条形码的历史:从沙滩上的摩尔斯电码到 GS1 Sunrise 2027

Visual metaphor: the evolution from lines in the sand to digital barcodes under a supermarket scanner

条形码始于 1948 年,当时诺曼·约瑟夫·伍德兰(Norman Joseph Woodland)在佛罗里达的沙滩上画下了受摩尔斯电码启发的线条,1952 年获得专利,并在 IBM 的 UPC 于 1973 年发布后成为全球零售标准。如今,全球每天有超过 100 亿次扫描,整个行业正竞相迈向 GS1 Sunrise 2027——从一维条形码全面过渡到二维二维码。

下面是完整的故事,从迈阿密的那片海滩,到 Tesco 的收银台。

2027 日出:零售商为何现在就转向二维码

自 20 世纪 70 年代以来最大的变革正在进行。经典的一维条形码只能标识产品及其制造商。现代的二维二维码可以存储过期日期、批号、过敏原信息和网络链接——全部在一次扫描中完成。

特性 一维条形码(UPC) 二维二维码
数据容量 20–80 个数字字符 最多 4,000 个字符
内容类型 产品 ID + 制造商 URL、批号、日期、图片
纠错能力 极弱 最高可容忍 30% 损坏
智能手机可扫描 有限 所有现代手机原生支持

Tesco 成为第一家做出这一转变的英国超市。2026 年 4 月,他们开始用二维码替换自有品牌香肠和生鲜产品上的条形码。购物者可以用手机扫描一包商品来查看过敏原或查找食谱。门店则能更好地追踪过期日期,从而减少食物浪费。

一维条形码与二维条形码(二维码)的极简对比:数据容量与尺寸

起源:沙滩上的摩尔斯电码(1948)

故事始于费城的德雷塞尔理工学院(Drexel Institute of Technology)。一位食品杂货高管请求一位院长实现结账自动化。伯纳德·西尔弗(Bernard Silver)无意中听到了这段对话,并告诉了他的朋友诺曼·约瑟夫·伍德兰。伍德兰从此痴迷于解决这个问题。

突破出现在迈阿密的一片海滩上。伍德兰曾是童子军,他当时正在思考摩尔斯电码。他把手指按进沙子里,画出点和划,然后向下拉成宽度不同的竖线。

“我只是把点和划向下延伸,把它们做成了窄线和宽线。”——诺曼·约瑟夫·伍德兰,引自 维基百科

极简示意图:摩尔斯电码的"点和线"如何拉伸并转化为条形码

靶心设计(1952 年专利)

伍德兰和西尔弗 1952 年的专利(美国专利 2,612,994)使用了”靶心”——可以从任意角度扫描的同心圆。问题在于:高速打印机会把油墨晕开。晕开的圆圈变得无法读取。晕开的线条只是变高了,但它承载数据的宽度保持不变。线性设计胜出。

IBM、乔治·劳雷尔与 UPC 标准(1973)

尽管有了专利,条形码技术还是搁置了二十年。读取条码所需的光源和计算机对大多数商店来说太昂贵了。

到 20 世纪 70 年代初,食品杂货行业成立了一个委员会来挑选标准。RCA 力推靶心。IBM 有不同的想法——与伍德兰一同在 IBM 工作的乔治·劳雷尔(George Laurer)将线性概念完善为通用产品代码(UPC)

1973 年 4 月 3 日,委员会选择了劳雷尔的设计。它更容易印刷,在真实超市杂乱、快节奏的环境中更可靠。

第一次扫描:1974 年 6 月 26 日,上午 8:01

在俄亥俄州特洛伊的 Marsh 超市,收银员莎伦·布坎南(Sharon Buchanan)扫描了一包 10 支装的箭牌 Juicy Fruit 口香糖。价格是 69 美分。那一声”嘀”证明了该系统能够处理小巧的日常商品——并永远改变了零售业。那包口香糖现在收藏在史密森尼学会(Smithsonian Institution)。

一维 vs 二维:数据容量与现实影响

一维码和二维码之间的差距并不微妙。

  • 一维条形码(如 UPC)是线性的。它们容纳 20–80 个数字字符——足以表示一个产品 ID。
  • 二维二维码电装 Wave(Denso Wave)于 1994 年为丰田的供应链发明,采用网格图案。它们最多可存储 4,000 个字符,包括 URL 和结构化数据。

到 2022 年,美国二维码使用者已达 8900 万人,并持续攀升。正如来自 Tesco 的彼得·德雷珀(Peter Draper)所解释的:”转向二维码将帮助我们减少食物浪费、改善库存控制,并为客户解锁新的数字化福利。”

GS1 与 2026 年的全球标准

GS1 管理着全球贸易项目代码(GTIN)——确保在伦敦扫描的条形码与在纽约扫描的含义相同。根据 GS1 数据,这种标准化推动仓库追踪市场预计到 2033 年增长至 45 亿美元

到 2026 年,这些标准也在解决环境问题。由于二维码包含过期日期,超市可以自动对即将过期的食品进行降价,从而减少浪费。通过将条形码与物联网(IoT)连接,这项有 75 年历史的发明仍然是全球贸易的支柱。

结论

条形码走过了一段从佛罗里达沙滩上的摩尔斯电码草图,到每天处理 100 亿次扫描的系统的旅程。从伍德兰和西尔弗最初的靶心专利,到劳雷尔的 UPC 标准化,再到由 GS1 Sunrise 2027 推动的二维码转型——这项技术不断自我适应。

企业现在就该审计他们的扫描仪和包装。2027 年的最后期限意味着每个结账系统都需要能读取二维码,而每件产品都将承载更丰富的数字化故事。

常见问题

历史上第一个扫描条形码的人是谁?

莎伦·布坎南,俄亥俄州特洛伊 Marsh 超市的一名收银员。事件发生在 1974 年 6 月 26 日上午 8:01。她扫描了一包 10 支装的箭牌 Juicy Fruit 口香糖(售价 69 美分),现在陈列在史密森尼学会。

为什么零售业要在 2027 年前从一维条形码转向二维码?

GS1 Sunrise 2027 倡议要求所有结账系统都能读取二维条形码。二维码比一维码能容纳多得多的数据——过期日期、批号、可持续性信息——这改善了食品安全、减少了浪费,并实现了基于智能手机的消费者互动。

摩尔斯电码是如何影响最初的条形码设计的?

诺曼·约瑟夫·伍德兰是一名精通摩尔斯电码的童子军,1948 年他坐在迈阿密的一片海滩上,思考如何用视觉方式表示数据。他在沙子里画出点和划,然后把它们向下拉成宽度不同的竖线。这种对摩尔斯电码的视觉转换,成为所有线性条形码的基本逻辑。

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