怎樣才能直接掃碼（掃了這麼久的碼）

2023-07-31 05:51:50

現如今，我們的生活已經離不開「手機掃碼」，去購物要掃條形碼、掃付款碼，疫情期間出入各個場所要掃健康碼......「碼」在我們的生活中已經無處不在。

幾道黑線、幾個黑方塊的羅列，怎麼蘊含著那麼多的信息？它們又是如何被發明的？讓我們從條形碼說起......

條形碼更早一步誕生，也被更早的應用在我們的生活中，如果去超市購物，只要用雷射讀碼器把條形碼一掃，就能立刻知道有關商品的信息，如名稱、價格、數量、品種等，既幫助顧客，也方便收銀員。

上圖就是一種通用的商品條形碼圖。在組成它的12位數字中，國別代碼2位，廠商代碼4位，產品代碼5位，校驗碼1位；在黑白粗細條紋中，黑線條為0，白線條為1，不同的粗細代表0和1的個數不同。按照這樣的辦法，就可以把十進位的自然數0，1，2，…，8，9等改變為二進位的0和1的組合，例如0001101，或是0011001等。

讀碼器自帶雷射光源，它從條形碼的反光中接收到0和1的電脈衝信號，根據信號的持續時間，判斷條形碼的線條寬度和所用的編碼類別，再根據編碼規則就可以將所收到的信號轉換為0~9的數字。如果讀碼器裝有識別數字功能的軟體，還可以直接讀出條形碼下方的數字，當信號快速地傳回計算機時，從計算機資料庫中就可以直接調出產品的信息，更為神奇的是，所有這一切，只需一眨眼的工夫就可以完成。

其實，條形碼的發明過程更是一個生動的故事，這個發明由偶然的機遇與不懈的堅持所鑄就，還是一個長達近30年兩代人的接力過程。

早在60多年前，有兩個年輕人伯納德·希爾弗和諾曼·伍德蘭，當時他們正在費城德裡克塞爾技術學院就讀研究生。1948年的一天，希爾弗偶然在學院大廳裡聽到食品連鎖超市董事長與校長的談話。董事長希望學校能幫助他們研製一個設備，在收銀員結帳時，可以自動得到商品的信息，然而這位校長婉言拒絕了。這件事卻引起希爾弗和伍德蘭的興趣。兩人一拍即合，決定動手一試。他們沒有研究經費，伍德蘭只好靠買點股票賺錢補貼。最後伍德蘭竟然為此輟學，一心一意地琢磨這件事。

左為伍德蘭，右為希爾弗

在佛羅裡達的海灘上，伍德蘭獲得靈感。他回憶道：「我把四個手指插入沙中，不自覺地把手指劃向自己，劃出四條線。這四條線可寬、可窄，不是可以取代長劃和短劃的莫爾斯碼嗎？」(摩爾斯電碼也被稱作摩斯密碼，是一種時通時斷的信號代碼，通過不同的排列順序來表達不同的英文字母、數字和標點符號。)伍德蘭腦中的靈光一閃，使他捕捉到條形碼的秘訣。

1949年10月20日，他們提交專利申請。申請報告詳細闡明條形碼的結構和讀碼器的設計原理。1952年10月7日，這項專利被批准，由此奠定他和希爾弗兩人作為條形碼的發明人地位。

1951年伍德蘭受聘於IBM。在業餘時間裡，他與希爾弗仍然在家中研究讀碼器。最初的讀碼器有桌子那麼大，還要用500瓦的燈泡照明，再用光電倍增管接收條碼紙的反光。儘管強光刺眼，幾乎把紙烤糊，但總算接收到信號了。當時的計算機價格昂貴，計算速度也很緩慢，讀碼器又如此粗大笨重，無論是誰看到它，都認為這套設備很難投入使用。幸好專利的諮詢師很有眼力，經過他評估，並沒有因為不好使用給予「封殺」。他的結論是：項目有很好的應用前景，但目前不具備開發的技術設備，起碼5年後才宜動手。這兩人的研究只好暫告一段落。

幾年後，大衛·柯林斯接過了他們手中的接力棒。在麻省理工學院就讀時，柯林斯曾在鐵路上打工，深知貨車管理是一件令鐵路公司頭疼的事，他們急需能自動識別進站貨車、快速處理相關信息的裝置。從學校畢業後，他來到席爾瓦尼亞公司工作，他決心為鐵路系統研究一套可行的設備。那時，他的手邊已經有雷射器和計算機，具備讀碼器的光源和處理信息的設備，而識別貨車可以採用伍德蘭的條形碼，於是在1961年，第一臺樣機研製成功。又經過幾年修改和補充，制定出相應的讀碼規則。