GS1-128条形码和相关的AI及FNC1的详解

版本:v1.1

Crifan Li

摘要

此文主要解释了什么是GS1-128,为何叫做GS1-128,以及详细解析了AI和FNC1

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2012-08-09

修订历史
修订 1.0 2011-07-22 crl
  1. 解释了GS1-128
  2. 详解了AI的含义
  3. 详解了FNC1的含义
修订 1.1 2012-08-09 crl
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目录

缩略词
1. 什么是GS1
2. 为何叫GS1-128
3. 为何叫GS1-128
3.1. GS1-128条码的格式
3.2. GS1-128和Code 128之间的联系与区别
4. AI的解释
5. FNC1的详细解释
5.1. FNC1是什么
5.2. 第一个FNC1不应该传输出来
5.3. 具体实现也可以用某个ASCII字符来表示第一个FNC1
5.4. FNC1被当做为GS的时候,应该传输出来
5.5. FNC1的总结
5.6. 举例说明FNC1
参考书目

插图清单

3.1. GS1-128格式-文字版
3.2. GS1-128条形码符号集的结构
4.1. GS1-128 AI表 – 1/5
4.2. GS1-128 AI表 – 2/5
4.3. GS1-128 AI表 – 3/5
4.4. GS1-128 AI表 – 4/5
4.5. GS1-128 AI表 – 5/5
5.1. GS1-128条形码符号集结构文字版 -FNC1
5.2. GS1-128条码:(10)123456(30)1000(17)111230

表格清单

3.1. GS1-128格式-表格版

缩略词

AIM (AIM)

Automatic Identification Manufacturers, Inc.

自动识别制造商

AI (AI)

Application Identifier

应用标识符

GDSN (GDSN)

Global Data Synchronization Network

全球数据同步网络

第 1 章 什么是GS1

摘要

【todo】有空需要将Serialisation-GS1Dec2007.pdf中的内容整合进来

GS1,之前叫做EAN International,EAN国际(组织),2005年改叫GS1。

GS1是一个非盈利组织。

GS1组织的目的就是去设计和实现一些标准,以提高供应与需求链的可视化以效率, 目前已经开发了一个系统,叫做GS1 System,是一系列标准的总称。

GS1 System主要包括四部分:

  1. Barcode

    条码,用于商品的自动识别系统

  2. eCom

    Electronic Communication,电子商务,实现电子商务信息交互

  3. GDSN

    Global Data Synchronization Network,全球数据同步网络,实现商业伙伴间的数据同步

  4. EPCglobal

    用RFID技术来实现产品追踪

GS1负责维护一堆数据标识符(data identifier),即前缀码(code prefixe),用于其成员将它们分配给对应的成员公司,使这些公司可以去创建与GS1标准相兼容的识别键值(identification key)。

GS1定义的这些规范,其实是和ISO和IEC相关的,对应关系就是:

  1. GS1的metadata registries对应的规范就是ISO/IEC 11179
  2. GS1的data identifiers对应的规范就是ISO/IEC 15418
  3. GS1的RFID air interfaces对应的规范是ISO/IEC 18000-6C

第 2 章 为何叫GS1-128

摘要

首先是因为GS1-128是Code 128符号集的子集。

另外,GS1是整个一个系统,或者说架构,其框架内部所包含的条码,可以有很多种。而GS1-XXX的命名,其中XXX就是GS1框架内部的所采用的字符集的名字。即不同的内部的条码XXX,对应不同的GS1-XXX。比如内部的条码是Code 128的,叫做GS1-128,而内部是DataBar的,就叫做GS1-DataBar,等等。

其中内部的条码,说白了就是对条码的数据进行编码,解码出来,就是对应的数据,所以,此GS1框架中的条码,也被称作Data Carriers ,即数据携带者,即不同的条码符号集,进行不同的编码,但归根结底,都是为了携带数据。

第 3 章 为何叫GS1-128

摘要

GS1-128,之前叫做UCC/EAN-128,其他叫法还有EAN-128, UCC-128, USS-128, GS1 128, UCC.EAN-128, GTIN-128, UCC-12, EAN/UCC-13, EAN/UCC-14。

GS1-128是Code 128符号集的子集。

GS1-128,在Code 128字符集中的起始符后,如果是Code 128字符集中的FNC1,那么就说明此条码是GS1的条码。

3.1. GS1-128条码的格式

GS1-128条码的格式,规范中的解释为:

图 3.1. GS1-128格式-文字版

GS1-128格式-文字版

用表格表示为:

表 3.1. GS1-128格式-表格版

Leading Quiet Zone Start pattern(The double character) Data (including the AI) A Symbol Check Character The Stop Character Trailing Quiet Zone
  A Start Character (A, B, or C) The Function Code 1 (FNC1) AI AI related Data      
起始处的静区 起始位/起始字符 FNC1字符 AI AI数据 校验码字符 停止位 末尾处的静区

另外一种,去掉了Leading Quiet Zone和Trailing Quiet Zone,然后再用图形表示GS1-128 Bar Code Symbol Structure如下:

http://www.gs1tw.org/twct/gs1w/download/GS_Section_5-3_V7.pdf

图 3.2. GS1-128条形码符号集的结构

GS1-128条形码符号集的结构

如果了解Code 128字符集的话,可以看出,此GS1-128,整个格式和Code 128没啥区别,只是起始位后面多了个FNC1字符,表示此条码为GS1-128,然后其中所表示的数据,都是AI而已。

关于其中的Double character:

对应地,一般的所以Start Pattern,都只有一个字符,即Start Character,而此处由于Start Character后面多了个FNC1字符,所以才成为Double character。

3.2. GS1-128和Code 128之间的联系与区别

  • 联系
    1. 简单的说,GS1-128就是Code 128的一种特殊形式。
    2. 特殊在于,GS1-128在普通Code 128的起始位后多了个FNC1,表示此条码为GS1-128条码,然后对于普通Code 128中的条码所表示的是普通数据,而GS1-128中的条码所表示的是AI加上对应的数据。
  • 区别
    1. Code 128有FNC1,FNC2,FNC3,FNC4共四个Function Code,而GS1-128中只有FNC1,没有FNC2,FNC3,FNC4。

第 4 章 AI的解释

摘要

AI是Application Identifier,应用标识符,的缩写。

前面介绍过了,GS1是个框架,内部条码的符号集不同,而叫法不同。

内部是Code 128的符号集,就是对应的GS1-128,而这些符号集,叫做Data Carrier。此处要解释的是,其中像Code 128,DataBar Expanded等符号集,允许在商品条目数据之前添加一些描述性的信息。而AI,应用标识符,就是其具体表现形式。即在你条码数据之前,加上一些标识,来对你的商品条目进行额外描述,比如说明某商品多重,有多少个,保质期是多少等等,诸如此类的信息。

简言之,AI就是商品条目的前缀,用于描述商品条目的某些信息的条码。

说白了,AI还是条码,只是一种特殊条码,用于描述商品某些特性而已。

但是由于条码中, 不方便弄出像人类文字一样的那么多字母,组成一句话来说明某个商品的特点,而只能是条码的数字。

举例来说,用人类语言来说明商品的生产日期是2011年1月1日的话,那么就可以表述为“此商品的生产日期是2011年1月1日”,但是要是用条码来表示,就不方便把这么多蚊子都编码成条码,然后打印上去,这样效率太低了。

所以,会有个专门的组织,去定义一些规矩,即某个几个数字前缀,代表某种含义,比如此处,就用两位数11来表示生产日期,然后后面跟着YYMMDD,即20110101,表示生产日期是2011年1月1日,合起来就是1120110101,而实际常将AI用括号括起来,就写成(11)20110101,这样,将对应的1120110101这些数字,用条码去表示,即可,然后条形码解码软件去解码后,就可以得到这一串数字,然后解析成对应的含义。

AI用不同的数字来表示不同的含义,最少2个数字,最多有4个数字。其不同数字所表示的含义,见下表:

图 4.1. GS1-128 AI表 – 1/5

GS1-128 AI表 – 1/5

图 4.2. GS1-128 AI表 – 2/5

GS1-128 AI表 – 2/5

图 4.3. GS1-128 AI表 – 3/5

GS1-128 AI表 – 3/5

图 4.4. GS1-128 AI表 – 4/5

GS1-128 AI表 – 4/5

图 4.5. GS1-128 AI表 – 5/5

GS1-128 AI表 – 5/5

[注意] 注意
  1. **

    上述中的YYMMDD,即年份月份日期,如果只要求YYMM,即年份和月份,没有要求日子的话,那么DD就自动填充为00

  2. ***

    上面那些310-369,390-393的第四位的数字,表示小数点的位数

  3. FNC1

    FNC1是在数据中间的话,是用于区分可变长度的AI,比如如果你是30后面最多可以有8位数字来表示产品数量,但是你只有4个数字,比如1000,那么此时就要跟一个FNC1字符,告诉解码程序,此变长的AI到此结束,后面的是其他AI的内容了

  4. 上述部分AI的描述中的FNC1,好像不太正确,比如8100,因为本身是固定长度,不需要FNC1去区分

第 5 章 FNC1的详细解释

摘要

5.1. FNC1是什么

FNC1,全称是Function 1 Symbol Character,是GS1-128或者GS1-DataMartrix条形码编码中的第一个符号字符。

之前一直以为FNC1,和其他字符一样,是ASCII的某个字符,但是具体是对应ASCII的某个字符,也还是没搞懂。而关于FNC1到底是哪个ASCII的字符,同样的困惑,这人也遇到了:

http://www.tek-tips.com/viewthread.cfm?qid=87224

但是后来才发现自己上述理解,是错的。

正确的解释是:

FNC1是Code 128字符集中的一个字符,是个特殊字符,在某些情况下,起到一定控制的作用。

FNC1不是ASCII字符集中(可见或非可见)的字符。

需要多说明一点的是,ASCII中的,共0-0xFF,256个字符,其中0-0x1F共32个控制字符,叫做不可见字符,余下0x20-0xFF就是我们常见的大小写字母,数字,常见符号等等,称作可见字符。

而FNC1本身就不是属于ASCII中的,所以也不是ASCII中的那种不可见的控制字符。对此,需要特别注意,不要再搞混淆了。

5.2. 第一个FNC1不应该传输出来

http://www.gs1tw.org/twct/gs1w/download/GS_Section_5-3_V7.pdf

图 5.1. GS1-128条形码符号集结构文字版 -FNC1

GS1-128条形码符号集结构文字版 -FNC1

其中,从GS1-128字符集的组成中,我们就可以看出,本身FNC1是属于double character Start Patten中其中一个,和后面的Data数据,即我们真正的条形码中的数据,不是一起的,所以也不应该传出来,而只应该传出来对应的后面的Data。

而上述的FNC1,由于处在条形码的最开始位置,所以也被称为第一个FNC1,或者Start Position的FNC1。

5.3. 具体实现也可以用某个ASCII字符来表示第一个FNC1

虽然作为第一个字符位置的FNC1不应该传输出来,但是作为具体的解析条形码的程序或解码库来说,其也可以选择在输出条形码数据的时候,把第一个FNC1传输出来,即表示出来。

但是对于第一个FNC1的标示的话,有个问题,因为上面解释了,FNC1不是ASCII字符集中的字符,所以也没法打印出来,所以,对此,不同的条形码软件或解码库的具体实现,又都不太一样,都是自己定义一个ASCII中的某个字符,一般是大于128=0x80的某个ASCII字符来表示此FNC1。

由于FNC1不是ASCII的字符集中的字符,而且根据这里的说明:

http://www.gs1.org/docs/barcodes/GS1_DataMatrix_Introduction_and_technical_overview.pdf

FNC1 is a special, non-printable, character. It is often inserted using a double-byte “Latch to extended ASCII” but this is system dependent

目前已经找到的一些具体做法是:

5.4. FNC1被当做为GS的时候,应该传输出来

对于FNC1,除了第一个的FNC1,之后出现的FNC1,即在Data数据中出现的FNC1,所起的作用就和第一个FNC1一样了,是用于分割可变长度的AI(Application Identifier,应用标识符)。

AI中,有固定长度的,所以有了开始的AI数字(2到4个),就可以知道后面有多少位数字,是对应的此AI的数据,但是对于可变长度的话,后面不知道有几位数据是此AI的数据,所以要加上一个FNC1来用于区分可变字符的数据和其后的其他的AI。

此时FNC1起的作用就是区分可变长度的AI和其他AI,用ASCII的GS(Group Separator,组分隔符)字符=0x1D=29来表示。

(其中,也有对此处的FNC1起的作用,叫做域分隔符(Field Separator)的。)

此处用GS来表示FNC1,也很好理解,因为如果把不同的AI看作是一个组的话,那么正好用GS组分隔符来区分不同的组。

所以,此处传输出来的数据的话,原先的条形码的字符集中的FNC1,就被解码器替换为GS字符=0x1D=29输出了,即二进制值是0x1D了。

5.5. FNC1的总结

所以简单总结一下FNC1就是:

本身是Code 128等字符集中的一个特殊字符,本身就不属于ASCII字符集,也就不是ASCII中的某个字符。

FNC1放在GS1-128字符集中的作用呢,主要就是两个:

  1. 放在最开始

    即放在Start字符后的,处于符号集中的第二个位置,在数据之前。此处的作用是,标识此符号集是GS1-128字符集(之前被称为UCC/EAN-128)

  2. 放在后面某个位置

    即数据中间有FNC1的话,解码器就知道此FNC1是用于区分可变长度的AI和其他AI,然后就会将其替换为GS字符,然后同条形码的数据一起输出

5.6. 举例说明FNC1

举个例子来说明FNC1的含义:

比如一个GS1-128的条形码,内容是:

(10)123456(30)1000(17)111230

然后对应的条码是:

图 5.2. GS1-128条码:(10)123456(30)1000(17)111230

GS1-128条码:(10)123456(30)1000(17)111230

先来说明,按照GS1-128的格式的话,对应的内容从左到右,依次是:

  1. 起始处的空白区域
  2. 起始位/起始字符
  3. (第一个)FNC1
  4. (10)123456(30)1000
  5. (数据中间的)FNC1
  6. (17)111230
  7. 校验码字符
  8. 停止位
  9. 末尾处的空白区域

其中:

3是FNC1,用于表示此条形码是GS1-128。

5是数据中间的FNC1,表示当前的可变长度的AI,即30,的数据,到此结束,后面的是其他AI的数据了。如果不加这个FNC1,那么由于AI是30所对应的数据长度最多是8,那么后面的4位数据1711,就会被误判为30的数据了。

当然,如果本身数据是这样的:

(10)123456 (17)111230(30)1000

即30这个可变长度的AI,是最后一个AI,所以当然不怕再有后面的数据被误以为是30的数据,当然可以省去最后的那个FNC1。

而作为解码器解码后,对于除了第一个FNC1,在数据中间出现的其他的FNC1,都应该替代为ASCII中GS字符=0x1D=29。而第一个FNC1,按理来说,只是GS1-128条码的标示性的内容,不属于条形码中的数据,所以不应该传输出来。

即,解码后,应该传输出来的数据是:

10123456301000[GS]17111230

其中[GS]代表ASCII中的GS字符。

[提示] ASCII控制字符

GS是ASCII的控制字符中的其中一个。关于ASCII控制字符的详细解释,可参考:ASCII字符集中的功能/控制字符 Function/Control Code/Character in ASCII

参考书目

[1] GS1-128

[3] ISO/IEC 15417, Information Technology - Automatic Identification and Data Capture Techniques - Bar code Symbology Specification - Code 128, Code 128条码的规范