Заштрихованный мир

26 июня 1974 года в супермаркете Marsh's в Огайо Клайд Доусон протянул упаковку жвачки Wrigley's Juicy Fruit кассиру Шэрон Бьюкенен, которая в 8:01 утра сосканировала ее штрихкод. Это стало первым коммерческим использованием стандарта штрихового кодирования UPC и открыло новую эру в торговле. Благодаря использованию штрихкодов современные гипермаркеты стали храмами общества потребления, одновременно предлагая от 50 тыс. до 150 тыс. позиций товаров.

Идея штрихового маркирования возникла благодаря нечаянно подслушанному разговору. В 1948 году владелец одного из супермаркетов попросил декана Дрексельского технологического института в Филадельфии (Drexel Institute of Technology) разработать систему автоматического учета товаров, которую можно было бы использовать на кассах в торговом зале. Декан от исследования отказался. Но эту беседу услышал аспирант Боб Сильвер, рассказавший о ней своему другу Норману Вудленду, тоже аспиранту-преподавателю. Норман загорелся идеей создать подобную систему.

Задача оказалась не такой уж простой: поначалу приятели пытались использовать для нанесения маркировки чернила, светящиеся в ультрафиолетовом свете, но выяснилось, что со временем они стираются с упаковки и слишком дороги для маркировки дешевых товаров. Однако Вудленд верил в идею. Он собрал деньги, накопленные в результате биржевых спекуляций, покинул институт и отправился к родственникам во Флориду, где продолжил исследования. И вскоре придумал, как создать кодировку, переосмыслив код Морзе — чередующиеся точки и тире он растянул по вертикали, превратив их в узкие и широкие линии. Сканировать такие линии было намного легче. Принцип считывания был позаимствован у технологий звукового кино, когда звук записывался в виде полос различной ширины или уровня прозрачности на краю пленки. Позднее появилась и непривычная ныне версия штрихкода: в ходе экспериментов было найдено решение проблем с позиционированием образца при считывании: штрихи печатались в виде кругов наподобие мишени. Уже в октябре 1949 года Вудленд и Сильвер подали заявку на патент, который описывал как линейные, так и круговые штрихкоды.

Через два года Вудленд был приглашен на работу в IBM, что давало надежду на внедрение разработки. Приятели вернулись к ее воплощению и за несколько месяцев им удалось создать работающий прототип современного сканера. Свет от мощной лампы накаливания в виде узкого луча направлялся на полоску со штрихкодом, отраженный свет преобразовывался фотоумножителем в электрический сигнал, который можно было наблюдать в виде графика на экране осциллографа. Конструкция была весьма громоздкой, но уже можно было говорить, что создан способ считывать нанесенную маркировку в электронном виде.

Однако дальше прототипа дело не пошло — он был слишком велик для использования на кассах, а теплоотдача мощной 500-ватной лампы была настолько велика, что бумага, на которой была напечатана маркировка, порой начинала дымиться. Но главная проблема заключалась в обработке сигнала. Для нее, конечно же, нужны были компьютеры, но в то время они еще были слишком слабы и малофункциональны для обработки баз данных товаров. А их размер и стоимость в принципе не позволяли их использовать в магазинах.

IBM прекратила финансирование проекта. До внедрения опередившей свое время разработки оставалось еще двадцать два года.

В 1952 году Вудленд и Сильвер продали патент на свое изобретение за 15 000 долларов компании Philco, которая в том же году перепродала его RCA (Radio Corporation of America) — ведущей коммуникационной компании США, создавшей первую в мире коммерческую сеть радиовещания, сыгравшей ведущую роль во внедрении сначала черно-белого, а затем и цветного телевидения, производившей радио- и телеприемники, а также широкий спектр военной высокотехнологичной продукции. Казалось, компания с такими технологическими и коммерческими компетенциями найдет возможность коммерциализации разработки. Но на протяжении полутора десятков лет RCA не удавалось сделать это.

Ситуация изменилась только к середине 1960-х, когда ритейлеры, столкнувшиеся с ростом расходов и снижением прибыли, озадачились проблемой автоматизации учета. В 1966 году состоялся специальный съезд владельцев торговых сетей США, по итогам которого Национальная ассоциация сетей продовольственных магазинов (NAFC) обратилась к ведущим американским производителям оборудования с предложением разработать систему, которая ускорила бы контрольно-кассовые операции.

Норман Вудленд рассказывает о принципах работы своего устройства в зале супермаркета

Фотография: logisticshalloffame.net

RCA откликнулась первой — уже в 1967 году она установила для тестирования систему сканирования в магазине Kroger в городе Цинциннати. А весной 1971-го на одном из съездов владельцев торговых сетей США RCA эффектно продемонстрировала работающую технологию считывания круговых кодов типа «бычий глаз». RCA объявила лотерею: всем участникам съезда раздали небольшие металлические кружочки с напечатанным штрихкодом, который для определения выигрыша нужно было поднести к считывающему устройству. Оно уже существенно отличалось от созданного двадцать лет назад Вудлендом и Сильвером — вместо огромной лампы использовался гелиево-неоновый лазер небольшой мощности. С помощью его тонкого луча можно было сканировать штрихкоды с расстояния от двух сантиметров до одного метра, причем под разными углами. Новинка имела большой успех. Главным призом лотереи для RCA могло стать эксклюзивное право на поставку таких систем штрихкодирования во все торговые сети США. Но демонстрация привлекла внимание конкурента — компании IBM, почуявшей большие деньги. Ее руководители вспомнили, что два десятка лет назад у них работал человек, на идеях которого теперь можно заработать.

Вудленд был включен в исследовательскую группу IBM под руководством Джорджа Лорера, которой поручили разработку универсального линейного кода продукта (UPC). Компания попыталась обойти RCA, избавившись от главного недостатка представленного конкурентом продукта — круговой код имел проблемы со считыванием, регулярно возникавшие при печати дефекты не позволяли читать его в любом направлении. С UPC — линейным кодом, на который сделала ставку IBM, — подобных проблем не возникало. IBM выиграла схватку: в 1973 году Комитет по унификации кодов бакалейных товаров рекомендовал принять UPC в качестве стандарта универсального продуктового коммерческого кода для США.

Но признание стандартом еще не гарантировало коммерческого успеха. Необходимо было набрать критическую массу ритейлеров, работающих с ним. Однако желающих первым покупать дорогостоящее оборудование для использования технологии, которая еще не стала популярной, было немного. Первые несколько лет прогнозы проникновения не оправдывались, и в 1976 году журнал Business Week написал, что технология провалилась.

У IBM хватило сил и терпения дождаться изменения ситуации. Распространению новой технологии помогли и экономические аргументы: было показано, что через несколько недель после запуска сканеров продажи в магазинах вырастали на 10–12% и оставались на новом уровне, а операционные издержки удавалось снизить на 1–2%. Но настоящий перелом произошел после того, как в начале 1980-х в игру вступило государство. С 1 сентября 1981 года министерство обороны США утвердило использование LOGMARS — системы штрихкодовой маркировки всей продукции, продаваемой американским вооруженным силам. А ровно спустя год Почтовая служба США приняла к использованию штриховой код POSTNET для автоматической сортировки почты. Штриховая маркировка стала стандартом.

С небольшим отставанием новую технологию стали использовать европейцы. В 1976 году был создан используемый до сих пор европейский стандарт EAN-13 (European Article Number). Чтобы обеспечить совместимость и при этом расширить емкость кода к основе оригинального 12-значного UPC была спереди прибавлена еще одна цифра. Позднее появились двумерные коды. Самым распространенным из них стал QR-код (от англ. quick response — «быстрый отклик»), разработанный и представленный японской компанией Denso Wave в 1994 году, который позволяет сохранять несколько килобайт информации. Сейчас существуют десятки различных стандартов линейных и матричных систем кодировки. Далеко не все они уныло черно-белые: Microsoft разработала стандарт Microsoft Tag, в котором данные зашифрованы цветными областями на штрихкоде. А barcode art стало направлением искусства, в котором эстетическая часть не мешает считывать зашифрованную информацию.

Использование штрихкодов не ограничивается учетом покупок на кассах, уникальная маркировка позволяет оперативно отслеживать движение товара с момента его производства до продажи, контролировать его наличие и срок годности. Штриховыми кодами маркируют не только товары, но и посылки, больных в стационарах, билеты на транспорт и на всевозможные мероприятия, документы для систем корпоративного документооборота (например, все указы президента России имеют штрихкоды). В QR-коды включают ссылки, краткое описание экспонатов в музеях, а в Японии их используют даже на кладбищах для кодирования информации об усопших.

Ни Боб Сильвер, ни Норман Вудленд не обогатились на своем изобретении, создавшем рынок с ежегодным оборотом в несколько миллиардов долларов, получив лишь небольшую сумму от продажи патента задолго до коммерциализации технологии. Сильвер погиб в 1962 в автокатастрофе, так и не увидев коммерческого применения своего изобретения. Несмотря на то что Вудленд принимал участие в разработке коммерческой версии кода, «отцом» стандарта UPC был назван Джордж Лорер. Лишь в 1992 году президент Джордж Буш вручил Вудленду Национальную медаль за заслуги в области технологий.

А упаковка той самой жевательной резинки Juicy Fruit стала экспонатом Национального музея американской истории Смитсоновского института.