Почему на линованной бумаге появились красные полосы

В этом году исполняется 70 лет со дня изобретения штриховых кодов — сегодня уже трудно представить товар без черных и белых полосок на прямоугольной этикетке. Впрочем, область их применения намного шире торговли. К примеру, штрихкоды на основе ДНК стали эффективным оружием борьбы с контрафактом и позволяют выявить любую подделку: от дорогих гитар и скрипок до болтов, используемых в авиастроении.

Сегодня уже никого не удивить кассой самообслуживания в любимом магазине. Чтоб не стоять в очереди с большим тележками к продавцу-кассиру, мы можем самостоятельно взвесить товары, отсканировать их, активировать карту лояльности и оплатить покупку через терминал. Во время введения режима самоизоляции и важности соблюдения социальной дистанции такие кассы стали хорошей альтернативой прямых контактов с кассиром.

Изобретение кассы самообслуживания (к слову, ее придумал и запатентовал американец, Ховард Шнайдер в 1992 году) безусловно заслуживает внимания, однако создание такого устройства было бы совершенно невозможно без повсеместного использования штрих-кода, который как раз и сканируется при покупке. Именно внедрение штрихового кодирования кардинально изменило не только торговлю, но и производство, транспортировку, логистику и хранение любой продукции, работу почтовых сервисов, оптимизировало сбор данных в различных областях от медицины до контроля за персоналом.

Почему на линованной бумаге появились красные полосы

Датой основания штрих-кода считают 7 октября 1952 года, когда был получен патент, но сама история изобретения началась намного раньше.

Предпосылкой для возникновения технологии штрихового кодирования послужило исследование Уоллеса Флинта, студента одного из коммерческих колледжей. Он представил идеальную систему супермаркета, где каждому товару соответствовала специальная перфокарта. Покупатели должны были отобрать товар по перфокартам, а после считывающее устройство отдало бы команду конвейеру, и он доставил бы необходимый товар на кассу.

Про мини ПК:  Автоматизация склада WMS глазами заказчика Склад и техника

Развитию этой технологии помешал кризис, именуемый Великой Депрессией. Проект так и остался на бумаге, но начало процесса автоматизации было заложено.

Почему на линованной бумаге появились красные полосы

Продолжили дело Уоллеса Флинта двое ученых — Бернард Силвер и Норманн Джозеф Вудленд.

Однажды они услышали, что директор продовольственного магазина обсуждал проблему автоматизации торговли, и решили, что смогут ему помочь. Сначала исследователи планировали наносить маркировку на товар особенными чернилами, которые должны были светиться под ультрафиолетовым излучением. От идеи пришлось быстро отказаться: слишком накладной выходила печать.

Ученые не сдавались, но прогресса все не было. Тогда Вудленд решил сделать перерыв в работе и отправился отдыхать на море. В задумчивости, он выводил на песке код азбуки Морзе, и его неожиданно посетила идея. Он просто вытянул вниз точки и тире кода, и в результате получилось изображение. Так и появился линейный штрих-код, который мы используем до сих пор. Патент на изобретение был получен 7 октября 1952 года, но по-прежнему оставалась еще одна проблема. Как считать штрих-код с товара?

Почему на линованной бумаге появились красные полосы

В основу технологии сканирования лег метод, придуманный Ли де Форестом в 20-х гг, для озвучивания кинофильмов.

Вудленд преобразовал изобретение своего коллеги и создал устройство, которое интерпретировало свет, меняющийся при переходе от узких линий штрих-кода к широким. К сожалению, техника еще не достигла высот, необходимых для воплощения замысла исследователей в жизнь.

Лампы накаливания, которые они использовали, прожигали бумагу, а других устройств еще не было изобретено. Только в 60-х годах, при появлении лазеров и компьютеров, было создано первое устройство для считывания штрих-кода. Таким образом, было положено начало процесса автоматизации торговли.

3 апреля принято считать днем рождения штрихкода – изобретения, которое явилось важным событием в сфере бизнеса. Вот несколько фактов о штрихкоде, которые вы наверняка не знали.

Почему на линованной бумаге появились красные полосы

«Родителями» штрихкода были аспиранты Института технологии в Филадельфии Бернард Силвер и Норманн Джозеф Вудленд

Как это произошло: Бернард Силвер совершенно случайно услышал, как в разговоре с деканом института один из владельцев местной продуктовой компании просил разработать такую систему, которая могла бы считывать информацию о продукте возле касс. Аспирант решил воплотить эту идею в жизнь. Силвер взял в напарники своего друга Норманда Джозефа Вудленда. Что из этого вышло, нам всем хорошо известно.

Почему на линованной бумаге появились красные полосы

Норманд Джозеф Вудленд

Почему на линованной бумаге появились красные полосы

Штрихкод – это не что иное как азбука Морзе

Изначально в голову аспиранта пришла идея уникальной маркировки каждого товара, которая наносилась бы специальными чернилами, светящимися в ультрафиолете. Оставалось воплотить ее в жизнь.

К решению проблемы изобретателей подтолкнула азбука Морзе (Азбука Мо́рзе, «Морзя́нка», Код Мо́рзе — способ знакового кодирования, представление букв алфавита, цифр, знаков препинания и других символов последовательностью сигналов: длинных («тире») и коротких («точек»). По сути штрихкод – это вытянутые вниз точки и тире, разделенные пробелами.

Читать штрихкод Силвер и Вудленд предлагали с помощью оптического саундтрека, который использовали для записи звука в кинофильмах.

Почему на линованной бумаге появились красные полосы

Патент на первую в мире систему штрихкодирования был получен в 1949 году

Через пару лет после получения патента молодых изобретателей пригласили на работу в IBM, где они, спустя несколько месяцев сконструировали аппарат, считывающий штрихкоды.

Первые штрихкоды были круглыми

Линии штрихкода на самых первых товарах были круглыми. Так решено было сделать для того, чтобы можно было подносить этикетку со штрихкодом к считывающему устройству под любым углом, а также, чтобы снизить вероятность ошибок во время считывания информации.

Почему на линованной бумаге появились красные полосы

Первый товар, проданный по штрихкоду – жевательная резинка Wrigley’s

Событие произошло в городе Трой (штат Огайо) 26 июня 1974 года в 8.01 утра. По сей день одна из тех первых упаковок жвачки со штрихкодом хранится в Смитсоновском музее американской истории.

Почему на линованной бумаге появились красные полосы

Сегодня не все штрихкоды состоят из чередования черных и белых линий

В мире существует даже целое направление в дизайне штрихкодов – «Barcode art». Умельцам порой удается создавать из штрихкодов настоящие произведения искусства, не влияя при этом на свойства считываемости.

В создании таких штриховых кодов используют не только полосы, но и точки, квадраты, прямоугольники и другие простые геометрические фигуры. Выходит красиво. Кстати, первыми, кто решился внести креатив в штрихкод, были японцы.

Почему на линованной бумаге появились красные полосы

Почему на линованной бумаге появились красные полосы

Почему на линованной бумаге появились красные полосы

Дизайнерское оформление штрихкодов стало возможно благодаря Дэвиду Алле который в 1987 году изобрел первый 2D штрихкод

Такой код назвали Code 49. Его технология дает возможность кодировать информацию превышающую технологию 1D штрихкода в сотни раз. И позволяет использовать в оформлении не только линии, но и различные геометрические фигуры.

И еще несколько фактов:

Первые две-три цифры штрихкода «выдают» страну изготовителя товара.

Производители любых товаров обязаны наносить штрихкод на свою продукцию.

Чаще других в наши дни используется штрихкод GTIN-13. В него входят полосы разной толщины и 13 цифр. 80% товаров в мире промаркированы именно этим кодом.

История изобретения штрих кода

Штрих код – это передовая технология, давшая людям возможность вводить и извлекать значительные объемы данных из относительно небольших изображений.

В 1932ом году возникла предпосылка возникновения штрих кода. Идея была предложена американским студентом Уоллесом Флинтом. В Высшей Школе Экономики и Организации Производства при Гарвардском университете разрабатывался проект для автоматизации торговли. Уолесс Флинт опубликовал базовые тезисы, в которых он описывал модель идеального супермаркета.

Каждому товару в супермаркете соответствовала специальная перфокарта. Покупатели отбирали товар по перфокартам, передавали их менеджеру, который помещал перфокарты в считывающее устройство. После этого приводился в действие ленточный конвейер, и товар автоматически доставлялся со склада на контрольно-кассовый пункт. Покупателю предъявлялся счет, а в  инвентарные записи вносились соответствующие изменения. Однако, в то время считывающее оборудование занимало невероятно много места, стоило очень дорого, а американская экономика находилась на пике Великой Депрессии. Проект остался на бумаге.

Почему на линованной бумаге появились красные полосы

В 1948 году Бернард Силвер и Норманн Джозеф Вудленд сделали первые шаги в сторону разработки штрих кодов. Они  услышали, как директор местной сети продовольственных магазинов обсуждал проблему автоматического считывания информации о продукте при его контроле. Проблема очень заинтересовала Вудленда, и он начал свои исследования.

Первоначально Вудленд использовал ультрафиолетовые чернила для маркировки товара, однако чернила оказались слишком дорогими и ненадежными. Спустя некоторое время Вудленд изобрел линейный штрих-код, используя известные на тот момент способы кодирования информации: азбуку Морзе и звуковые дорожки. Ученый вытянул точки и тире в азбуке Морзе, получив последовательность черных и белых полос. Для чтения данных полос он приспособил метод озвучки кинофильмов, заключающийся в преобразовании элементов различного уровня прозрачности на пленке в звук. Позднее Вудленд посчитал, что код в виде концентрических окружностей будет гораздо удобнее для считывания с любого угла, чем код, составленный из прямых линий.

20 октября 1949 года Вудланд и Сильвер подали заявку на патент под названием «Метод классификации и соответствующее устройство». Патент был получен 7 октября 1952 года.

Почему на линованной бумаге появились красные полосы

Первым товаром, прошедшим под лучом сканера на кассовом аппарате была упаковка жевательной резинки Wrigley’s. Упаковка, состоящая из 10 пачек жвачки Juicy Fruit была продана 26 июня 1974.

Появление различных видов штрих кода

Прошло много лет, прежде чем идеи и разработки Вурленда воплотились в жизнь. Норманн Джозеф Вудленд совместно с Джорджем Лаурером разработали версию наиболее популярного на сегодняшний день штрих кода – «Универсальный товарный код» (UPC — Universal Product Code). 3 апреля 1973 года по праву считается официальным днем рождения штрих-кода.

В Западной Европе для идентификации потребительских товаров с 1977 года стала применяться аналогичная система под названием «Европейский артикул» (EAN — European Article Numbering). Европейская система кодирования является разновидностью UPC. Код EAN представляет собой набор цифр от 0 до 9. Все кодовое обозначение может выражаться восемью (EAN-8) или тринадцатью (EAN-13) цифрами. Сокращенный символ (EAN-8) используется для маркировки товаров малых размеров.

Американский и западноевропейский коды совместимы. Единственная разница между ними заключается в том, что код UPC содержит 12 знаков, а код EAN-13 Широко известна также западногерманская система кодирования: BAN (Bunaeseinheitliche Artikelnummer).

Существует более 50 систем штрихового кодирования. Активно применяются четыре из них:

  • UPC;
  • код 39 (Code 39) высокой, средней и низкой плотности;
  • код «2 из 5″(Interleaved 2-of-5);
  • код Codabar.

В международной практике наибольшее распространение получили коды EAN. В зависимости от применения существует три группы товарных кодов EAN:

  • международные;
  • национальные;
  • локальные.

Международные коды используются как внутри страны, так и за ее пределами. При этом коды, нанесенные на упаковку товара одной страной, понятны и могут быть расшифрованы и в другой.

Национальные коды могут использоваться только в пределах одной страны, например, для развесного товара, хотя при необходимости могут быть прочитаны и в другой стране.

Локальные коды могут быть использованы торговым предприятием только в системе управления данного предприятия и преследуют вполне определенные цели.

История промышленного применения штрих кода

Почему на линованной бумаге появились красные полосы

В 50х годах инженер Давид Коллинз столкнулся с кропотливой и нудной работой – сортировкой вагонов, — на Пенсильванской железной дороге. Вагоны нужно было считать, оперативно узнавать номера, проверять документы и сортировать. Эта процедура занимала большое количество времени и не гарантировала безошибочность ее выполнения.

Коллинзу пришла идея освещать номера вагонов и считывать их с помощью фотоэлементов. Для упрощения считывания информации инженер предложил записывать номера не только обычными цифрами, но и специальным кодом, составленным из желтых и синих полос.

В 1968ом году Коллинз заменил прожектора лазерным лучом. Размеры сканирующего оборудования уменьшились, меньше стала и сама маркировка.

В конце пятидесятых годов Ассоциация железных дорог США предприняла первые попытки промышленного применения штрих кода. В 1967ом году Ассоциация приняла штрих код под названием «KarTrak». На маркировку 95% парка вагонов ушло 7 лет.

Почему на линованной бумаге появились красные полосы

В 1988 году Burington Northern начала применять систему с использованием RFID-меток для отслеживания своих вагонов. Оригинальная система RFID была предложена ещё в 60-е годы. К августу 1991 года маркирование железнодорожных вагонов RFID-метками стало обязательным.

К началу массового промышленного применения штрих кода можно отнести событие 1 сентября 1981 года, когда Министерство обороны США утвердило использование Code 39 для маркировки всей продукции, продаваемой американским вооруженным силам. Эта система получила название LOGMARS и по сей день используется американскими вооруженными силами.

В сентябре 1982 года Почтовая служба США утвердила штриховой код POSTNET для автоматической сортировки почты на основе почтового индекса. К октябрю 1983 года Почтовая служба США (USPS) оснастила почтовые отделения в 100 крупнейших городах оборудованием для автоматической сортировки почты с использованием штрих-кода.

Пятнадцать минут славы

Мир изменился в 8:01 утра 26 июня 1974 года в супермаркете торговой сети Marsh городка Трой, штат Огайо, когда специальный сканер считал цену с упаковки жевательной резинки Wrigley’s Juicy Fruit. Чек этой революционной покупки хранится в Музее американской истории Смитсоновского института.

Имя покупателя, ставшего первопроходцем в мире цифровой реальности, неизвестно. Кассиршу же зовут Шарон Бьюканен. Тогда ей был 31 год.

Мир изменился навсегда, когда на дисплее кассы высветилась цена покупки — 0,67 доллара. Сканер легко считал цену жевательной резинки, закодированную в виде черточек на прямоугольнике. (Между тем визуально все могло быть иначе, потому что Норман Джозеф Вудленд двумя десятилетиями ранее запатентовал свое изобретение в форме круга.)

Через два года мир будет отмечать столетие со дня рождения человека, коренным образом изменившего нашу жизнь. Виновник торжества, Джозеф Вудленд, до этой знаменательной даты не дожил, можно сказать, совсем немного: он скончался в 2012 году в возрасте 91 года в своем доме в штате Нью-Джерси. Вудленд умер, успев увидеть, как его изобретение изменило жизнь человечества.

Знакомые Нормана Джозефа Вудленда всегда говорили, что он обязательно совершит какое-нибудь открытие. Все, кто его знал со школы, в один голос утверждали, что именно такие люди двигают прогресс. Джозеф окончил Дрекслерский университет в Филадельфии. И на первом же этапе своей трудовой деятельности участвовал в Манхэттенском проекте: Вудленд был одним из разработчиков атомной бомбы, но по причине секретности, окружавшей проект, большого количества участников и того обстоятельства, что молодой ученый был не на первых ролях, слава тогда обошла его стороной.

А нашла она Вудленда или, вернее, он нашел славу через три года после войны. К моменту изобретения штрихкодов на счету Джозефа уже было как минимум одно «житейское» изобретение: он усовершенствовал музыкальное сопровождение работы лифтов.

В 1948 году Джозеф размышлял над одной из самых больших проблем торговли — учетом и инвентаризацией товаров в магазинах и на складах. От Бернарда Силвера, с которым Вудленд учился в Дрекслере и который после войны поступил в аспирантуру Технологического института при Дрекслерском университете, он узнал о просьбе президента одной из филадельфийских продовольственных сетей: тот попросил разработать систему, которая автоматически считывала бы информацию о продукте при контроле на кассе.

Джозеф Вудленд жил тогда у родителей в Майами. Однажды жарким днем Джозеф сидел на берегу моря и задумчиво водил пальцами по горячему песку. И тут его осенило: необходимо закодировать информацию при помощи точек и тире, как в азбуке Морзе. Линии и просветы между ними, которыми Вудленд решил заменить точки и тире, должен считывать специальный прибор — сканер.

Идея наносить информацию на товары при помощи толстых и тонких линий была вполне практичной, но технологии в середине XX века делали ее слишком дорогой.

Революции мы обязаны появлением компьютеров и лазеров: технология штрихкодов начала стремительно удешевляться и приобретать все более практичные и полезные очертания.

Сразу заметим: хотя Норман Джозеф Вудленд и считается изобретателем штрихкодов, к идее кодирования информации при помощи черточек и сканирования приходили и другие изобретатели. Скажем, примерно тогда же, в 1950-х, инженер Дэвид Коллинз нанес жирные и тонкие линии на вагоны, чтобы их мог автоматически считывать специальный сканер, установленный у железнодорожного полотна.

Джозеф Вудленд запатентовал штрихкод в форме круга в октябре 1952 года. Позднее патент был продан за 15 тыс. долларов компании Philco, занимающейся складированием товаров и материалов. Срок действия патента истек в 1960-е. Это позволило компании IBM довести изобретение Вудленда до ума. В начале 1970-х инженер из IBM Джордж Лорер предложил использовать прямоугольник, на который можно было нанести больше информации. Благодаря Лореру нарисованные Вудлендом на песке загогулинки превратились из фантазии в реальность. И именно Джорджа Лорера по праву можно считать вторым «отцом» системы штрихкодов: он придумал, как использовать в этом деле компьютеры и лазеры. Получалось все очень быстро: устройство успевало обрабатывать информацию, пока покупатель выкладывал товары на кассе.

Древо знания и контрафактный болт

То, что при помощи нуклеотидов аденина, тимина, цитозина и гуанина можно кодировать информацию точно так же, как при помощи единиц и нолей, ученые поняли еще в 1970-е, когда научились синтезировать произвольной длины куски нуклеотидов A, T, C и G.

В 1988 году Джо Дэвис из Массачусетского технологического института первым закодировал послание при помощи ДНК. Он синтезировал последовательность ДНК —CCCCCCAACGCGCGCGCT, которая после расшифровки компьютерной программой кому-то показалась похожей на рунический знак древних германцев, обозначающий Мать Землю. Дэвис внедрил его в присутствующую в кишечнике человека бактерию E. coli и продублировал миллионы раз. По словам самого Дэвиса, этот бактериальный геном, который он назвал Microvenus, вечен и, если его не уничтожить физически, легко может пережить человечество.

Через четверть века генетик из Гарварда Джордж Черч, кстати, друг Джо Дэвиса, закодировал в ДНК свою книгу «Регенезис: синтетическая биология как способ заново открыть природу и нас самих через ДНК», состоящую из 53 426 слов и 11 рисунков. Он штамповал ДНК до тех пор, пока не довел «тираж» до 70 млрд экземпляров и не стал самым издаваемым писателем планеты.

Огромное преимущество ДНК заключается в объеме кодируемой информации. Если текстовый документ хранится на компьютере при помощи двоичного кода из 1 и 0, то при кодировании с помощью ДНК — четыре варианта, то есть система не плоская, а пространственная. Это позволяет очень сильно увеличить объем хранимой информации и очень сильно уменьшить место ее хранения. «Всю информацию, так или иначе накопленную в мире до этого момента,— уверен старший исследователь Института бионики Уисса при Гарвардском университете Шрирам Косури,— можно записать на ДНК-носителе весом около четырех граммов».

Джо Дэвис планирует перевести в ДНК всю Wikipedia, затем внедрить этот ДНК-файл в геном очень старого сорта яблок, которому четыре тысячи лет, и посадить его в своем саду.

Он намерен вырастить «дерево знания», которое, по идее, будет содержать всю мудрость человечества, если, конечно, считать Wikipedia кладезем человеческих знаний.

Applied DNA Sciences действует по такому же принципу, что и Дэвис с Черчем и им подобные. В то время как обычные штрихкоды позволяют идентифицировать продукт с уникальным набором цифр, ДНК-штрихкоды содержат еще более уникальные последовательности нуклеотидов.

Конечно, ДНК-штрихкоды используются не только в сейфах банкоматов и музыкальных инструментах. Ими оснащают таблетки, деньги и даже автомобили. Уникальные ДНК-маркеры установлены как минимум на 10 тыс. дорогих немецких машин.

Фармацевтические компании внедряют ДНК-штрихкоды в капсулы и таблетки, чтобы уменьшить количество опасных для жизни и здоровья пациентов контрафактных лекарств.

Использует ДНК-штрихкоды и Пентагон. Когда вице-адмирала ВМФ США Эдварда Стро спросили, почему он так мало спит по ночам, Стро ничего не сказал о противнике.

Говорят, что в американских военных самолетах можно найти до миллиона контрафактных деталей, в основном крепежных. На первый взгляд они не представляют интереса, но во время полета или тем более боя контрафакт может отрицательно влиять на работу машины. ДНК-штрихкоды позволяют бороться с контрафактом и в военной авиации.

Ученые под руководством Роберта Грасса из Швейцарского федерального института технологии в Цюрихе разработали ДНК-штрихкод, который можно наносить не на упаковку, а на сам продукт. Это позволит проследить путь товара от фермы до прилавка магазина и проверить, насколько он чист с точки зрения здорового питания и подделок.

Мир смешанной реальности

Символические отношения человека с информационными данными и искусственным интеллектом — неотъемлемая часть современной жизни. Нас окружает во многом новая и многим непривычная реальность, в которой физический и цифровой мир сливаются воедино — в мир «смешанной реальности».

Впрочем, с первой частью этого утверждения — о новизне смешанной реальности — можно поспорить.

Слияние виртуального и реального миров началось не вчера, а семь десятилетий назад.

И один из пионеров тут — маленький и скромный штрихкод, последовательность черных и белых полос, в которых закодирована информация об изделии.

Конечно, речь идет не только и даже, вернее, не столько о том, что штрихкод революционизировал торговлю. Главный смысл штрихкодов заключается в том, что они связали физические объекты, то есть реальный мир, с миром цифровых данных при помощи единого, легко воспроизводимого и универсального языка. Образно говоря, штрихкоды можно называть ДНК современной экономики.

Распространение штрих-кода

С 60-хх годов различными организациями (фабриками, складами, транспортными компаниями и т.д.) уже применялись собственные системы кодирования.  Однако где-то использовались только буквы, где-то одни цифры, а где-то и то и другое. Только после внедрения штрих-кода универсального вида любой промаркированный продукт мог быть идентифицирован в магазине или на складе с помощью соответствующего оборудования. Безусловно, использование данной системы требовало от предприятий дополнительных расходов на закупку принтеров, сканеров и компьютеров для организации автоматизированных рабочих мест. И поначалу скептицизм производителей и ритейлеров препятствовал дальнейшему развитию UPC. Предприниматели не были уверены в эффективности применения штрих-кода, и идея инвестирования миллионов долларов в это казалась не самой удачной. В 1978 г. менее одного процента продуктовых магазинов в США использовали сканеры штрих-кодов.

Однако в начале 80-х годов ситуация резко изменилась: крупные торговые сети на всей территории США стали успешно использовать в своих магазинах сканеры штрих-кодов. Это спровоцировало интерес во всей сфере розничной торговли и к 1984 году уже 33% магазинов США имели такое оборудование. Все торговые точки отметили увеличение продаж и значительную экономию времени и средств, а кроме того, и высокий коэффициент возврата инвестиций.

Другие отрасли стали следовать примеру ритейла. Сканеры стали применять на производстве автомобилей, для сортировки багажа в аэропортах, для отслеживания грузов в логистических компаниях. С расширением применения технологии возникла необходимость в ее усовершенствовании. Требовалось шифровать больше  информации в более короткий промежуток времени и на меньшей площади. Появились новые формы штрих-кодов, включающие огромное количество информации в меньший по размерам код. Кроме того, были разработаны и новые беспроводные сканеры для передачи считанных с кода данных напрямую в компьютеры.

Возникновение идеи, азбука Морзе и первая трудность

Ровно 46 лет назад 26 июня 1974 года в Огайо в одном из супермаркетов сети Marsh был установлен первый сканер штрих-кода, с помощью которого был считан штрих-код на пачке жевательной резинки Wrigley’s.

Однако идея о внедрении унифицированного кода для автоматизации ввода или считывания информации возникла задолго до этого события, в конце 40-х годов, когда аспирант технологического института в Филадельфии Бернард Сильвер услышал, как руководитель местной торговой сети Food Fair предложил одному из деканом начать разработку системы автоматического считывания информации о продукте на кассе магазина. Декан скептически отнесся к идее, чего нельзя сказать о Бернарде. Он рассказал об этом разговоре своему другу Норману Вудленду, и они с энтузиазмом начали работать над различными системами кодировки. Их первая работающая система использовала ультрафиолетовые чернила, которые должны были светиться под источником УФ-излучения. Однако стоимость такого устройства была слишком дорога, да и сама система не слишком надежна.

Неудача не остановила молодых изобретателей. Норман Вудланд переехал во Флориду и продолжил работать над задачей. Он хорошо знал азбуку Морзе и пытался найти решение, как преобразовать ее в графическую форму. И однажды, когда он сидел на пляже и водил пальцами по песку, его посетило вдохновение. Норман вспоминал: «Помню, что думал о точках и тире, когда я ткнул четырьмя пальцами в песок и по какой-то причине я потянул руку к себе, и у меня получилось четыре линии. Я сказал: «Боже! Теперь у меня есть четыре линии, и они могут быть широкими и узкими линиями вместо точек и тире. Теперь у меня больше шансов придумать эту чертову штуку. Затем, всего через несколько секунд, я взял четыре своих пальца — они все еще были в песке — и обернул их в круг».

Почему на линованной бумаге появились красные полосы

Вунденд считал, что круглая форма кода будет удобнее для считывания с любого угла, чем прямоугольник, составленный из прямых линий. Чтобы считывать информацию, он приспособил технологию, используемую для записи звука в кинофильмах.

Подпольные гитаристы

Сегодня при помощи ДНК-штрихкодов ловят и других преступников, мошенников, подделывающих популярные бренды,— пиратов. В том, что штрихкодами в виде ДНК, которые, по утверждениям ученых, невозможно подделать, пользуются борцы с контрафактом, нет ничего удивительного. Достаточно вспомнить, какие потери несет бизнес от любителей заработать на чужой популярности. Считается, что 15% всех товаров на планете — контрафакт. В Америке эта проблема существует во всех без исключения областях экономики. Например, компания Zippo в год выпускает 12 млн зажигалок. Еще столько же делают пираты.

Потери американской экономики от контрафакта превышают 200 млрд долларов в год. В масштабах всей планеты эта цифра выше в восемь раз и достигает 1,7 трлн долларов.

Сегодня производители наносят ДНК-штрихкоды практически на все изделия, начиная от дорогих музыкальных инструментов и заканчивая болтами и гайками.

Показательна история известного американского музыканта Джоша Дэвиса, который в нулевые годы много гастролировал по США со своей группой Josh Davis Band. Агентов ФБР заинтересовала побочная коммерческая деятельность Дэвиса и его друзей. Музыканты подрабатывали, сдавая в ломбарды гитары таких известных в мире музыки брендов, как Gibson, Guild и Martin. С каждой проданной гитары они выручали три-четыре сотни долларов. Эти деньги шли на бензин, гостиницы и еду.

ФБР заинтересовала «левая» деятельность музыкантов, потому что гитары, которые они продавали под видом популярных брендов, были контрафактными. Дэвис с товарищами покупал дешевые инструменты, наклеивал на них лейблы дорогих и продавал втридорога. Бизнес процветал, потому что недостатка в желающих подзаработать работниках ломбардов не было.

За три года Josh Davis Band продала в 22 штатах 165 контрафактных гитар и заработала в общей сложности более 56 тыс. долларов.

В 2014 году Джош Дэвис очутился на скамье подсудимых в суде одного из восточных округов Пенсильвании.

Процесс проходил недалеко от городка Назарет, где находится фабрика C.F. Martin &Co. Место для суда было выбрано неслучайно: на 80% поддельных гитар, проданных Дэвисом со товарищи, красовался логотип Martin.

На скамью подсудимых кроме Дэвиса попали еще три музыканта из его группы. Приговор оказался на удивление мягким: все подсудимые признали себя виновными и были наказаны штрафами. Больше всех — 22 с лишним тысячи долларов — пришлось заплатить лидеру группы.

«Крайне трудно определить, какой материальный урон нанесли мошенники Martin Guitars и другим компаниям, изготавливающим гитары,— заявил в зале суда помощник генпрокурора США Джон М. Галлахер.— Одно ясно: очень большой урон понесла деловая репутация изготовителей гитар. Это, конечно, несправедливо. В такой ситуации американским производителям трудно конкурировать с иностранными коллегами».

Примерно в это же время Martin Guitar Company решила подписать контракт с Applied DNA Sciences. В результате сейчас более 750 тыс. гитар Martin, которые музыканты считают одними из лучших в мире, имеют уникальный невидимый ДНК-штрихкод, созданный в Стоуни-Бруке.

Развитие штрих-кода

Сегодня существует более 300 стандартов штрих-кодирования с различными алгоритмами. У каждого алгоритма существуют свои особенности, преимущества и недостатки. В последнее время, стал широко применяться QR-код, в котором можно зашифровать намного больше информации, чем в его предшественнике штрих-коде для маркировки товаров. Штрих-код сканируется линейным лазером, а QR-код — это уже 2D-плоскость, которая считывается любой камерой или специальным сканером.

Почему на линованной бумаге появились красные полосы

В последние годы в России постепенно вводится Национальная система цифровой маркировки товаров «Честный Знак». Эта система должна обеспечить прослеживаемость производства и движения товара, в результате чего с рынка должны уйти предприятия, уклоняющиеся от налогов и занимающиеся контрафактом. По задумке Правительства России, честные производители, наоборот, увеличат долю за счет повышения прозрачности рынка, потребитель сможет приобретать только легальный и качественный товар, а также будет иметь возможность давать прямую обратную связь по нелегальным товарам контролирующим органам. Инструмент общественного контроля будет реализован в виде специального приложения, и им можно будет пользоваться с помощью смартфона.

Обязательная маркировка вводится поэтапно и для ее запуска по итогам проведения ряда экспериментов из всех прочих вариантов был выбран Data Matrix код, который обошёл в «конкурсе» QR-код, RFID-метки и штрих-коды. У такого кода есть множество преимуществ: высокая степень защиты (подделать такое изображение практически нельзя), возможность считывания даже при сильном повреждении поверхности, большой емкости информации, которую можно в нем закодировать (страна производства, изготовитель, материал, характеристики, дата изготовления, срок годности и т.д.) и его низкая себестоимость.

Почему на линованной бумаге появились красные полосы

Грибок в помощь

Когда заходит речь о контрафакте, музыкальные инструменты вспоминают далеко не первыми. Однако в Martin, где с проблемой подделок знакомы не понаслышке, с таким положением вещей не согласны. В Китае авторское право зачастую принадлежит тому, кто обратится за ним первым. Так, в КНР активно изготавливает гитары китайская компания, не имеющая никакого отношения к Martin,однако это не помешало ей зарегистрировать в качестве товарного знака логотип Martin и производить собственные гитары Martin. С этим еще можно было бы как-то мириться, считает директор американской компании Крис Мартин IV, но уж очень низкого качества китайский контрафакт.

В 2014 году американская таможня задержала груз из 185 контрафактных гитар из Китая общей стоимостью 1 млн долларов со всемирно известными логотипами —Gibson, Les Paul, Paul Reed Smith и, конечно, Martin.

Более того, подделывают не только сами музыкальные инструменты, но и аксессуары. В 2010 году, например, полиция, явившаяся на одну из китайских фабрик с обыском, обнаружила 100 тыс. упаковок поддельных гитарных струн D’Addario, мирового лидера в производстве струн для музыкальных инструментов. В D’Addario считают, что до 70% их продукции, продаваемой в КНР, подделка. В 2010-м компания потратила 750 тыс. долларов на борьбу с контрафактом.

Кстати, поддельная гитарная струна наносит не только материальные убытки производителям: она несет определенную физическую угрозу для потребителей, потому что обладает пониженной прочностью и может лопнуть во время игры.

Конечно, в подделке музыкальных инструментов нет ничего нового — знаменитые бренды подделывают уже много веков. Можно вспомнить, например, композитора Томазо Антонио Витали, жаловавшегося на пиратов еще в конце XVII века. Он купил в 1685 году за большие деньги скрипку знаменитого мастера Николо Амати. Однако вскоре выяснилось, что скрипка сделана менее известным мастером — Франческо Руджери. Скрипки Руджери стоили намного дешевле, не больше трех пистолей.

Подделки XXI века отличают лишь современные технологии, которыми пользуются пираты.

Подлинность в звучании контрафакту могут придавать, например, грибки. В 2009 году профессор Френсис Шварц из Швейцарской федеральной лаборатории материаловедения и технологий попросил опытных скрипичных мастеров Мартина Шлезке и Михаэля Ронхаймера изготовить несколько скрипок из зараженной грибками Physisporinusvitreus и Xylarialongipes древесины. Эти грибки славятся тем, что разлагают главный материал для производства высококачественных скрипок — норвежские ели и платаны. На прочность древесины грибки влияют очень отрицательно, конечно, а вот на тональность, как выяснилось, положительно.

Изготовленные из зараженной грибками древесины скрипки сравнивали по звучанию со скрипкой Страдивари, сделанной в 1711 году. 63% экспертов признали за творение Страдивари современный инструмент.

Еще одна технология изменения тональности древесины для музыкальных инструментов заключается в нескольких циклах нагревания и охлаждения. За счет удаления летучих масел, соединений сахарозы и смол эта технология обработки древесины придает гитарам чистый звук, напоминающий звук инструмента, изготовленного сотни лет назад. К термической обработке прибегают не только пираты, но и такие известные производители гитар, как Yamaha, Collings, Taylor и Martin.

Современные технологии крайне затрудняют для непрофессиональных покупателей задачу отличить по звучанию подделку от настоящего инструмента. Микроскопический ДНК-штрихкод меняет ситуацию в корне.

После штрихкода

Авторы проекта «Великие перемены», ученые из Оксфордского университета, изготавливают для бездомных карточки со штрихкодами.

Прохожие, у которых нет мелочи, могут сканировать штрихкоды просящих подаяние при помощи своих смартфонов и перевести деньги через интернет.

Вообще, технологии штрихкодов стараются не отставать от стремительного темпа современной жизни. С одной стороны, ДНК-штрихкоды дают основание говорить о «второй молодости» изобретения Джозефа Вудленда, но с другой — с этим согласны не все. Некоторые эксперты считают, что жить штрихкодам осталось недолго и что из супермаркетов, по крайней мере, они исчезнут уже через пять-десять лет.

Речь идет о новой технологии GS1, над которой работает американская компания Digimarc. Хотя, строго говоря, это тоже штрихкоды, только представляющие собой более совершенные и удобные в пользовании водяные знаки. Водяные штрихкоды, к примеру, легче сканировать, причем сканировать их можно под любым углом и все купленные продукты сразу, а не каждый в отдельности.

Технология водяных штрихкодов уже прошла проверку в магазинах сетей Wal-Mart, Wegmans и New Seasons Market. О ее большом потенциале говорит хотя бы то, что она уже попала в Книгу рекордов Гиннесса: кассир просканировал 50 товаров, помеченных водяными знаками, за 48,15 сек. (рекорд сканирования 50 товаров с цифровыми штрихкодами составляет 123,14 сек.).

И скоростью преимущества водяных штрихкодов перед обычными не исчерпываются. Водяные, к примеру, легко наносить на любую поверхность, в том числе и на само изделие, без упаковки. Но главное достоинство даже не в этом: невидимые водяные штрихкоды компании Digimarc можно считывать с простого смартфона при помощи несложного приложения. Оно позволит не только оплатить покупку, минуя кассу супермаркета, но и получить много полезной информации, начиная от производителя и даты выпуска товара и заканчивая отзывами на него, а также акциями.

Силами штрихкода

Конечно, все выглядело гладко лишь на песке — в реальности пришлось преодолеть немало проблем.

В сентябре 1969 года, например, состоялась встреча представителей Американской ассоциации производителей продовольственных товаров (GMA) и Национальной ассоциации продуктовых сетей (NAFC).

Производители и ритейлеры собрались обсудить разногласия, возникшие при внедрении технологии штрихкодов. GMA настаивала на 11-цифровом коде, NAFC хотела более короткий, 7-цифровой. Доводы каждого из участников диалога были просты: 11-цифровая система позволяла закодировать больше информации, а при 7-цифровой было легче сканировать штрихкод. К тому же чем короче был штрихкод, тем дешевле было наносить его на изделия.

Та осенняя встреча закончилась безрезультатно: производителям и продавцам договориться не удалось.

Через несколько лет, после многочисленных встреч, счет которым потеряли даже их участники, стороны все же пришли к компромиссу. Так возник универсальный продуктовый код (UPC), сделавший возможным революционное событие, происшедшее 26 июня 1974 года в Трое.

Новая технология помогла магазинам значительно повысить эффективность работы, упростить трудоемкий учет товаров и снизить цены.

Но сначала пришлось преодолеть немало препятствий.

Продавцы и производители жаловались на большие расходы: первые сканеры, к примеру, стоили 17,6 тыс. долларов в пересчете на современные цены. Для сравнения: сейчас они стоят 120 долларов.

Споры возникали по любому поводу. Например, ритейлеры отказывались устанавливать сканеры до тех пор, пока производители не нанесут на всю продукцию штрихкоды. Производители, со своей стороны, тоже не торопились наносить штрихкоды и требовали от продавцов сначала установить в магазинах сканеры. Уже в первые месяцы стало очевидно: новая технология выгодна крупным супермаркетам, но не скромным семейным магазинам.

И все же потенциал штрихкодов оказался очень велик: они победили. Более того, штрихкоды так прочно вошли в нашу повседневную жизнь, что через несколько лет люди уже забыли, как обходились без них. Благодаря некоммерческой организации GS1 из Брюсселя к 2000 году штрихкодами пользовались уже в 90 странах. Сейчас на планете нет ни одного государства, каким бы маленьким оно ни было, в котором не используются штрихкоды. Количество ежедневно сканируемых штрихкодов в масштабах всей планеты превысило 10 млрд.

В Европе действует своя система штрихкодов, которая, естественно, полностью совместима с американской. Европейцы быстро поняли преимущества новой технологии и решили внедрить ее у себя, однако выяснилось, что весь диапазон кодов уже был занят американскими и канадскими компаниями. Европейцам пришлось разрабатывать собственную систему штрихкодов EAN-13, состоящую из 13 цифр, которая, с одной стороны, была независима от заокеанского UPC, а с другой — максимально с ней совместима.

Технология штрихкодов начала стремительно развиваться в 1970–1980-е прошлого века вместе с крупными торговыми сетями. Ускорение и автоматизация системы учета позволили решить множество проблем и, что самое главное, снизить цены на большой ассортимент изделий. Магазины стали расширять ассортимент товаров — штрихкоды значительно облегчали ведение более диверсифицированного бизнеса.

Считается, что штрихкоды помогли компании Wal-Mart стать главной торговой сетью планеты. В 1988 году она одной из первых установила новую технологию в своих продовольственных магазинах и не прогадала, хотя и потратила огромные деньги.

Патент, IBM и смена формы штрих-кода

Вудленд и его коллега Бернард Сильвер подали заявку на патент в 1949 году и получили его в 1952 году. Молодые изобретатели пытались заинтересовать компанию IBM в развитии их системы. Но основная сложность состояла в создании самого считывающего устройства. Все опытные образцы получались слишком громоздкими и низкоэффективными, поэтому IBM, хоть и видела перспективы в проекте, отложила дальнейшую разработку до лучших времен.

Все изменилось в начале 1970-х годов, когда был изобретен лазер, с помощью которого можно было сканировать с расстояния от нескольких сантиметров до одного метра, причем под разными углами.

Компания RCA в 1971 г. на одном из саммитов крупных деятелей торговли продемонстрировала вполне работоспособную систему нанесения и считывания кругообразного штрих-кода с использованием сканирующей лазерной установки. Эта новинка привлекла внимание огромного количества участников встречи. В ее основе лежало изобретение аспирантов – код в форме окружностей. 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.

Норман Вудленд в это время работал в IBM, которая к тому времени уже не сомневалась в потенциале использования штрих-кода и возобновила разработки в данном направлении. В результате в начале 1970-х годов появился знакомый нам черно-белый прямоугольник на основе модели Вудленда и Сильвера, который впоследствии лег в основу универсального продуктового кода (UPC), используемого по сей день.

Почему на линованной бумаге появились красные полосы

Код для денег

С рождения идеи штрихкодов прошло семь десятилетий. Конечно, технология не стояла на месте и все это время совершенствовалась. В результате пару десятилетий назад на смену обычному двузначному цифровому коду, состоящему из 0 и 1, пришла ДНК.

Если максимально упростить объяснение, то молекулярные штрихкоды состоят из комбинаций уникальных цепочек ДНК. Сочетания нуклеотидов аденина, тимина, цитозина и гуанина создают массу всевозможных комбинаций, делая любой предмет уникальным, как раньше, скажем, отпечатки пальцев выделяли человека.

ДНК намного длиннее привычных цифровых штрихкодов и поэтому могут содержать гигантский объем информации. Еще одна их отличительная черта заключается в том, что они хранятся вечно.

Нельзя сказать, что ДНК-штрихкоды уже начали вытеснять штрихкоды цифровые, но их популярность стремительно растет — равно как и сфера применения.

Биологи, например, используют такие штрихкоды для классификации и идентификации животных. При существующем развитии таксидермии в случае повреждения чучела или когда речь идет о молодом, физически еще не развитом животном определение отрядов и видов нередко вызывает серьезные затруднения даже у опытных биологов.

В 2003 году Пол Геберт из канадского Гуэлфского университета предложил ввести Международный штрихкод жизни (IBOL): проект предполагает составление генетического каталога всех животных на планете. ДНК-штрихкоды должны решить многочисленные проблемы биологии, потому что даже крошечного объема биологической ткани достаточно для точной идентификации ее владельца. Работа над каталогом идет полным ходом — сегодня в нем уже более 300 тыс. генетических образцов.

ДНК-штрихкоды позволяют идентифицировать не только изделия и животных, но и людей. В Великобритании такие штрихкоды, нанесенные на деньги, которые перевозит компания Loomis, за десять лет помогли раскрыть более 200 ограблений.

Холодным декабрьским утром 2008 года двое налетчиков в черной одежде и лыжных масках ждали фургон неподалеку от английского Блэкберна на автозаправке Shell. Фургон остановился, из него вышли два охранника. Один из них, 32-летний Имран Аслам, который возил деньги всего два месяца, вытащил из банкомата металлический ящик-сейф с 20 тыс. фунтов стерлингов. И тут прозвучали три выстрела. К счастью, в цель попала только одна пуля. Раненный в бедро охранник упал, а налетчики, схватив ящик с деньгами, побежали к спрятанному поблизости мотоциклу. Через пару часов в лесу они взломали сейф и забрали деньги.

Это было далеко не первое ограбление банкомата в районе Блэкберна. Несколькими месяцами ранее километрах в 50 от Престон-олд-роуд, в деревушке Торнтон, та же банда завладела 50 тыс. фунтов. Шайке долго везло, у полиции не было ни одной улики. Везение закончилось, когда на одной из автозаправок обратили внимание на автомобилиста, который расплатился банкнотами, испачканными краской.

Все сейфы Loomis на случай ограбления были оборудованы пузырьком с несмываемой краской. Когда сейф взламывали, краска распылялась и метила купюры. Заподозрив, что с ним расплатились ворованными деньгами, работник автозаправки обратился в полицию. Тампоны с краской с украденных банкнот отправили за океан, в криминалистическую лабораторию в Стоуни-Бруке.

От этого городка в штате Нью-Йорк рукой подать до роскошных особняков Золотого побережья Лонг-Айленда. Стоуни-Брук славится университетом, извилистыми улочками, яхт-клубом и еще тем, что находится в самом центре района, известного исследованиями в области генетики.

В этом районе самая высокая на планете плотность ученых, изучающих ДНК. В 30 км к западу от Стоуни-Брука находится лаборатория Cold Spring Harbor, где Джеймс Уотсон открыл структуру двойной спирали ДНК. В 25 км к востоку расположена лаборатория Brookhaven National Laboratory, где ученые открыли технологию поездов на магнитной подушке и мутации ДНК, а в самом Стоуни— научный центр Applied DNA Sciences, одной из крупнейших компаний, работающих с ДНК. Она, в частности, предложила технологию SigNature DNA, что-то вроде молекулярного штрихкода, при помощи которого можно отслеживать и предметы, и людей.

Технологию SigNature DNA применяет и компания Loomis — взрывающаяся краска содержит ДНК. Причем в каждом сейфе своя, уникальная ДНК.

В Applied DNA проверили подозрительные банкноты с английской автозаправки и легко вычислили банкомат, из сейфа которого были взяты деньги: он находился около Блэкберна, на автозаправке Shell.

Остальное было делом техники. Через несколько месяцев пять членов банды, включая «стрелка» Дина Фаррела и главаря банды, были арестованы и приговорены в общей сложности к 50 годам тюрьмы.

Вместо вывода

На сегодняшний день уже подлежат обязательной маркировке табачная продукция, меховые изделия, обувь, лекарственные препараты. А в ближайшем будущем этот список будет дополнен шинами и покрышками, фотоаппаратами, товарами легкой промышленности, духами, молоком, велосипедами и другой продукцией. Data Matrix-код скоро будет встречаться практически повсеместно. Но кто бы мог подумать, что начиналось все с азбуки Морзе на песке!

Оцените статью
Карман PC
Добавить комментарий