第2章
条码技术

🔑 条码 = 数据库的钥匙

条码本身大多只是一个索引键：扫码得到编号，系统再凭编号去数据库里查品名、价格、库存。理解这一点，就理解了一维条码的能力与边界。

❓ 本章要回答的问题

黑白条纹怎样表示数字？校验位如何发现扫错？为什么整箱货和单件商品要用不同的码？二维码又凭什么装下整个网址？

⚡ 采集快

手工录入 20 个字符约 10 秒，扫码不到 4 秒，且边扫边校验。

💰 成本低

平印、胶印或热转印即可制作，不嵌芯片、不用电池，单枚成本近乎为零。

🎯 可靠性高

自校验加校验符设计：误码率可低至每 1.5 万至 36 万亿字符才出一错（视码制而定）。

📐 自由度大

符号大小与形状可随包装空间调整，不破坏包装整体设计。

🌧️ 适应性强

非接触扫描，隔着透明保护膜、身处粉尘潮湿环境，照样能读。

🩹 垂直冗余

一维码纵向不载信息：线条局部污损，只要留一条完整扫描路径，通常仍可识读。

📱 设备平民化

从笔式扫描器、固定激光扫描器到手机摄像头——识读门槛一路降到“人手一台”。

🧭 功能区要点

• 空白区：左右两端的纯白区，给扫描器提供边界参考——印太满是扫不出的头号原因
• 起始/终止符：标明符号起止，帮助判断扫描方向
• 中间分隔符：EAN/UPC 特有，把符号分左右两段解码
• 校验符：由算法算出的末位字符，验证整串数据是否读对

🧱 组成单元

• 模块（Module）：最小标称单位，其宽度称 X 尺寸，决定符号的精度与密度
• 条（Bar）：反射率低的深色部分，通常记为二进制 1
• 空（Space）：反射率高的浅色部分，通常记为二进制 0
• 字符（Character）：表示一个数字/字母的一组条空，各码制的模块数互不相同

3️⃣9️⃣ Code 39：“3 of 9”

每个字符由 9 个单元组成（5 条＋4 空交替），恰有 3 个是宽单元。结构简单、自校验，诞生于 1974 年，是航空、汽车与军事物流的老牌码制。

🔀 ITF 交插二五码

奇数位字符存进“条”中，偶数位字符存进“空”中，两字符共用同一组单元——密度翻倍的代价是：位数必须成对、只能表示数字。

⚖️ N 的权衡

宽窄比 N 越大，宽窄越不容易混淆、越耐印刷误差，但符号也越长。2.0—3.0 是精度与长度之间几十年试出来的平衡点。

📏 按字符集长度

定长码：字符数固定，如 EAN-13 恒 13 位——收银机可硬校验长度。

非定长码：长度自由，如 Code 39、Code 128——灵活，但必须靠终止符收尾。

🔗 按排列方式

连续型：字符间没有间隔，字符靠边界划分（EAN、Code 128）。

非连续型：字符间留有间隔（Code 39 的字符间隔），结构松但易定位。

✔️ 按校验方式

自校验：每个字符自身的条空结构就能防错（Code 39：恒 3 个宽单元）。

校验符校验：整串末尾加一位校验字符（EAN-13 的模 10），覆盖全串。

➖ 一维条码

仅沿水平方向表达信息，纵向不载数据。容量通常只有几十个字符，本质是数据库的索引键——数据在库里，断网即“失忆”。

• 代表：EAN、UPC、Code 39/128、ITF
• 设备：激光扫描器即可

📚 二维·行排式

把多行一维码堆叠起来，纵向开始载信息；继承一维的解码思路，容量升至数千字节，自带纠错。

• 代表：PDF417、Code 49、Code 16K
• 设备：激光逐行扫描或影像式

🔳 二维·矩阵式

信息分布在二维平面的黑白模块中，靠位置编码；纠错强、可印任意形状区域，需影像式设备整幅读取。

• 代表：QR、Data Matrix、汉信码
• 设备：摄像头 / 面阵 CCD

🏭 Code 39（1974）

• 字符集：43 个字符——数字 0—9、字母 A—Z 与 - . $ / + % 空格 7 个符号
• 起止符：固定用 “*” 作起始与终止，它不属于数据内容
• 自校验：9 单元恒 3 宽，错一位立即露馅；可选加一位模 43 校验
• 扩展模式：用 $ / + % 作移位符两两组合，可表示全部 128 个 ASCII 字符
• 弱点：密度低——同样数据长度可达 EAN 的 2—3 倍

🎯 Code 93（1982 改进型）

• 结构：47 个字符、每字符 9 个模块 3 条 3 空——已改宗模块组配
• 双校验：C、K 两位校验字符联检，可靠性再上一台阶
• 高密度：字符集全 ASCII 扩展，单位面积信息量约为 Code 39 的 1.5 倍+
• 应用：邮政（如加拿大邮政）、电子元器件与高密度资产标签
• 代价：结构与校验更复杂，识读设备要求更高

🅰️ 字符集 A

大写字母、数字、标点 + 全部控制字符（ASCII 0—31）。适合自动化系统间的机器数据。

🅱️ 字符集 B

大小写字母、数字与标点——最“像给人看”的一套，通用文本首选。

🅲 字符集 C

00—99 共 100 个双位数字对：两个数字压进一个字符，数字串长度直接减半——物流编号大多是数字，这是它称王的原因。

🔧 调度机制

起始符决定初始字符集；条码中途可用 CODE 码字永久切换、用 SHIFT 临时借用一位。解码器按上下文逐段翻译——像排版时随时切换字体。

✔️ 校验与构成

每字符 3 条 3 空共 11 模块；整符末尾带模 103 校验字符（各字符值×位置权重求和取余）。符号值 0—106，另有 FNC1—FNC4 功能符——FNC1 正是 GS1-128 的“入场券”（第 34 页）。

2️⃣5️⃣ 标准二五码

每字符 5 条（2 宽 3 窄），信息只在条里，空不载信息——结构简单但密度低，多用于工业顺序编号。

🔀 交插二五码 ITF

奇数位入条、偶数位入空，两字符“交插”共存。密度高、无字符间隔；代价是位数必须为偶数。

🩸 Codabar（库德巴码）

离散型变量码，可含 $ : / . + 等符号；起止符 A—D。血库、图书馆、快递运单的经典码制。

🌐 全球网络

中立的非营利国际组织，在 116 个国家和地区设有成员组织，标准支撑每天超 60 亿笔交易、惠及数百万家公司。

🇨🇳 中国物品编码中心

1988 年成立，经国务院授权统一组织、协调、管理我国的条码工作；1991 年代表我国加入国际物品编码协会，我国厂商识别代码前缀为 690—699。

🧬 为什么不是一家公司

标识体系是公共基础设施：必须中立、长期、全球一致。若由某家企业私有，供应链的信任成本将不可承受——这是 GS1 存续五十年的组织逻辑。

① 唯一性

同一贸易项目的全部变体（口味、规格、促销装）必须各有独立 GTIN，全球范围内不得重复使用他人号码。

② 无含义性

号码本身不编码任何业务含义——含义在数据库里。这样号码永不因业务变化而“过时”。

③ 稳定性

产品规格实质性改变才换号（如 500ml→600ml）；仅换包装设计、换宣传语不换号，避免供应链全线返工。

🛒 零售点（POS）扫不扫？

• 零售贸易项目：必须能被收银台扫 → 只能用 EAN/UPC（或未来的合规二维码）
• 非零售贸易项目（整箱整托）：用 ITF-14 或 GS1-128 承载 GTIN-14
• 两者兼营（既上架单卖又整箱出货）：必须用 EAN/UPC 兼容方案——这是硬性规则，下游设备没有商量余地

⚖️ 定量还是变量？

• 定量：固定规格、固定价格，用普通 GTIN 全球流通
• 变量（按重/按长计价）：重量不固定，无法预先定价 → 用店内码 RCN 在门店闭环里解决（第 30 页）
• 判断钥匙：能不能在工厂里把价格“定死”

🚚 SSCC · 物流单元代码

18 位：扩展位（0—9）＋公司前缀＋系列号＋校验位。用 AI(00) 引导。由发货方在出厂时分配给每一个托盘/纸箱，一年内不得重复。是物流标签上唯一必备的标识。

📦 GSIN · 全球发货标识

17 位。由卖方分配，把一批 SSCC 按订单逻辑打包：一个货运指令 = 一组托盘的“集合身份证”。

🚢 GINC · 全球托运标识

最长 30 位。由承运人/货代分配，按运输过程分组——同一辆车、同一条船上的货共享一个运输分组号。

📍 GLN · 全球位置码

13 位。标识三类对象：法律实体（公司本身）、职能部门（采购部）、物理位置（仓库、门店、月台）。在 EDI 报文里它就是收发双方的“地址”；AI(254) 还能细化到仓库储位。

🧰 资产标识 GRAI / GIAI

GRAI：可回收资产——托盘、周转箱、啤酒桶（带可选序列号）；GIAI：单个固定资产——叉车、货架、电脑。一物一码管全生命周期。

🤝 服务关系 GSRN

标识“被服务的一方”：患者腕带（AI 8018）、会员卡、处方——把人、服务与记录关联起来，是医疗与服务业的关键标识。

🧩 级联两条规则

• 定长字段（如 01、17）：长度已知，后面可直接续接下一段
• 变长字段（如 10、21）：后面还有内容时，必须用 FNC1 分隔符收尾，否则扫描器会把下一段的数字“吞”进批号里

🎯 FNC1 的双重身份

紧跟起始符的 FNC1 是“我是 GS1 标准码”的声明——GS1-128 与普通 Code 128 的分界就在这里；中途的 FNC1 则充当变长字段的分隔符。一个符号，两种职务。

📦 五类载体（本章后续逐个深讲）

• EAN/UPC：零售结算（§2.4）
• ITF-14 / GS1-128 / DataBar：物流与生鲜（§2.5）
• GS1 DataMatrix / GS1 QR：药品、器械与消费品（§2.6）
• GS1 复合码：老设备与新信息的过渡方案（第 47 页）
• EPC/RFID：无线射频载体——第 3 章主角

🔄 三类交换

• EDI（EANCOM）：订单、发货通知（ASN）、发票在系统间自动流转，第 6 章专讲
• GDSN：全球数据同步网络——产品主数据一次维护、全球同步，不再靠 Excel 传来传去
• GS1 Digital Link：把标识写进网址，一码连接消费者与系统（第 49 页深讲）

三个容易忽略的细节

• 第 1 位不印成条纹：前置码不占条码字符，而是由左侧 6 位选用 A/B 子集的组合来“暗示”（第 28 页揭晓机制）。
• 分段长度可变：厂商识别代码越长，商品项目代码越短，总长恒为 13 位。
• 前缀≠产地：690 只说明厂商在哪里注册编码，不说明商品在哪里生产。

最后一位（橙色）就是校验码。收银台校验不过，系统会直接拒读重扫——这就是它存在的意义。

UPC-A · 北美主力

12 位：系统字符＋厂商代码＋项目代码＋校验。左侧补一个 0 即逻辑等同 GTIN-13，全球数据库天然兼容——EAN 线下多一位，账本里是同一种码。

✂️ UPC-E · 把 0“消”掉

厂商代码尾部与项目代码中的成串 0 按规则删除，12 位压到 6 位显式字符；末位数字（即压缩前的校验位）同时编码了“按哪条规则删的”，解码器据此无损还原。

典型：012300-00064 → 按“厂商尾 300、项目保留末两位”规则压缩为 123643。面积只够印半个码的小包装（口红、电池）靠它上岗。

EAN-8 · GS1 直接分配

• 8 位，无厂商/项目之分，由 GS1 及成员组织直接逐号分配
• 准入条件：标准码会占包装面积 25% 以上，或可用面积 < 76.2mm×50.8mm
• 口香糖、唇膏、小瓶药品是典型用户

⚖️ 店内码 RCN · 变量贸易项目

• 前缀 20—29 由 GS1 保留，只在分配它的那家门店内有效，出店即失效
• 按重计价（前缀 20 系）：种类码＋重量（如 5 位克数）＋校验——收银机读出重量×单价自动算总价
• 按价计价（前缀 29 系）：种类码＋金额——称上直接打签定价，收银只扫总价
• 与 GTIN 的本质区别：GTIN 全球唯一跨店通用，店内码是门店的“内部工单”

🔢 包装指示符 1—9

• 1—8：表示包装层级（如 1＝内含 12 瓶的箱、2＝内含 6 箱的托盘），只表层级不表数量
• 9：变量度量包装专用（如整卷布料、整捆线材）
• 0：等同直接用内含项目的 GTIN，不单独成码

⚠️ 常见误解

GTIN-14 不是“把单品码前面随便加一位”：指示符改变了被标识的对象（从瓶变成箱），校验码必须重算，且系统里要维护箱↔瓶的层级关系（BOM），否则库存换算全乱。

🧬 18 位结构

• 扩展位（1 位）：区分物流单元类型，如 3＝未定义的物流单元
• GS1 公司前缀：标识分配者（发货企业）
• 系列号：企业在此单元生命周期内顺序分配
• 校验位：模 10，与 GTIN 同一算法

🏭 供应商区段

SSCC、生产日期、批号等由发货方提供的信息——标签的“出生证明”区。

🛒 客户区段

订货号、交货地点 GLN、卖方 SKU 等收货方关心的信息——对单核验收靠它。

🚛 承运商区段

运单号、邮编与分拣路由信息——在途分拨与末端派送靠它。

📏 贴签硬性规范

• 托盘标签至少贴相邻两个侧面（一个损坏/背向仍有备份）
• 条码距地面 400—800mm（叉车司机与固定扫描器的舒适区）
• 距垂直边缘至少 50mm；避开接缝、胶带与箱体底部（磨损高发区）

GS1 DataBar · 标签不够大时的答案

原名 RSS（缩减空间符号）。层排式扩展型把两行窄码叠印，能装 GTIN＋重量＋保质期，专治生鲜与小包装——国外已有超市用它拦截过期商品上架。

📚 行排式（堆叠式）

多行一维码截短后堆叠，纵向开始载信息；部分线性设备多次扫描亦可读。代表：PDF417、Code 49/16K（下一页深讲 PDF417）。

🔳 矩阵式

黑白模块按矩阵位置编码，信息均匀分布在整个平面，必须整幅影像读取。代表：QR、Data Matrix、MaxiCode、汉信码。

🔀 混合编码

一段内容可分段选用不同模式：网址主体用字母数字模式，其中的长数字串切数字模式——编码器自动算最省的切法。

📈 版本与边长

Version 1—40，边长从 21 模块起、每升一级 +4，V40 达 177×177。版本越高容量越大，但也越难印清、越难扫准——够用即止。

Data Matrix · 密度的极致

• “L 形定位边”（实线）定方向与尺寸，另一侧虚线边定模块节拍
• 最小可做到 2—3mm 见方，直接激光蚀刻在芯片、手术器械上（DPM 直接零件标识），伴随产品终身
• GS1 DataMatrix 已是医疗器械唯一标识与药品溯源的主力载体

MaxiCode · 分拣线的速度之王

• UPS 为高速传送带分拣而设计：中心同心圆（靶心）定位，六边形模块蜂窝排布
• 尺寸固定约 1 英寸见方、模块数固定 866 个——不变的几何换来全方位超高速定位
• 主数据区专装目的地邮编、国别与服务等级，分拣机不查库即可路由

🧩 结构设计

复合码＝线性部分＋二维部分（MicroPDF417 变体）的“上下楼”：

• 下层 EAN/UPC、GS1-128 或 DataBar：身份，老扫描器可读
• 上层 CC-A/B/C：补充效期、批号等属性，必须影像设备才能读
• 两部分的编码严格绑定，扫任一层都能验知另一层在不在

🛒 场景一 · 超市过期拦截

收银台读到上层效期：临期预警、过期直接锁单拒售——食品安全从事后召回变事前拦截。

💊 场景二 · 药房召回拦截

扫药盒复合码：系统比对批号，若在召回名单内立即报警并冻结该批库存。

🌅 计划要点（GM2D）

• GS1 于 2022 年发起：到 2027 年底，全球零售 POS 普遍能识读二维码并提取其中 GTIN 完成结算
• Sunrise 是“新能力上线”的时点，不是一维码的退役日——过渡期包装采用双标识
• 浙江示范区：全球首个 GM2D 示范区，2023 年底 80% 以上食品企业产品已赋二维码

🎯 迁移到底解决什么

• 效期与批号上码 → 临期管理、精准召回自动化
• 消费者扫码 → 溯源、营养、回收指南直达
• 与欧盟数字产品护照（DPP）衔接：二维码被选作产品全生命周期数据的入口

🛒 对 POS

只取 GTIN 走原有结算链路，无需联网——二维码在收银台退化成“更能装的身份码”。

📱 对消费者

手机浏览器打开链接，经解析跳转到品牌维护的页面：溯源、食谱、回收网点。

🏭 对供应链系统

机器按结构化语法解析同一链接，取批号、效期做追溯与合规核验——一码三吃，互不打架。

📌 本章带走的六件事

• 编码两条路线：模块组配“数格子”，宽度调节“比宽窄”
• GS1 三层架构：编码发身份、载体随货行、交换通数据
• GTIN 是品种级身份、SSCC 是个体级身份，AI 给数据贴说明书
• EAN-13 校验码会手算；第 1 位藏在 A/B 子集 pattern 里
• 物流三件套：ITF-14 报身份、GS1-128 带属性、SSCC 管追溯
• 二维码自带数据与链接，Sunrise 2027 是零售终端的收官之战

✍️ 课后思考

• 把计算器里的数字换一位，校验码如何变化？为什么模 10 查得出？
• Code 128 与 GS1-128 差在哪一层？用一句话说清
• 收集 3 种商品条码：判码制、拆结构、写 200 字分析（习题实践题）
• 为“整箱饮料跨仓调拨”与“药房单盒售药”各选一种载体并说明理由