Планета штрихкодов. Часть I.

Комментариев: 1

Черно-белые полоски штрихкодов незаметно захватили нашу планету. Полосатые прямоугольники сегодня можно увидеть повсюду: на товарной упаковке, на деталях и комплектующих, на медицинских документах, почтовых отправлениях, книгах и даже удостоверениях личности.

Каждый день по всему миру считывается более 5 миллиардов штрихкодов – универсальных ключей, отрывающих практически все двери, экономящих время, делающих бизнес более прибыльным, а нашу жизнь более динамичной, комфортной и предсказуемой. Глобальный бизнес-язык и катализатор художественного вдохновения, линейный и двухмерный, простой и дизайнерский, такой разный, и притом универсальный – штрихкод. Сегодня мы поведаем его историю.

Код Вудланда

Весной текущего года мир будет отмечать сорокалетний юбилей изобретения технологии автоматической идентификации товаров посредством штрихкода, ставшей революционной логистической инновацией и одним из ключевых инструментов современной рыночной экономики. Более двух десятков лет упорного труда потребовалось изобретателю Норману Джозефу Вудланду и его соратникам, для того чтобы это «экономическое чудо» стало реальностью 3 апреля 1973 года.

Проблема поиска технологий, оптимизирующих учет оборота товарных потоков, всегда была актуальна для оптовой и розничной торговли. А с появлением в начале 1930-х годов в США такого нового формата торговли, как супермаркет, потребность в подобной технологии становилась все более насущной. Первоначально в качестве кандидата на роль средства по учету за реализацией продукции выдвигались перфокарты. Небольшая группа студентов Высшей школы экономики и организации производства при Гарвардском университете, возглавляемая молодым исследователем Уоллесом Флинтом в 1932 году выдвинула следующую гипотезу устройства идеального супермаркета. По мнению студентов, покупатели должны были производить отбор продуктов в торговом зале посредством прокалывания специальных карточек. Проколотые покупателем перфокарты должны были передаваться следящему за выполнением заказов менеджеру, который помещал их в считывающее устройство. После этого система автоматически извлекала товар со склада и доставляла на контрольно-кассовый пункт. Покупателю предъявлялся счет.

Этот метод потенциально мог существенно упростить ведение учета покупок для управляющего персонала. Однако проект команды Флинта так и остался на бумаге, поскольку считывающее оборудование имело гигантские размеры и стоило невероятно дорого, а американская экономика находилась в тот момент на самом пике Великой депрессии, и владельцам магазинов было не до нововведений.

К решению проблемы автоматизации товарной идентификации изобретатели вернулись только после Второй мировой войны. Как часто бывает, произошло это почти случайно. В 1948-м году сотрудник Дрексельского технологического института Бернард Сильвер услышал, как представитель местного супермаркета ведет переговоры с начальником студенческого отдела о разработке способа автоматического считывания информации о продукте. Переговоры так ни к чему и не привели, однако Сильверу задача показалась интересной. Бернард рассказал об этом двум своим друзьям и по совместительству коллегам по институту — Норману Вудланду и Джордину Джохэнсону. Особый энтузиазм идея создания товарного кода вызвала у бывшего участника проекта «Манхеттен» Нормана Вудланда. Он возглавил рабочую группу, и трое друзей приступили к исследованиям различных систем маркировки.

Сначала они планировали использовать для нанесения уникальной для каждого товара маркировки чернила, которые должны были светиться под источником ультрафиолетового света. Молодые люди соорудили пробный образец такого устройства. Однако при создании устройства и выборе чернил для нанесения маркировки разработчики столкнулись с рядом препятствий — от ненадежности чернил (со временем они исчезали) до высокой себестоимости печати.

Неудачи с первым прототипом не остановили Вудланда, напротив, он решил все свое время посвятить поиску оптимального решения этой непростой задачки. Собрав кое-какие денежные средства, накопленные в результате биржевых спекуляций, и уволившись из университета, он переехал к своему деду во Флориду, где собирался продолжить свои исследования. День и ночь он снова и снова перебирал в уме различные системы кодировки, в поиске озарения. Особенно его внимание привлекала система кодирования, известная всему миру под именем «Азбука Морзе», представлявшая буквы алфавита, цифры, знаки препинания и другие символы последовательностью «тире» и «точек» – длинных и коротких сигналов. В один из жарких дней, сидя на пляже, он машинально пальцами чертил на песке сообщения на «морзянке» – «точка, тире, тире, точка». Отведя пальцы от получившегося рисунка, Вудланд оставил на песке характерный след – точки и тире превратились в узкие и широкие полосы. Именно при виде этого «полосатого следа» он и задумался об использовании некоей двухмерной формы кода Морзе. По сути, итоговый вариант линейного штрихкода, состоящий из чередующихся чёрных широких и узких линий, это ничто иное, как вытянутые вниз точки и тире кода Морзе, напечатанные через пробел.

Но изобрести штрихкод было лишь полдела. Чтобы считывать штрихи с товарной продукции, требовались соответствующие технологии и оборудование. Для считывания штрихкода Вудланд предложил использовать метод озвучивания кинофильмов, внедренный в 1920-х годах американцем Ли де Форестом. Де Форест печатал маркировку, состоявшую из элементов различного уровня прозрачности, прямо на краю кинопленки. 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. При считывании штрихкодов, по сути, должен был происходить сходный процесс – интерпретации отражения света, меняющегося при переходе от узких линий к широким. Эту идею Вудланд предложил Сильверу, и они вместе довели её до ума.

20 октября 1949 года Вудланд и Сильвер подали заявку на изобретение. В результате ими был получен патент США № 2 612 994, изданный 7 октября 1952 года.

Оригинальный патент описывал, кстати, не только линейные (прямые), но и круговые (напоминающие мишень) штрихкоды. Вудланд в то время полагал, что круговые штрихкоды будут считываться значительно лучше, чем их линейные собратья. Спустя два года Вудленд получил приглашение поработать в IBM, где, как он надеялся, его изобретение должно было получить поддержку. Вудланд и Сильвер снова приступили к конструированию — теперь уже они мастерили устройство для считывания штрихкодов – подобие современного сканера. Он состоял из двух ключевых компонентов: 500-ваттной лампы накаливания, служившей источником света, и фото-увеличительной трубки для улавливания светового сигнала. Вся конструкция была соединена с осциллоскопом, прибором, используемым для визуального наблюдения быстро меняющихся во времени электрических процессов. Изобретатели проводили лист бумаги с напечатанными на нем линиями штрихкода сквозь тонкий луч, излучавшийся лампой. Затем луч, отражаясь, попадал на трубку, а осциллоскоп отображал полученные сигналы в виде синусоид.

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 тогдашние ЭВМ были крайне неудобны в управлении, выполняли лишь простейшие вычисления, а потому не справлялись с поставленной задачей. Кроме того, они имели огромные размеры, так что не могло быть и речи об установке хотя бы одной такой ЭВМ в супермаркете. И главное, сам процесс псевдосканирования Вуланда-Сильвера был неэффективным — лампа излучала слишком много света, а трубка воспринимала лишь небольшую его часть, образцы бумаги дымились, высвобождавшаяся тепловая энергия делала работу оператора аппарата невыносимой. Лазер мог бы стать отличной миливаттной альтернативой мощной лампе накаливания, однако первый оптический квантовый генератор появился только в 1960 году. Стало ясно, что без доступного и удобного способа сканирования и обработки данных идея Вудланда и Силвера была обречена на провал. IBM решила приостановить сотрудничество с изобретателями, в то время как другие компании продолжили исследования в этой области. Своим изобретением Вудленд опередил время. Понадобилось еще 22 года, чтобы появилась рабочая система нанесения и считывания коммерческого штрихкода.

В 1952-м друзья-изобретатели были вынуждены продать патент на свое изобретение компании Philco за 15 000 долларов. В том же году Philco перепродала патент компании Radio Corporation of America (RCA), на счету которой была разработка электронной системы телевещания. Долгое время RCA безуспешно пыталась как-то применить купленное изобретение на практике. В середине 1960-х годов, столкнувшись с увеличением расходов и снижением прибыли американская «Национальная ассоциация сетей продовольственных магазинов» (NAFC) обратилась к производителям оборудования с предложением разработать систему, которая ускорила бы контрольно-кассовые операции. В 1967 г. RCA установила одну из первых систем сканирования в магазине Kroger в городе Цинциннати. В 1969 году NAFC приняла решение искать стандарт «межотраслевого продуктового кода». С этой целью был учрежден специальный «Комитет по унификации кодов бакалейных товаров» (UGPCC). Наконец весной 1971 года на одном из саммитов крупных деятелей торговли компания RCA продемонстрировала вполне работоспособную систему нанесения и считывания кругообразного штрихкода с использованием сканирующей лазерной установки. Тонкий гелиево-неоновый луч, двигаясь по изображению штрихкода, 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. Новинка привлекла внимание огромного количества участников встречи.

IBM рисковала остаться в стороне от очень привлекательной сферы вложения капитала. Руководители компании тут же вспомнили, что еще в начале 50-х годов у них работал человек, идея которого теперь воплотилась в жизнь и успешно продвигалась конкурентами. Они связались с изобретателем и перевели Вудланда в Северную Каролину, где он в составе исследовательской группы под руководством Джорджа Лаурера принял участие в разработке универсального линейного кода продукта (UPC). Дело в том, что круговой вариант кода, на который сделала ставку RCA, оказался очень неудобным для использования в широкой практике: зачастую чернильные круги при печати чуть-чуть смешались в сторону и образовывали слегка смазанное изображение, что затрудняло правильное и быстрое считывание информации.

С линейным кодом – UPC – подобных проблем не возникало. В 1973 году «Комитет по унификации кодов бакалейных товаров» рекомендовал принять UPC в качестве стандарта универсального продуктового коммерческого кода для США. Так элегантное решение от IBM выиграло своеобразную битву стандартов у разработок RCA. Спустя чуть более года после «рождения» UPC, а именно в июне 1974 года, один из первых UPC-сканеров, произведенный компанией NCR Corp., был установлен в супермаркете Marsh's в городе Трои (Огайо). 26 июня 1974 года кассир этого супермаркета по имени Шарон Бьюкенен отсканировала первый штрихкод на товаре. Этим товаром стал блок из 10 упаковок жевательной резинки Juicy Fruit от Wrigley's. Товар не был специально отобран, просто так совпало, что именно жевательную резинку покупатель вынул первой из своей тележки. Эта небольшая покупка стала переломным событием, которое изменило мир коммерции навсегда. А упаковка жевательной резинки Juicy Fruit стала экспонатом Национального музея американской истории Смитсоновского института.

Ни Сильвер, ни Вудланд не заработали больших денег на идее штрихкода, которая положила начало миллиардному бизнесу. Бернард Сильвер в 1962 году погиб в результате автомобильной аварии в возрасте тридцати восьми лет, так и не увидев коммерческого применения штрихового кода. Несмотря на то, что Вудланд принимал участие в разработке коммерческой версии кода, «отцом» UPC был назван Джордж Лаурер. Правда в 1973 году корпорация IBM все-таки признала заслуги Вудланда, вручив ему премию за выдающийся вклад в изобретательскую деятельность.

Кроме того в 1992 году президент США Джордж Герберт Уокер Буш вручил Вудланду Национальную медаль за заслуги в области технологий (National Medal of Technology), а в 2011 году он был введен в Национальный зал славы изобретателей США. Норман Вудланд не дожил до сорокалетия UPC всего несколько месяцев, он ушел от нас 9 декабря 2012 года. Мир праху твоему, славный изобретатель!

Продолжение следует