從圓到方,條形碼的進化史

2019-12-12     galio319

條形碼的聯合發明者、美國工程師喬治·勞雷爾(George Laurer)12月5日去世,享年94歲

12月10日,據BBC報道,勞雷爾在其美國北卡羅來納州溫德爾(Wendell)的家中去世,葬禮於12月8日舉行

勞雷爾被認為是通用產品代碼(UPC)即條形碼的共同發明人,現在這種條形碼已用於無數產品、服務及其它項目上,人們通過掃描它可以快速識別產品及其價格等

改變了全世界零售行業的條形碼,是如何誕生的呢?


最初起源

條形碼,也被稱為UPC(通用產品碼),在你去過的任何商店裡,都可以看到條形碼的存在,條形碼的起源可以追溯到1932年,當時哈佛大學工商管理學院的一群學生開展了一個項目,讓顧客更容易按目錄購物

當時的設想是有顧客想購買商品時候,需要做的就是從商店的商品目錄中取出一張與他們想要購買的商品相對應的卡片,然後將這張卡片交給一名店員,該店員將卡片放入機械讀卡器中

當時的超市

然後店員可以獲取相關商品的信息及其在庫房中的位置,這樣可以很快的將顧客所需的商品出貨,同時卡上的信息還會更新該商店的庫存信息,這樣當重新訂購該商品時,商店老闆或經理就會知道需要訂購多少

這個系統在跟蹤商品方面有著巨大的潛力,不久之後,有連鎖店老闆就與發明人合作這個項目,允許卡上的信息直接應用於給定的商品,通過以某種代碼的形式創建信息,這將使處理和庫存維護更加容易


「公牛眼」條形碼

不同於我們現在看到的商品條形碼,早期的商品條碼類似於一系列不同寬度的同心圓,由德雷克塞爾理工學院的研究生伯納德·西爾弗(Bernard Silver)構思

「公牛眼」條形碼原本是為了在連鎖商店Food Fair的商品上使用的,Food Fair的經理想要找到一種更好的方法來跟蹤商店的庫存情況,當西爾弗無意中聽到這個消息時,他用自己的發明完成了一個解決方案,以供一些商品庫存量大的連鎖店使用

他們與德雷克塞爾的研究生同事Normal Woodland一起合作完成了這個項目,並最終在1949年獲得了他們的新發明專利並準備在商業上推廣使用

Woodland與silver於1949年申請了該條碼的專利

他們的方案是一旦條形碼附在每個食品上,收銀台上的掃描儀就會讀取每個條形碼中包含的信息,每個條形碼都有一個不同的模式,並且該模式對於商店中的一個特定商品是唯一的,即使該種類商品不止一個

早期的條形碼在深色背景上有四條白線,隨著時間的推移,可以添加更多的白線來增加項目的分類數量,這一點很重要,因為隨著新產品的發明和生產,商品的生產線可以有更多的變化和模式

Woodland最初想使用一種特殊類型的墨水,這種墨水在紫外線下會發光,但這種系統有兩個缺點:一是列印代碼很貴,二是隨著時間的推移會褪色

如果條形碼要附著在產品上,並隨著時間的推移留在商店的貨架上,則需要能保存更久的載體,而條形碼的概念本身就需要在印刷領域進行創新

當他改進他的新想法時,莫爾斯電碼激發了他創造這種條形碼的靈感,莫爾斯電碼使用點和破折號,Woodland將其轉換為條形碼中的粗線和細線,當條形碼完善後,他和Silver一起為他們的發明申請了專利,並稱之為「Classifying Apparatus and Method(分類設備和方法)」

「公牛眼」條形碼

該專利於1952年頒發,並使用了二進位代碼,該代碼可以很容易地被掃描儀讀取,並且很容易翻譯成任何語言,以便進行清點


現代條形碼

跟Woodland和Silver的發明類似,現代條形碼有一系列清晰的線條,下面有二進位數字,而且這些條形碼的形狀一般是矩形的

各種不同的條形碼

Woodland和Silver都沒有靠條形碼發家致富,因為他們把專利賣給了Philco,Philco後來在收到專利文件後不久,於1952年把它賣給了RCA(Radio Corporation of America)

但毫無疑問的是,這項發明是無價的,因為條形碼在世界上任何有商品出售的國家都有使用,而所需要的只是一台速度更快的機器來掃描包含條形碼的物品,這一點通過20世紀60年代出現的技術成為可能


現代掃描系統

1972年,RCA在Kroger's超市(北美最大連鎖超市)安裝了第一個現代掃描系統,當時零售行業舉行了一次全國會議,會後普遍認為條形碼是未來的潮流,因為其快速高效地掃描產品並給出帳單,大大提高了效率

帶條形碼的商品

這時,收集產品數據的其他方法由受僱於SYLVANIA(喜萬年國際照明集團)的大衛·柯林斯(David Collins)發明,他的發明是一種火車車廂跟蹤系統,以條紋形式出現的反光顏色成為了他的條形碼變體

火車車廂跟蹤系統,特殊形式的「條形碼」

然而,他的系統真正的創新之處在於最終使用了能夠讀取條形碼的雷射束,在雜貨店、百貨公司和其他商店中使用的手持式掃描儀使用的正是這種技術,這種技術是從Woodland和Silver的早期發展而來的

條形碼的概念是無價的,但正如許多現代發明一樣,它必須等待一個機會、等待技術趕上,以便能夠發揮它真正的作用


日常生活最常見條碼——通用產品代碼

George Laurer在建立12位條形碼之前是IBM的顧問,現在所有商店的產品上使用基本都是他發明的這種條形碼

1971年,公司管理層詢問他是否可以設計出具有創新性的光學編碼,該代碼將首先應用在零售行業,並最終被所有商品生產公司採用

在提交了三個提案後UPC條形碼誕生,Laurer還在掃描設備的開發中發揮了重要作用,每次在收銀台結帳時,掃描設備都會讀取每個UPC符號,在UPC條形碼中,前6個數字以0開頭,後面跟著製造商的編號,即5個數字,最後6個數字標識條形碼粘貼到的物品

第一個印有UPC條形碼的產品是俄亥俄州特洛伊市一家馬什超市(Marsh supermarket)出售的一包箭牌口香糖

簡單介紹工作原理

條形碼掃描器必須能夠非常快速地讀取產品上的條形碼,並將這些信息傳送到計算機或結帳終端,後者可以使用產品資料庫立即識別它們

為了講述更清楚,我們假設條形碼是簡單的二進位模式,每條黑線對應1,每條白線對應0,當然實際上的條形碼比這更複雜

首先,掃描頭將雷射照射到條形碼上,條形碼的白色區域反射的光線最多,黑色區域反射的光線最少,這樣光就會將條形碼反射回光檢測電子元件中

當掃描器經過條形碼時,該單元產生與黑白條紋相對應的開關脈衝圖案,所以對於這裡顯示的代碼(「黑黑黑白黑黑黑黑」),而連接到掃描儀的電子電路將這些開關脈衝轉換成二進位數字(0和1)

二進位數字被發送到與掃描儀相連的計算機,該計算機檢測代碼為11101011,在一些掃描儀中,只有一個光電管,當你將掃描頭移過產品(或產品移過掃描頭)時,光電管依次檢測黑白條形碼的每個部分,而在更複雜的掃描儀中,有一整排光電管,整個代碼一次就能檢測出來

文章來源: https://twgreatdaily.com/XsOGJG8BMH2_cNUgMPe9.html