Норман Джозеф Вудленд

Норман Джозеф Вудленд (англ. Norman Joseph Woodland; 6 сентября 1921, Атлантик-Сити, Нью-Джерси, США — 9 декабря 2012, Эджвотер, Нью-Джерси, США) — американский изобретатель и инженер, наиболее известный как один из создателей технологии штрихового кодирования. Совместно с Бернардом Сильвером разработал концепцию линейного штрихкода, которая впоследствии была усовершенствована и легла в основу Универсального товарного кода (UPC, Universal Product Code). За свой вклад в развитие автоматической идентификации товаров Вудленд был введён в Национальный зал славы изобретателей США.

Биография

Ранние годы и образование

Норман Джозеф Вудленд родился 6 сентября 1921 года в Атлантик-Сити, штат Нью-Джерси. Его отец работал инженером-электриком, что, по мнению ряда исследователей, повлияло на ранний интерес Нормана к технике и механике. В 1942 году он окончил среднюю школу в Атлантик-Сити, после чего поступил в Технологический институт Стивенса (Stevens Institute of Technology) в Хобокене, Нью-Джерси. Обучение прервала Вторая мировая война.

Военная служба

С 1942 по 1945 год Вудленд служил в армии США в качестве техника, участвуя в проекте «Манхэттен» по разработке ядерного оружия. Он работал с группой физиков в Лос-Аламосской национальной лаборатории, где занимался обслуживанием экспериментального оборудования и математическими расчётами. После окончания войны он вернулся в институт и в 1947 году получил степень бакалавра технических наук.

Карьера и изобретение штрихкода

В 1948 году, будучи аспирантом Технологического института Дрекселя (ныне Университет Дрекселя) в Филадельфии, Вудленд начал работать над задачей автоматического считывания информации о товарах. Инициатором проекта выступил Бернард Сильвер, коллега и студент, который узнал от президента местной сети продовольственных магазинов о необходимости системы быстрой идентификации товаров на кассе.

Первоначально Вудленд и Сильвер экспериментировали с ультрафиолетовыми чернилами и шаблонами, но все эти подходы оказались ненадёжными. Летом 1948 года Вудленд, вдохновлённый азбукой Морзе, нанёс на песок линии разной толщины, формируя рисунок, похожий на точки и тире. Он экстраполировал идею на круговую форму, создав так называемый «бычий глаз» (bullseye) — серию концентрических окружностей разной ширины. Это позволяло считывать код с любого направления.

В 1949 году Вудленд и Сильвер подали заявку на патент, который был выдан 7 октября 1952 года под номером US 2,612,994 — «Классифицирующий аппарат и способ» (Classifying Apparatus and Method). Из-за отсутствия компактных и недорогих лазеров и вычислительной техники практическая реализация системы в 1950-е годы была невозможна. Компания IBM, с которой Вудленд впоследствии сотрудничал, первоначально не проявила к разработке коммерческого интереса.

Преподавание и консультирование

В 1951 году Вудленд перешёл на работу в школу инженерии Университета Майами в Корн-Гейблс, Флорида, где преподавал вплоть до 1954 года. В середине 1950-х он вернулся в промышленность, участвуя в разработке систем автоматического управления для различных корпораций. В 1962 году он присоединился к компании IBM в качестве старшего инженера-исследователя и проработал там до выхода на пенсию в 1987 году.

Признание и поздние годы

В 1973 году технология Вудленда была адаптирована под стандарт UPC, разработанный Джорджем Лорером и Дэвидом Коллинзом. В 1974 году в магазине Marsh Supermarket в Трое, штат Огайо, была впервые отсканирована упаковка жевательной резинки Wrigley’s Juicy Fruit с UPC-кодом. Вудленд не получил прямых авторских отчислений от массового внедрения штрихкодов, так как его патент принадлежал работодателям (в разное время — различным университетам и компаниям).

В 1992 году президент США Джордж Буш-старший вручил Вудленду Национальную медаль за достижения в области технологий (National Medal of Technology). В 2011 году он был включён в Национальный зал славы изобретателей США.

Норман Джозеф Вудленд скончался 9 декабря 2012 года в возрасте 91 года в доме престарелых в Эджвотере, Нью-Джерси, от осложнений, вызванных болезнью Альцгеймера.

Изобретение и технология штрихкода

Предпосылки создания

В середине XX века в розничной торговле остро стояла проблема автоматизации учёта и расчёта. Кассир вручную вводил цену каждого товара, что занимало время и приводило к ошибкам. Вудленд и Сильвер предложили использовать для идентификации оптический метод, основанный на считывании отражённого света от напечатанного рисунка.

Принцип «бычьего глаза»

Первая версия кода представляла собой круговую структуру — концентрические окружности с переменной толщиной линий и расстоянием между ними. Каждой цифре или букве алфавита соответствовала определённая комбинация окружностей. Для считывания предполагалось использовать фотоумножитель и осциллограф. Преимущество круговой формы заключалось в возможности считывания кода под любым углом поворота, однако на практике она оказалась слишком сложной для экономичной печати и стабильного распознавания.

Эволюция в линейный код

В 1950-е годы, во время работы в IBM, Вудленд совместно с инженером Уильямом Кларком разработал более простую линейную версию — набор параллельных полос разной ширины, которые впоследствии стали основой UPC. Ключевым элементом стало введение «тихих зон» (пустых полей до и после кода) и контрольного символа для проверки правильности считывания. Технология требовала использования гелий-неонового лазера и первого промышленного микропроцессора, что стало возможным только к началу 1970-х годов.

Значение и влияние

Изобретение Вудленда и Сильвера привело к созданию системы автоматической идентификации, без которой немыслима современная розничная торговля, логистика и управление складскими запасами. Штрихкод позволил:

• Сократить время обслуживания покупателей на кассах.
• Минимизировать ошибки при вводе цен вручную.
• Автоматизировать учёт товарных остатков в режиме реального времени.
• Стандартизировать международную торговлю через единую систему маркировки (UPC, EAN, GS1).

По оценкам отраслевых ассоциаций, внедрение штрихкода сэкономило мировой розничной торговле сотни миллиардов долларов на операционных издержках.

Критика

Основной критике в адрес патента Вудленда и Сильвера подвергалась его непрактичность для своего времени. Технология считывания была несовершенна, а сама печать кругового кода — дорогостоящей. Отмечалось, что патент № 2,612,994 никогда не был внедрён в коммерческое производство в своём первоначальном виде. Кроме того, некоторые историки техники указывают, что отдельные принципы оптического считывания, похожие на штрихкод, предлагались и ранее — например, в 1932 году студентом Гарвардского университета Уоллесом Флинтом (Wallace Flint), который разработал систему на основе перфокарт. Однако именно Вудленд и Сильвер впервые сформулировали идею двумерного (в варианте «бычьего глаза») и линейного кода как коммерчески применимой системы.

Интересные факты

• Младший брат Нормана Вудленда, Рэймонд Вудленд, также работал инженером и участвовал в ранних обсуждениях проекта.
• Первое коммерческое сканирование штрихкода 26 июня 1974 года было признано Американским обществом инженеров-механиков (ASME) «исторической вехой машиностроения».
• Вудленд был увлечённым фотографом и в молодости подрабатывал помощником фотографа, что, по его собственным словам, развило у него чувство симметрии и контраста — качеств, необходимых при разработке оптического кода.

Источники

• Norman J. Woodland. National Inventors Hall of Fame. 2011.
• O’Brien, Jeffrey M. Scanner: The Making of the Barcode. Bloomsbury Publishing, 2015.
• US Patent 2,612,994 «Classifying Apparatus and Method», filed 20 Oct. 1949, issued 7 Oct. 1952.
• Barcode History: The Story of Norman Woodland and Bernard Silver. GS1 US.
• Margalit Fox. Norman Woodland, Inventor of the Bar Code, Dies at 91. The New York Times, 13 Dec. 2012.