一维条码

定义

一维条码是仅在一个维度方向上表示信息的条码符号^[2]。中国物品编码中心的术语表将其解释为在一维空间中使用条、空进行编码的条码符号，其符号由宽度可变的深色矩形条与浅色空并行排列而成^[1]。国家标准《条码术语》把条码定义为由一组规则排列的条、空组成、可供机器识读并用以表示信息的符号，其中只在一个方向上表示信息的一类即为一维条码^[5]。

与二维条码在水平和垂直两个方向同时存储信息不同，一维条码只在水平方向表达内容，垂直方向不携带数据，条码的一定高度是为了便于阅读器对准^[3]。它通常需要借助光电扫描设备读取，并转换成计算机可处理的信息^[4]。

原理

一维条码的基本单位是模块，即条码中最窄的条或空，模块宽度以毫米或密耳（mil，千分之一英寸）为单位^[4]。深色条吸收光线、浅色空反射光线，扫描器中的光电元件据此产生随条空图案变化的电信号波形，再经二值化处理还原出条与空的宽度序列^[6][7]。这些宽度序列按码制规定的字符集映射为数字或字母，即完成解码^[8]。

一个完整的条码符号通常依次由前置空白区、起始符、数据符、校验符和终止符、后置空白区构成^[4]。空白区又称静区，用于提示扫描器条码的起始位置，宽度一般不小于模块宽度的 10 倍^[9]。起始符和终止符用于标志条码的开始与结束，并给出码制与阅读方向的信息；校验符则用于与扫描器计算出的数值比对，以提高解码的正确率^[9]。

编码方式主要有两类。宽度调节编码法用宽、窄两种单元表示逻辑值，窄单元为 0、宽单元为 1，宽单元通常为窄单元的 2 至 3 倍，39 码、库德巴码和交叉 25 码属于此类；模块组配编码法则由若干等宽模块组合成字符，一个模块宽的条表示 1、一个模块宽的空表示 0^[4]。以 EAN 码为例，每个字符由 7 个模块组成，可编码 0 至 9 共 10 个数字^[3]。

发展历程

条码技术的早期研究始于第二次世界大战之后。1949 年，美国工程师诺曼·约瑟夫·伍德兰德（Norman Joseph Woodland）与同学伯尼·西尔沃（Bernard Silver）研究用代码表示食品项目及相应的自动识别设备，并获得美国专利，其图案由同心圆条空构成，被称为“公牛眼”代码^[10]。伍德兰德受摩尔斯电码启发，设想用宽度不同的线条表示数据，但受当时光学读取技术和计算机条件的限制，这一设计未能立即投入应用^[11]。

1973 年 4 月 3 日，美国相关行业组织选定了统一的商品标识标准——通用产品代码（UPC），为条码的规模化应用铺平道路^[12]。1974 年 6 月 26 日，美国俄亥俄州特洛伊城的一家超市首次用条码扫描售出一包箭牌口香糖，这被视为商品条码商业应用的开端^[11]。此后条码扫描设备在美国商铺中逐渐普及，到 20 世纪 80 年代在全球范围推广^[4]。1974 年，英特麦克公司的戴维·阿利尔研制出 39 码，这是较早的字母与数字混合条码^[10]。1977 年，欧洲在此基础上发展出 EAN 条码体系^[12]。

2020 年底，国际物品编码组织提出全球二维码迁移计划（GM2D），目标是在 2027 年底前于全球范围推动商品编码从一维条码向二维码迁移升级^[13]。2022 年，中国物品编码中心在浙江创建全球首个 GM2D 示范区^[13]。截至 2024 年 10 月，中国已为超过 56 万家企业、1900 多万种商品发放符合 GS1 标准的商品二维码^[13]。相关机构表示，一维条码将与二维码长期共存，而非被立即取代^[14]。

应用

一维条码最常见的用途是标识零售商品。EAN 码是国际通用的商品条码体系，长度固定、只表示数字，主要用于商品标识，我国的 EAN 前缀码为 690、691 和 692^[3]。UPC 码主要在北美地区使用，在技术上与 EAN 码一致，常用版本为 UPC-A 和压缩版 UPC-E^[3]。按照我国相关规定，商品条码需由中国物品编码中心统一分配，有效期为 2 年^[15]。

在零售之外，不同码制各有其适用领域。39 码可以表示数字和字母，广泛用于工业生产线和图书管理等行业内部管理；93 码密度更高，可替代 39 码^[4]。128 码为非定长连续型条码，可编码完整的 ASCII 字符集，常用于物流与供应链，GS1-128 可用于承载有效期、批号、重量等附加信息^[16][17]。交叉 25 码主要用于包装、运输以及航空系统的票号编排，库德巴码则用于血库、图书馆和包裹跟踪等场景^[3]。

局限

一维条码的数据容量较小，通常只能容纳一个标识符或大约 20 个字符，且一般只支持数字和字母，无法直接表示汉字和图像信息^[3]。由于容量有限，它多数情况下只是对物品的标识而非描述，读取后还需依赖数据库和通信网络调取商品的具体信息，在没有数据库或不便于联网的场合，其作用受到明显限制^[3]。

在可靠性方面，一维条码通常借助校验字符进行错误侦测，但不具备错误纠正能力^[18]。符号出现污损或破损时容易被拒读，保密性也相对较弱^[3]。此外，一维条码在单位面积上承载的信息量较低，符号尺寸相对较大，空间利用率不高，识读主要依靠线扫描器完成^[18]。

针对条码符号的印刷质量，已有相应的检测标准。国际标准化组织发布的 ISO/IEC 15416 是一维条码的条码验证标准，其做法是在整个条码中选取 10 条扫描线分别评级，再以各扫描线的等级平均值作为正式等级^[19]。

参见

• 二维条码 —— 在水平和垂直两个方向同时存储信息的条码符号，数据容量与纠错能力强于一维条码。

• 商品条码 —— 用于标识零售商品的一维条码，我国由专门机构统一分配管理。

• EAN码 —— 国际通用的商品条码码制，长度固定且只表示数字。

• UPC码 —— 最早大规模应用的商品条码码制，主要在北美地区使用。

• 国际物品编码组织 —— 负责制定与推广全球统一商品编码标准的国际组织。

• 射频识别 —— 另一类非接触式自动识别技术，与条码在部分应用场景中相互补充。