條形碼是怎樣發明出來的 你知道么?
發布時間: 2020-07-21
條形碼是怎樣發明出來的 你知道么?條形碼早已滲透到生產供應鏈的每個環節，從生產到運輸和追蹤再到分配，每個環節都因為條形碼的存在而變得更加簡單快捷。2013年，根據GS1(管理和分發條形碼的組織)的數據每天全球條形碼平均掃描量超過五億。
條形碼發展的前世歷程
想象一下沒有條形碼的百貨超市是什么樣的：超市經營者需要花大量成本記錄下每種商品的名稱與售價，超市需要定期對貨存數量進行清點和記錄，售貨員需要一個一個記錄下賣出的商品。早在19世紀初到20世紀末，從事產品生產和供應，特別是大型超市這一行業的商人們就意識到了這一點：隨著人們消費水平提高，產品供需求量和產品種類的逐漸增加，他們需要一種效率更高更快捷的生產供應體系。1932年一個叫Wallace Flint的哈佛商學院的學生在他的碩士論文中提出可以將穿孔卡片(punchcard)運用到大型超市。
結賬系統中。這個系統是這樣運行的：顧客在進入超市的時候會拿到這樣一個穿孔卡片，其實也就是相當于一個菜單，顧客選取想要購買的東西，然后在穿孔卡片上打出與商品所對應的孔，在結賬的時候把卡片給售貨員，售貨員將其插入一個能夠讀取穿孔卡片的機器，然后與之所對應的產品會從倉庫當中被運出來。想法十分美好，然而當時能夠讀取穿孔卡片的機器造價十分昂貴，并且塊頭非常大，十分笨拙，這種方法在當時并沒有被采取。
之后就到了現代條形碼的起源。1949年一個Philadelphia’s Drexel Institute of Technology的畢業生Bernard Silver偶然間聽到了一個餐飲連鎖店的老板與他們院長的談話：他希望院長能夠幫助他研究開發出來能夠在結賬時自動記錄商品信息的系統，然后被院長殘忍拒絕。Silver之后與他的朋友Norman Joseph Woodland提起這個事，兩個人覺得這個可以搞一搞，便開始了研究。在摩斯電碼的啟發下，兩人開發出了一種從任何方向都可以被掃描的bullseye codebullseye code并獲得了專利。
然而問題是，code是有了，但是他們并沒有真正可以掃描和記錄其中信息的機器。
1951年Woodland加入了IBM，在這之后他和Silver兩人也在一直研究可以掃碼的機器，然而與之前同樣的問題卻一直存在：機器過于笨重和昂貴，這導致他們的研究一直不能被放入實際應用中。(一直到Silver死這項技術也沒有被應用)
直到一二十年之后，另一項技術的出現使掃描成為可能：激光。掃描器終于被發明出來并投入使用。1971年，為了統一掃碼界(在這期間有很多種碼被發明出來并應用在不同地方)，IBM發布了一直沿用到現在的商品統一代碼UPC(Universal Product Code)并努力推廣使其真正被廣泛使用。
1974年6月26日是掃碼界歷史性的一天。
這天早上八點零一分，位于俄亥俄州特洛伊城(Troy，Ohio)的Marsh Supermarket賣出了歷史上第一個帶UPC的商品 — 十包裝的箭牌口香糖。Silver，Woodland和無數人近半個世紀的努力終于在這一刻成為了現實。然而當時仍然有很多人對此表示懷疑：有的人認為這可以被用來監控消費者，有的電視臺甚至報道這是一場公司對消費者的陰謀，由于人們對條形碼的不了解和懷疑使條形碼剛開始的拓展十分緩慢，甚至在兩年后1976年，BusinessWeek還寫出了“The Supermarket Scanner that Failed”這樣標題的報道。
盡管這樣，條形碼所能帶來的人力上的減少，程序上的極大便利和成本的降低使越來越多的大型連鎖超市開始采用這一技術。
到1980年，每年8000家商店將條形碼投入使用。
1991年，幾乎所有商店的所有商品都標有條形碼。
1992年，Woodland和比爾蓋茨在白宮接受布什總統為他們對科技領域貢獻的表彰(Woodland對科技領域的貢獻不僅僅在條形碼上)。
上圖就是標準的UPC12位條形碼。以這個條形碼為例，前六位129002是生產公司的編號(Manufacturer Identification Number)后五位是該公司產品的編號(Item Numebr)，最后一位是驗證數字(Check Number)。前六位公司編號通過統一編碼委員會(Uniform Code Council)分發給生產公司，公司內部再對其產品進行編號和附加信息，每一種產品對應了一種編號。驗證數字的存在保證產品在結賬的時候不會出差錯，其工作原理是這樣的：
將奇數位的數字加起來，上圖中就是1+9+0+7+2+4=23 將這個數乘3， 23*3=69 將偶數位數字加起來，上圖中為2+0+2+0+0=4 將這個數與第二步中得到的數加起來，4+69=73 找到能使這個數(73)變成10的倍數的數，在這里也就是7(73+7=80)，7就是這個條形碼的驗證數字
在結賬過程中，掃描儀會對掃到的條形碼進行計算得到一個數，如果與驗證數字不一樣，售貨員通常就要重新掃描或者手動輸入條形碼下的數字。所有產品的信息和定價是被儲存在超市的中心電腦中，當掃描儀掃到了一個正確的條形碼之后會將這個碼發送到中心電腦，然后中心電腦會將產品的定價發回結賬處，整個過程只需要售貨員進行對商品的掃描。但同時這也意味著超市可以任意對產品定價進行修改，從而欺騙消費者獲得更高利潤。
在上面也提到了售貨員可以手動輸入12位數字進行結賬，也就是說，上圖中的12位數字被編碼到了那些條形碼里：上圖中黑白相間有粗有細的豎線其實對應了一個一個的數字。觀察上圖中最細的黑色豎線，這就是一個單位寬(one unit wide)，不同寬度的豎線就是幾個單位寬的組合，與空白豎線(和黑色豎線原理相同)結合就能編碼0–9這些數字：
0：3–2–1–1 (白線-黑線-白線-黑線)
1：2–2–2–1
2：2–1–2–2
3：1–4–1–1
4：1–1–3–2
5：1–2–3–1
6：1–1–1–4
7：1–3–1–2
8：1–2–1–3
9：3–1–1–2
觀察上圖從2向上嵌入條形碼處開始，2是2–1–2–2，兩個單位的白線，一個單位的黑線兩個單位的白線，兩個單位的黑線;9是3–1–1–2，三個單位的白線，一個單位的黑線，一個單位的白線，兩個單位的黑線，以此類推到倒數第二位4，1–1–3–2。開頭和結尾的數字(1和7)又有特殊的編碼。
條形碼技術被發明和應用的歷史其實也揭示了科學進步的本質，也就是現有技術的組合與再創造。許多發明的實現是在多個領域更加成熟的基礎下才能得以實現。比如條形碼技術，Woodland1951年就拿到了bullseye code的專利，然而直到一二十年后激光技術的出現才使得掃碼的技術被實現;同樣的，Woodland的發明也是在了解了摩斯電碼的基礎上才能開發出來，這樣的例子在科學發展的歷史中數不勝數。
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