"Технология считывания штрих-кода"

Автор elena-vlasenko97, Среда, Апрель 12, 2017, 03:41:16

« предыдущая тема - следующая тема »
Вниз

elena-vlasenko97

Среда, Апрель 12, 2017, 03:41:16 Последнее редактирование: Четверг, Апрель 13, 2017, 08:01:11 от elena-vlasenko97
Исполнитель: Власенко Елена Юрьевна, 541 об
Тема: "Технология считывания штрих-кода"
Научный руководитель: Владислав Леонидович Русинов


ВВЕДЕНИЕ

Штрих-коды стали частью нашей жизни. Они - на всем: от запчастей до продовольственных товаров. Штрих-код является способом, посредством которого компьютер может следить за товарами; вследствие этого, штрих-коды и автоматические ID системы являются наиболее эффективным инструментом, который может быть у предприятия. Штрих-код - это сообщение, которое кодируется длиной и шириной черных и белых полос и печатается на образце.
Штрих-коды используют двоичный код, черные и белые полосы, представляющие единицы и нули. Штрих-коды считываются направлением света на их напечатанный символ. Длина полос штрих кода предназначена для сохранения информации внутри штрих-кода. Чем длиннее информация, которая должна быть закодирована, тем длиннее будет штрих-код.
1. Цель использования сканера штрих-кода
Цель использования сканера штрих-кода заключается в том, что он необходим для считывания скрытого сообщения и его важной информации, которая закодирована последовательностью черных и белых полос. В настоящее время, когда наш мир настолько развит в технологическом от-ношении, практически все может сканироваться в компьютер. Штрих-коды не являются исключением.
Все современные сканеры классифицируются по способу эксплуатации и по типу считывающего устройства (оптического модуля).
По способу эксплуатации:
• ручные
• стационарные
По типу оптического модуля:
• светодиодные (CCD)
• лазерные
• imager (фото)
Кроме того, сканеры разделяются и по второстепенным классификаторам: по принципу считывания (линейные, многоплоскостные); расположение на столе оператора (горизонтальные, вертикальные, встраиваемые); интерфейс подключения; считываемые символики и т.д.
2. Ручные светодиодные (CCD) сканеры
CCD сканеры имеют встроенную светодиодную матрицу, которая обеспечивает засветку штрих-кода и получает его отражение. Светодиодные сканеры разделяются на два типа: контактные и бесконтактные.
Контактные сканеры характеризуются маленькой шириной поля сканирования (до 80мм) и небольшим расстоянием (от 0 до 2 см), но при этом обладают не высокой стоимостью. Бесконтактные сканеры обладают характеристиками не дорогих ручных лазерных сканеров (большое расстояние считывания до 30 см, большой областью засветки штрих-кода).


РИСУНОК 1
При считывании штрих-кода светодиодным сканером необходимо учитывать ключевые факторы:
• ширина поля сканирования;
• расстояние считывания;
• угол наклона;
• криволинейность поверхности качество штрих-кода.
CCD сканеры обладают рядом преимуществ - малая стоимость, высокая скорость считывания, высокая надежность (отсутствие движущихся механических частей). К недостаткам можно отнести небольшую ширину поля сканирования и расстояние считывания, а также не высокое качество и достоверность считывания, как с обычных так и с криволинейных плоскостей. Кроме того, общим недостатком линейных ручных (светодиодных, лазерных и imager) сканеров является необходимость жесткого позиционирования сканера относительно штрих-кода. Луч сканера обязательно должен пересекать все линии штрих-кода.
Все CCD сканеры имеют встроенный декодер, который позволяет считывать большинство линейных, а также стековых кодов, и поддерживают различные интерфейсы подключения (разрыв клавиатуры - KBW, USB, RS232, IBM46xx, OCIA, эмуляция светового пера). Наибольшее применение CCD сканеры находят в розничной торговле, в небольших магазинах, где нет необходимости обеспечивать большую пропускную способность.

РИСУНОК 2
Лазерные сканеры бывают ручные или стационарные, кроме этого, они разделяются по принципу считывания на линейные (одна линия сканирования) и многоплоскостные (несколько линий сканирования).
3. Ручные линейные лазерные сканеры.
Оптический модуль лазерных ручных сканеров построен на основе лазер-ного диода. Развертка лазерного луча сканера обеспечивается за счет качающегося зеркала, которое отражает луч лазерного диода и направляет его на штрих-код по определенной траектории.

РИСУНОК 3
Линейные лазерные сканеры обладают высоким качеством, скоростью и большим расстоянием считывания (до 10 метров) штрих-кода. Основным недостатком, данного типа сканеров является невысокая надежность. Это объясняется наличием движущихся частей в оптическом модуле,которые подвержены внешним механическим воздействиям (сильные удары, падения с большой высоты и т.д.). Кроме того, сканер необходимо жестко позиционировать относительно штрих-кода для его считывания. Сканеры имеют встроенный декодер, который позволяет считывать большинство линейных, а также стековых кодов, и поддерживают различные интерфейсы подключения (разрыв клавиатуры - KBW, USB, RS232, IBM46xx, OCIA, эмуляция светового пера).


РИСУНОК 4
Лазерные сканеры применяются практически во всех отраслях: оптово-розничная торговля, транспорт и логистика, склады и распределительные центры, фармацевтика и банковская сфера, промышленность и производство и т.д.
4. Многоплоскостные лазерные сканеры
В большинстве своем многоплоскостные сканеры являются стационарны-ми с горизонтальным или вертикальным расположением плоскости сканирования. Кроме того, существует отдельная разновидность многоплоскостных стационарных сканеров - биоптические сканеры, которые имеют две плоскости сканирования (вертикальная и горизонтальная).

РИСУНОК 5
Отличие многоплоскостных сканеров от других - наличие нескольких линий сканирования, количество которых может достигать до 20 для горизонтальных или вертикальных сканеров, и до 68 для биоптических сканеров. Многоплоскостная схема сканирования обеспечивает плотное поле засветки, при этом отсутствует необходимость в жестком позиционировании сканера относительно штрих-кода. Достаточно просто пронести товар со штрих-кодом перед сканером на расстоянии до 25 см и штрих-код будет считан, что увеличивает производительность работы кассиров и пропускную способность кассовых узлов, уменьшает количество очередей покупателей в магазине.

РИСУНОК 6
Оптический модуль лазерных многоплоскостных сканеров построен на основе лазерного диода, совокупности зеркал, двигателя с зеркальной приз-мой и декодера.
Лазерный диод (VLD) излучает лазерный луч (в основном красного видимого спектра), который попадает на вращающуюся зеркальную призму. Благодаря вращению двигателя и отражению от зеркальной призмы луч изменяет направление движения по определенной траектории. Отражение луча от совокупности зеркал оптического блока образует несколько линий сканирования (плоскость сканирования). Когда штрих-код находится на одной из линий сканирования, часть лазерного луча отражается от штрихов и пробелов обратно на зеркальную призму и попадает на фокусирующую линзу, которая фокусирует луч на фотодекторе. Далее оптический сигнал преобразуется в электрический, усиливается и оцифровывается. За-тем декодер расшифровывает данные, содержащиеся в сигнале, и посредством интерфейсной платы передает их в информационную систему.


РИСУНОК 7
Многоплоскостные лазерные сканеры имеют встроенный декодер, который позволяет считывать большинство линейных кодов, и поддерживают раз-личные интерфейсы подключения (разрыв клавиатуры - KBW, USB, RS232, IBM46xx, OCIA, эмуляция светового пера).
Основное применение многоплоскостные сканеры нашли в оптово-розничной торговле в магазинах малого формата, в супер- и гипермаркетах.
5. Линейные imager сканеры
Самая современная на сегодняшний день технология считывания линейно-го штрих - кода. Объединяет в себе достоинства светодиодной и лазерной технологий - считывание штрих-кода с большого расстояния и отсутствие движущихся частей в конструкции. Благодаря широкой и четко сфокусированной подсветке и отсутствию ограничений со стороны механики ли-нейный imager сканер захватывает более широкую полосу на штрих- коде и лучше остальных справляется с низкоконтрастными и поврежденными кодами, имеет более высокую скорость считывания и более прочную конструкцию.
Особенности:
• Считывание кода на расстоянии до 2-х метров - полное соответствие по расстоянию считывания стандартному лазерному сканеру.
• Скорость сканирования - от 270 до 450 скан/сек, что намного быстрее светодиодного и лазерного сканера.
• Высокая надежность и механическая прочность (нет движущихся частей).
• Чтение кода при любой внешней освещенности - от полной темноты до яркого солнечного света (до 100 000 люкс).
Линейные фото сканеры применяются практически во всех отраслях: оптово-розничная торговля, транспорт и логистика, склады и распредели-тельные центры, фармацевтика и банковская сфера, промышленность и производство и т.д
6. Матричные imager сканеры.
Считывание 2D кодов Это новое поколение сканеров, которые основаны на технологии фото сканирования и в качестве оптического модуля используют миниатюрные цифровые фотокамеры.
В отличие от CCD и лазерной технологий, матричная imager технология основана на том, что штрих код изначально рассматривается не как собственно закодированная в штрихах и пробелах между ними информация, а как изображение, картинка, которую можно, например, сфотографировать. Мощный процессор и продвинутые алгоритмы распознавания и де-кодирования обрабатывают сфотографированное мини камерой изображение, благодаря чему возможности матричных фото сканеров намного превышают возможности привычных светодиодных и лазерных сканеров, при этом имея стоимость качественного лазерного сканера. Фотосканер может считывать "обычные" линейные, двумерные, композитные штрих-коды, считывать несколько штрих-кодов одним нажатием курка, считывать штрих-код независимо от его ориентации относительно луча подсветки. изображений. Матричный imager сканер имеет возможность захвата и обработки подписей, фотографирования. Кроме того, отсутствие движущихся частей, обеспечивает высокую надежность сканера.
Особенности:
• Принцип считывания - фотографирование штрих-кода с последующим декодированием.
• Чтение кода при любой ориентации сканера относительно кода.
• Чтение любых кодов - одномерных и двухмерных, почтовых и OCR, захват подписи, фотографирование изображений.
• Одновременное считывание нескольких штрих - кодов.
• Чтение кода при любой внешней освещенности - от полной темноты до яркого солнечного света (до 100 000 люкс).
Матричные фото сканеры находят применение в таких отраслях как транспорт и логистика, фармацевтика, банковская деятельность, промышленность и производство.

РИСУНОК 8
ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Сканеры штрих-кода являются очень простыми в использовании, поэтому работе с ними можно легко научиться. Не нужно быть гением, чтобы понять, как работает сканер штрих-кода, и вам не потребуется никакой науч-ной степени. Сканеры штрих-кода являются очень простыми в использовании и полезными, когда поступает множество заказов. Кроме того, они также экономят большое количество времени.

knoppix

Штрих-коды считываются направлением света на их напечатанный символ. Данный свет называется сканер штрих-кода, который отображает некоторую информацию о продукте.
Поясните пожалуйста это утверждение.

Высота полос является простой техникой, используемой для сохранения информации внутри штрих-кода. Чем длиннее информация, которая должна быть закодирована, тем длиннее будет штрих-код.
Высота, длина, ширина, принцип инвариантности во всей красе. Боюсь что будет дальше.

Как вы планируете развивать данную тему?
Амурский Государственный Университет  - 2010 - Специалист
Harbin Institute of Technology - 2016 - M.Sc.Eng
Инженер-программист АСУ ТП

RVL

Ответьте, пожалуйста, на следующие вопросы:
- какую опасность представляют для человека imager сканеры;
- меры безопасности при работе со сканерами;
- какая информация сохраняется в штрих-кодах;
- перспективы развития штрих-кодов и сканеров;
- существуют ли приложения на "Андроиде" для считывания и расшифровки штрих-кодов (на потребительских товарах) с помощью смартфона.

ran

Елена Юрьевна, еще вопрос.
Вот у нас в АмГУ предпринималась попытка ввести пропускную систему. Она ожидаемо провалилась в первый же день "опытной эксплуатации" из-за столпотворения на входе в главный корпус. Не могли бы Вы хотя бы "контурно" наметить проект решения задачи с использованием штрих-кодов (их, наверное, не обязательно наклеивать на лбы).

elena-vlasenko97

Ответьте, пожалуйста, на следующие вопросы:
- какую опасность представляют для человека imager сканеры;
- меры безопасности при работе со сканерами;
- какая информация сохраняется в штрих-кодах;
- перспективы развития штрих-кодов и сканеров;
- существуют ли приложения на "Андроиде" для считывания и расшифровки штрих-кодов (на потребительских товарах) с помощью смартфона.

1.какую опасность представляют для человека imager сканеры?

Я предполагаю, что в сканере нет ничего, что могло бы отрицательно влиять на здоровье.
Хотя если порассуждать, то можно найти вредные влияния.
1. Если долго смотреть на лампу сканера (а она довольно яркая и спектр приближен к естественному освещению), то теоретически можно получить ожег сетчатки глаза точно так же, как можно получить глядя на белый снег в солнечную погоду. То есть теоретически вредно для глаз.
2. Электромагнитное излучение тоже присутствует. Вряд ли оно сильно большое, но несколько сильнее, чем от электрической лампочки.


2.меры безопасности при работе со сканерами


1. Не допускать присутствия на рабочем месте посторонних лиц.
2. Выполнять требования настоящей инструкции.
3. Держать сканер в специально отведенном для него месте.
4. Периодически проходить медицинские осмотры.
5. Перед сканированием любого товара необходимо убедиться, что указатель находится в поле ввода «штрих-кода», иначе сканирование пройдет неверно


3.какая информация сохраняется в штрих-кодах

Штрих код несет в себе любой вид закодированной информации о товаре и его производителе и предназначен для облегчения работы производителей и продавцов по контролю и учету движения товаров.
Если рассмотреть на примере штрих кода EAN (числовой код, представленный определенной комбинацией последовательно расположенных штрихов и промежутков между ними), то он содержит 13 цифр, благодаря которым номера никогда не повторяются. Первые 2(3) цифры штрихкода обозначают код страны-изготовителя или продавца товара, следующие 4 цифры обозначают код фирмы, изготовившей товар, далее 4 цифры означают код товара (наименование товара), последние 1-2 цифры -- контрольные и служат для проверки правильности штрихкода (для сканера).
На товарах, продаваемых в России, чаще всего встречаются следующие штриховые коды:
- 00-13 - США и Канада
- 30-37 -- Франция
- 45 и 49 -- Япония
- 80-83 -- Италия
- 400-440 -- Германия
- 690-691 -- Китай
- 474 -- Эстония
- 475 -- Латвия
- 477 -- Литва
- 482 -- Украина
- 590 -- Польша
- 869 -- Турция
На самом деле штрих код предназначен вовсе не для покупателя, а для сканера в магазине. Покупателю штрих код вообще не нужен, так как предназначен не для него и гарантией качества не является. Единственное, что может сделать покупатель, покупая товар, -- убедиться в наличии штрих кода. Если его нет на каких-то российских товарах -- это означает, что данная продукция не продается на экспорт.



4.перспективы развития штрих-кодов и сканеров

Применение штрих кодов создает очевидные преимущества в области логистики, снижает затраты на бумажную работу, сокращает время между заказом и доставкой продукции, увеличивает точность расчетов и усиливает контроль над всем процессом транспортировки, хранения и реализации товаров.
Использование двухмерных кодов дает возможность хранить значительно больше информации на ограниченном участке упаковки, что позволяет еще больше повысить эффективность в процессах учета и реализации продукции.
Иногда в гипермаркетах можно встретиться с наличием сканеров, с помощью которых покупатель может поднести штрих код на товаре к сканеру и получить доступ к базе данных со всей информацией о нем.


5.существуют ли приложения на "Андроиде" для считывания и расшифровки штрих-кодов (на потребительских товарах) с помощью смартфона?


Приложений для считывания и расшифровки штрих-кодов на «андроиде» целое можество (Barcode Scanner, ShopSavvy Barcode & QR Scanner, QR-Barcode Scanner и др.), которые позволяют:
- Сканировать все стандартные 1-мерные и 2-мерные коды: QR, Data Matrix, Aztec, EAN, UPC, Code 39, Code 128, PDF 417 и многие други!
- Автоматическое распознавание кода
- Многоплоскостное сканирование в реальном времени
- Не требуется кадрирование или выравнивание
- Создавать свои собственный QR-коды
- Подтверждать веб-сайты до их посещения
- Сканировать коды vCard, meCard, WiFi, номера телефонов и электронные почты

elena-vlasenko97

Елена Юрьевна, еще вопрос.
Вот у нас в АмГУ предпринималась попытка ввести пропускную систему. Она ожидаемо провалилась в первый же день "опытной эксплуатации" из-за столпотворения на входе в главный корпус. Не могли бы Вы хотя бы "контурно" наметить проект решения задачи с использованием штрих-кодов (их, наверное, не обязательно наклеивать на лбы).

В качестве пропускной системы можно использовать электромеханические турникеты со сканерами QR-кода, соединенные с контроллером управления и считывателем персональных данных.

Преимущества пропусков с QR-кодом

1. Возможность считывать QR-коды видеокамерой
2. Пропуск с QR-кодом дальнего действия (860-950 МГц) не надо подносить к считываемому устройству специально. С ним можно проходить в режиме Hands Free
3. Во время прохода сотрудника по пропуску с QR-кодом в системе безопасности отображаются и фиксируются все видеокадры

Для избегания столпотворения на входе в здание нужно сделать как можно больше турникетов и сделать односторонний вход (половину турникетов сделать на вход, половину на выход из здания).

Преимущества контрольно-пропускного пункта

Автоматизация контрольных пунктов для пропуска людей значительно снижает нагрузку на службу охраны. Кроме того, производительность работы автоматизированных КПП существенно возрастает, что особенно актуально для учреждений с высокой численностью персонала.
Еще одним полезным дополнением в автоматизации контрольно-пропускного пункта является возможность контроля рабочего времени сотрудников. При входе и выходе с территории предприятия считыватель на КПП зафиксирует время прохода, что позволит резко сократить число опозданий на работу и преждевременных уходов с рабочего места. Кроме того, можно и вовсе ограничить доступ на территорию по времени, например, запретить доступ в ночные часы и в выходные дни.


elena-vlasenko97

Штрих-коды считываются направлением света на их напечатанный символ. Данный свет называется сканер штрих-кода, который отображает некоторую информацию о продукте.
Поясните пожалуйста это утверждение.

Высота полос является простой техникой, используемой для сохранения информации внутри штрих-кода. Чем длиннее информация, которая должна быть закодирована, тем длиннее будет штрих-код.
Высота, длина, ширина, принцип инвариантности во всей красе. Боюсь что будет дальше.

Как вы планируете развивать данную тему?

Спасибо большое за замечание, будет исправлено!

ran

Елена Юрьевна, можете хотя-бы ориентировочно обозначить стоимость пропускной системы (пусть в один главный корпус) на базе штрих-кодов?

elena-vlasenko97

Елена Юрьевна, можете хотя-бы ориентировочно обозначить стоимость пропускной системы (пусть в один главный корпус) на базе штрих-кодов?
Это скорее всего зависит от модели и характеристик турникета. Судя по информации в интернете, в среднем один турникет со сканером штрих-кода стоит около 150 000 руб. Если ставить по 2 турникета на вход и на выход, то общая стоимость выйдет около 600 000 руб.

Вверх