Как работает штрихкод: принцип кодирования и считывания информации
Штрихкод работает следующим образом: чередующиеся чёрные и белые полосы разной ширины кодируют цифры или символы, а сканер расшифровывает их по отражению светового луча: тёмные полосы поглощают свет, светлые отражают. Полученная последовательность импульсов переводится в цифровой код, который компьютер соотносит с записью в базе данных.
Устройство линейного штрихкода
Наиболее распространённый формат в рознице: EAN-13, состоящий из 13 цифр. Каждая цифра кодируется набором из двух полос и двух промежутков суммарной шириной в семь модулей (один модуль около 0,33 мм). Первые три цифры: код страны-регистратора (460–469 для России); следующие четыре-пять: код предприятия; оставшиеся: код товара. Последняя цифра, контрольная: она вычисляется по формуле взвешенного сложения предыдущих цифр и позволяет сканеру немедленно обнаружить ошибку считывания. Слева и справа от кода обязательна «тихая зона» шириной не менее 3,5 мм, иначе сканер не определит границы кода. Размеры штрихкода EAN-13 строго стандартизированы: номинальный размер 37,29 x 26,26 мм, допустимый диапазон масштабирования от 80% до 200%.
Как сканер считывает код
Лазерный сканер излучает луч (обычно красный, длина волны около 650 нм), который быстро перемещается поперёк штрихкода с помощью вращающегося зеркала. Фотодетектор фиксирует отражённый свет: от белой полосы приходит сильный сигнал, от чёрной слабый. Аналоговый сигнал оцифровывается в последовательность нулей и единиц. Декодер определяет ширину каждой полосы в единицах «x-размера» (ширины самой узкой полосы), сопоставляет комбинации с таблицей символов стандарта и восстанавливает исходные цифры. На проверку контрольного символа уходят доли миллисекунды. Сканеры на основе камер (2D-сканеры) захватывают кадр изображения целиком и обрабатывают его программно, что позволяет считывать смятые и повреждённые коды, а также двумерные форматы.
Двумерные форматы и их отличия
Одномерный штрихкод кодирует данные только по горизонтали, поэтому вмещает максимум 20–25 символов. Двумерные форматы (QR, DataMatrix, PDF417) используют оба измерения и хранят тысячи знаков. DataMatrix обязателен для маркировки товаров в системе «Честный знак»: в крошечный квадрат 10x10 мм умещается криптографический код из 88 символов, связанный с серийным номером упаковки в реестре ФНС. PDF417 применяется в транспортных документах и на водительских удостоверениях нового образца.
Штрихкоды в российской торговле и логистике
Введение обязательной маркировки товаров в России идёт поэтапно с 2019 года. К 2025 году под требование попали лекарства, табак, молочная продукция, вода, пиво, обувь, одежда и ряд других категорий. Розничный магазин при продаже каждого маркированного товара обязан сканировать код и передавать сведения оператору «Честного знака» через ОФД. По данным Центра развития перспективных технологий, система охватывает свыше 800 000 участников оборота. В логистике стандарт GS1-128 позволяет закодировать в штрихкоде вес, дату упаковки, партию и срок годности одновременно, что ускоряет приёмку товара на складе без ручного ввода данных.
