Штрих-коды: виды и типы
Штриховой код ― это графическое черно-белое изображение, которое наносится на поверхность товара для маркировки и последующей идентификации. У каждого кода ― свой уникальный рисунок, в котором зашифрованы числовые и текстовые данные. В зависимости от рисунка и объема памяти выделяют следующие виды штрих-кодов: одномерный (с вертикальными полосами) и двухмерный (сочетание полос с другими геометрическими фигурами, например, точками). Большое значение имеют стандарты производства, они же ― типы штрих-кодов. Вот наиболее популярные: линейные 13-ти символьные EAN-коды, которые встречаются на упаковках продуктов, и двухмерные QR, используемые для передачи информации с одного устройства на другое.
Штриховое кодирование информации используется во всех отраслях, где есть необходимость в оперативной обработке данных, быстром учете, приемке и отпуске товаров и их эффективной инвентаризации. Технология широко распространена в сфере оптовой и розничной торговли, промышленности, на складах, в логистике. Для генерации и печати штрих-кодов используют специальные принтеры, а для чтения ― сканеры, что значительно снижает вероятность человеческой ошибки во время процедуры ввода данных.
История появления
Разработка штриховой маркировки началась в 1940-х годах, когда американская промышленность испытывала проблемы с оперативностью обработки маркетинговой информации. Создателями первого официально внедренного в использование штрих-кода стали американские исследователи Норман Джозеф Вудланд и Бернард Сильвер. Код их авторства представлял собой чередующиеся точки и тире азбуки Морзе, а для его считывания использовали технологию оптической звукозаписи, заимствованную из киноиндустрии. Он был создан в 1949 г, а запатентован ― в 1952 г.
Основные виды штрих-кодов
Штриховые коды разделяют на две категории ― одномерные (линейные) и двухмерные. Они отличаются графическим изображением, емкостью, т.е. «вместимостью» записываемых символов, способом шифрования информации и чтения. Также выбор зависит от вида данных, которые необходимо записать ― цифры, буквы (заглавные и сточные, кириллица и латиница). Исходя от этих критериев одномерные и двухмерные штрих-коды используют в разных сферах, а для их считывания может понадобиться разное оборудование.
Линейные (1D)
Линейные или одномерные (1D) коды представлены в виде ряда вертикальных линий и пробелов разной ширины. Они читаются строго в горизонтальном направлении, слева направо. Вмещают около 20-30 символов ― например, артикул или серийный номер товара. Подходят для автоматической расшифровки считывателем и ручной обработки сведений: для этого достаточно ввести в систему буквенную либо числовую информацию, которая указывается под рисунком.
Самый распространенный из линейных кодов ― это международный стандарт кодирования EAN. Он состоит из 8 или 13 символов и имеет следующую структуру:
- первые 2-3 цифры ― страна происхождения;
- следующие 4-5 ― изготовитель товара;
- идущие следом 5 символов ― данные о товаре;
- последние 1-2 цифры ― контрольные, необходимы для проверки правильности считывания всей информации сканером.
Некоторые коды, также выполненные в стандарте EAN, используются для маркировки конкретных товаров. Например, ISBN используется для маркировки книг и всегда начинается с 978, а ISSN, код периодической печатной продукции, с 977. Для маркировки лечебных препаратов применяют двоичный фармакод, представляющий собой чередование единиц и нулей.
Также к линейным кодам относят Code-39, Code-93, Code-128, Codabar и «Interleaved 2 of 5».
Двухмерные (2D)
В отличие от линейных, двухмерные коды читаются в двух измерениях ― по горизонтали и по вертикали. Они состоят из линий, расположенных в разных направлениях, в том числе под прямым углом, точек, клеток и других фигур и имеют ярко выраженные пиксели. Могут считываться под произвольным углом.
К двухмерным относятся многоуровневые и матричные коды. Многоуровневые представляют собой «склейку» нескольких линейных, поставленных друг на друга, а матричные упаковывают информацию в виде черных и белых «клеток» прямоугольной или квадратной формы.
Двухмерные коды хранят значительно больший объем данных ― до 4 000 символов. Они подходят для шифрования продукции, имеющей множество характеристик и параметров (до нескольких страниц).
Самые известные двухуровневые коды ― DataMatrix, QR-код и Aztec.
- DataMatrix ― двухмерный код переменной длины, который выполнен в виде матрицы, состоящей из белых и черных точек разного размера. Встроенная система коррекции ошибок позволяет восстанавливать до 30% данных с поврежденных участков штрих-кода.
- QR-код (Quick Response ― быстрый отклик) ― это популярнейшая разработка японской компании Denso Wave. QR-код легко узнаваем по внешнему виду ― он оснащен тремя квадратами по углам (два слева и один справа). Подходит для мгновенной передачи информации с одного устройства на другое. В случае считывания поврежденного QR-кода, ридер способен «достроить» и восстановить до 30% потерянных данных.
- Код Aztec напоминает мишень ― в его центре расположен многослойный квадрат, необходимый для позиционирования. Слои данных представлены белыми и черными точками. Обладает максимальной коррекцией ошибок ― до 95%, и отличается высокой надежностью.
Кроме этих двухмерных кодов выделяют менее распространенные MaxiCode, PDF417, Microsoft Tag.
Где применяются
Штрих-коды универсальны и используются в совершенно разных сферах ― от пищевой до тяжелой промышленности. Однако отдельные стандарты шифрования традиционно связаны с определенными областями.
- Международный стандарт кодирования EAN применяется во всех сферах торговли, но особенно часто его можно встретить в качестве весового штрих-кода для фруктов, овощей, конфет и т.п. (в гипермаркетах и локальных точках продаж).
- Разновидности EAN-кодов используются для маркировки в конкретной сфере: ISBN предназначен для книг, ISSN ― для периодической печатной продукции, фармакод ― для фармацевтических препаратов.
- DataMatrix используется для маркировки компьютерной техники, а также в авто- и авиа-промышленности.
- QR-код распространен чрезвычайно широко, но основная сфера его использования ― ритейл (в том числе алкогольная и табачная продукция) и маркетинг.
- Код Aztec распространен на почте и в логистике, в особенности ― в сфере авиационных и железнодорожных перевозок.
Принтеры для печати штрих-кодов
Четкость печати ― гарантия правильной расшифровки кода. Для нанесения штрих-кодов используют специальное оборудование ― принтеры этикеток, которые функционируют по схожему с обычными принтерами принципу, однако основываются на технологии термо либо термотрансферной печати.
В принтерах прямой термопечати в качестве расходного материала применяется бумага со специальным покрытием. При соприкосновении с нагреваемой печатающей головкой отдельные участки бумаги изменяют свой цвет на черный, формируя графический рисунок. Созданные таким образом штрих-коды не отличаются долговечностью, поскольку символы выцветают под воздействием солнечных лучей и воды. Поэтому их используют для маркировки быстрореализуемых товаров (например, выпечки). Также их применяют для идентификации взвешенного товара на кассе, в кассовых аппаратах и чековых принтерах.
Для термотрансферной печати необходимы два расходных материала ― бумага и красящее вещество на специальной ленте (риббон). Печать осуществляется методом нагрева риббона термоголовкой, в результате чего расплавленные чернила переносятся на этикетку. В силу увеличенного количества расходников термотрансферная технология затратнее, однако среди ее значительных преимуществ ― долгий срок службы напечатанных символов, т.к. они устойчивы к внешним воздействиям. Такие принтеры применяются при складской логистике, предприятий типографии, на оптовых базах.
В зависимости от размеров и скорости печати принтеры этикеток могут быть мобильными (переносимыми сотрудником), настольными (портативными) или коммерческими (промышленными).
Сканеры для чтения штрих-кодов
Для считывания штрих-кода необходимо использование сканера. Устройство производит перевод графического изображения в числовую или текстовую последовательность и передачу полученной информации на компьютер, кассовый аппарат или POS-систему.
В зависимости от считывающего элемента выделяют несколько видов считывателей информации ― светодиодные, лазерные и имидж-сканеры.
Светодиодные, лазерные и имидж-сканеры
В светодиодном сканере подсвечивание кода обеспечивается светодиодом, а считывание выполняется с помощью ПЗС-матрицы. Это недорогие и надежные модели, которые необходимы для считывания линейных кодов. Однако они работают только при прямом контакте сканера и кода, т.е. вплотную. Их целесообразно использовать для сканирования небольшого объема данных, в основном ― документации.
В лазерных сканерах применяется узкий лазерный луч, который позволяет быстро и точно считывать данные на дистанции до 15-30 см (для ручных моделей) или 19 м (для промышленных). Они не способны идентифицировать плохо пропечатанные, поврежденные и двухмерные коды, а также отличаются хрупкостью в силу наличия подвижных деталей ― механизма развертки считывающего луча. Их применяют для идентификации линейных штрих-кодов.
В имидж-сканерах в качестве считывающего устройства используется фотокамера (второе название ― фото-сканеры). Они захватывают, т.е. фотографируют данные и отправляют их в базу. Работают как с одномерными, так и с двумерными кодами, успешно распознают плохо пропечатанные, мелкие и поврежденные изображения. Считывают коды с этикеток (в том числе через вакуумную упаковку товара), дисплеев мобильных телефонов, пластиковых карт. Успешно работают с DPM-маркировкой, т.е. маркировкой, нанесенной непосредственно на поверхность изделия методом вытравливания или лазерным способом.
По типу исполнения ридеры могут быть: ручными, стационарными, конвейерными. По способу подключения: проводными или беспроводными.
Промышленные дальнобойные сканеры
Для применения на производственных участках и складах (в том числе неотапливаемых и складах-холодильниках) от сканеров требуется максимально высокий уровень надежности.
Промышленные модели соответствуют этому требованию и работают в жестких условиях: хорошо переносят вибрацию, удары о бетон, не имеют хрупких частей. Они используются в оборонной, авиа- и авто-строительной промышленности, на тяжелых производствах.
Данные устройства способны декодировать поврежденные и загрязненные штрих-коды. Отличаются дальностью считывания ― у отдельных моделей дальность достигает 15 м.
Выводы: как выбрать и преимущества внедрения
Выбирая подходящий стандарт шифрования, следует знать виды штрих-кодов и учитывать их вместимость ― т.е. количество записываемых символов. Например, для идентификации товаров в розничной торговле достаточно линейных штрих-кодов, а в сфере крупной промышленности будут эффективны «вместительные» двухмерные коды. Также типы штрих-кодов подбираются, исходя из записываемой информации. Так, Code-39 шифрует заглавные буквы латинского алфавита и цифры, Code-93 добавляет к этому набору строчные буквы, а Code-128 позволяет зашифровать все варианты символов латинского и русского алфавитов и, конечно же, цифры.
Внедрение штрихового кодирования максимально увеличит скорость документооборота, снизит количество неточностей при вводе и обработке данных и минимизирует ошибки считывания. С помощью штрих-кодов контроль товаров и их идентификация становятся проще и быстрее, а бумажная работа заметно сокращается.
