В наше время решающую роль в развитии экономики играет именно маркетинг. При помощи штриховых кодов различных видов в наше время человечество облегчило себе поиск различной информации, в том числе и в сфере маркетинга.

Штриховой код — это графическая информация, относящаяся только к одному товару, источнику, информационному ресурсу, определённой услуге и др.

Ни для кого не секрет, что в нашей жизни всё большую роль играют штриховые коды. Они удобны своей лёгкостью применения и тем, что каждый штриховой код несёт исключительно свою информацию, значит один и тот же код не может нести в себе разную информацию. В наше время всё большую популярность набирают именно QR-коды. Использование данного типа штриховых кодов стало столь широким благодаря массовому внедрению QR-кодов в программное обеспечение различных гаджетов, так же из-за возможности кастомизации и быстрой генерации они стали популярным средством рекламы различных брендов.

Штриховые коды генерируются по определённым алгоритмам, разработанным уже достаточно давно, но актуальным в наше время, ведь вектор развития штриховых кодов почти не изменялся. Но различной информации, которую можно изобразить в виде штрихового кода, стало несравнимо больше, что стало причиной возникновения особой проблемы: необходимо разработать особый вид штриховых кодов, которые будут отвечать всем современным стандартам. Так, в 2000-х годах стали разрабатывать так называемые QR-коды, тем самым, уже в то время, было положено начало почти всем штриховым кодам, что окружают нас.

Предмет исследования — история, алгоритмы создания и способы применения различных видов штриховых кодов в наше время.

Объектом изучения в данной работе являются штриховые коды и их разновидности, столь распространённые, в том числе, в сети Интернет.

Цель работы — определить значимость штриховых кодов в наше время.  Разобрать принцип работы алгоритмов, отвечающих за генерацию штриховых кодов.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Изучить научную литературу по теме работы.

2. Провести анализ и оценку роли штриховых кодов в наше время.

3. Разобрать алгоритм по созданию штриховых кодов

4. Изучение видов штриховых кодов

5. Изучение методов применение штриховых кодов в мире

В ходе решения поставленных в работе задач были использованы различные методы научного исследования: изучение, обобщение, метод системного анализа.

Работа включает: введение, две главы, список используемой литературы, приложения

В первой главе рассмотрена история создания штриховых кодов: что побудило деятелей создать графическую кодировку информации, алгоритм внедрения штриховых кодов, как применялись штриховые коды и что из этого вышло.

Во второй главе рассмотрены разновидности штриховых кодов и алгоритм их создания, разработана программа-генератор QR-кодов.

Информационную базу для выполнения работу для выполнения данной работы составили электронные ресурсы.

Практическая значимость работы заключается в том, что каждый человек, изучивший данную работу сможет понять принцип работы алгоритмов по генерации штриховых кодов, что и как можно представить в виде штрихового кода, что в наше время является достаточно ценной информацией и её обладатель сможет значительно облегчить себе пользования такой мировой сетью как Интернет.

Глава 1. История создания штриховых кодов

История возникновения штриховых кодов не менее важная часть, как и их применение. Основной проблемой в изучении истории штриховых кодов является её вариативность и расхождение мнений.

В наше время человечество всё больше считает достоверной версию, которая заключается в том, что штриховые коды создал американский студент высшей школы экономики, Уоллес Флинт, в 1932 году. В ходе своей студенческой деятельности будущий создатель штриховых кодов считал, что особенностью макета лучшего, значит, идеального супермаркета заключается в том, что все товары имели свою собственную перфокарту, которые и выбирали бы вместо самих товаров посетители. После чего, перфокарта сканировалась специальным устройством, после чего сигнал поступал на склад или конвейерную ленту. После чего покупать оплачивал покупку и в базу данных супермаркета заносилась соответствующая информация. Но в те времена реализовать такую идею было невозможно ввиду дороговизны считывающих устройств. Это были времена Великой Депрессии в США, что являлось основной причиной невозможности реализовать идею. Но про задумку Флинта никто не забыл. [1.etiketki24]

Не менее популярная, вторая теория заключается в том, что молодой аспирант, Джозеф Вудленд, в 1949 году изучал концепцию автоматического сбора информации о продукте. Он считал, что азбука Морзе, которая состоит из, например, точек и тире, прекрасно сыграет роль основы, с которой и начнётся развитие идеи. После нескольких лет активной работы Джозеф смог разработать прототип первого штрихового кода, который состоял из горизонтальных полос. Позже, в 1952 году, Джозеф Вудленд и его партнёр, Бернард Сильвер, получили патент на линейный штрих код, который мы ежедневного видим на товарах в магазине. [2.РоссийскийСертификационныйЦентр]

Третья бытующая версия истории возникновения штриховых кодов лишь несколько отличается от второй. Отличие заключается в том, что, якобы, в 1948 году Бернард Сильвер самостоятельно разработал систему, которая была заказана его знакомым, президентом торговой сети, автоматически считывающая информацию о продукте при его контроле. После чего, с идеями, схожими со своим партнёром, Джозефом Вудлендом, он решил дорабатывать недавно появившуюся систему и вместе с молодым аспирантом, развивать её. После чего, будучи с готовым к использованию проектом, они начали работу по распространению линейного штрихового кода, поскольку посчитали, что подобные система просто необходимы для множества различных сфер в жизни человека: логистики, библиотечной деятельности, медицины и так далее.[10.Митина][12.Титова, Лось][3.ЦентрКТ]

Штриховые коды стали настолько популярными далеко не в наше время, а во времена их разработки и распространения. Подобный способ графической кодировки информации в наше время используется повсюду, из чего и вытекает та самая проблема в изучении истории возникновения, ведь, фактически, создание штриховых кодов – это работа коллективная, о чём и говорится в каждой из версий.

Глава 1.1. Внедрение штриховых кодов в человеческую деятельность

Внедрение штриховых кодов во все сферы жизни человека – это процесс крайне трудоёмкий, у которого есть своя история.

Вообще, внедрение штриховых кодов – это процесс внедрения технологий, связанных с генерацией и работой со штриховыми кодами в различные сферы человечества.

Нужно понимать, что нельзя просто раздать всем работникам оборудование и заявить, что теперь кампания пользуется графическим кодированием информации. Нужно пройти некоторые этапы, которые и в наше время должны выполняться постепенно, не говоря о времени, когда штриховые коды только-только разработали и начали внедрять в различные сферы жизни человечества. Можно выделить следующие этапы:

• Анализ целей и потребностей (определение задач в рамках 1 сферы, решением которых станет внедрение штриховых кодов).

• Выбор типа штрихового кода (Бывают различные штриховые коды, например, QR, см. приложение 1, или EAN-13, см. приложение 2).

• Разработка программного обеспечения (создание программ, при помощи которых данные штриховые коды будут генерировать, например, сами сотрудники или терминалы. Сочетание с уже внедрёнными технологиями).

• Выборка и настройка необходимого оборудования (для работы со штриховыми кодами необходимы, казалось бы, самые простые в наше время устройства: принтеры, сканеры).

• Обучение персонала (обучение сотрудников работе со всеми устройствами, которые необходимы для генерации, печати и сканирования штриховых кодов).

• Тестирование (выявление недостатков, пробелов, неточностей в работе со штриховыми кодами).

• Масштабирование (расширение области применения штриховых кодов и оптимизация любых процессов, так или иначе, возникающих при работе со штриховыми кодами).

• Обновление (внесение каких-либо правок в алгоритмы генерации штриховых кодов или во всю сферу в целом, направленных на улучшение производительности и простоты, по отношению к пользователю (если задействованная сфера как-то взаимодействует с большим количеством разных клиентов)).

Глава 1.2. Развитие штрихового кода

Изначально штриховые коды использовались не столь широко, как в наше время.

Уже известно, что есть несколько основных версий возникновения штриховых кодов и каждая из них предусматривает дальнейшую историю развития проекта, который мы и называет штриховыми кодами.

Уоллес Флинт пытался развивать свой проект, можно сказать, ещё только прототип штрихового кода, в той сфере, для которой он и начинал разработку нового способа графической кодировки информации, то есть, в сфере розничной торговли, проще говоря, в супермаркетах. Но особенностью ситуации Флинта является то, что он так и не смог начать массовое использование штриховых кодов. Причиной такой неудачи является тот факт, что в те времена в США, стране, в которой и проживал Уоллес Флинт, были не самые лучшие экономические условия, вследствие чего денег на реализацию столь необычного, на тот момент, проекта денег просто не было. Так же косвенной причиной можно назвать и тот факт, что в то время создание и покупка сканеров и печатающих устройств было задачей крайне ресурсоёмкой, из-за чего Флинт так и не смог самостоятельно реализовать свой проект. [1.etiketki24]

Джозеф Вудленд пытался реализовать свой проект по созданию нового, более удобного, метода графической кодировки информации в сфере, можно сказать, работы с железнодорожным транспортом. Но, к сожалению, он не учёл, что данная сфера никогда не готова к резким изменениям, входе чего мировая общественность стала называть проект Вудленда коммерчески неуспешным, поскольку массовое внедрение удалось организовать лишь после 15-ти лет с момента первого коммерческого применения штриховых кодов на вагонах грузовых составов. [2.РоссийскийСертификационныйЦентр]

Бернард Сильвер изначально создал некий метод кодировки информации, который активно применялся бы одной торговой сетью, после чего, найдя себе единомышленника, у которого за плечами был опыт создания нечто подобного, то есть Джозефа Вудленда, вместе пытались реализовать свой общий проект во всех возможных сферах человечества (логистика, библиотечная деятельность, медицина и т.д.), работу которых можно было многократно упростить, а значит, ускорить, внедрив в них метод графической кодировки информации, называемый уже в то время штриховым кодом. [10.Митина][12.Титова, Лось][3. ЦентрКТ]

Глава 1.3. Начало массового использования штриховых кодов

Финальную стадию развития штриховых кодов и, фактически, начало повсеместного использования штриховых кодов – это 1974 год, в котором в супермаркете Marsh Supermarket подобный код был нанесён на каждую упаковку жевательной резинки и это, конечно же, не просто так. Жевательная резинка – это крайне популярный товар среди населения, который у всех на виду и слуху, поэтому штриховые коды быстро набрали свою популярность, показав свою эффективность и простоту в использовании на практике, что, в свою очередь, способствовало их крайне быстрому распространению практически на все сферы жизни человечества. Этот штриховой код появился на упаковке жевательной резинки появились по предложению Норманна Джозефа Вудленда, а официальный день рождения штриховых кодов – 3 апреля 1973 года, именно тогда был разработан тот тип штриховых кодов, который был впервые нанесён на упаковку жевательной резинки. [2.РоссийскийСертификационныйЦентр]

Таким образом, можно подвести итог. Несмотря на то, что изначально все штриховые коды практически ни как не касались торговой сферы, своё первое массовое, доступное всем и каждому, применение они нашли именно в ней, поскольку те, кто отвечал за его разработку и распространение пришли к выводу, который заключался в том, что именно в торговых сетях штриховые коды получат максимальную популярность за минимальное время. Основной причиной быстрого распространение является элементарный факт: каждый из нас постоянно бывает в магазинах, точно так же, как и люди в те времена.

В наше время уже очень тяжело найти товар в различных торговых сетях, информация о котором графически не закодирована и без малейших сомнений можно назвать тот факт, что штриховые коды во много раз ускоряют поход в магазин или какой-либо дугой процесс, входящий в наш быт и тот факт, что штриховые коды – это одно из важнейших, фактически, изобретений человечества, которые очень сильно повлияли на то, как выглядит наш быт, а значит, жизнь сейчас.

Глава 2. Разновидности штриховых кодов и алгоритм их создания.

Спустя небольшое количество времени после создания штриховых кодов, человечеству стало ясно, что существование одного вида для всех задач – не практично. Стало очевидно, что обычным гражданам пользоваться теми линейными штриховыми кодами, будет практически невозможно, поэтому и стали пытаться создать новые, более удобные в ведении бытовой жизни, штриховые коды.

Наверняка каждый из нас замечал, что линейные штриховые коды в наше время расположены лишь на упаковке товаров, а пользуемся, генерируем сами и делимся мы только QR-кодами, см. приложение 1, и это не просто так. Всё дело в том, что, например, QR-код можно сканировать с общедоступных мобильных гаджетов, чего не скажешь про линейные коды, что и расположены на товарах, ведь такой код может сканировать лишь специально запрограммированный для данной фирмы сканер. Помимо того, в QR-коде может быть зашифровано гораздо большее количество информации, чем в линейном, что делает его самым удобным штрих-кодом для обычного пользователя.

Входе опроса среди учащихся различных специальностей, средний возраст которых 16-17 лет, можно понять, что практически все, около 98% опрошенных, знают, что такое штриховые коды и часто встречают их в своей жизни. Около 80% опрошенных считают, что штрих-коды играют важную роль в нашей жизни, при этом только 66% из них часто ими пользуются. Около 90% опрошенных не знают историю возникновения штрих кодов, при этом почти столько же, 93% знают, что существует множество видов штриховых кодов. 56% опрошенных считают, что штриховые коды будут развиваться дальше и не будут чем-то заменены. 60% считают, что данный вид кодировки информации необходимо внедрить во все сферы жизнедеятельности человека с целью её облегчения.

Содержание опроса см. в приложении 3 и приложении 4.

Глава 2.1. Виды штриховых кодов

Существует два основных вида штриховых кодов: Линейные (1D), см. приложение 2 и Двумерные (2D), см. приложение 1. Их различие, в том числе и названия, обусловлено не только их формой, но и многократных различием в количестве информации, которую данные виды штриховых кодов могут иметь. Как не сложно догадаться, двумерные (2D) коды могут содержать в себе гораздо больше информации: небольшой текст можно преобразовать в 1 QR-код, к примеру, чего нельзя сказать ни про один из существующих линейных (1D) штриховых кодов.

Нужно отметить, что чаще всего на товарах в магазинах мы видим именно линейные коды, а в повседневной жизни – двумерные, что, конечно же, не просто так. QR-коды, как и все двумерные коды, создавались с той целью, что пользоваться, а значит, генерировать и сканировать, можно без специального оборудования.

Как не сложно догадаться, QR-код – это самый популярный вид двумерных (2D) штриховых кодов, но также существует такой вид 2D-кода, как DataMatrix, см. приложение 5, который используется для маркировки товаров. Самым популярным видом среди одномерных (1D) штриховых кодов в России является EAN-13. Данная аббревиатура расшифровывается как European Article Number. Он широко распространён не только на территории России, но и по всей Европе, ведь EAN-13 – это европейский стандарт штрихкода, предназначенный для кодирования идентификатора товара и производителя. Так же из достаточно распространённых видов 1D-кодов можно выделить EAN-128, EAN-8. [4. interid]

Глава 2.2. Создание штриховых кодов вручную

Для того, чтобы начать пользовать каким бы то ни было штриховым кодом его нужно сгенерировать, просто так они, конечно же, не рисуются от руки, поскольку все технологии, связанные с графической кодировкой крайне точны.

К сожалению, очень много про генерацию штриховых кодов сказать никто не сможет, а если в интернете и есть отдельные статьи на эту, то можно с уверенностью сказать, прочитав или даже выучив их сделать, например, QR-код самому не получится. Всё дело в том, что для того, чтобы сгенерировать тот же QR-код необходимо произвести огромное количество вычислений, значимая часть которых состоит из констант и табличных данных, которые не всегда едины. Так же нельзя забывать невероятное разнообразие как самих QR-кодов, так и информации, которую они могут нести, например, будет ли зашифрована цифра или число, слово или текст, ссылка или электронная почта, что крайне сильно влияет на ход этих вычислений.

В наше время существует великое множество программ для генерации почти всех видов штриховых кодов, от 1D до 2D.  Да и к тому же, простота самостоятельного создания программы начального уровня, при помощи которой можно закодировать любой вид информации, которая так или иначе пригождается нам в бытовой жизни, окончательно ставит точку на том, что ни в какой ситуации не понадобится самостоятельно, а значит, без каких-либо программ, в том числе и калькулятора, графически закодировать информацию. Гораздо актуальнее было бы разобрать то, как разработать подобного рода программу, которая будет работать исправно и то, что для этого нужно.

Глава 2.3. Разработка программы по генерации QR-кодов

Перед разработкой программы необходимо определиться с самой базовой вещью в программировании – выбрать язык, на котором она будет написана. Выбор пал на, пожалуй, самый популярный и простой язык программирования, который используется в промышленных масштабах – python или, проще говоря, питон.

Для того, чтобы программа по генерации штрих-кодов выполняла свои функции в принципе, необходимо либо написать самостоятельно, либо воспользоваться уже готовой, опять-таки, библиотекой. В данной программе был реализован второй способ, поскольку шанса допустить никому не нужную ошибку в конечной генерации нет. Существует специальная библиотека Python, придуманная только для создания QR-кодов, название которой – qrcode, она и была выбрана.

 Далее для того, чтобы сохранять и видеть полученные QR-коды в виде картинки необходимо импортировать библиотеку Python под названием PIL, что расшифровывается, как Python Image Library. Данная библиотека не требует отдельной установки, как и Tkinter, поскольку изначально предустановлена вместе с самим интерпретатором или, проще говоря, языком программирования.

 Для того, что обеспечить пользователю возможность нормально взаимодействовать с кодом необходимо создать интерфейс, при помощи которого данное взаимодействие и будет осуществляться. Для создания интерфейса в разработанной программе для генерации штриховых кодов была выбрана библиотека Tkinter. По своей сути, Tkinter – это графический интерфейс для библиотеки Tk interface не только для Python, что значит, данная библиотека является кроссплатформенной. [metanit.?]

Разработка программы была разделена на три этапа: создание программной части приложения, создание интерфейса, форматирование кода в файл, форматом .exe, поскольку продукт проекта должен представлять из себя программу, а не просто код Python. Начать нужно, конечно же, с первого этапа, создания программной части кода.

В самом начале необходимо импортировать библиотеки при помощи оператора import, см. приложение 6. В моменте, когда была импортирована библиотека PIL был использован оператор from import, который отличается от import тем, что импортирует лишь определённые части, а значит, функции библиотеки, что и было необходимо.

Далее была создана функция «generate_qr_code()», которая определяет, во-первых, версию QR-кода, от которой зависит многое: чем выше версия, от 1 до 40, тем больше модулей на самом коде и, в свою очередь, чем их больше, тем больше можно закодировать информации в QR-коде; Во-вторых, способность программы учитывать количество информации и самостоятельно корректировать версию; В-третьих, размер окна, в котором будет отображаться сам код и размер рамки в пикселях. После чего, следуя ниже по программе, QR-коду будет присвоено то, на основе чего пользователю необходимо получить QR-код. Конечный результат см. в приложении 7.

Далее необходимо создать интерфейс, при помощи которого, опять-таки, пользователь сможет пользоваться самой программой. Для интерфейса, который был запланирован будет достаточно 1 небольшого окна, создать её можно образом, который будет описан далее. Сначала необходимо создать, как бы, холст для работы при помощи оператора «root=tk.Tk()», далее при помощи оператора root.title() мы создаём заголовок созданному окну, после чего необходимо в нём расположить текст при помощи оператора «Label=tk.Label()», далее, конечно же, необходимо создать поле для ввода данных, на основе которых и будет генерироваться QR-код при помощи оператора «entry=tk.Entry()», далее мы создаём кнопку и присваиваем ей функцию «generate_qr_code()» при помощи оператора «generate_button = tk.Button()». Можно было бы сказать, что на этом всё, но нельзя забывать про крайне важную часть – «root.mainloop()», которая запускает цикл обработки событий, происходящих внутри программы. Интерфейс на данном этапе был создан. Конечный результат разработки интерфейса см. в приложении 8.

То, как выглядит продукт целиком см. в приложении 9.

На этом не конец, далее необходимо отформатировать проект в формат .exe, ведь необходима программа, которая может работать вне рамок среды разработки. Сделать это можно при помощи специализированной библиотеки Python, под названием «_pyinstaller_hooks_contib». Данная библиотека подразумевает работу с проектом через терминал, а не при помощи операторов внутри кода, а если быть точнее, то при помощи команды «--onefile MYprogram.py».

На этом разработка программы по генерации штриховых кодов, а если быть точнее, то 2D QR-кода, подошла к концу. То, что получается после запуска программы и введения запроса можно увидеть в приложении 10 и, если есть возможность, проверить, а значит, отсканировать полученный QR-код и сравнить запрос с тем, что получилось после сканирования, проверить.

Выводы

В ходе выполнения данного проекта было проведено исследование и анализ существующих методов использования штрих-кодов в различных сферах деятельности, виды которых разнятся, конечно же, в зависимости от сферы и цели, с которой штриховой код и создаётся. Были изучены принципы работы штрих-кодов, их преимущества и недостатки, а также возможности применения в розничной торговле, складском учете, логистике и других областях.

Исследование показало, что штриховые коды являются эффективным инструментом для автоматизации процессов сканирования, отслеживания и учета товаров. Они позволяют сократить время на обработку информации, уменьшить количество ошибок и повысить точность учета. Также, исследование показало, что штриховые коды всех видов и типов практически невозможно создать вручную, но при этом, разработать достаточно удобную программу начального уровня, предназначенную для графической кодировки информации, а если быть точнее, преобразовании её в QR-код, достаточно просто и не требует значительного опыта и глубоких познаний в сфере программирования.