比,阿兹特克码需要更少的空间,但可以存储更多的信息,但由于它们没有得到现成软件的广泛支持,它们可能更难阅读和高效生成。然而,值得注意的是,阿兹特克码更适合在智能手机等移动设备上显示,使其成为必须快速扫描的快节奏运输服务的合适选择。

​还有一些其他类型的二维条码,但它们的使用频率不如QR二维码、数据矩阵和 PDF417,它们构成了当今使用的主要二维条码类型。其中一些二维条形码包括MaxiCode,联合包裹服务公司用于简化和自动化包裹分拣的固定长度条形码,还有Code 49,Code 16k,Codablock等。

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条形码标准和规范

有了如此多样的条形码符号和应用,世界各地的公司和组织一直在生成条形码。但是,随着货物在供应链中流动,零件和产品从一家公司流向另一家公司,一致性对于简化信息流是必要的。标准正是为此目的而制定的——一些由行业监管机构制定,另一些则由专注于某些符号系统标准化的实体制定。
AIM(自动识别和移动性)解释说,有几种类型的标准,包括官方标准、临时标准和事实上的标准,但为了标记零件、产品和物品,讨论的中心是由认可的标准机构批准的官方标准,例如下面描述的实体。技术标准概述了事物如何工作的规范,应用程序标准定义了技术的使用方式,而不是它的工作方式。
国际标准化组织 (ISO) 指出,“标准是提供要求、规范、指南或特征的文件,可以一致地用于确保材料、产品、流程和服务适合其目的。下面按字母顺序列出,是一系列标准制定组织,旨在实现与全球供应链中产品的制造、数据收集和共享、传输和质量相关的各个行业的标准化全球化。

  • AIM Global(自动识别和移动协会)——AIM是领先的“国际贸易协会和移动环境中自动识别、数据收集和联网的全球权威”。许多AIM标准通过ANSI进行考虑,然后被推荐成为ISO标准。
  • 美国国家标准协会 (ANSI) – ANSI 是“美国标准和合格评定体系的代言人”,重点关注全球经济、消费者的安全和健康以及环境保护。ANSI参与国家和国际标准活动。
  • 汽车行业行动小组 (AIAG ) – AIAG 汇集了行业志愿者,就各种标准和实践达成共识。这些决定以AIAG出版物的形式发布,使更新和新规范在全行业范围内随时可用。
  • 国防后勤局 – 国防后勤局监督与材料、零件和用品采购、沟通要求、移动和转移材料以及其他简化国防部 (DoD) 后勤系统运营的活动相关的标准的制定。国防后勤标准系统 (DLSS) 以及支持指令和出版物由国防后勤管理标准 (DLMS) 管理。其中大部分信息在国防后勤手册中的出版物中都有概述,而具体标准可以在军事标准/手册中找到。与物品标识和标记相关的标准包括 MIL-STD 129 R(装运和储存的军用标准标记)、MIL-STD-130(美国军事财产的识别标记)、MIL-STD-2073(国防部军用包装标准实践)和 ANSI/AIM BC1(线性和二维条形码符号)。有关物品唯一标识 (IUID) 的更多信息,请访问国防采购和采购政策 (DPAP) 网站。
  • 环境保护署 (EPA) – EPA 发布无数旨在保护环境的标准、法规和最佳实践。其中一组最佳实践与泄漏检测和修复 (LDAR) 相关,侧重于方法 21 要求并描述提高 LDAR 计划有效性的实践。该最佳实践指南“旨在供受监管实体使用,例如炼油厂和化学制造设施,以及合规检查员。此外,EPA 还监督从空气合规性到水合规性以及废物、化学品和清理合规性的众多合规性监控计划,所有这些都可能对跟踪这些部门中使用的资产和材料产生影响。
  • 联邦公路管理局 (FHWA) – 联邦公路管理局制定并监督与交通和公路标志和其他资产标准化相关的众多法规。《统一交通控制设备手册》(MUTCD)概述了对逆反射率和标准标记的要求以及其他要求。
  • 财务会计准则委员会(FASB) – FASB是一个“独立的,私营部门的非营利组织,总部位于康涅狄格州诺沃克,为遵循公认会计原则(GAAP)的公共和私营公司以及非营利组织建立财务会计和报告标准。
  • 政府会计准则委员会 (GASB) – GASB 是一个独立的组织,致力于改善州和地方政府的财务会计和报告标准。虽然 GASB 发布的标准与标记资产没有直接关系,但许多政府实体转向资产跟踪方法,以简化对 GASB 报告要求的合规性。
  • GS1管理零售部门、制造商和供应商使用的条形码标准。GS1实际上在1974年引入了条形码。GS1是一个全球性的非牟利标准组织,拥有超过一百万会员,致力于达成共识,帮助组织交换关键数据。GS1 制定了有关识别、数据采集、共享和使用的一般标准和特定条形码标准,以改善全球协作。
  • 健康产业商业沟通委员会 (HIBCC) – HIBCC 是负责制定医疗保健合作伙伴之间信息交换和沟通标准的实体,以满足全球医疗保健提供者的独特需求。HIBCC是开发唯一设备标识符(HDI)标准的组织,该标准在当今医疗保健行业中得到广泛认可和使用,并且是符合某些FDA法规所必需的。
  • 国际标准化组织 (ISO) – ISO 是世界上最大的自愿性国际标准制定者。ISO 成立于 1947 年,已制定超过 21,000 项标准,涵盖技术和业务的各个方面。ISO标准确保产品安全,可靠和优质。
  • 国际仓储物流协会 (IWLA) – IWLA 代表仓储和物流行业,特别是第三方仓储和物流服务提供商。今天的IWLA是“1997年拥有近80年历史的加拿大仓储和配送服务协会(CAWDS)与美国仓库协会(AWA)合并的结果”。IWLA还维护着一份有用的名单,列出了各种其他行业特定的组织和协会,其中许多组织和协会有助于制定与整个供应链中的项目标记和数据跟踪有关的行业标准。
  • 日本汽车零部件工业协会(JAPIA) – JAPIA通过改进与汽车零部件相关的规格和标准,改进生产技术,提供有关汽车零部件生产的研究和信息,促进合作以及其他活动,促进汽车零部件行业的进步和发展。
  • 日本汽车制造商协会 (JAMA) – JAMA 是一个非营利性行业协会,其成员由日本 14 家汽车制造商组成。曾经是三个独立的实体,2002年JAMA,日本汽车工业联合会(JMIF)和日本汽车工业雇主协会(JAIEA)之间的合并创建了今天的JAMA。JAMA旨在简化和改进日本汽车工业(日本核心工业部门之一)的流程,还在全球范围内处理汽车零部件的制造和运输。该网站提供出版物、新闻和通知,以及一个Active Matrix数据库系统,该系统“允许用户获得生产、出口、注册和其他根据用户在类别、公司和时间段方面的需求量身定制的数据”。
  • 美国物料搬运行业 (MHI) – “MHI 是美国最大的物料搬运、物流和供应链协会。MHI通过计划和活动为会员,他们的客户和整个行业提供教育,网络和解决方案采购。MHI由800多名成员和17个行业团体组成,代表了多个设备和系统解决方案类别的领先供应商。
  • 国家物业管理协会 (NPMA) – 非营利性会员协会,NPMA 是个人财产和固定资产专业人士的领先协会。NPMA汇集了“负责有效和高效地管理其组织的设备,材料和其他可移动和耐用资产的专业人员”。
  • 数据交换组织(ODETTE) – 数据交换组织汇集了“供应链专业人员和技术专家,以制定标准,开发最佳实践并提供支持全球物流管理,电子商务通信和工程数据交换的服务。

条形码行业标准由特定行业和政府团体制定,用于描述某些符号系统将如何在其应用中使用。例如,ISBN是书籍标签的标准。这些协会或组指定如何将数据编码到条形码中,甚至可以实施规范条形码长度的规则。

从本质上讲,条形码行业标准定义了如何在特定应用程序或行业中使用条形码符号系统。以下是条形码行业标准的几个示例以及它们用于哪些行业组:

行业标准 用途 条形码符号系统
UPC-A 或 UPC-E 在美国或加拿大销售的商品 UPC/EAN
国际标准书号 书籍和期刊 EAN-13
SCC-14 运输纸箱 Interleaved 2 of 5 or Code 128
LOGMARS 美国国防部标准 Code 39
ABC Codabar 血库追踪 Codabar

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托盘标签示例(SSCC+附加基本属性信息+附加扩展属性信息)

​由于制定和建立行业标准涉及多种影响,因此保持合规性是跨越全球经济各个方面的组织面临的关键挑战。在许多情况下,条形码和资产跟踪系统可帮助公司遵守与报告和监控相关的严格行业法规。影响您业务的行业标准教育对于长期成功至关重要,再加上与精通这些行业细节的条形码标签和资产跟踪供应商的合作伙伴关系。

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THE END

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