Штрих-код — это действительно простая идея: дайте каждому элементу, который вы хотите классифицировать, свой собственный уникальный номер, а затем просто напечатайте номер на элементе, чтобы электронное сканирующее устройство могло его прочитать. Мы могли бы просто напечатать само число, но проблема с десятичными числами в том, что их легко перепутать (опечатка восьмерки может выглядеть как три на компьютере, а шестерка идентична девяти, если перевернуть ее вверх дном — что вызывать всевозможный хаос на кассе, если вы отсканировали свои кукурузные хлопья неправильно вверх). Что нам действительно нужно, так это абсолютно надежный способ печати цифр, чтобы их можно было читать очень точно на высоких скоростях. Это проблема, которую решают штрих-коды.
Если вы посмотрите на штрих-код, вы, вероятно, не сможете понять, где он находится: вы не знаете, где заканчивается один номер и начинается другой. Но на самом деле все просто. Каждой цифре в номере продукта присвоен одинаковый объем по горизонтали: ровно 7 единиц. Затем, чтобы представить любое из чисел от нуля до девяти, мы просто раскрасим эти семь единиц другим рисунком из черно-белых полос. Таким образом, номер один представлен раскраской в две белые полосы, две черные полосы, две белые полосы и одну черную полосу, а номер два представлен двумя белыми полосами, одна черная полоса, две белые полосы и две последние черные полосы.
Вы, наверное, заметили, что штрих-коды могут быть довольно длинными, и это потому, что они должны представлять три разных типа информации. Первая часть штрих-кода сообщает вам страну, в которой он был выдан. Следующая часть раскрывает производителя продукта. Последняя часть штрих-кода идентифицирует сам продукт. Различные типы одного и того же основного продукта (например, четыре упаковки бутылок Coca-Cola и шесть упаковок банок Coca-Cola) имеют совершенно разные номера штрих-кодов.
Большинство продуктов имеют простой штрих-код, известный как UPC (универсальный код продукта) — линия вертикальных полос с набором цифр, напечатанных под ним (так что кто-то может вручную ввести номер продукта, если штрих-код был опечатан или поврежден в магазине и не будет сканировать через считыватель штрих-кода). Существует еще один вид штрих-кода, который становится все более распространенным и хранит гораздо больше информации. Он называется 2D (двумерный) штрих-код), и вы иногда видите его на таких вещах, как самопечатные почтовые марки.
Как работает сканер штрих-кода?
Было бы плохо иметь штрих-коды, если бы у нас не было технологии, чтобы читать их. Сканеры штрих-кода должны иметь возможность очень быстро считывать черно-белые линии зебры на продуктах и передавать эту информацию на компьютер или кассовый терминал, который может сразу их идентифицировать, используя базу данных продуктов. Вот как они это делают.
Для этого простого примера давайте предположим, что штрих-коды — это простые вкл-выкл, двоичные шаблоны с каждой черной линией, соответствующей одной, а каждая белая линия — нулем. (Мы уже видели, что реальные штрих-коды более сложны, чем это, но давайте сделаем все просто.)
Сканирующая головка светит светодиодным или лазерным светом на штрих-код.
Свет отражает обратно штриховой код в детектирующий свет электронный компонент, называемый фотоэлементом. Белые области штрих-кода отражают большую часть света; черные области отражают меньше всего.
Когда сканеры штрих кодов проходят мимо штрих-кода, ячейка генерирует последовательность импульсов включения-выключения, соответствующих черным и белым полосам. Таким образом, для кода, показанного здесь («черный черный черный белый черный белый черный черный»), ячейка будет «выкл выкл вкл вкл выкл вкл выкл».
Электронная схема, подключенная к сканеру, преобразует эти импульсы включения в двоичные цифры (нули и единицы).
Двоичные цифры отправляются на компьютер, подключенный к сканеру, который обнаруживает код как 11101011.
В некоторых сканерах имеется одна фотоэлемент, и, когда вы перемещаете головку сканера мимо продукта (или продукта мимо головки сканера), ячейка по очереди обнаруживает каждую часть черно-белого штрих-кода. В более сложных сканерах есть целая линейка фотоэлементов, и весь код обнаруживается за один раз.
В действительности, сканеры не обнаруживают нули и единицы и выдают двоичные числа в качестве выходных данных: они обнаруживают последовательности черно-белых полос, как мы показали здесь, но преобразуют их непосредственно в десятичные числа, давая в качестве выходных данных десятичное число ,
