バーコードの基礎知識 【基礎技術｜代表的な種類｜規格】

2025年3月号

　現代のビジネス環境において、モノの識別やトレーサビリティを実現する手段として、バーコードおよび2次元コードは欠かせない技術です。今号から複数回に分け、「バーコードの基礎」と題して、バーコード技術の基礎から導入時のポイントなどをご紹介してまいります。

はじめに

　　1970年代後半から実用化されたバーコード技術は、長年にわたり改良が重ねられてきました。当社は、株式会社東研として1984年に世界初の半導体レーザー式小型バーコードリーダーを開発し、以降業界を牽引してきた実績があります。(2012年マーステクノサイエンスとの合併以降現社名）
　現在では、バーコードの国際標準化と高度な読取機器の普及により、在庫管理の正確性向上、物流プロセスの効率化、品質管理の強化、さらにはトレーサビリティの確立にも大きく寄与しています。

バーコードの基本構造

バーコードは、黒色のバーと白色のスペースという視覚的要素のパターンにより、製品や貨物の識別情報を正確かつ効率的に表現する技術です。各バーやスペースの幅、配列、そして順序は、あらかじめ定められた符号化規則に従い、数字や文字などのデータを表現します。日本国内の製造・物流業界では、ISOやGS1などの国際規格に準拠したバーコードが採用され、品質管理、在庫管理、トレーサビリティの向上に寄与しています。バーコードは、符号化方式に応じて線状（1次元）コードと面状（2次元）コードに大別されます。

１次元コード

構成要素と符号化ルール

　1次元コードは、黒いバーと白いスペースの連続パターンで構成され、各バーやスペースの幅や間隔の違いが情報伝達の基本単位となります。一般的には、スタートコード、ストップコード、チェックデジット（誤り検出機能）などが含まれ、規格化されたフォーマットに従っています。

情報量と用途

数桁から数十桁程度のデータを符号化するのに適しており、製造現場の部品管理、物流センターでの商品識別、POSシステムでの会計処理など、幅広い用途で利用されています。

2次元コード

構成要素

2次元コードは、単なるバーとスペースに留まらず、規則的に配置されたセル（モジュール）の二次元配列によって情報を表現します。これにより、水平および垂直両方向に情報が配置され、1次元コードに比べ格段に多くのデータを格納可能です。

代表例と特徴

QRコード、Data Matrix、PDF417などが代表例です。特にQRコードは、高速な読み取りと大容量データの格納能力を持つため、製造現場や物流の現場で、製品のトレーサビリティや認証、在庫管理などに幅広く利用されています。

冗長性と誤り訂正

多くの2次元コードには、リード・ソロモン符号などの誤り訂正機能が組み込まれており、印刷の不良や物理的な損傷があっても、正確なデータの復元が可能です。これにより、現場での読み取りエラーが低減され、安定した運用が実現されます。

代表的なバーコードの種類

１次元コード

製造・物流で古くから利用されてきた標準技術。レーザースキャナやイメージャ等の様々な機器で読取が可能。

JANコード（Japanese Article Number）

CODE39

CODE128

GS1-128（旧UCC/EAN-128）

GS1データバー

2次元コード

コンパクトな領域に大量の情報を格納でき、汚れや傷に対するエラー訂正能力も高い。読取には2Dイメージャ（二次元コードリーダー）を使用するのが一般的。

QRコード

Data Matrix

PDF417

MaxiCode

バーコードの規格と標準

国際規格によるシンボル仕様

　バーコードは国際的な規格に基づいて設計・運用されており、これによりメーカーや機種を問わず適切に読み取れる共通性が確保されています。まずシンボル（コードの種類）そのものの規格として、一次元コードや二次元コードにはISO/IECおよび対応する各種JIS規格が存在し、これにより各メーカー間での互換性が確保されています。例えば、コード39はJIS X 0503、コード128はJIS X 0504、QRコードはJIS X 0510（ISO/IEC 18004）というように規定されています。

印字品質の評価と検証方法

また印字品質については国際規格ISO/IECが定めるところであり、一次元コードはISO/IEC 15416、二次元コードはISO/IEC 15415の検証基準によって品質グレードが評価されます。印字濃度やコントラスト、歪みなどの各パラメータを厳密に解析し、スコア（0.0～4.0やそれに対応するA～F評価）を算出することにより、バーコードが規格を満たしているか定量的に確認できます。特に医薬品や医療機器分野では、ISO規格による品質グレード1.5（従来のC）以上が推奨されるなど厳格な基準が設けられており、バーコードの**検証（Verification）**が重要となっています。検証とはISO規格で定められた方法でコードを計測し品質を数値化することであり、検査（Validation）とは単に読み取れるか確認することとは異なります。

バーコードデータの標準化とGS1の役割

　さらに、バーコードに格納されるデータの標準化も重要です。国際的な流通標準を策定する機関GS1では、バーコードに埋め込む商品コードやロット番号、有効期限などの情報構造を定めています。例えばJANコード（国内13桁バーコード）はGS1の管理する国コード付き商品コード体系（GTIN）で運用され、食品や日用品のパッケージ識別に使われています。また物流で使われるGS1-128は、コード128にFNC1という機能コードを付加し、GS1アプリケーション識別子(AI)と呼ばれるデータ項目の先頭識別子を用いることで複数の属性情報を一つのバーコードに表現できるようにした国際標準です。GS1-128によって、製造日や賞味期限、ロット番号、ロケーション番号などを一括して表現・読み取りすることが可能となり、サプライチェーン全体で共通利用されています。

GS1によるその他の標準規格

他にもGS1データバーやGS1データマトリックス、GS1 QRコードなど、利用シーンに応じたデータキャリア（情報を運ぶメディア）の標準がGS1によって策定されています。　

例えばGS1データマトリックスは医療用器具の直接刻印（DPM）にも利用されており、極小サイズでも多くの情報を保持できるためトレーサビリティ向上に寄与します。このように、ISO/IECやJISのシンボル仕様とGS1のデータ標準を組み合わせることで、バーコードシステムはグローバルかつ高信頼に運用することができます。

おわりに

　1974年6月26日、オハイオ州の小さな食料品店でリグリーのジューシー・フルーツ・チューインガムが初めてスキャンされ、バーコードの歴史が始まりました。
　当社の開発の歴史もほぼ同時期から歩み始め、共に進化を遂げてきました。本記事では、バーコードがモノの識別やトレーサビリティを支え、製造・物流・品質管理にどのように貢献しているかを紹介しました。次回は、バーコード関連機器の選定について解説いたします。