О штрих-кодировании

Задолго до изобретения штрих-кодов и сканеров для их распознавания работники сферы оптовой торговли почувствовали, что им нужно нечто подобное. Первоначально в качестве кандидата на роль средства по учету за реализацией продукции выдвигались перфокарты. В 1932 г. американский студент одного из коммерческих учебных заведений по имени Уоллес Флинт опубликовал базовые тезисы, в которых он представил модель идеального супермаркета.

По его теории покупатели должны были производить отбор продуктов в торговом зале посредством прокалывания специальных карточек. На кассе предполагалось размещать считывающие устройства, куда каждый вставлял бы свою перфокарту с пробитыми в определенной последовательности дырками, соответствующими выбранному списку товаров. После процесса идентификации должен был приводиться в действие ленточный конвейер, который и доставлял бы отобранные покупки к кассе. Такой метод мог также существенно упростить ведение учета покупок для управляющего персонала. Однако эти мечты так и не были по-настоящему воплощены в жизнь. Главной проблемой того времени было то, что считывающее оборудование представляло собой машины гигантских размеров и стоило невероятно дорого. Кроме того, американская экономика находилась тогда на самом пике Великой депрессии, и владельцам магазинов было не до нововведений, поэтому проект, по сути, так и остался на бумаге. И все же идеи Флинта определили ориентиры на будущее...
Первые шаги в сторону разработки штрих — кодов в том виде, как они выглядят сейчас, были сделаны в 1948 г. Как и множество великих открытий, изобретение штрих-кода стало делом случая. Бернард Силвер, аспирант Дрексельского института технологии в городе Филадельфия, оказался невольным свидетелем разговора, в котором владелец местной продовольственной компании просил декана одного из факультетов провести исследование по вопросу автоматического сбора информации непосредственно у касс супермаркета. Декан отклонил просьбу бизнесмена, однако Силвер передал суть беседы своему другу Норману Джозефу Вудленду — 27-летнему аспиранту и преподавателю того же института.
Проблема очень заинтересовала Вудленда, и он с головой окунулся в работу. Сначала он планировал использовать для нанесения уникальной для каждого товара маркировки чернила, которые должны были светиться под каким-нибудь источником ультрафиолетового света. Молодые люди соорудили пробный образец такого устройства, однако, сразу же столкнулись с рядом препятствий — от ненадежности чернил до высокой себестоимости печати. Тем не менее, это не остановило новаторов. Вудленд, собрав деньги, накопленные в результате биржевых спекуляций, покинул институт и отправился к своему деду во Флориду, где собирался продолжить свои исследования.
Через несколько месяцев работы он пришел к варианту линейного штрих-кода, использовавшего элементы двух хорошо известных на тот период технологий кодирования: звуковых треков к кинофильмам и азбуки Морзе. Азбука Морзе стала прототипом отображения нового кода — Вудленд просто вытянул вниз точки и тире, что привело к рисунку, похожему на последовательность черных широких и узких линий, разделявшихся белыми пробелами. Метод озвучивания кинофильмов, внедренный Ли де Форестом в 20-х гг. прошлого века, лег в основу процесса считывания штрих-кода. Де Форест печатал маркировку, состоявшую из определенных элементов различного уровня прозрачности, прямо на краю пленки. Затем он пускал на нее луч света в тот момент, когда шел фильм. Чувствительная трубка, размещенная на другом конце проекционного аппарата, преобразовывала сигналы от изменения яркости в электрические волны, которые в свою очередь конвертировались в звук посредством динамиков. Вудленд решил воспользоваться подобным методом для интерпретации отражения света, меняющегося при переходе от узких линий к длинным и наоборот. Впоследствии Вудленд посчитал, что код в виде концентрических окружностей будет гораздо удобнее для считывания с любого угла, чем код, составленный из прямых линий.
В 1949 г. Вудленд и Силвер запатентовали свое изобретение, а через два года Вудленд получил приглашение поработать в IBM, где, как он надеялся, его идея должна была получить поддержку. Друзья снова приступили к конструированию — теперь уже они пытались построить подобие современного сканера. Еще несколько месяцев напряженного труда — и появился аппарат, облаченный в черную защитную материю и имевший размеры письменного стола. Он состоял из двух ключевых компонентов: 500-Вт лампы накаливания, служившей источником света, и фото увеличительной трубки для улавливания светового сигнала. Вся конструкция была соединена с осциллоскопом. Изобретатели проводили кусок бумаги с нарисованными на ней линиями сквозь тонкий луч, излучавшийся лампой. Затем луч, отражаясь, попадал на трубку, а осциллоскоп отображал полученные сигналы в виде синусоид. Несмотря на то, что в один прекрасный момент бумага задымилась, Вудленд и Силвер смогли смело заявить, что создали прототип устройства, способного в электронном виде считывать отпечатанную маркировку.
Казалось, дело за малым. Оставалось лишь перевести электронные кривые в удобоваримую форму, понятную любому, самому простому человеку. Естественно, что решение подобной проблемы предполагалось возложить на плечи компьютера. Однако выяснилось, что тогдашние машины были крайне неудобны в управлении, выполняли лишь простейшие вычисления, а по сему не справлялись с поставленной задачей. И, кроме того, они имели огромные размеры, так что не могло быть и речи об установке хотя бы одной такой ЭВМ в супермаркете. К тому же сам процесс псевдосканирования был неэффективным — лампа излучала слишком много света, а трубка воспринимала лишь небольшую его часть, остальное выливалось в малоприятные для человека ощущения от высвобождения тепловой энергии. Да и риск повредить зрение был весьма велик. Стало ясно, что без доступного и удобного способа сканирования и обработки данных идея Вудленда и Силвера была обречена на провал. IBM решила приостановить сотрудничество с изобретателями, в то время как другие компании продолжили исследования в этой области.
Прошло несколько лет, прежде чем был изобретен лазер — отличная миливаттная альтернатива мощной лампе накаливания. Тонкий гелиево-неоновый луч, двигаясь по изображению штрих-кода, поглощался черными полосками и отражался белыми. Таким образом, генерировались четкие сигналы по принципу да/нет. С помощью лазера можно было сканировать с расстояния от пары сантиметров до одного метра, причем под разными углами. Это было крайне важным, поскольку существенно облегчило бы жизнь работникам кассовых аппаратов, а соответственно, значительно повысило бы скорость обслуживания покупателей.
Наконец весной 1971 г. на одном из саммитов крупных деятелей торговли компания RCA продемонстрировала вполне работоспособную систему нанесения и считывания кругообразного штрих-кода с использованием сканирующей лазерной установки. Эта новинка привлекла внимание огромного количества участников встречи. Вскоре RCA начала тестирование своей системы в одном из магазинов Цинциннати. Правда, результаты оказались несколько отличными от ожидаемых. Основным неудобством кругообразного штрих-кода была невозможность считывания данных в тех случаях, когда чернильные круги при печати чуть-чуть съезжали в сторону и образовывали слегка смазанное изображение.
Между тем, IBM не могла не отметить, что она рискует остаться в стороне от очень привлекательной сферы приложения капитала, обладающей невероятным потенциалом. Руководители компании тут же вспомнили, что еще в начале 50-х гг. у них работал человек, идея которого теперь воплотилась в жизнь и успешно продвигалась конкурентами. Вудленд был снова рекрутирован IBM и наряду с другим ее сотрудником Джорджем Лаурером сыграл одну из значимых ролей в разработке наиболее популярной на сегодня версии штрих-кода — UPC (Universal Product Code).
В итоге элегантное решение IBM в виде UPC-кода выиграло своеобразную битву стандартов у разработок RCA и им подобных. Дата 3 апреля 1973 г. считается официальным днем рождения штрих-кода, ставшим самым выдающимся событием в истории современной логистики.