Штрихкод UPC-A

Штрихкод UPC-A — это стандартизированный линейный (одномерный) символический код, предназначенный для идентификации товаров в розничной торговле. Относится к семейству штрихкодов Universal Product Code (UPC), разработанному в США. UPC-A представляет собой последовательность из 12 цифр, закодированных в виде чередующихся чёрных полос (штрихов) и белых пробелов различной ширины. Является наиболее распространённым форматом штрихкода для товаров, продаваемых в Северной Америке, и широко используется в других странах, включая Россию, для товаров, поставляемых из-за рубежа или предназначенных для экспорта.

История

Разработка системы Universal Product Code (UPC) началась в конце 1960-х годов в США. Основной задачей было создание универсального стандарта для автоматизации кассовых операций и управления товарными запасами в розничной сети. В 1973 году Ассоциация унифицированных кодов (Uniform Code Council, UCC) приняла стандарт UPC-A, предложенный компанией IBM. Первым товаром, на который был нанесён штрихкод UPC-A, стала упаковка жевательной резинки Wrigley’s Juicy Fruit, отсканированная на кассе супермаркета в городе Трой, штат Огайо, 26 июня 1974 года. Впоследствии стандарт был адаптирован для международного использования в виде системы EAN (European Article Number), которая отличается от UPC-A добавлением одной цифры (13-значный код). Несмотря на это, UPC-A остаётся основным форматом в США и Канаде.

Структура и кодирование

Общая схема

Штрихкод UPC-A состоит из 12 цифр, которые делятся на несколько частей:

Первая цифра — системный номер (Number System Character). Определяет тип продукта (например, 0 — стандартные товары, 2 — товары с переменным весом, 3 — фармацевтика, 4 — локальное использование, 5 — купоны, 6 и 7 — стандартные товары, 8 — резерв, 9 — купоны).
Следующие пять цифр — код производителя (Manufacturer Code). Присваивается организацией GS1 (ранее UCC) каждому зарегистрированному производителю.
Следующие пять цифр — код товара (Product Code). Присваивается производителем для конкретного товара или его варианта (размер, цвет, упаковка).
Последняя цифра — контрольная цифра (Check Digit). Вычисляется по специальному алгоритму для проверки правильности считывания.

Графическое представление

Графически штрихкод состоит из последовательности штрихов и пробелов. Каждая цифра кодируется семью модулями (единицами ширины). Штрих может быть шириной от 1 до 4 модулей, пробел — от 1 до 4 модулей. Код содержит три группы:

Стартовый знак (Start) — последовательность «штрих-пробел-штрих» (1-1-1).
Левая часть — кодирует первые 6 цифр (системный номер, первые пять цифр кода производителя). Используется L-кодировка (чётность штрихов и пробелов).
Центральный знак (Middle) — последовательность «пробел-штрих-пробел-штрих-пробел» (1-1-1-1-1).
Правая часть — кодирует последние 6 цифр (последние пять цифр кода товара и контрольную цифру). Используется R-кодировка (нечётность штрихов и пробелов).
Стоповый знак (Stop) — последовательность «штрих-пробел-штрих» (1-1-1).

Кодировка цифр

Каждая цифра в левой и правой частях кодируется по-разному, что позволяет сканеру определять направление считывания. L-кодировка (левая часть) имеет нечётное количество чёрных модулей (2 или 4), R-кодировка (правая часть) — чётное количество (2 или 4). Это свойство называется самокорректируемостью (self-checking).

Контрольная цифра

Контрольная цифра вычисляется по алгоритму, основанному на взвешенной сумме всех цифр. Алгоритм:

Сложить цифры на нечётных позициях (1-я, 3-я, 5-я, 7-я, 9-я, 11-я).
Умножить полученную сумму на 3.
Сложить цифры на чётных позициях (2-я, 4-я, 6-я, 8-я, 10-я).
Сложить результаты шагов 2 и 3.
Найти наименьшее число, которое при добавлении к результату шага 4 даёт число, кратное 10. Это число и есть контрольная цифра.

Пример: для цифр 0 12345 67890 (без контрольной):

Нечётные: 0+2+4+6+8+0 = 20.
20 * 3 = 60.
Чётные: 1+3+5+7+9 = 25.
Сумма: 60+25 = 85.
Ближайшее кратное 10: 90. Контрольная цифра: 90-85 = 5.

Полный код: 0 12345 67890 5.

Физические параметры

Штрихкод UPC-A имеет стандартные размеры, установленные GS1. Номинальная ширина символа — 37,29 мм, высота — 25,93 мм. Допускается масштабирование в пределах от 80% до 200% от номинального размера. Минимальная ширина штриха (модуль) — 0,33 мм. Обязательным элементом является «тихая зона» (свободное поле) слева и справа от кода шириной не менее 11 модулей (около 3,63 мм). Снизу штрихкода обычно печатаются цифры для визуального контроля.

Применение

Розничная торговля

Основная область применения UPC-A — идентификация товаров на кассах розничных магазинов. Сканер считывает код, и кассовая система автоматически находит товар в базе данных, определяя его цену и наименование. Это позволяет ускорить обслуживание покупателей, снизить количество ошибок при вводе цен и вести точный учёт товарных запасов.

Логистика и складской учёт

Штрихкоды UPC-A используются для маркировки товаров на складах, при приёмке, отгрузке и инвентаризации. Сканирование кода позволяет быстро идентифицировать товар, его количество и местоположение.

Производство

Производители наносят UPC-A на упаковку своей продукции для обеспечения её идентификации в торговой сети. Код товара присваивается производителем самостоятельно в рамках выделенного ему диапазона.

Экспорт и импорт

Для товаров, поставляемых на рынок США и Канады, использование UPC-A является обязательным требованием большинства розничных сетей. В России и других странах, использующих стандарт EAN-13, UPC-A может быть сконвертирован в EAN-13 путём добавления ведущей цифры 0 (например, UPC-A 012345678905 становится EAN-13 0012345678905). На практике многие российские товары, предназначенные для экспорта, маркируются UPC-A.

Отличия от других штрихкодов

UPC-E — сокращённая версия UPC-A, содержащая 6 цифр. Используется для товаров с маленькой упаковкой. Обратимо преобразуется в UPC-A.
EAN-13 — международный стандарт, содержащий 13 цифр. Отличается от UPC-A наличием дополнительной цифры (обычно код страны). Совместим с UPC-A: любой UPC-A может быть прочитан как EAN-13 с ведущим нулём.
EAN-8 — сокращённая версия EAN-13, содержащая 8 цифр.
ITF-14 — штрихкод для транспортной упаковки, содержащий 14 цифр. Используется для логистических целей.

Интересные факты

Первый в истории штрихкод UPC-A был отсканирован на упаковке жевательной резинки Wrigley’s Juicy Fruit. Эта упаковка сейчас хранится в Смитсоновском институте (США).
Алгоритм вычисления контрольной цифры UPC-A позволяет обнаружить до 98% ошибок считывания.
В России штрихкоды UPC-A не являются обязательными для внутреннего оборота, но используются для товаров, поставляемых на экспорт в США и Канаду.
Существуют онлайн-сервисы и программы для генерации штрихкодов UPC-A, которые позволяют создавать их для любых цифровых последовательностей.

Критика и ограничения

Ограниченная ёмкость: 12 цифр позволяют закодировать только 10^12 (1 триллион) комбинаций, что недостаточно для глобального охвата всех товаров. В связи с этим введён стандарт EAN-13.
Невозможность кодирования дополнительной информации: UPC-A содержит только идентификатор товара, без указания цены, срока годности, номера партии и т.д. Для этих целей используются двумерные коды (QR, Data Matrix) или дополнительные штрихкоды (GS1 DataBar).
Чувствительность к повреждениям: даже небольшое повреждение штрихов или пробелов может привести к ошибке считывания. Для повышения надёжности используются методы коррекции ошибок и дублирование кода на упаковке.
Необходимость регистрации: для получения кода производителя необходимо зарегистрироваться в организации GS1, что требует уплаты членских взносов. Это может быть препятствием для малых предприятий.

Источники

GS1 General Specifications, версия 23.0, январь 2023.
Uniform Code Council (UCC) — стандарты UPC.
ISO/IEC 15420:2009 «Information technology — Automatic identification and data capture techniques — Bar code symbology specification — EAN/UPC».
История создания штрихкода — материалы Смитсоновского института.
«Штрихкоды: теория и практика» — А. В. Петров, 2018.

BFOmetr — база данных и аналитика по компаниям России.

На главную BFOmetr →