1、,物流信息技术,第三章 物流自动识别技术,物流自动识别技术,（一）,先导案例1 条码技术和射频技术在沃尔玛的应用,美国零售商巨头沃尔玛商场在全球零售行业中享有的最大优势就是其配送系统效率最高。其拥有29个配送中心，每个配送中心为120家商店服务，公司每天要向各个商店发送15万箱货物。他们的做法是用激光打印机打印出ITF14条码(即14位交插25条码)标签，由拣货员把标签贴到纸箱的顶面，运送系统把纸箱运到分拣机上。在分拣机上，全方位扫描器扫描条码标签，并根据计算机指令，将货物分拣，直至将这些纸箱传送到开往目的地的运输车辆上。随着商品数量的增多，需要建造新的配送中心。但是，从经济的角度考虑，提高现
2、有配送中心的吞吐能力则是最佳方案。如果要使每个配送中心达到30万箱的吞吐能力，这就需要打印30万张条码标签，需要更多的操作人员来挑拣纸箱，需要把更多的标签贴到纸箱上，把更多的纸箱放到运输机上进行分拣。同时，运输机的速度需要从1.8ms提高到2.5ms。但是，所有这些还是不够，必须采用新的UCCEAN128条码体系，才是提高配送中心的吞吐能力的根本。,作为沃尔玛的供货商，在产品送到配送中心之前，生产厂家必须在所有产品上打印出UCCEAN128条码。这种条码已成为许多行业的标准，标准规定了条码在箱上的印制位置，以及要表示的信息。当所有的纸箱都已经事先印制好条码时，条码标签的打印和人工粘贴就不再需要
3、了，使直通发运更容易实现。在多数情况下，直通发运量占全部发运量的50。在新的系统中，标签不再是只贴在纸箱顶面，在纸箱的四侧都可粘贴或印制条码标签，这就要求安装“通道式”扫描系统，用成组的扫描器来扫描纸箱的五个表面。而这种系统的投资回收期预计不会超过一年，应用这种系统在降低成本、提高效率方面是显而易见的。但是，仅仅这样还不够，货物供不应求和产品脱销在全球零售行业中的平均发生率为8 ，其中不少零售商货架上的某些种类的产品干脆长期不见踪影，令广大消费者十分不满，零售商的经济损失和市场信誉也遭遇重创。,2004年，全球最大的零售商沃尔玛的一项决议，把无线射频识别(Radio Frequency ide
4、ntification，简称RFID)技术推到了聚光灯下。沃尔玛要求其前100家供应商在2005年1月之前向其配送中心发送货盘和包装箱时使用RFID标签技术，2006年1月前在单件商品中使用这项技术。以期减少货物短缺和货架上的产品脱销的发生率，从而大幅度提高客户服务满意率。RFID标签无非是在每一种，甚至每一件货物贴上技术含量远远超过条形码、并且信息独一无二的RFID标签。在货物进出通道口的时候，RFID标签能够发出无线信号，把信息立即传递给无线射频阅读器，传递到供应链经营管理部门的各个环节上。于是仓库、堆场、配送中心、甚至商场货架上的有关商品的存货动态一目了然。RFID技术标签的操作方式其实
5、相当简便，只需要少数人管理，货物跟踪和存货搜索效率高得惊人，大幅度提高了存货管理水平，减少了库存和降低物流成本。沃尔玛商场的工作人员手持射频识别标签技术阅读器，定时走进商场销售大厅或者货物仓库，用发射天线对着所有的货物一扫，各种货物的数量、存量等动态信息全部自动出现在机读器的荧光屏幕上，已经缺货和即将发生短缺的货物栏目会发出提示警告声光信号，无一漏缺。,分布在美国和世界各地的沃尔玛零售商场的FRID网络，可以通过卫星通讯网络技术实施全球一体化经营管理。也就是说，沃尔玛集团的各个零售商场，各家供货商、制造商、运输服务上和中间商等等的存货、销售和售后服务、金融管理等信息动态均被美国沃尔玛零售商总部
6、全面掌握。事实证明，在条码技术和RFID标签技术的大力支持下，沃尔玛保持着自己的竞争优势，拥有高效的配送体系，货架持续保持令消费者近悦远来的足够商品数量、种类和质量，避免货物无故脱销和短缺，从而使沃尔玛在美国和世界各地的商场供应链的经济效益和服务效率大幅度提高，终于造就沃尔玛的今日辉煌。,思考：,沃尔玛是什么性质的公司，具有什么特点？ 沃尔玛是如何利用信息技术降低其配送中心运作成本的？ 沃尔玛利用了什么信息技术赢得自己的竞争优势的？ 说说实时的物流信息采集对物流业的重要性？,先导案例2二维条码在交通管理中的应用汽车年检标签,在纽约州的高速公路上，如果您的汽车违章驾驶，马上会有一名交通警察来到您
7、身边，交警手持PDF417数据采集器扫描您的驾驶执照和汽车年检标签，同时输入您的违章代码，打印出罚款单，所有这些程序在短短的30秒内就可全部完成。这套PDF417二维条码管理系统是纽约州实行的一项新的管理措施，目的在于全面提高车辆的管理水平及交警的工作效率，从而保障交通的安全与畅通。,思考：,根据以上两个案例，说说条形码技术和射频技术还可以应用在哪些场合？,主要内容,引言 自动识别与采集技术概述 第一节 条码技术概述 第二节 条码标准体系 第三节 二维条码 第四节 物流条码识别技术 第五节 知识拓展,引言 自动识别与采集技术概述,一、自动识别与采集技术概念 二、自动识别与采集技术的种类 三、自
8、动识别与采集技术与物流管理,一、自动识别与采集技术概念 (Automatic Identification and Data Capture，AIDC),应用一定的识别装置，通过被识别物品和识别装置之间的接近活动，自动地获取被识别物品的相关信息，并提供给后台计算机处理系统来完成相关后续处理的一种技术。以计算机技术和通信技术的发展为基础的综合性科学技术，是信息数据自动识读、自动输入计算机的重要方法和手段。,自动识别系统,中间件或接口,应用软件系统,自动识别系统模型图,二、自动识别与采集技术的种类,种类,数据采集技术,特征提取技术,需要被识别物体具有特定的识别载体,根据被识别物体本身的行为特征来完
9、成数据的自动采集,数据采集技术,条形码技术,光学字符识别,卡技术,射频技术,磁卡 智能卡 光卡,条形码 符号,电子 标签,各种类型的卡,光学 字符,特征提取技术,声音识别技术,视觉识别技术,三、自动识别与采集技术与物流管理,现代物流管理促进了自动识别技术的发展 自动识别技术也使得物流管理的现代化得以实现,第一节 条码技术概述,一、条码技术的特点 二、条码概述 三、条码基本概念及基本术语 四、条码的编码方法 五、条码的分类,一、条码技术的特点,简单。 信息采集速度快。 采集信息量大。 可靠性高 灵活、实用。 自由度大。 设备结构简单、成本低。,二、条码概述,条码的发展历史 条码的概念 条码符号的
10、构成,1.条码的发展历史,年代：20世纪20年代 事件：发明家John Kermode 利用条码的思想实现了对信件 的自动分拣。,年代：20世纪40年代 事件：Joe Wood Land和 Beny Silver研究用条形码表示 食品项目以及相应的自动识别 设备，并于1949年获得专利。,年代：20世纪70年代 事件：计算机技术的发展，条码在食品 零售业应用并取得成功。二维码诞生。,年代：1970年 事件：美国统一编码委员会 UCC成立,年代：1973年 事件：UCC推出UPC商品 条码标准,年代：1977年 事件：欧洲物品编码协会 成立，推出了与UPC码兼 容的EAN码,年代：1981年 事
11、件：欧洲物品编码协会 改为“国际物品编码协会,年代：20世纪90年代 事件：相继出现了多种 高容量条形码,年代： 1991年4月 事件： 中国物品编码中心加入国际物品编码协会,2.条码的概念,国标GBT129052001条码术语定义：条码(Bar code)是“由一组规则排列的条、空及其对应字符组成的标记，用以表示一定的信息”。,“条”指对光线反射率较低的部分 (一般表现为黑色)，“空”指对光线反射率较高的部分 (一般表现为白色)。,3.条码符号的构成,条码所表达的特定信息,起始符,左侧 空白区,左侧数据符,中间分隔符,右侧数据符,校验符,终止符,右侧 空白区,供人识别字符,标志一个条码符号的
12、开始,阅读器确认此字符存在后开始处理扫描脉冲。,提示条码阅读器准备扫描,宽度6mm,提示条码阅读器准备扫描,宽度6mm,标志一个条码符号的结束，阅读器确认此字符后停止处理,代表一种算术运算的结果,三、条码基本概念及基本术语,代码(Code) 码制 字符集 自校验特性 条码质量 条码的基本术语,1代码(Code),即一组用来表征客观事物的一个或一组有序的符号。,一个代码只能惟一地标识一个物品 一个物品只能有一个惟一的代码。,代码可以有含义，也可以无含义。,对项目进行标识时， 首先要根据一定的编码规则为其分配一个代码， 然后再用相应的条码符号将其表示出来。,小知识,小例子：,商品：夏新直帅手机 代
13、码：6921235122661 相应条码符号：见图,2码制,指条码符号的类型，每种类型的条码符号都是由符合特定编码规则的条和空组合而成。,常用的一维条码码制包括： EAN条码、UPC条码、UCCEAN128条码、 交插25条码、39条码、93条码、库德巴条码等,1.固定的编码容量 2.规定的条码字符集,3字符集,指某种码制的条码符号可以表示的字母、数字和符号的集合。,09,09 AZ 、%、 空格、/、 +、,EANUPC条码、 25码、交插25条码,39条码,4自校验特性,指条码字符本身具有校验特性。,对于某种码制， 是否具有自校验功能 是由其编码结构决定的,自校验功能只能校验出一个印刷缺陷
14、， 对于大于一个的印刷缺陷， 任何自校验功能的条码 都不可能完全校验出来。,5条码质量,指的是条码的印制质量。,条码的尺寸参数： 外观、 条(空)尺寸误差、 空白区尺寸、 条高、数字和字母的尺寸、 放大系数,条码符号的反射率参数： 条(空)反射率,其它： 印刷厚度、印刷位置 校验码、译码正确性,6.条码的基本术语,条码符号,条高,位空,条空,单位元素宽度,模块,单元,条码字符,双向可读条码,连续性和离散性条码,条码密度,条码符号长度,条码长度,空宽,条宽,定长非定长条码,自校验条码,四、条码符号的编码方法,模块组合法 宽度调节法,条码符号的字符即条与空分别由若干个标准模块组合而成。 一个模块的
15、条表示二进制的“1”， 一个模块的空表示二进制的“0”。,模块组合法,宽度调节法,条码中条(空)的宽窄设置不同， 宽单元表示二进制的“1”， 窄单元表示二进制的“0”， 宽单元的宽度通常是窄单元宽度的23倍。,1.按码制分类 UPC码 EAN码 25码和交插25码 ITF14码和ITF6码 39码(Code 3 0f 9) 库德巴码(Codebar) 128码 93码,五、条码的分类,2.按维数分类一维条码二维条码多维条形码,1.按码制分类 UPC,定长度连续型数字式码制 字符集为数字09。 四种单元宽度，每个条或空是1、2、3或4倍单位元素宽度。 UPC-A码每个字符有2个条和2个空，共7个
16、单位元素宽度，因此是（7，2）码。,条 码 符 号, ,系统字符 制造厂商代码 商品代码 校验码,UPC-A版编码层次示意,1.按码制分类 EAN码,非定长非连续型自校验数字式码制 字符集为数字09 起始字符和终止字符被规定为110或101，有时分别被压缩为00和10。 密度低，且容差不严，印制技术条件不苛求，使用较方便。,1.按码制分类 25码(2 0f 5 Bar code),110,101,小知识,25码名称的由来,25码的自校验特性,两种单元宽度 两种编码单元,1.按码制分类 交插25码(Interleaved 2 0f 5 Bar code),两种单元宽度 四种编码单元,1.按码制分
17、类 交插25码(Interleaved 2 0f 5 Bar code),非定长连续型自校验数字式码制，是25码的发展。 字符集为数字09 多应用于包装、运输以及国际航空系统的机票顺序编号等。,小知识,为了防止扫描产生的误差， 交插25条码的符号经常采用托架条,交插25码的校验符,（1）从第一位开始对每一位数据字符自左至右赋以权数 3、1、3、1 （2）将相应的数据字符与权数相乘，然后将所得的积相加。 （3）所得的和与10进行模运算，结果就是校验字符的值。,练习,1.按码制分类 ITF14码和ITF6码,。,为适应特定的印刷条件，多数情况下都在ITF条码符号的周围加上保护框。,注意,两种单元宽
18、度 四种编码单元,1.按码制分类 39码(Code 3 0f 9),1.按码制分类 39码(Code 3 0f 9),1.非定长非连续型，具有自校验及双向可读功能的字母数字式码制 2.字符集为数字09，26个大写字母和8个特殊字符(-、.、Space、/、+、*、￥)，共44个宇符。 3. 主要用于运输、仓储、工业生产线、图书情报、医疗卫生等领域,1.按码制分类 库德巴码(Codebar),注：其中2个或3个是宽单元( “1” )，其余是窄单元( “0”),两种单元宽度 四种编码单元,1.按码制分类 库德巴码(Codebar),非定长非连续型自校验数字式码制。 字符集为数字0一9和6个特殊字符
19、(一、：、/、 、+、￥)及只能用作起始和终止符的A、B、C、D四个字符。 3.常用于仓库、图书馆、血库和航空快递包裹等的跟踪管理,1.按码制分类 128码(Codel28),非定长连续型自校验数字式码制。 采用四种单元宽度，每个字符有3个条和3个空，共11个单元元素宽度。又称(11，3)码。,1.按码制分类 93码(Code93),非定长连续型字母数字式码制 字符集为数字O一9，26个大写字母7个特殊字符(一、 、Space、/、+、￥)以及4个控制字符。 3.每个字符有3个条和3个空，共9个元素宽度。 4.密度较高，能够替代39码。,了解一下,2.按维数分类,一维条码,二维条码,多维条码,
20、商品条码（EAN码和UPC码） 物流条码（ 128码、交叉25码）,行排式二维条码 矩阵式二维条码,第二节 物流条码标准体系,第二节 物流条码标准体系,一、通用商品条码 二、储运单元条码 三、贸易单元128条码,一、通用商品条码,EAN13 EAN8 UPC12 UPC8,1. EAN13,1.定长、无含义 2.无自校验功能 3.数字O-9,特点：,（1）EAN13码代码规则,厂商识别代码 （前缀码+厂商代码）,商品项目代码,校验码,中国大陆：690695；中国台湾：471；中国香港：489；中国澳门：958。,以692，693，694为前缀码的EAN-13码的代码结构,前缀码692，693，
21、694,商品条码的前缀码只表示商品条码的注册地，不表示产品的产地。,注意2,图书和期刊作为特殊的商品也采用了EAN13来表示ISBN和ISSN。 前缀977被用于期刊号ISSN， 前缀978被用于期刊号ISBN,注意1,代码特点： 惟一性、永久性、无含义,注意3,假设分配给某药厂的厂商识别代码为,实例1,6901234,实例2,校验码的计算,验证物流信息技术与应用条形码的校验位,练习,（2）EAN13码编码规则,EAN13码采用模块组合法， 一个标准宽度的条表示二进制的“1”， 一个标准宽度的空表示二进制的“0”。 每个模块宽0.33mm。,确定左侧数据位的二进制表示。,0001011 010
22、0111 0110011 0011011 0111101 0100011,2.EAN8,（A）,（B）,（B）,二、储运单元条码,储运单元,定量储运单元,变量储运单元,按商品件数计价销售的商品组成的储运单元,按基本计量单位计价，以随机数量销售的储运单元。,1.定量储运单元条码,等于定量消费单元,由相同种类 定量消费单元组成,由不同种类 定量消费单元组成,定量储运单元等于定量消费单元,定量储运单元等于定量消费单元,储运单元又是消费单元时，应按定量消费单元进行编码， 可采用通用商品条码代码 EAN/UCC-13、EAN/UCC-8或UCC-12代码结构,定量储运单元由相同种类定量消费单元组成,定量
23、储运单元由相同种类定量消费单元组成,定量储运单元可用 ITF14码(其属于EANUCC14标识代码) 进行编码标识,定量储运单元也可用 EAN13码(其属于EANUCC13标识代码) 进行编码标识,例,“金龙鱼”牌玉米油内包装条码,“金龙鱼”牌玉米油外包装条码,ENA/UCC13：6901234000047,ENA/UCC13：6901234000054 ENA/UCC14：16901234000044,ENA/UCC13：6901234000061 ENA/UCC14：26901234000041,多个包装等级 实例1,10012345000017,20012345000014,300123
24、45000011,多个包装等级 实例2,定量储运单元由不同种类定量消费单元组成,给储运单元分配一个与包装内所含 消费单元有区别的标识代码。可用EAN13码和ITF14码,2.变量储运单元编码,2.变量储运单元编码,变量储运单元编码由 14位数字的主代码 和6位数字的附加代码 组成。,三、贸易单元128条码,是一种可变长度的连续型条码，可携带大量信息（不可超过232个字元）2. 可由多组应用标识码与数据码组成,提示：数据码的信息含义及其长度的确定与应用标识符有关。,系列货运包装箱代码的含义,sscc-18,0：纸箱 1：托盘 2：集装箱 3：没有规定 4：内部使用 5：供应商与顾客双方定义,表示
25、其后为物流条码,表示其后为保质,表示其后为该批货的数量,表示其后为该货的重量,表示其后为该批货的生产批号,示其后为该批货的序列号,结构链接,第三节 二维条码,一、一维条码的局限性 二、二维条码的概念 三、二维条码的分类 四、二维条码的特点 五、二维条码的应用范围 六、二维条码的应用,一、一维条码的局限性,信息容量低,依赖于数据库,纠错能力差,你知道吗？,二、二维条码概念,二维条码是指在水平和垂直方向的二维空间存储信息的条码。,三、二维条码的分类,1行排式二维码,2矩阵式二维码,1行排式二维码,行排式二维码（堆积式或层排式二维条码） 将多个短截的一维条码在纵向堆积成两行或多行 代表性的行排式二维
26、条码 Code49、Codel6K、PDF417,PDF417,PDF (Portable Data File)意为“便携数据文件” 因其组成条码的每一个条码字符由 4个条和4个空共17个模块构成， 所以称为PDF417码,PDF417的符号结构,起始,左侧空白区,左层指示符字符,起始,数据区,右层指示符字符,终止,右侧空白区,层1层2层3层4层5层6,2矩阵式二维码,由点的矩阵式排列组合表示代码的含义，在矩阵相应元素位置上用点的出现表示二进制“1”，空的出现表示二进制“0” 。 具有代表性的矩阵式二维条码有：QR Code、Data Matrix、Maxi Code、龙贝码等。,QR Cod
27、e,QR Code,四、二维条码的特点,1.信息容量更大。 2.准确性更高。 3.编码范围广可以表示图像数据。 4.纠错能力强。 5.保密防伪性好。 6.全方位读取。 7.可用多种阅读设备阅读，无需另接数据库,五、二维条码的应用,1在运输行业中的应用 2身份识别卡的应用 3在文件和表格中的应用 4资产跟踪,1在运输行业中的应用,2身份识别卡的应用,3在文件和表格中的应用,4资产跟踪,第四节 物流条码识读技术,一、条码识别原理 二、条码系统的组成 三、条码的使用标准 四、常用条码识读设备与技术标准,一、条码识别原理,光学 电子学 数据处理,二、条形码系统的组成,条码识读装置,条形码打印设备,条形
28、码标记,扫描器,译码器,接口,计算机,打印设备,三、条码的使用标准,条码的印刷位置,条码的表现方式,三、条码的使用标准,三、条码的使用标准,三、条码的使用标准,印刷位置（消费单元）,物品的正面,物品的背面,物品的侧面,悬挂标签挂在物品上,三、条码的使用标准,印刷位置（储运单元）,三、条码的使用标准,表现方式,印在商品的 外包装或运输包装上,直接印刷在商品的 表面或包装容器上,制成标签粘贴 或悬挂在商品上,四、常用条码识读设备与技术标准,1条码识读设备 笔式扫描器 手持式扫描器 台式扫描器 卡槽式扫描器 便携式条码阅读器 2技术参数,这么多种识读设备都要记住啊,笔式扫描器,优点： 成本低、耗电低、耐用， 适合数据采集，可读较长的条码符号,缺点： 光笔对条码有一定的破坏性,手持式扫描器,手持式CCD条码扫描器,手持式激光自动扫描器,优点： 无需移动自动扫描条码信息； 条码符号缺损对扫描器识读影响小； 弯曲面(30度以内)商品的条码也能读取； 扫描速度快(30100次s),台式扫描器,优点 稳定、扫描速度快 全方位的扫描器 读取距离范围的大（几厘米至几十厘米）,卡槽式扫描器,适合在厂矿、宾馆、会议考勤等方面的应用,便携式条码阅读器,2技术参数,分辨率,扫描景深,误码率,扫描宽度,一次识别率,扫描速度,完成课后作业,
