Считыватель штрих-кодов

Сканер штрих-кода или сканер штрих-кода — это оптический сканер , который может считывать напечатанные штрих-коды и отправлять содержащиеся в них данные на компьютер . ^[1] Как и планшетный сканер , он состоит из источника света, линзы и датчика освещенности для преобразования оптических импульсов в электрические сигналы. Кроме того, почти все считыватели штрих-кода содержат схему декодера , которая может анализировать данные изображения штрих-кода, предоставляемые датчиком, и отправлять содержимое штрих-кода на выходной порт сканера.

Типы сканеров штрих-кода

Технология

Считыватели штрих-кодов можно дифференцировать по технологиям следующим образом:

Считыватели перьевого типа

Считыватели перьевого типа состоят из источника света и фотодиода , которые расположены рядом друг с другом на кончике ручки. Чтобы прочитать штрих-код, человек, держащий ручку, должен провести ее кончиком по полоскам с относительно одинаковой скоростью. Фотодиод измеряет интенсивность света, отраженного от источника света, когда наконечник пересекает каждую полосу и пробел в напечатанном коде. Фотодиод генерирует сигнал, который используется для измерения ширины полос и пробелов в штрих-коде. Темные полосы штрих-кода поглощают свет, а белые пространства отражают свет, поэтому форма волны напряжения, генерируемая фотодиодом, представляет собой рисунок полос и пробелов в штрих-коде. Этот сигнал декодируется сканером аналогично тому, как азбуки Морзе декодируются точки и тире .

Лазерные сканеры

Лазерные сканеры штрих-кода используют полупроводниковый лазерный диод для создания лазерного луча. Этот луч направляется отклоняющим зеркалом на многоугольное зеркальное колесо. В конструкции может быть предусмотрено фокусирующее устройство, позволяющее сканеру регулировать луч для сканирования на различных расстояниях. ^[2]

Сканер отклоняет лазерный луч с помощью вращающегося зеркального колеса. Это колесо построчно отклоняет луч по штрих-коду на частотах от 200 до 1200 Гц в большинстве сканеров. Отклоненный луч выходит из сканера под углом раскрытия, который зависит от конструкции сканера. Отклонение позволяет ему перемещаться по штрих-коду в плоскости считывания, эффективно превращая его в «луч считывания». Для размещения стационарных предметов в лазерных сканерах используются колеблющиеся зеркала, обеспечивающие дополнительное отклонение перпендикулярно основной линии сканирования. Эти зеркала работают на частотах, которые могут варьироваться от 0,1 Гц до примерно 5 Гц, обеспечивая возможность считывания штрих-кодов в разных ориентациях. ^[2]

Фотоприемник получает свет через оптическую систему, состоящую из зеркального колеса и оптического фильтра. Отраженный свет, яркость которого быстро меняется в зависимости от структуры данных, затем преобразуется в электрический сигнал и впоследствии усиливается до уровня, пригодного для цифровой обработки. ^[2]

CCD-считыватели (также известные как светодиодные сканеры)

Считыватели устройств с зарядовой связью (CCD) используют массив из сотен крошечных датчиков освещенности, выстроенных в ряд в головке считывателя. Каждый датчик измеряет интенсивность света непосредственно перед ним. Каждый отдельный датчик освещенности в считывателе CCD чрезвычайно мал, и поскольку в считывателе расположены сотни датчиков, в считывателе генерируется диаграмма напряжения, идентичная схеме в штрих-коде, путем последовательного измерения напряжений на каждом датчике в считывателе. ряд. Важная разница между считывателем CCD и перьевым или лазерным сканером заключается в том, что считыватель CCD измеряет окружающий свет, излучаемый штрих-кодом, тогда как перьевые или лазерные сканеры измеряют отраженный свет определенной частоты, исходящий от самого сканера. Светодиодные сканеры также могут быть изготовлены с использованием датчиков CMOS и заменяют более ранние лазерные считыватели. ^[3]^{[ нужен лучший источник ]}

Считыватели на базе камеры

двумерных Сканеры изображений — это новый тип считывателей штрих-кодов. Для декодирования штрих-кода они используют камеру и методы обработки изображений.

В считывателях видеокамер используются небольшие видеокамеры с той же технологией CCD, что и в устройствах считывания штрих-кодов CCD, за исключением того, что вместо одного ряда датчиков видеокамера имеет сотни рядов датчиков, расположенных в двумерном массиве, так что они могут генерировать изображение.

Считыватели с большим полем обзора используют промышленные камеры высокого разрешения для одновременного считывания нескольких штрих-кодов. Все штрих-коды, появляющиеся на фотографии, декодируются мгновенно (патенты ImageID и инструменты создания кода) или с помощью плагинов (например, Barcodepedia использовала флэш-приложение и веб-камеру для запроса базы данных), были реализованы варианты решения данной проблемы. задачи.

Всенаправленные сканеры штрих-кодов

Всенаправленное сканирование использует «серию прямых или изогнутых линий сканирования разных направлений в форме звездообразования, кривой Лиссажу или другого многоугольного расположения, проецируемых на символ, и одна или несколько из них смогут пересекать все полосы символа. и пространства, независимо от ориентации. ^[4] Почти все они используют лазер. В отличие от более простых однолинейных лазерных сканеров, они создают структуру лучей в различных ориентациях, что позволяет им считывать штрих-коды, представленные на них под разными углами. Большинство из них используют одно вращающееся многоугольное зеркало и несколько неподвижных зеркал для создания сложных шаблонов сканирования.

Всенаправленные сканеры наиболее распространены благодаря горизонтальным сканерам в супермаркетах, где пакеты перемещаются через стеклянное или сапфировое окно. Доступен целый ряд различных всенаправленных устройств, которые можно использовать для различных задач сканирования: от приложений розничной торговли, где штрих-коды считываются всего в нескольких сантиметрах от сканера, до сканирования на промышленных конвейерах, где устройство может находиться на расстоянии нескольких метров или больше из кода. Всенаправленные сканеры также лучше считывают плохо напечатанные, смятые или даже порванные штрих-коды.

Камеры сотового телефона

Хотя камеры мобильных телефонов без автофокусировки не идеальны для считывания некоторых распространенных форматов штрих-кодов, существуют 2D-штрих-коды, оптимизированные для мобильных телефонов, а также коды QR-коды (быстрый ответ) и коды Data Matrix , которые можно считывать быстро и точно. с автофокусом или без него. ^[5]

Камеры мобильных телефонов открывают ряд возможностей для потребителей. Например:

Кино: на DVD / VHS . каталоги фильмов
Музыка: каталоги компакт-дисков – воспроизведение MP3 при сканировании.
Книжные каталоги и устройство.
Продукты питания, информация о питании, составление списков покупок, когда израсходованы последние продукты и т. д.
Код инвентаризации личного имущества (для страхования и других целей), сканируемый в программное обеспечение для личных финансов при входе. Позже отсканированные изображения квитанций можно будет автоматически связать с соответствующими записями. Позже штрих-коды можно использовать для быстрого отсеивания бумажных копий, которые не требуется сохранять для целей налогообложения или инвентаризации активов.
Если бы розничные продавцы размещали на чеках штрих-коды, позволяющие загрузить электронную копию, или кодировали весь чек в 2D-штрих-код, потребители могли бы легко импортировать данные в программное обеспечение для личных финансов, инвентаризации имущества и управления продуктами. Квитанции, отсканированные на сканере, можно автоматически идентифицировать и связать с соответствующими записями в программном обеспечении для инвентаризации финансов и имущества.
Отслеживание потребителей с точки зрения розничных продавцов (например, программы карт лояльности, которые отслеживают покупки потребителей в точках продаж путем сканирования QR-кода).

Появляется ряд корпоративных приложений, использующих мобильные телефоны:

Контроль доступа (например, проверка билетов на площадках), инвентаризация (например, отслеживание поставок), отслеживание активов (например, борьба с подделками). ^[6]
Последние версии операционных систем мобильных телефонов Android , iOS и Windows Phone оснащены встроенными сканерами QR-кодов или штрих-кодов, которые обычно доступны из соответствующего приложения камеры.

Жилье

Считыватели штрих-кода можно отличить по конструкции корпуса следующим образом:

Ручной сканер: с ручкой и, как правило, спусковой кнопкой для включения света, подобные этому, используются в автоматизации заводов и ферм для управления качеством и доставки .
Сканер КПК (или КПК Auto-ID): КПК . со встроенным считывателем штрих-кода или подключенным сканером штрих-кода
Автоматический считыватель: оборудование для бэк-офиса для считывания документов со штрих-кодами на высокой скорости (50 000/час).
Беспроводной сканер (или беспроводной сканер): Беспроводной сканер штрих-кода работает от встроенной в него батареи и не подключается к электросети и передает данные на подключенное устройство, например ПК.

Библиотека штрих-кодов

В настоящее время любое устройство, оснащенное камерой , или устройство со сканером документов можно использовать в качестве считывателя штрих-кодов со специальными библиотеками программного обеспечения, библиотеками штрих-кодов. Это позволяет им добавлять функции штрих-кода в настольные, веб-, мобильные или встроенные приложения. Таким образом, сочетание технологии штрих-кодов и библиотеки штрих-кодов позволяет с небольшими затратами реализовать любую автоматическую обработку документов OMR , приложение для отслеживания посылок или даже приложение дополненной реальности.

Способы подключения

Последовательные интерфейсы

Ранние сканеры штрих-кодов всех форматов почти повсеместно использовали распространенный в то время последовательный интерфейс RS-232 . Это было электрически простое средство подключения, и программное обеспечение для доступа к нему также относительно простое, хотя его необходимо было написать для конкретных компьютеров и их последовательных портов.

По мере развития ПК с его различными стандартными интерфейсами считыватели штрих-кодов начали использовать последовательные интерфейсы клавиатуры. Раннее оборудование «клавиатурного клина» подключалось между портом PS / 2 и клавиатурой, при этом символы со сканера штрих-кода выглядели точно так, как если бы они были напечатаны на клавиатуре. Сегодня этот термин используется более широко для любого устройства, которое можно подключить и внести свой вклад в поток данных, поступающих «с клавиатуры». Клавиатуры, подключаемые через интерфейс USB, легко доступны. выбор USB типов интерфейса ( HID , CDC Во многих случаях предоставляется ).

Собственные интерфейсы

Есть еще несколько менее распространенных интерфейсов. Они использовались в больших системах EPOS со специальным оборудованием, а не подключались к существующим обычным компьютерам. В некоторых из этих интерфейсов сканирующее устройство возвращало аналоговый сигнал, пропорциональный интенсивности, наблюдаемой при сканировании штрих-кода. Затем это было декодировано хост-устройством. В некоторых случаях сканирующее устройство преобразует символы штрих-кода в символы, которые могут быть распознаны главным устройством, например Code 39 .

Беспроводная сеть

Некоторые современные портативные считыватели штрих-кодов могут работать в беспроводных сетях в соответствии со стандартами IEEE 802.11g ( WLAN ) или IEEE 802.15.1 ( Bluetooth ). Некоторые считыватели штрих-кодов также поддерживают радиочастоты, а именно. 433 МГц или 910 МГц. Считыватели без внешних источников питания требуют батарей периодической подзарядки , что может сделать их непригодными для некоторых целей.

Разрешение

Разрешение сканера измеряется размером точки света, излучаемого считывателем. Если эта световая точка шире любой полосы или пробела в штрих-коде, она перекроет два элемента (два пробела или две полосы) и может привести к неправильному выводу. С другой стороны, если используется слишком маленькая световая точка, она может неправильно интерпретировать любое место штрих-кода, что приведет к неправильному окончательному результату.

Наиболее часто используемый размер составляет 13 мил (0,013 дюйма или 0,33 мм ), хотя некоторые сканеры могут считывать коды размером всего 3 мил (0,003 дюйма или 0,075 мм ). Для точного считывания штрих-коды меньшего размера необходимо печатать с высоким разрешением.

См. также

Штрих-код
Штрих-код Баттлер
Библиотека штрих-кодов
КьюКэт
Момент со сканером в супермаркете : изображение американского политика оторванным от реальности
QR-код

Ссылки

^ «Штрих-код | Определение, примеры и факты | Британника» . www.britanica.com . 08.03.2024 . Проверено 6 мая 2024 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с Датчики в науке и технике: функциональные возможности и области применения . Висбаден, Германия [Гейдельберг]: Springer. 2022. с. 340. ИСБН 9783658349202 .
^ «Что следует учитывать при установке светодиодной подсветки в зоне сканирования штрих-кодов?» . support.honeywellaidc.com . 25 сентября 2019 года. Архивировано из оригинала 11 января 2020 года . Проверено 4 января 2020 г.
^ Роджер С. Палмер. Книга штрих-кодов .
^ Алапетит, А (2010). «Динамические 2D-штрих-коды для миграции веб-сессий на несколько устройств, включая мобильные телефоны» (PDF) . Персональные и повсеместные вычисления . 14 (1): 45–52. дои : 10.1007/s00779-009-0228-5 . S2CID 10202670 .
^ Приложения для чтения штрих-кодов для предприятий, codeREADr.com, 2010.

Внешние ссылки

СМИ, связанные со сканерами штрих-кодов, на Викискладе?

[1] «Штрих-код | Определение, примеры и факты | Британника» . www.britanica.com . 08.03.2024 . Проверено 6 мая 2024 г.

[scisensors-2] Jump up to: ^а ^б ^с Датчики в науке и технике: функциональные возможности и области применения . Висбаден, Германия [Гейдельберг]: Springer. 2022. с. 340. ИСБН 9783658349202 .

[3] «Что следует учитывать при установке светодиодной подсветки в зоне сканирования штрих-кодов?» . support.honeywellaidc.com . 25 сентября 2019 года. Архивировано из оригинала 11 января 2020 года . Проверено 4 января 2020 г.

[Palmer,_Bar_Code_Book-4] Роджер С. Палмер. Книга штрих-кодов .

[5] Алапетит, А (2010). «Динамические 2D-штрих-коды для миграции веб-сессий на несколько устройств, включая мобильные телефоны» (PDF) . Персональные и повсеместные вычисления . 14 (1): 45–52. дои : 10.1007/s00779-009-0228-5 . S2CID 10202670 .

[Barcode_reading_apps_for_enterprise-6] Приложения для чтения штрих-кодов для предприятий, codeREADr.com, 2010.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]