Устройства для считывания штрих-кодов. Сканеры штрих кода в автоматизации торговли

Сканеры штрих кода предназначены для быстрого и точного определения штрихкода товара, по которому можно определить остальные характеристики товара, исходя из информации в системе автоматизации. Существует несколько технологий считывания кода, основанные, впрочем, на едином базовом принципе - подсветка штрих-кода и сбор отраженного света для обработки процессором. Одна из подобных технологий, световое перо, уже давно практически не используется, другие застыли в своем развитии и совершенствуются только качественно, третьи, появившись недавно имеют хорошие перспективы благодаря использованию технических достижений сегодняшнего дня.

Прежде всего хотелось бы отметить, что неправильно судить о качестве работы сканера по его названию. Говорить о том, что "лазерный" сканер круче "светодиодного" только потому, что он "лазерный" не зная о технических и конструктивных особенностях каждого их этих способов это все равно, что говорить о том, что карандаш это круче чем ручка. И тем и тем мы пользуемся, чтобы писать, а подсвечивать штрих-код все равно чем-нибудь да нужно.

На самом деле название "лазерный" и "светодиодный" говорит только об одном - о типе источника подсветки, используемого в соответствующей технологии - и не является исчерпывающей качественной характеристикой. На самом деле у каждого их этих способов есть свои преимущества и недостатки, краткое описание существующих на сегодня технологий и их особенностях и предлагается вашему вниманию. Сканеры имеют несколько характеристик, обуславливающих их деление на несколько типов. Кратко опишем эти характеристики:

  • тип излучения (или деление по типу подсветки штрихового кода). По этой характеристике сканеры делятся на CCD (светодиодные), лазерные и не требующие подсветки; Лазерные сканеры позволяют опознавать штрихкоды на большем расстоянии и с большей точностью, менее чувствительны к повороту штрих кода относительно оси сканирования, однако более дороги. В свою очередь лазерные сканеры делятся на однолучевые и многолучевые, с одним сканирующим окном и с двумя (би-оптические). CCD сканеры можно разделить на контактные и бесконтактные, линейные (классические CCD сканеры) и фото-сканеры (image-сканеры) и т.д.
  • тип светоприемника - на ПЗС-матрице (CCD сканеры) или на фотодиоде;
  • стационарность (или деление по типу исполнения) - стационарные, ручные, комбинированные (стационарные/ручные). Ручные сканеры необходимо держать в руке и позиционировать относительно штрихкода на товаре, стационарные - наоборот товар проносится перед считывающей поверхностью. Существуют сканеры, предназначенные для работы в обеих режимах - в комплект поставки входит крепеж или подставка, позволяющая зафиксировать сканер.
  • количество плоскостей сканирования. Многоплоскостные сканеры не зависят от поворота штрихкода относительно оси сканирования и позволяют произвольно позиционировать товар. Технически это достигается применением лазерных источников света (т.е. это лазерные сканеры) и системы зеркал.
  • ширина захвата. Эта характеристика важна в первую очередь для складских работ, так как размеры применяемых транспортных кодов обычно достаточно велики, чтобы избежать повреждения кода при транспортировке.
Рассмотрим подробно типы подсветки штрихового кода

CCD (светодиодный) сканер

Один из самых первых способов сканирования. Для подсветки штрих - кода используются светодиоды, они дают неяркий размытый луч; отраженный свет собирается стеклянным зеркалом и проецируется на ПЗС матрицу. Расстояние считывания - от контакта до 2-3 см. от штрих - кода, при этом сам код должен быть весьма хорошего качества и контраста. Также, возникают трудности при считывании штрих - кода с криволинейных поверхностей. В настоящее время CCD технология используется только в дешевых сканерах, тем не менее данный тип сканера от серьезного производителя является тем выбором, который вполне оправдывает себя при небольших объемах сканирования.

достоинства и недостатки светодиодного сканера:

  • Нечеткая, плохо различимая при ярком свете область подсветки
  • Малое расстояние считывания или небольшая дальность сканирования, как правило, не превышающая 30...50 мм. В этой связи сканеры данной категории получили второе название – контактные CCD-сканеры. Зачастую сканер необходимо поднести вплотную к штрих-коду.
  • Небольшая ширина сканирования. Как правило, она составляет 60...80 мм, реже, как, например, у модели Cipher 1090, – до 90 мм. В остальном сканеры этой категории вполне соответствуют современным требованиям: у них высокая скорость чтения (в среднем до 100 линий/с), разрешение 4...5 mil (0,1...0,125 мм), они поддерживают все стандартные линейные кодировки штрих-кода, все самые распространенные интерфейсы (RS, KB и USB), да и масса их небольшая.
  • Боится падений (как правило, в целях удешевления используется тонкий корпус)
  • Высокая надежность (нет движущихся частей)
  • Низкая стоимость

Надо отметить, что выделить лидеров в этой категории довольно сложно в силу того, что сканеры, в которых используется принцип CCD-чтения штрих-кода, появились на рынке давно и все производители уже устранили имеющиеся недостатки.

Лазерный сканер

Технология изобретена в начале 70-х годов, с тех пор практически не изменилась. Для подсветки штрих кода используется лазерный диод, луч развертывается механическим элементом - качающимся зеркалом. Главное достоинство лазерной технологии - расстояние считывания штрих - кода. Оно, в зависимости от модели, может достигать нескольких метров. Лазерный сканер работает, по сути, по узкой линии, которая "вырезается" для анализа тонким лазерным лучом. В связи с этим возникают проблемы при считывании плохопропечатанных кодов - испорченный участок кода может попасться как раз на пути лазерного луча. Наличие подвижных механических элементов в конструкции лазерного сканера ведет к их возможным поломкам при падениях, что не является гарантийным случаем и может повлечь за собой дорогостоящий ремонт.

достоинства и недостатки лазерного сканера:

  • Подсветка штрих кода - тонкий лазерный луч.
  • Скорость сканирования и декодирования определяется механикой - скоростью качения зеркала развертки лазерного луча (36 или 42 скан/сек.).
  • Считывание кода на расстоянии: в зависимости от модели - до нескольких метров.
  • Проблемное считывание поврежденных кодов (мятых, плохо пропечатанных, выцветших).
  • Считывание только линейных (одномерных) кодов и PDF 417 (некоторые модели).

В этом классе оборудования производители создали достаточно большое число моделей, но мы остановимся лишь на самых интересных. Среди них, кроме уже отмеченной серии PowerScan, можно выделить модели MS5145, MS9520/MS9540 и MS3780 Fusion от Metrologic; Z-3071 от Zebex, LS2208 и LS3408 компании Symbol.

Так, MS5145 отличают небольшая масса и компактные размеры, а также способность считывать штрих код с минимальной шириной штриха всего 0,1 мм (4 mil). Для распознавания более сложных кодов есть другие решения, среди которых назовем, в частности, сканер PowerScan (модификация HD) фирмы PSC, позволяющий считывать код с минимальной толщиной штриха всего 0,0625 мм (2,5 mil). Так как сканер можно использовать не только при ручном считывании, но и стационарно (так называемый режим «hands-free», когда товар подносят к сканеру), производители, например Metrologic (MS5145, MS9520/MS9540) и PSC (QS6000 Plus), позаботились, чтобы их модели автоматически переключались в данный режим, если поместить сканер на подставку.

Отдельно стоит упомянуть продукцию марки Symbol, особенно если вспомнить, что на складах бывают такие условия эксплуатации, когда ручные сканеры штрих-кода подвержены постоянному риску повреждения в результате случайного падения, сильного удара (в их конструкции есть механические элементы) или воздействий окружающей среды. Специально для таких случаев компания-производитель создала модель LS3408, которая отличается повышенной степенью защиты от внешних воздействий: ударопрочностью, пыле- и влагонепроницаемостью. Стекло этого сканера имеет специальное покрытие, стойкое к царапинам, вдобавок модель можно экплуатировать при температуре до –30 °С.

Параметром, которому изготовители постоянно уделяют внимание и стараются его улучшить, является производительность сканеров. Компания Metrologic позаботилась об увеличении скорости работы оператора, выпустив новую модель MS3780 Fusion, отличительная особенность которой состоит в том, что она использует не одну сканирующую плоскость, как все другие сканеры, а целых двадцать! Сканирующие плоскости пересекаются под разными углами, образуя всенаправленный растр, а значит, оператору нет нужды заботиться о правильной ориентации штрих-кода перед сканером, как это требуется при использовании однолучевых моделей. Достаточно «показать» сканеру штрих-код, а уж хотя бы одна из сканирующих линий обязательно пересечет его. Эта особенность, доступная раньше только в настольных и встраиваемых сканерах штрих-кода, в сочетании с очень высокой для ручных лазерных сканеров скоростью считывания (1333 линий/с) обеспечивает очень высокую пропускную способность за приемлемую цену.

Linear imager scaner (линейный фотосканер)

Самая современная на сегодняшний день технология считывания линейного штрих - кода. Первые модели появились в 1999 г. Объединяет в себе достоинства светодиодной и лазерной технологий - считывание штрих - кода с расстояния и отсутствие движущихся частей в конструкции. Благодаря широкой и четко сфокусированной подсветке и отсутствию ограничений со стороны механики сканер - imager 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.

достоинства и недостатки Linear imager scaner (линейного фотосканера):

  • Считывание кода на расстоянии: в зависимости от модели - до 2-х метров - полное соответствие по расстоянию считывания стандартному лазерному сканеру.
  • Скорость сканирования и декодирования определяется электроникой - до 270 скан/сек, что быстрее светодиодного сканера в 1.5 раза и лазерного сканера в 6 раз.
  • Высокая надежность и механическая прочность (нет движущихся частей, прочный корпус).
  • Чтение кода при любой внешней освещенности - от полной темноты до яркого солнечного света (до 100 000 люкс).

Другое название этих устройств – «фотосканеры». Linear Image – совсем молодая технология, успевшая к настоящему моменту составить достойную конкуренцию ручным сканерам, оснащенным лазерным сканирующим элементом для чтения одномерных (линейных) штрих-кодов. Отличительная особенность ее – анализ кода «целиком»: встроенная фотокамера производит захват изображения, причем с очень большой скоростью (так, модель QS6500от PSC – 450 линий/с).

В отличие от CCD и лазерных технологий, матричная Image-технология основана на том, что штрих код изначально рассматривается не как закодированная информация, а как изображение, картинка, которую можно сфотографировать. Мощный процессор и продвинутые алгоритмы распознавания и декодирования обрабатывают сфотографированное мини-камерой изображение.

Area Image scaner (матричный фотосканер)

Все рассматриваемые выше категории устройств находят применение там, где необходимо считывать линейные (одномерные) штрих-коды (EAN/UPC, Code39, Code93, Code128, Interleaved, ITF и др.), и плохо приспособлены для чтения двумерных кодировок (PDF417, QR, Aztec, MaxiCode, DataMatrix и др.).

Конечно, можно возразить, что, например, MS9544 от Metrologic, AS8250 и AS8312 от Argox считывают PDF417. Действительно, такая возможность у них есть, но скорость процесса не устраивает конечных пользователей. А уж с прочими двумерными кодировками, указанными выше, не справится ни лазерный, ни Linear Imagе-сканер, поэтому лидерство здесь захватили сканеры с Area Image-технологией сканирования (другое название – матричная Image-технология). Как и в Linear Image, в Area Image захват изображения осуществляет фотокамера, которая фактически делает снимок (картинку) штрих-кода. Полученная картинка затем обрабатывается процессором сканера. Сканеры этой категории обладают возможностью «всенаправленного» сканирования, когда абсолютно не важна ориентация штрих-кода относительно сканера, что позволяет считывать как одномерные, так и двумерные коды.

Фотосканер может считывать "обычные" линейные, 2-х мерные, композитные и почтовые штрих - коды, считывать несколько штрих - кодов одним нажатием курка, считывать штрих - код независимо от его ориентации относительно луча подсветки. Имеется возможность захвата и обработки подписей, фотографирования изображений. Никаких движущихся частей в конструкции.

достоинства и недостатки Area imaging scaner (матричного фотосканера):

  • Принцип считывания - фотографирование штрих - кода с последующим декодированием.
  • тение 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.

Лидеры этого направления в технологиях сканирования – Symbol DS6608, Zebex Z-3072 и Metrologic MS1690 Focus.

Некоторые рекомендации по выбору сканера

Как уже отмечалось выше не основывайте свой выбор на названии технологии. "Лазер" или "светодиод" это ярлык, имидж, который, как известно, ничто. Это вторичный признак нужного именно вам сканера. При выборе сканера под свои задачи прежде всего определитесь с типом штрих-кода, который вы будете считывать. Тип кода напрямую связан с его размером и косвенно с расстоянием считывания. Торговые розничные коды (EAN, UPC) можно считывать при контакте любым сканером, коды, нанесенные на упаковку удобнее и чаще необходимо считывать с расстояния.

Постарайтесь понять насколько вам важна дистанция считывания, удобнее ли вам "тыкать" сканером в штрих - код или вам, например, больше нравится т.н. комфортная зона считывания - расстояние примерно 10-25 сантиметров от кода (обычно когда предмет со штрих - кодом для сканирования берется в руку). Или вы будете считывать коды с больших неподвижных коробок, установленных где - нибудь на втором ярусе.

Обратите внимание на качество ваших штрих - кодов. Если они потерты или низкоконтрастны, или находятся в условиях яркого освещения следует подумать о том, насколько вам важна быстрая и четкая работа сканера. Удобно ли будет вам, проклиная авторов устройства в ваших руках, вводить штрих-код вручную с клавиатуры. Помните, что к сканеру быстро привыкают и его неспособность вдруг прочитать нужный штрих - код просто потому, что он неидеального качества приводит не только к снижению эффективности работы, но и к естественному раздражению.

Очень важная характеристика - механическая прочность сканера и его степень защиты от условий окружающей среды. Для складских или промышленных применений или если вы допускаете, что сканер будет часто падать задумайтесь, насколько вам поможет многолетняя гарантия если в результате падений выйдет из строя механические подвижные элементы в конструкции лазерного сканера.

Подумайте о фотосканере. Способность считывания штрих - кода независимо от ориентации кода относительно сканирующего луча снимает еще одно ограничение для действительно комфортной работы. Фотосканеры на сегодня являются более дорогим решением, но удобство может быть важнее - например для считывания кода в труднодоступных местах. Ну и кроме того, если вам нужно считывать двухмерные коды, то и выбора у вас нет.

И последнее - если вы серьезно подходите к выбору сканера под ваши задачи - не поленитесь подержать каждый сканер в руках, сравнить их - это и будет самым надежным фактором. Оцените, насколько они комфортны и эргономичны, насколько хорошо они выполняют свои функции. Наша компания поставляет все типы сканеров, которые присутствуют на рынке, в то же время мы предоставляем возможность вам самим провести сравнительное тестирование светодиодных, лазерных и image сканеров. Возможность осознанного выбора помогает отсеять "маркетинг" от реалий и облегчает работу по поиску именно того сканера, который считывает нужные именно вам коды в нужных именно вам обстоятельствах.

Г. Фролова

Сканеры, или считывающие устройства, сегодня настолько широко используются в сфере торговли и услуг для быстрой идентификации товара, при отпуске, складировании, на поточных линиях производств и т. д., что стали практически незаменимы. Основные сферы применения этого оборудования в системе оптовой торговли – прием и отпуск товаров на складе путем автоматизации заполнения документов через чтение штрих-кода товара. Уникальный штрих-код, несущий в себе сведения об изделии, наносит изготовитель либо при производстве непосредственно на упаковку, либо его печатают с помощью специализированного принтера.

Сканеры извлекают эту информацию, считывая код, и передают ее в учетную программу. Устройство для считывания штрих-кода подключается к компьютеру (на складе) или POS-терминалу (в торговом зале), который формирует чек на проданные товары, хранит информацию об их наименованиях, количестве и стоимости и периодически или по команде производит обмен ею с учетной программой. В учетной программе заполняется список товаров и в зависимости от выполняемой операции оформляется их приход или продажа. Использование сканеров позволяет существенно увеличить скорость обработки данных, поступающих в систему учета, сократить временны’е затраты и уменьшить вероятность возникновения ошибки в процессе ввода данных. При их отсутствии эту операцию приходится осуществлять, набирая код для каждого товара на клавиатуре компьютера вручную. Следует отметить, что применение сканера при необходимости не исключает возможность и такого ввода информации.

Прошлое и настоящее сканера

Основное предназначение штрих-кода – однозначная идентификация самого товара либо какого-либо его признака, например упаковки или серийного номера. Прообразом нынешнего штрих-кода стала азбука Морзе. В 1951 г. один из его изобретателей Дж. Вудленд получил приглашение поработать в IBM, где попытался построить подобие первого считывающего устройства.

Результатом нескольких месяцев напряженного труда стал аппарат размерами с письменный стол, обтянутый черной защитной материей. На доводку изобретения до коммерческого состояния ушли годы, и только в 1971 г. IBM представила первые результаты своих разработок. В том же году компания RCA объявила об изобретении кругового штрих-кода. У него было множество недостатков, тем не менее в IBM опять пригласили Дж. Вудленда, который совместно с Джорджем Лаурером разработал наиболее распространенный и по сей день штрих-код, названный UPC (Universal Product Code). В итоге элегантное решение в виде UPC-кода выиграло своеобразную битву стандартов у разработок RCA и им подобных. Дата 3 апреля 1973 г. считается официальным «днем рождения» штрих-кода, ставшего одним из самых выдающихся событий в истории современной логистики и торговли.

Основные виды штрих-кодов
Линейный Двумерный
Code 11 Maxicode
Code 25 PDF417
Code 39 QR Code
Codabar Code 49
Code 128 Codablock
Code 93 Datamatrix
Italy Pharma Code RSS
French Pharma Code
MCI
Plessy
UPCE
EAN8
EAN13/UPCA
UPC/EAN
Matrix 2 of 5
Code 2 of 5

В настоящее время существует два основных типа штрих-кодов (символик), с которыми работают современные сканеры, – линейные и двумерные. Линейный штрих-код позволяет кодировать не более 20…30 символов и сам по себе (в отличие от двумерного), обычно не содержит описания товаров или цены. Это своего рода ключ для получения информации, содержащейся в базе данных на компьютере, который и используется в основном для ее поиска.

Двумерные символики (2D), как правило, состоят из двух или более строк и знаков штрих-кодов, смежных по вертикали. Они появились сравнительно недавно и используются прежде всего для того, чтобы поместить больше данных на той же площади, что занимает одноразмерный штрих-код (до нескольких страниц текста). Штрих-коды этого типа значительно увеличивают производительность работы, если в базу требуется занести большое количество информации. В частности, по такой технологии удобно записывать необходимые сведения на удостоверениях личности, водительских правах и техпаспортах автомобилей. Ее часто применяют транспортные и логистические компании для представления в закодированном виде товарно-транспортных накладных, а также фармацевтические компании, аптеки, больницы для занесения в штрих-код подробной информации о лекарствах или пациентах. Одним из типов двумерных символик является также матричный код, который представляет собой не простую серию штрихов, а целую картинку.

В настоящее время используется огромное количество символик. Наиболее распространенными из одномерных считается EAN13, из двумерных – PDF417.

Виды считывающих устройств

Существует несколько классов устройств, предназначенных для чтения штрихового кода:

  • сканер штрих-кода для чтения штрих-кодов с различных поверхностей;
  • терминал сбора данных – своего рода многофункциональный сканер штрих-кода, снабженный внутренней памятью и процессором, способный накапливать и обрабатывать считанные данные;
  • щелевой считыватель штрих-кода – сканер для счтитывания штрих-кодов с карточек. Чтобы распознать штрих-код, нужно провести карточкой вдоль щели устройства;
  • сканер «световое перо» (сканер-«палочка») – специализированный сканер штрих-кода, применяемый в офисах для считывания штрих-кодов с ровных поверхностей. В качестве источника света в нем используется один светодиод или более, который испускает видимые или инфракрасные лучи. Инфракрасный сканер (ИК-сканер) используется в «безопасных» приложениях, когда штрих-код закрыт черной пленкой, что делает его недоступным обычному сканеру. Чтобы считать информацию с его помощью, нужно быстро провести головку сканера вдоль штрих-кода (последний при этом изнашивается).





В отличие от терминала сбора данных сканер штрих-кода, щелевой считыватель штрих-кода и «световое перо» не предназначены для запоминания данных считанного штрих-кода – большинство моделей сразу после чтения штрих-кода передают его данные для обработки. При дальнейшем рассмотрении мы ограничимся сканерами первого типа как самыми распространенными.

Особенности технологий считывания в традиционных сканерах

В зависимости от предъявляемых требований сканеры штрих-кода могут быть: ручными, когда устройство подносится к штрих-коду на товаре, или настольными, если товар подносят к считывающему устройству. Смешанные варианты исполнения – это ручной сканер на подставке или настольный, закрепленный на гибкой штанге. Существуют также стационарные многоплоскостные вертикальные и горизонтальные модели, которые устанавливают в магазинах со средним потоком покупателей.

Ручные сканеры – достаточно недорогое оборудование, которое используют в случаях, когда необходимо обеспечить большую свободу действий оператора. Обычно они востребованы на складах, небольших торговых точках, в ларьках, но иногда их устанавливают в более крупных магазинах как дополнительные сканеры. Чтение штрих-кода происходит автоматически, если навести луч сканера на штрих-код и нажать кнопку для чтения штрих-кода.

Cipher 1021 – очень популярная в России модель контактного считывателя штрих-кода. Сканер позволяет считывать символики шириной до 67 мм, имеет высокую чувствительность и разрешающую способность, а также очень низкое энергопотребление.

Встраиваемые (вертикальные или горизонтальные) и биоптические сканеры устанавливают в магазинах самообслуживания, где важно быстро обслужить покупателя на кассовом узле, чтобы не создавать очередь. Технической особенностью биоптических моделей (сочетание горизонтального и вертикального сканера) является способность считывать штрих-коды со всех четырех сторон товара.

В последнее время вместо встраиваемых в стол горизонтальных сканеров все чаще применяют более практичные вертикальные модели. Преимуществами такого решения являются: увеличение скорости обслуживания покупателя благодаря сокращению времени, которое до этого тратилось на постоянные повороты к монитору и обратно; снижение затрат на замену стекол в сканере, на который кассиры бросают товар. Кроме того, снижается вероятность кражи товаров, поскольку кассир может постоянно наблюдать за действиями покупателя.

На начальном этапе становления многие предприятия, не имеющие возможности вложить крупную сумму в дорогое оборудование, обычно ограничиваются дешевыми ручными сканерами. С ростом компании оборудование усложняется, появляются более сложные ERP системы управления предприятием (такие, как FinExpert, Navision). На следующем этапе роста идет приобретение дорогих комплексных систем управления (SAP, Oracle, J. D. Edwards), а быстрый и надежный сбор информации и ее передачу в такие системы обеспечивают терминалы сбора данных.

Дополнительные возможности

Сканер Cipher 1100 с повышенной дальностью – линейный считыватель штрих-кода, выполненный по технологии Long Range CCD. Благодаря ПЗС-считывателю дальность работы этой модели такая же, как у лазерных сканеров.

Ряд моделей сканеров помимо обычных функций считывания имеют дополнительные опции, расширяющие их возможности. Так, наличие ИК-датчика позволяет распознавать код автоматически, для этого достаточно поднести к сканеру товар. Некоторые модели оснащены звуковой и/или световой сигнализацией , подтверждающей правильность считывания.

Подставка для ручного сканера штрих-кода – также вещь, несомненно, полезная, поскольку позволяет использовать сканер как стационарную модель, а при наличии ИК-датчика считать код легко, поднеся его к излучающей части (одновременно с этим остается возможность использовать сканер как ручной). Опция кнопка сканирования особенно полезна при идентификации данных с товара, на котором несколько штрих-кодов расположено на близком расстоянии (например, этикетка на одежде). Считывание произойдет только после того, как оператор поднесет устройство вплотную к нужному штрих-коду и нажмет кнопку активации сканирования. В итоге это влияет и на скорость работы со сканером.

В последнее время появились сканеры, работающие по беспроводной технологии (например, Bluetooth), что увеличивает зону, которую можно обслужить таким устройством, а также аппараты с памятью.

Конструкция считывающих элементов

Практически во всех считывателях содержатся источника света, фотодетектор и устройство обработки сигнала. Волны определенной длины от источника света попадают на штрих-код, отражаются обратно в сканер и фокусируются на фотодетекторе. Фотодетектор преобразует оптическую информацию в электрический сигнал. Далее сигнал «очищается» и преобразуется в формат, распознаваемый устройством, к которому подключен сканер. Для получения оптимальной работы фотодетектора источник света оптимизируется по длине волны и интенсивности. По принципу работы сканеры подразделяют таким образом:

светодиодные (CCD, из-за небольшого расстояния считывания их еще называют контактными), где в качестве источника излучения используются светодиоды. Модели отличают низкая цена и повышенная устойчивость к ударам. Вместе с тем у большинства этих устройств расстояние считывания небольшое, что требует достаточно высокого качества нанесения штрих-кода на этикетке. Кроме того, они не могут распознавать этикетки на неровных поверхностях (например, бутылках). Отмечают также случаи выхода CCD-сканеров из строя вследствие скачков напряжения или смещения светодиодов при ударах. В последнее время появились CCD-модели с повышенной дальностью действия, сравнимые по характеристикам с некоторыми лазерными моделями;


лазерные сканеры, в которых в качестве источника излучения использован лазер небольшой мощности. Этот способ сканирования на сегодняшний день является наиболее производительным и удобным для считывания и идентификации штриховых кодов. Лазерные сканеры выпускают самые разные – от размеров с карандаш до больших стационарных многоплоскостных (проекционных) сканеров, расстояние считывания которых достигает нескольких десятков сантиметров при любом наклоне этикетки. Модели этого типа широко представлены на рынке. У них масса достоинств: более высокая по сравнению со светодиодными сканерами скорость и точность считывания; надежность (считывают даже поврежденный или мелкий код); универсальность (распознаются коды, нанесенные на пластик или стекло, на закругленных поверхностях); возможность сканирования на значительном удалении; большая свобода оператора (например, проекционные сканеры считывают и в том случае, когда поверхность, на которую нанесен код, находится под углом к рабочей поверхности устройства). Кроме того, лазерный луч не повреждает считываемый код. Однако эти модели дорогие и легко выходят из строя при падении.

Лазерные сканеры также могут быть и ручными, и стационарными и в свою очередь подразделяются на линейные (или одноплоскостные), которые излучают один сканирующий луч и могут читать штрих-код только в одном положении, и многоплоскостные. Последние при помощи системы оптических линз излучают несколько сканирующих лучей в разных плоскостях, в этом случае ориентация штрих-кода по отношению к товару не имеет значения, что позволяет читать штрих-код в любом положении и значительно увеличивает скорость передачи информации о товаре;

Image-сканеры – продукция, использующая новую технологию и превосходящая по эффективности работы лазерные модели. Имидж-сканеры позволяют распознавать как двумерные (в том числе матричные коды), так и одномерные штрих-коды. Одномерный штрих-код может быть считан в любом положении, при этом нет необходимости ориентировать сканирующий луч строго перпендикулярно штрихам. Отдельные имидж-сканеры также обладают возможностью делать черно-белые фотографии для различных приложений, например для подтверждения доставки, обзора и проверки товаров и т. д. Они считывают штрих-коды еще быстрей, чем лазерные модели, а также превосходно распознают плохо пропечатанные, мелкие и поврежденные этикетки, более устойчивы к механическим повреждениям, поскольку в них нет подвижных частей. Существуют области применения, где без имидж-технологии сегодня уже сложно обойтись, например считывание напечатанного на матричном принтере штрих-кода, считывание штрих-кода через вакуумную пленку.

Некоторые модели сканеров могут сочетать в себе разные способы считывания.

Cipher 1240 совместный продукт компании Syntech Information и Symbol – в удобном ударопрочном корпусе типа «пистолет» и с надежным сканирующим устройством. Благодаря специальной подставке обеспечивается автосенсорное включение. Характеризуется повышенной чувствительностью и разрешающей способностью и позволяет считывать очень плотные и неконтрастные штрих-коды.

Сканер Cipher 13хх – новая линия сканеров, предназначенных для работы с повышенной нагрузкой. В этих сканерах использованы новое телеоптическое устройство считывания изображения («кошачий глаз») и необычайно быстрый процессор, что в совокупности с совершенным алгоритмом декодирования одномерных и двумерных символик удовлетворяет самым строгим требованиям. Яркая подсветка штрих-кода и эргономичный корпус делают эти сканеры безальтернативными для эксплуатации в производственных условиях.

Сканеры штрих-кодов – это компактные устройства, предназначенные для считывания информации с маркировки товара, декодирования и передачи её в компьютер, кассовый аппарат, POS-терминал. В настоящий момент практически все выпускаемые сканеры штрих-кодов способны считывать наиболее популярные форматы кодов, включая EAN-13 (EAN-8), UPC A, UPC E, ITF, Code 39, Code 128,ISBN и др.

Сканеры штрих-кодов классифицируются по следующим признаками:

По расстоянию считывания:

        контактные (считывают код с расстояния 1-2 см.);

        бесконтактные (считывают код с расстояния от 10 до 80 см в зависимости от модели). Бесконтактные сканеры обеспечивают более удобную работу, но стоят дороже.

По способу считывания:

          светодиодные ПЗС-сканеры;

          лазерные.

ПЗС-сканеры засвечивают область поверхности, содержащую штрих-код, при помощи светодиодов и считывают картинку на специальную ПЗС-матрицу;

Лазерные сканеры засвечивают штрих-код узким лучом лазерного светодиода, который разворачивается при помощи вращающегося зеркала. Лазерные сканеры бывают только бесконтактные (определяется особенностями технологии) и имеют более высокую дальность действия, чем ПЗС-сканеры.

ПЗС-сканеры обладают более высокой механической прочностью (за счет отсутствия движущихся деталей) и лучшими характеристиками при чтении поврежденных (плохо напечатанных) кодов.

По способу установки:

  • стационарные.

Ручной сканер представляет собой портативное устройство, подключаемое посредством шнура к компьютеру, кассовому аппарату или другому устройству – приемнику данных. Для считывания кода сканер подносится к предмету, промаркированному штрихкодом.

Стационарный сканер крепится на неподвижном основании. Предметы, имеющие штрих-кодовую маркировку подносятся (подаются при помощи конвейера) к сканеру, который считывает штрих-код и передает информацию в кассу (или компьютер) через интерфейсный кабель.

В табл. 3.2 представлены характеристики сканеров штрих-кодов, различных конструкций.

Таблица 3.2

Характеристики сканеров штрих-кода

Ручные светодиодные (CCD, ПЗС) сканеры штрих- кода

Технологически простейшие из всего разнообразия подобных устройств. Использование в качестве источника подсветки считываемого кода светодиодов обеспечивает высокую надежность и ударопрочность, однако, уменьшает дальность считывания до нескольких сантиметров. Необходимость близкого расположения считываемого кода от оптической системы сканера дает второе название подобным устройствам - контактные сканеры штрих кода. По этой же причине, возможности по считыванию низкоконтрастных и некачественных штрих-кодов у CCD сканеров несколько выше.

Ручные лазерные сканеры штрих-кодов

Используют в качестве источника подсветки полупроводниковые лазеры. Дальность и скорость считывания у таких сканеров наиболее высокая из всех типов. Нет необходимости подносить сканер непосредственно к штрих коду, яркая полоса подсветки позволяет на расстоянии нескольких десятков сантиметров считать необходимую информацию.

Стационарные (многоплоскостные) сканеры штрих-кодов

Формируют сетку из сканирующих плоскостей (отсюда название - многоплоскотсной сканер), что позволяет не ориентировать штрих-код определенным образом относительно сканера, как это делается при работе со сканерами других типов. Это дает большой выигрыш в производительности в ситуациях, когда сканируются поток штрих кодов. Например, в розничной торговле.

Сканеры двухмерных штрих-кодов (2D сканеры)

Помимо всех распространенных одномерных (линейных), считывают еще и двухмерные (2D) штрих-коды. Двухмерные штрих-коды, по сравнению с линейными, позволяют разместить в несколько раз больше информации на сходной, или, даже, меньшей площади. Также, некоторые модели 2D сканеров обладают преимуществами многоплоскостных лазерных - считывают штрих-код под любым углом.

Беспроводные сканеры штрих-кодов

Передают считанную и декодированную информацию в компьютер по радио-каналу. Чаще всего, используется Bluetooth протокол. Приемо-передатчиком выступает подставка, которая, одновременно, является еще и зарядным устройством встроенных в сканер аккумуляторов. Дальность передачи зависит от конкретной модели. Свобода передвижения в пределах радиуса действия и отсутствие путающихся проводов - неоспоримые преимущества.

Щелевые считыватели штрих-кодов

Устройства, чаще всего применяющиеся в системах контроля доступа. Сканирующий модуль расположен в щели, через которую проводится носитель со штрих-кодом.

13 ноября 2014 в 16:25

Сканеры штрих кода в автоматизации торговли

  • Блог компании СканКод

Сканеры штрих кода занимают очень важное место в сегменте оборудования для автоматизации торговли. При этом они универсальны в своем применении и могут использоваться и в большинстве других отраслей: медицине, логистике, ведении складского учета, приемке и отгрузке товара, в сфере услуг и т.д.

Каждый из нас неоднократно видел это сканер на кассе магазина или на пункте выдачи товаров. Однако не все знают, сколько возможностей может быть у маленького и простого на первый взгляд устройства.

Различают несколько типов сканеров штрих кода:

  • проводные
  • беспроводные,
  • щелевые,
  • многоплоскостные,
  • встраиваемые.

Проводные сканеры относятся к категории бюджетных. Такие устройства приобретают для стационарного использования. Главное преимущество беспроводных сканеров – возможность свободного перемещения сотрудника по складу.

Типы штрихкодов, известных на сегодняшний день:

Линейные штрихкоды представляют собой набор полосок, расположенных в одном направлении.
Стандарты линейных штрихкодов:

  • EAN – европейский (EAN-8 состоит из 8 цифр, EAN-13 - используются 13 цифр),
  • UPC (UPC-A, UPC-E),
  • Code39,
  • Code128(UPC/EAN-128),
  • Codabar

Такие ШК могут нести уникальную зашифрованную информацию о товаре (до 30 символов).

Линейные штрихкоды различаются по плотности. Современные модели CipherLab разрабатывают модели для считывания труднораспознаваемых, выцветших и сильно потертых ШК. Что делать, если сканер не смог идентифицировать штрих код? Вспомните очередь в супермаркете, заветный товар лежит на кассе, а вот ШК никак не считывается. Как вариант можно вбить цифры вручную в базу и получить сведения о товаре.

Однако если товарам присвоен зашифрованный штрих код Code39 – кассир не сможет ввести цифры вручную.

Для автоматизации торговли необходим качественный сканер, желательно с лазерным считывателем и поддержкой всех основных стандартов шк (если речь идет о линейных штрихкодах). Хорошее оборудование позволит избежать временных потерь в процессе работы.


Наиболее популярные EAN означает European Article Numbering или Европейская нумерация товаров. Различают EAN-8 для шифрования небольших товаров или EAN-13 (для крупногабаритных). Шифрование по этой системе означает унификацию. Европейская стандартизация подразумевает внесение информации о стране изготовители, категории товара, дате изготовления. Штрихкод – это шифр, который содержит всю необходимую инф о товаре, где и когда он произведен, к какой группе относится. Для таможни это очень важно. Так как товарные группы различаются по акцизам и т.д. Товары из США, например, маркируются как UPC-E.

Двумерные штрих коды вмещают значительно больше информации, чем линейные. Расшифровка в 2 измерениях – по горизонтали и вертикали. Данный тип ШК появился сравнительно недавно, чуть более 10 лет назад. Так сначала появились многоуровневые, а затем матричные штрихкоды. Многоуровневые строились по принципу наложения нескольких линейных друг на друга. Матричные охватывают кодировку как по вертикали, так и по горизонтали. Они являются более надежными и защищенными, что позволяет использовать их в банковском деле для шифрования уникальных сертификатов, документов, присвоения ключей.

Стандарты 2D штрихкодов:

  • Aztec Code;
  • Data Matrix;
  • MaxiCode;
  • PDF417;
  • QR код;
  • Microsoft Tag

Пример двумерного штрих кода.

Преимуществами 2D сканера можно считать большую информативность. Вместо максимальных 30 символов линейного, можно зашифровать целое послание на 2000 символов и более!

Типы считывателя в сканере штрихкода
Существует 3 типа считывателей, которые устанавливаются на проводные и беспроводные сканеры штрихкода. Остановимся более подробно на каждом из них.

  • Светодиодный.
    Сканеры со светодиодным считывателем относятся к категории бюджетных. Принцип их работы заключается в использовании светодиода красного свечения в качестве источника излучения. В большинстве случаев минимальное разрешение – 3 mil (7,62 мкм).
    Одним из наиболее успешных моделей CipherLab 1500 – светодиодный сканер с дальностью считывания – до 35 см (зависит от типа, контрастности и плотности ШК). Среди беспроводных сканеров со светодиодным считывателем можно отметить CipherLab 1560.
  • Лазерный.
    Преимущество лазерных считывателей – умение работать с неконтрастными, плохо распознаваемыми и потертыми штрихкодами. В отличие от светодиодных сканеров такие устройства имеют значительно более высокую дальность (нередко и до 57 см), хорошую скорость сканирования и декодирования, широкий угол обзора по вертикали и горизонтали. Лазерный считыватель как и светодиодный предназначены только для линейных одномерных штрих кодов. Устанавливается на ручные проводные и беспроводные модели сканеров ШК.
  • 2d (двумерный).
    Двумерный считыватель основан на использовании фотосенсора. Принцип работы основывается на использовании имидж сенсора с высокой скоростью сканирования (зачастую до 60 кадров в секунду) и хорошим разрешением. 2D сканеры легко справляются со всеми известными на сегодняшний день типами штрихкодов, что делает их универсальными во всех отраслях. Среди наиболее популярных моделей можно выделить CipherLab 1504, Godex GS550, (ручные контактные) CipherLab 1564 (беспроводной).

Варианты применения сканеров в процессе автоматизации:

Выводы:

  • Сканеры штрихкода универсальны в работе и отличаются по многим параметрам: цене, интерфейсу, классу защиты, габаритным размерам, дальности, скорости и ширине считывания, типу считывателя и т. д. Однако все они имеют одинаковую задачу – идентифицировать штрих код.
  • Выбирая сканер штрих кода, необходимо в первую очередь внимательно отнестись к типу считывателя, учитывая специфику работы предприятия. Все современные модели работают с 1С и просты в настройке. Для синхронизации с ПК необходимо специальное ПО.
  • Сканеры с Bluetooth – перспективная линейка оборудования в своем сегменте. Различаются сканеры по интерфейсам: USB-Hid, USB VCom, KW (разрыв клавиатуры), RS232. Для удобства подключения подключение сканера к ПК или POS моноблоку можно осуществить через подставку.

Теги:

  • сканеры штрих кода
  • сканеры шк
  • штрихкод
Добавить метки

Сканеры штрих кодов: предыстория и принцип работы.

Сканеры штрих кодов явились логичным ответом на изменение образа жизни людей. Раньше люди покупали продукты в бакалейный, мясных и молочных магазинах, которые находились неподалеку от их домов. Раньше продавец знал в лицо почти всех своих покупателей и так как магазины имели четкую специфику, то продавец мог держать в уме цены, да и очереди не были столь велики. Но с появлением универсальных магазинов и первых супермаркетов появилась проблема оптимизации торговых процессов. Потребовалось решение, которое позволит быстро идентифицировать товары и позволит существенно ускорить отпуск товара. Сканер штрих кода является именно таким инструментом.

Встал вопрос о самой схеме работы данного устройства, которое будет распознавать товар и давать информацию о нем. Чтобы облегчить проблему распознавания товара было решено кодировать информацию о нем в графическом виде, для последующего декодирования и перевода в двоичный код, который является наиболее адекватным для любой вычислительной техники.

Вся суть штрих кода состоит в том, что каждой черной линии и белому пропуску присвоено определенное числовое значение в зависимости от их ширины. Когда лазерный луч проходит по штрих коду, то он принимает отражённый сигнал: черные полоски не дают отраженный сигнал, а белые дают. Сопоставляя принимаемые отраженные сигналы сканер получает некую схему отраженных сигналов с разными интервалами, а так как каждому интервалу приписано числовое значение, то дело остается только за декодирование и переводом информации в двухзначную систему.

Одномерные штрих коды


На данный момент существует множество типов штрих кодов, но мы рассмотрим несколько основных типов:

· EAN – европейский стандарт (EAN-8 состоит из 8 цифр, EAN-13 - используются 13 цифр),

· UPC (UPC-A, UPC-E),

· Code39,

· Code128(UPC/EAN-128),

· Codabar

Данные штрих коды имеют различия в размере, плотности и способе шифрования информации, которая обычно содержит до 30 символов (именно этим размером информации ограничивается линейный штрих код). Как правило эта информация содержит только артикул товара для идентификации на кассе.

Если Вам потребуется закодировать в штрих коде не только идентификационный номер, но также какую-нибудь информацию о товаре, то Вам следует обратить внимание на другой тип штрих-кода, который называется «двумерный штрих код», в простонародье ошибочно называемый QR сканер или сканер QR кодов, хотя на самом деле QR- это всего лишь один из видов двумерных штрих-кодов.

Двумерные штрих коды

Принципиальное различие линейных штрих кодов от двумерных- это возможность шифрования информации в двух плоскостях (горизонталь-вертикаль), которое позволяет увеличить объем шифруемой информации в 10 раз. На данный момент существует несколько стандартов двумерных штрих кодов:

· Aztec Code;

· Data Matrix;

· MaxiCode;

· PDF417;

· QR код;

· Microsoft Tag

Aztec Data Matrix QR code

Основные типы сканеров штрих кода и принципы работы:

· Лазерный. Основные преимущества лазерных сканеров – это повсеместная распространённость данной технологии и возможность считывать неконтрастные, затертые и размытые штрих коды. Лазерный считыватель, в силу своего принципа работы, может считывать только одномерные линейные штрих коды. Если Вы хотите в дальнейшем использовать другие типы штрих кодов, такие, как QR коды или PDF417, то Вам следует подумать о покупке двумерного сканера штрих кода. Ранее мы уже рассматривали принцип сканирования и декодирования штрих кода, теперь мы уделим более пристальное внимание принципу работы самого сканера.

Сканер штрих кода состоит из нескольких основных узлов:

· Лазерный диод

· Зеркало

· Отклоняющая система

· Приемник света

· Преобразователь

Для наглядности давайте посмотрим на разобранный сканер и пошагово рассмотрим его работу:

Процесс сканирования начинается с фокусировки лазерного луча, который отражаясь от зеркала попадает на систему отклонения. Система отклонения - это электромагнит и подвижное зеркало с маленьким постоянным магнитом. При импульсной подаче электричества на электромагнит меняется и полярность магнитного поля, что приводит к очень быстрому циклическому движению подвижного зеркала. Соответственно, меняется угол отражения и на выходе мы видим не лазерный луч, а линию, образованную системой отклонения.

Эта линия, попадая на штрих код, отражается обратно в считыватель штрих-кода и попадает на приемник света где собирается информация о отраженном сигнале. Полученная информация передается в преобразователь, который преобразовывает информацию отраженного светового луча в электронный сигнал. Данная процедура основывается на сложных алгоритмах: требуется преобразовать информацию о световом сигнале, которая выглядит, как синусоида в числовые значения. После этого эти числовые значения передаются в POS-систему и компьютер, где они сопоставляются с числовыми значениями, которые приписаны определенным товарам. Если программа находит точное совпадение, то она определяет какой товар был только что просканирован.

· Двумерный.

Двумерный считыватель имеет абсолютно другой принцип работы, он считывает графическую информацию не с помощью лазерного луча, а с помощью фотосканера, то есть фотоаппарата. Вместо использования лазерного луча, который очень быстро двигается из стороны в сторону и формирует сканирующую линию, данный тип сканеров использует высокоскоростной фотосканер с высоким разрешением (около 60 кадров в секунду). Двумерные сканеры хороши тем, что они не только могут считывать двумерные штрих-коды, но также отлично справляются с обычными линейными штрих-кодами.

Принцип работы двумерного сканера почти тот же самый, но вместо лазерного луча в данном типе устройств используется фотосканер, который сканирует фотоизображение и определяет белые и черные участки. Каждый из черных или белых элементов двумерного кода имеет уникальное числовое значение с помощью которых и кодируется информация о товаре. Двумерный код может содержать в себе намного больше информации, потому что информация кодируется в двух плоскостях, а не в одной, как у линейного кода.