штрих код upc что это

Стандартизация

EAN (European Article Number)

Линейный штрихкод EAN-13. Значение продублировано арабскими цифрами в нижней части штрихового кода (13 знаков).

European Article Number, EAN-13 или EAN (европейский номер товара) — Европейский стандарт штрихкода, предназначенный для кодирования идентификатора товара и производителя. Является надмножеством американского стандарта UPC.

Коды EAN-13, EAN-8 содержат только числа и никаких букв или других символов.

EAN-13 (полный) кодируется 13 цифр.

EAN-8 (сокращённый) кодируется 8 цифр.

EAN-128 позволяет опознать закодированную последовательность

Стандартизация

— Стандартизацией и регистрацией кодов EAN занималась европейская ассоциациеия ЕАN, в продолжение развития стандартов разработанных организациями UCC (Uniform Code Council, Inc.) в США и ECCC (Electronic Commerce Council of Canada) в Канаде. В 2005 году все эти организации объединились друг с другом и разработали единый стандарт.

Теперь именно этот стандарт является универсальным для всех стран, а американская и канадская национальная организация настойчиво рекомендовала всем торговым компаниям своих стран заменить устаревшее оборудование и программы UPC, не способные считывать EAN, на современные.

История разработки и отличие EAN от UPC

Первоначально была разработана американская система штрихового кодирования Universal Product Code. Разработанная и внедрённая система кодировки товаров UPC в США и Канаде стала на столько популярной в торговых супермаркетах в те далёкие времена, что европейцы тоже призадумались о возможности применения этой очень удобной системы прежде всего в Европе, а также в других странах, то есть за пределами США и Канады. Стояло две задачи: обеспечить своих производителей определённым диапазоном кодов, отличных от «американских», для кодировки производимых товаров; и обеспечить возможность магазинам считывать как американские, так и европейские коды, и желательно, чтобы на упаковке был только один, единый штрихкод, а не два кода — один для США, другой для Европы. Для того, чтобы закодировать в коде товары других стран, необходимо было увеличить количество разрядов кода с 12 цифр, которые были в полном эксклюзивном владении американцев и канадцев, как минимум до 13 цифр, чтобы использовать эту дополнительную, и первую по счёту цифру в коде в качестве условного сигнала для торговых программ, что этот товар не американского производства, а товар производства другой страны. Американцам и канадцам в качестве этой цифры разработчики сразу зарезервировали ноль, что вполне естественно и логично.

Помимо организационной задачи перед разработчиками стояла серьёзная техническая задача – сохранить совместимость кодов, и одновременно возможность минимальных аппаратно-программных переделок сканеров штрихкода, очень удобных, но тогда ещё дорогих. Как говорится, чтобы «не изобретать велосипед», не тратить лишние средства на разработки, а воспользоваться уже имеющимися разработками американцев. Очень важно было сохранить всё то главное, что было в UPC: тоже самое количество штрихов; осевую симметричность кода для его удобного чтения как в прямом, так и в обратном направлении (если товар поднесён к сканеру «вверх-тормашками»); сохранить возможность чтения фотографически негативных кодов (некоторые производители и таким способом печатают код на товаре, то есть по тёмному фону светлые штрихи). В результате творческой работы, было найдено гениальное и простое решение: в целях максимальной совместимости, кодирование EAN было переработано из UPC так, что по-прежнему содержало только 12 «штриховых цифр», то есть только 12 цифр в коде имеют конкретноее соответствие конкретным штрихам, а эта тринадцатая, дополнительная, цифра «вычислялась» логическим путём. В принципе «рисунок» EAN-13 навскидку, ни чем не отличается от рисунка UPC, а для кодов, начинающихся с цифры ноль — точная копия.

Тайна 13 цифры

Первая цифра (в иллюстрации к статье — это цифра 5) кодируется иным способом, чем штрихами, она кодируется на определённом логическом уровне. То есть не группой штрихов, как последующие 12. Поэтому эту циферку, не имеющую конкретной штриховой группы внутри кода, часто располагают слева, за пределами самого кода. Как же кодируется тринадцатая цифра? Сразу нужно отметить, что правая половина кода не меняется в зависимости от того какая закодирована дополнительная цифра, в таблице структура цифр отмечена латинской буквой R. Логика тринадцатой цифры кроется в левой половине кода, в тех штрихах, которые кодируют левые 6 цифр. Это происходит на графическом уровне изображения кода каждой цифры. Из таблицы видно, что для кодирования первой цифры используется немного разное начертание штрихов обозначенное буквами L и буквами G. Определённое чередование этих кодов, даёт сканеру на уровне логики понять, какая первая цифра имелась ввиду. Например, для цифры «1» G-код у третьей, пятой и шестой цифры, то есть встретив код, в котором G-код левой части кода расположенны в этом порядке сканер в качестве первой цифры передаст в компьютер единичку. Для цифры «2» G-код у третьей, четвёртой и шестой цифры, соответственно сканер передаст в компьютер двоечку. Для других цифр эта логика отображена в таблице.

Также существует стандарт штрих-кода EAN-8, в теле сообщения которого кодируется только 8 цифр.

Каждая цифра в EAN кодируется с помощью четырёх штрихов: двух белых и двух чёрных. Штрихи могут иметь относительную ширину в одну, две, три и четыре единицы. Общая ширина штрихов одной цифры составляет семь единиц. Направление чтения комбинации штрихов значения не имеет

Кодирование цифр

Каковы графические отличия L-кода, R-кода, и G-кода? По сути для каждой цифры это одна и таже комбинация черно-белых штрихов, L-код отличается от R-кода лишь фотографически негативным исполнением, а G-код, в свою очередь, отличается от R-кода реверсивным (зеркальным) исполнением.

Так что ничего особо нового европейцы не придумали, но вот таким простым и гениальным способом вкодировали тринадцатую цифру.

Для цифры ноль в коде ни для одной из шести цифр левой части кода нет ни одного преобразования в зеркально-негативный вид, то есть все штрихи кодируются L-кодом, как в UPC. EAN-сканер, встретив код без штрихов с G-кодом, передаёт в компьютер первую цифру «ноль». В свою очередь, если этот код прочитает редкий на сегодняшний день, уже ушедший в историю американский сканер штрихкодов UPC, то он будет просто прочитан как «родной» код UPC, только и всего. Если же сканер UPC встретит на своём пути штриховку с G-кодом, то он просто не сможет считать этот код, и выдаст ошибку или не заметит и не передаст ни какой код в компьютер. Этим и обеспечена полная совместимость «снизу-вверх».

Резюмируя вышесказанное можно констатировать, что UPC может считаться частным случаем, подмножеством кода EAN-13, у которого первая цифра есть 0, которая часто не указывается в виде арабской цифры, и эти коды в этом случае ни чем не отличаются друг от друга по рисунку. Была полностью сохранена возможность чтения «американских» кодов на «европейских» сканерах, но не наоборот. Сам код EAN-13, и его 13 цифра в свою очередь формируется «игрой» негативности-реверсивности последовательности штрихов в левой части кода, в результате чего, чисто «американские» сканеры UPC читать европейский код не в состоянии, но обеспечена максимальная «похожесть» кодов друг на друга. К счастью, за эти годы, и в США и в Канаде этот тип сканеров уже вытеснен из всех магазинов, и установлены сканеры, способные считывать кодировку EAN-13, то есть продажа товаров из других стран не вызывает никаких проблем при продаже на территории стран-основателей этой самой распространённой системы автоматизации продаж.

Источник

Малоизвестные факты о штрихкодах — загадочные цифры под штрихкодом

Число зверя, штрихи смерти — насколько все это реально? Можно ли зашить в штрихкод видеоролик или фото голой Эммы Уотсон? Бывают ли “неправильные штрихкоды”, и что вообще значит “неправильный штрихкод”?

В “Клеверенсе” мы разрабатываем платформу Mobile SMARTS для создания мобильных решений по учету маркированного товара и постоянно сталкиваемся с детскими ошибками в маркировке. Обычно они вызваны простым нежеланием людей хоть немного разбираться в теме.

Наша платформа тоже не идеальна, но кое-что в своём деле мы понимаем. Статья не к тому, что типа мы крутые и разбираемся, а все вокруг не крутые и не разбираются, нет. У каждого свои задачи, мы тоже часто лажаем. Просто тема набирает популярность и выходит в массы, а любые ошибки стоят денег.

Сначала для затравки расскажем про кассовый штрихкод, а затем про загадочный GS1 DataMatrix, который используется в проекте тотальной маркировки товаров.

Сама статья больше развлекательная, всё изложенное при желании легко гуглится, но может и побудить кого-то изучить тему глубже.

Загадочные цифры под штрихкодом

Цифры под штрихкодом — что это такое? Знающие люди говорят, что тут всё просто: именно эти цифры “зашиты” в штрихкод. Девушка на кассе вбивает в программу цифры под штрихкодом — и вуаля — товар найден.

К сожалению, это заблуждение. Цифры под штрихкодом не “зашиты” в штрихкод. Для разговоров у камина сойдет, а для айтишника беда.

Это распространенное заблуждение приводит к тому, что когда встает задача распечатать штрихкод, человек гуглит бесплатный онлайн генератор штрихкода, пихает в поле эти самые цифры, и… получает проблему на ровном месте.

Надписи под штрихкодом называются Human readable interpretation (HRI). Одно только название уже должно наводить на мысль, что тут не всё в порядке.

Рассмотрим подробнее, где тут собака зарыта.

Кассовый штрихкод

Пример про кассовый штрихкод — для затравки. Он на самом деле не вызывает никаких проблем, потому что за 50 лет использования в софте и оборудовании были вставлены 1000 костылей, чтобы обойти все проблемы (ну почти). Зато он хорошо иллюстрирует вопрос.

Вот в этих двух штрихкодах (EAN-13) ниже, под которыми написано “4601200000003” и “0123456789128”, в обоих нет штрихов для первой цифры. В первом штрихкоде нет штрихов для “4” (она закодирована другим способом), а во втором штрихкоде вообще в принципе нет лидирующего нуля, хотя он и напечатан под штрихкодом.

Да-да, именно первой цифры, а не последней (чексуммы) как можно было бы подумать. Последняя цифра (чексумма) в полосках этих штрихкодов как раз-таки есть, иначе затея с чексуммой не будет работать.

Рассмотрим поближе, что тут происходит.

В первом приведенном штрихкоде (“4601200000003”) в начале идут две длинные полосочки, они кодируют “начало штрихкода”, далее идут штрихи и пропуски для цифры “6”, затем про цифры “0”, “1”, “2”, “0” и “0”, две длинные полосочки в центре говорят про середину, затем пять одинаковых групп штрихов и пропусков кодируют “00000”, далее идут штрихи и пропуски для цифры “3” и завершающие две длинные полоски про конец штрихкода. Итого, в штрихкоде есть штрихи только про “601200000003”. Цифра “3” (последняя) в полосках штрихкода есть, а первой “4” нет! Откуда же взялась “4”?

Дело в том, что “4” закодирована грязным хаком. Для неё не хватает места, и вообще всё это большой исторический казус.

Изначально такие кассовые штрихкоды появились в США, там они состоят из 12 цифр и называются UPC (Universal Product Code). Для переноса технологии в Европу и адаптации стандарта Европе нужны были дополнительные цифры, потому что американские 12 все уже были заняты.

Первым товаром, приобретенным по штрих-коду на этикетке, стал блок из 10 жевательных резинок Wrigley Juicy Fruit. Это произошло в супермаркете Marsh города Трой (Огайо) в четверг, 26 июня 1974 года в 8.01 утра. В историю вошли и имя покупателя, и имя кассира, открывших новую страницу розничной торговли. Теперь упаковка жвачки, которая тогда обошлась в 67 центов, вместе с чеком хранятся в музее американской истории Смитсоновского института.

Чтобы расширить емкость, можно было бы просто добавить еще немного штрихов и пропусков, но в те времена это серьезно ухудшало считываемость. Поэтому вместо того, чтобы просто увеличить штрихкод в ширину, был применен “хак”.

По американскому стандарту любая из цифр штрихкода может быть записана: а) обычными штрихами и пропусками; б) их зеркальным отражением; в) инверсией черного и белого; г) зеркальной инверсией. Всё это нужно для того, чтобы можно было печатать инверсные штрихкоды (белым по черному) и сканировать штрихкод вверх ногами (зеркальное отражение в случае штрихкода — то же самое, что и поворот на 180°).

В “американском” штрихкоде (который на 12 цифр) первые 6 цифр кодируются обычными штрихами, а вторые 6 цифр инвертированными штрихами (где черные штрихи заменены на белые полоски и наоборот). Это сделано для того, чтобы понимать, перевернут штрихкод или нет, нормально я его сканирую или вверх ногами (и затем декодировать цифры в правильном порядке, а не задом наперед).

В новом “европейском” штрихкоде (который на 13 цифр), первая цифра (например, “4”) кодируется не штрихами, а путем «перетасовывания» способов кодирования следующих за ней 6 цифр из первого блока (второй блок из 6 оставили в покое).

Например, следующая за четверкой “6” выводится как обычно, штрихи следующего за ней “0” выводятся в обратном порядке (зеркально), следующие за ней “1” и “2” выводится снова в обычном виде, следующие два “0” снова зеркально. Общая длина штрихкода и число штрихов в результате этого трюка не меняется.

Для “американского сканера” такая белиберда не имеет смысла, а для Европы это тайный знак того, что в штрихкоде закодирована еще одна цифра! (да, мы всегда знали, что европейцы извращенцы).

Для всех цифр от “1” до “9” были придуманы такие правила тасовки способов кодирования. Для “0” ничего нет, т.е. 13-значный штрихкод с лидирующим нулем визуально ничем не отличается от 12-значного штрихкода без этого лишнего ноля (EAN-13 с лидирующим нулем эквивалентен UPC-А).

Из этого получается первый прикол, что если перед нами “американский” штрихкод (в котором варианты кодирования не “перетасованы”), то “американский сканер” читает 12 цифр, а условный “европейский сканер” может считать, что в нем есть лидирующий «0», и считывать лишний ноль (т.к. для кодирования ноля не предусмотрено никакой “перетасовки”, этого “лидирующего нуля” очевидно в принципе нигде нет в штрихкоде).

Конечно, мир давно глобализован, поэтому “американский” сканер и “европейский” сканер — это просто условности. Сканер один и тот же, но у него есть настройка: нужно ли ему в принципе считывать EAN-13 (Европа) или читать только UPC-А (США), а если считывать EAN-13, то надо ли добавлять лишний ноль к американским штрихкодам UPC-А.

С этим связана одна распространенная проблема при внедрении штрихкодирования: когда в базе данных у компании либо нет нолей в начале штрихкодов, а сканер считывает с “лишним” нолем, либо наоборот, в базе данных есть ноль в начале, а сканер его “не считывает” (хотя, что там считывать, — этого ноля в принципе в штрихкоде нет).

Казалось бы, сложно накосячить в использовании EAN-13/UPC. Тем не менее, люди делают следующие ошибки:

В наших программных продуктах, таких как “Магазин 15” или “Склад 15”, построенных на платформе Mobile SMARTS, мы решаем эту проблему очень просто: сканер устройства всегда автоматически настраивается на возврат ноля, а поиск товара по базе данных производится два раза: и с нолем, и без ноля (чтобы уж точно найти товар).

Сканер мы стараемся настраивать программно, без участия человека. Если сканер нельзя настроить программно — то это всегда проблема, потому что по умолчанию сканером может обрезаться не только 0 (который в начале), но еще и чексумма (которая в конце), тогда в программу придут не 13, а уже 11 символов, зачастую даже без указания типа штрихкода (такие замечательные сканеры тоже бывают).

В этом случае мы бессильны улучшить результат. 11 символов могли прийти от сканирования любого другого типа штрихкода, мы не можем считать все штрихкоды как EAN-13. Чтобы настроить сканер, человеку придется сканировать с листа настроечные штрихкоды или заходить в какие-нибудь меню, а всё это — источники ошибок.

GS1 DataMatrix

Этот пример стал популярным благодаря введению обязательной маркировки товаров. История полна граблей, велосипедов и трупиков мелких животных, как сарай вашей бабушки.

Ну ладно, допустим с EAN-13 можно придраться и сказать, что первая цифра всё-таки есть в штрихкоде, просто она закодирована не совсем штрихами (хотя для лидирующего “0” это и не так).

Возьмем тогда другой пример, штрихкод GS1 DataMatrix «(21)abba01(01)04601200000003»:

В этом штрихкоде “внутри” нет ни скобок, ни символа «0», ни буквы «a», ни переноса строки.

Что тут происходит?

Во-первых, никакие скобки в штрихкод не кодируются, они печатаются только для удобства прочтения человеком. Это снова называется Human readable interpretation (HRI), привет, кожаный мешок.

Во-вторых, в штрихкоде есть специальные управляющие символы, которые должна расставить та программа, которая формирует данные для штрихкода. Не какая-то бесплатная opensource программа, написанная умными очкариками, а ваша программа, та самая, которую пишете Вы, мой друг. В этот раз символы, которые нужно вставить, не имеют отношения к “коррекции” и т.п., а размечают данные, которые нужно закодировать в штрихкод.

В самом начале в штрихкод вставляется управляющий символ, который называется FNC1 и имеет код 232, что соответствует либо странному печатаемому символу «Þ» (ANSI), либо русской букве “и” (Windows-1251), смотря какую кодировку использовать. Этот символ говорит, что у нас не просто абы какой DataMatrix, а именно GS1 DataMatrix, данные в котором имеют определенный формат: массив данных из пар (“код поля”, “значение поля”).

Этот управляющий символ FNC1 попадает в самое начало штрихкода, но его нельзя “передать” в штрихкод в составе данных.

Кроме того, непечатаемые символы, вполне очевидно, нельзя копипастить в составе строки, хаха! Страдай, кожаный мешок!

Указание, нужен префикс или не нужен, обычно передают как отдельную настройку (галочку) в программу формирования штрихкода. Если передать префикс как часть данных, то получим либо ошибку, либо два префикса в штрихкоде (в зависимости от используемой программы).

Далее, поскольку в штрихкоде внутри нет скобок, то уже непонятно, где кончается одно поле и начинается другое, где тут номера полей. Без скобок получается “21abba010104601200000003” (тут “01” встречается три раза, ха-ха).

Где заканчивается “01” из значения поля (21) и начинается настоящее (01)?

Это решается следующим способом:

По стандарту GS1 поля имеют формат. Не абы что, а формат значения. Например, значение для (01) должно состоять из 14 цифр и баста (нельзя 13 цифр, нельзя 12 цифр, нельзя не цифры). А поле (21), наоборот, имеет переменную длину, разрешены цифры, латинские буквы обоих регистров, знаки препинания и даже (опачки!) скобки.

Если после значения для (21) штрихкод не закончился, и там еще что-то есть, то в данные вставляется разделитель (это может быть снова или FNC1, или непечатаемый символ GS с кодом 29).

А общее правило звучит так: спецсимвол GS не вставляется, только в случае если AI начинается с пары цифр из этой вот таблицы:

Для всех остальных полей GS1 (не из этой таблицы) в конце значения нужно вставлять GS.

Т.е., мы получим “FNC121abba01GS0104601200000003” (только помним, что первый FNC1 мы не будем передавать в программу формирования штрихкода, а второй GS — это не строка “GS”, а один символ с кодом 29).

Эти требования — именно про данные, а не про штрихкод DataMatrix, потому что в штрихкод DataMatrix можно положить любые данные, они прекрасно закодируются и прочитаются. Тут речь о GS1 DataMatrix, который имеет определенный формат, и ваша программа должна соблюсти этот формат, прежде чем подавать данные в штрихкод.

Вообще говоря, в мире существуют программы печати штрихкодов, которым можно скармливать данные со скобками и они сами всё разрулят. Но это специализированный софт, который стоит денег, а не тот бестолковый и бесплатный онлайн-генератор штрихкодов, которым вы пользуетесь.

И наконец. То, как это будет напечатано и то, как это будет отсканировано, — две большие разницы. То, как данные печатаются под штрихкодом, и как они передаются сканером — это в чистом виде настройки принтера и сканера.

В нашем примере мы закодировали в штрихкод поля порядке: сначала (21), потом (01), а на изображении под штрихкодом распечаталось сначала (01), потом (21). Это снова называется Human readable interpretation (HRI), и порядок вывода в подписи соответствует правилу “потому что так принято”.

Сканер штрихкодов тоже имеет свои настройки, которые заставляют его переставлять поля, вставлять скобки и другие символы, переносить строки и т.п.

В большинстве случаев сканер прочитает наш штрихкод как “21abba01GS0104601200000003”. Никакого лидирующего FNC1, никаких скобок, GS не печатаемый и не виден в “Блокноте” (нужно использовать хотя бы Notepad+).

И принтер, и сканер могут делать со штрихкодами что хотят: добавлять и убирать символы, менять их местами — ради соответствия гайдлайну или для совместимости со сторонней программой.

Что еще интересно: в этом штрихкоде только 16 байт данных (на 24 символа без скобок).

Вот что тут происходит:

Т.е. чтобы закодировать “a”, нужно записать в штрихкод “b”, чтобы закодировать “1”, нужно записать “2” и т.д., именно поэтому прямо в самом штрихкоде нет байта 97 (значение буквы “a” в ASCII).

Итого, в приведенном штрихкоде “закодировано” в байтах 232, 151, 98, 99, 99, 98, 131, 232, 131, 134, 190, 142, 130, 130, 130, 133. И это еще до кодов коррекции и паддинга!

Непонимание процесса кодирования приводит к тому, что, например, для начавшейся обязательной маркировки обуви люди печатают на принтер неправильно сформированные данные и получают неправильные штрихкоды, которые выглядят вполне нормально, читаются приложением “Честный знак”, но данные в них неверные, как минимум это не GS1 DataMatrix.

Штрихкоды неправильно напечатаны, неправильно читаются, и такая обувь не считается правильно промаркированной.

В своем софте “Кировка” мы боремся с этим следующим образом: для печати принимаем в качестве исходных данных любой мусор, пытаемся распарсить его как GS1 DataMatrix, разбираем на косточки. Если всё прошло удачно, то конвертируем в правильный формат, чтобы принтер это понял; а при сканировании перепроверяем данные от сканера, делая таким образом вывод о правильности печати.

Для этого нам, конечно, приходится работать на нативном уровне и со сканером мобильных устройств, и с принтерами, чтобы всё это было правильно ими интерпретировано, а мы собирали максимально полную информацию.

Выполним еще одно упражнение: посмотрим, какого размера должен быть штрихкод GS1 DataMatrix для хранения кода маркировки обуви и легпрома.

На сайте «Честного знака» написано, что код маркировки обуви должен содержать следующие поля (для легпрома те же требования):

Для каждого из этих полей в данных для штрихкода должен быть указан идентификатор применения GS1 (AI, application identifier).

Таблица codeword для DataMatrix

Таблица, объясняющая кодирование КМ обуви в DataMatrix:

* если в данных для штрихкода есть пары подряд идущих цифр, то они будут кодироваться одним байтом, а не двумя (Codewords со [130] по [229]), и это экономит байты.

Как видно, размер данных в теории может меняться в широких пределах от 68 до 118 байт. На практике разброс меньше, длина ближе к 118, потому что в серийном номере и в криптокоде мало цифр и много знаков препинания, включая скобки.

Согласно GS1 DataMatrix Guideline, такие данные укладываются в штрихкоды размером от 36х36 до 44х44 (колонок и строк битов, не миллиметров). В миллиметрах размер будет зависеть от разрешающей способности принтера (обычно это 203-600 dpi).

Таблица из GS1 DataMatrix Guideline

А как же голая Эмма Уотсон? Рассмотрим в следующей статье.

Источник