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.
