收银台那声“嘀”，怎样把条纹变成商品信息

一瓶水在收银台前一晃，听见“嘀”的一声，商品名和价格就出现了。看起来像扫码枪认出了整瓶水，实际完成的是一条更具体的链：读出编号，再用编号找到商品资料。

把这件事拆开，可以看见印刷标准、光学、电路、算法和门店系统怎样接在一起。

先有商品编号，收银台才有东西可查

常见零售商品可以使用GTIN，也就是全球贸易项目代码来标识。相同商品规格的许多件商品，可以印同一个GTIN；它通常标识的是这一种销售商品，不是这一瓶水独有的身份证。^[1]

编号与价格也要分开。对于普通GTIN商品，门店用编号关联商品名、售价、促销和库存等资料。同一个编号在不同门店、不同促销期间，价格可以不同。称重商品和店内码还有自己的编码规则，不能把所有场景一概而论。

下面使用6901234567892做教学计算。它符合示例的校验规则，不表示这里确认了一个实际注册商品，更不代表它真的卖12.80元。

EAN-13，为什么十三位数字只画十二组

EAN-13是一种常见的条码符号，用黑白条空来表示13位编号。这里的基础单位叫“模块”，可以把它理解成横向最窄的一格；几格相连，就形成较宽的黑条或白空。

不算左右留白，它的结构是：

总数是3 + 42 + 5 + 42 + 3 = 95个模块。左右的静区是另外保留的空白，让读码器能把条码与包装上的其他图案区分开。^[2]

十三位中，第一位没有单独再占一组七模块。它通过左侧六组所采用的奇偶编码组合来表示。示例首位是6，对应的组合是LGGGLL，后面再分别读取左侧901234和右侧567892。

L、G、R可以理解成三套相关的字符表示。比如9的L码是0001011，0的G码是0100111，5的R码是1001110。数字并不是把同一个七格图案在任何地方都照抄一遍；读码器要同时考虑位置和编码组合。^[2]

扫码枪先“看见”的，是反射光

在合适的照明下，白色区域反射较强，黑色区域反射较弱。传感器把反射变化变成电信号，后面的电路与算法再从信号中提取条空信息。^[3]

线性激光读码器可以用扫描光束扫过条码；影像式读码器则利用照明、镜头和图像传感器获取图像，再寻找条码区域。CCD、CMOS及不同光源的具体组合因设备而异，不是每把扫码枪都靠同一束激光工作。

现实信号也没有印刷图案那么整齐。包装反光、距离变化、污渍和倾斜，都可能使信号偏暗、起伏或模糊。放大、滤波、增益调整和阈值判断等处理，帮助把它变成可分析的黑白区域、边缘和宽度。

对沿线扫描的信号来说，条空会体现为不同的时间宽度；对图像来说，则体现为像素中的空间宽度。两种方式最终都要恢复标准码制中的模块关系。

从黑白条空，恢复一串数字

译码时，一般要先找到静区与护栏，再估计基本模块宽度，把实际测到的宽窄归一到标准结构。然后按每组字符及奇偶模式查表，组合成完整编号。

它可以使用图像处理来定位、校正，却不需要先理解包装上的品牌图案，再猜这是什么商品。可读的标准条码已经把信息放在了约定的位置。

读出数字后，还要检查位数、结构与校验位。示例编号的前十二位是690123456789：

1. 从左起，奇数位置的数字之和为6+0+2+4+6+8=26。
2. 偶数位置的数字之和为9+1+3+5+7+9=34。
3. 加权后为26+3×34=128。
4. 取使总和到达下一个10的倍数所需的数字，得到(10−8) mod 10=2。

所以末位校验数字是2。最后再取一次模10，是为了让本来已经整除10时得到0，避免算出一个不能放进单个数字位置的10。^[4]

校验能帮助发现许多读取或输入错误，但不能任意还原损坏的数字，更不能证明条码一定没被伪造。无法可靠读取时，设备通常会换扫描线、换帧或继续尝试，而不是把一个猜测结果交给收银系统。

“嘀”之后，还要经过门店系统

成功译码后，扫码枪通过主机接口输出数字串。USB HID可以表现得像键盘输入，串口可以传送数据，也有通过厂商SDK接入的方式。具体使用哪一种，由设备和收银系统决定。^[5]

POS系统再用这串数字查询商品资料。假设门店资料中给示例编号登记了12.80元，收银界面就能显示对应商品，计算促销、税额并加入账单。生成交易流水、何时扣减库存，则按结账流程和业务规则执行，不是条码自己完成的动作。

成功译码提示音还可以配置。有些“嘀”只是在告诉你编号读到了，并不能单凭这声提示确认门店已经查到资料，或付款已经成功。^[6]

日常那次几乎不用等待的扫码，把编号分配、条码印刷、光学采样、信号处理、译码校验和数据库查询压缩在很短的时间里。具体速度仍受设备、印刷质量、角度及系统响应影响，0.1秒不是每次结账都必须达到的固定保证。