Technischer Überblick über das am weitesten verbreitete Kodiersystem

  • Vergleichstabelle 1D und 2D Code

Jeden Tag werden mehr als fünf Milliarden Barcodes gescannt. Wenn man sich überlegt, dass der erste Barcode in den 1970er-Jahren auf einer Packung Kaugummi gescannt wurde, handelt es sich in der Tat um eine geniale Methode, um maschinenlesbaren Code (UPC, universeller Produktcode) bereitzustellen, die sich seither kaum verändert hat. Bei den Systemen zum Erkennen und Decodieren von Barcodes ist jedoch viel passiert und ein Ende der Entwicklung ist nicht abzusehen, damit die Lesegeräte noch schneller, kleiner, günstiger und robuster werden.

Wie alle erfolgreichen Neuerungen sind auch Barcode-Lesegeräte aus der Notwendigkeit entstanden und wurden durch eine Idee und eine Lösung beflügelt. Die Idee eines UPC begann schon Jahrzehnte, bevor der erste kommerzielle Code gescannt wurde und es die von Bernard Silver und Norman Joseph Woodland patentierte Lösung gab. Woodland kam als Erster auf die Idee mit dem Barcode-Symbol, inspiriert vom Morsecode, als er ihn am Strand mit der Hand in den Sand schrieb. Das ursprüngliche Patent bezog sich auf konzentrische Kreise unterschiedlicher Stärke, doch das in den 1970er-Jahren vermarktete UPC-Barcode-Symbol ähnelt den 1D-Barcodes, wie wir sie heute kennen, noch immer.

Immer kleinere UPC

Durch die Neuerungen bei der Drucktechnik werden immer kleinere UPCs möglich, doch auch die Lesetechnologien haben sich vom elektromechanischen Scannen mit Laser und Photomultiplier zu Systemen mit Imagern weiterentwickelt, um Bilder zu erfassen und zu verarbeiten. Zwar werden Scanner mit 1D-Lasern nach wie vor hergestellt und verwendet, doch die bedeutendsten Fortschritte bei den Lesesystemen beruhen auf der Erfindung von Lesegeräten mit 2D-Imagern. Ein Lesegerät mit Imager liest 1D-Barcodes in jeder Richtung ein (nicht der Fall bei unidirektionalen Systemen mit Laser), ermöglichte aber auch die Weiterentwicklung zu Barcode-Symbolen auf Basis zweidimensionaler Matrizen. Der Übergang auf diese Technik für Lesegeräte begann vor etwa 15 Jahren, macht aber mittlerweile die Mehrzahl am Markt aus. Schätzungen zufolge werden pro Jahr über 35 Millionen Scanner hergestellt. Der 2D-Barcode in seinen unterschiedlichsten Ausprägungen ermöglicht deutlich mehr kodierbare Daten im Vergleich zum herkömmlichen 1D, dessen Barcodes in der Regel 20–25 Zeichen umfassen, während 2D-Codes je nach Typ weit über 2.000 Zeichen lang werden.

Damit lassen sich nicht nur mehr Informationen und Details zum Produkt speichern, sondern auch Prüfsummen und andere Fehlerbehebungstechniken, um mehr Toleranz bei schlecht gedruckten oder beschädigten Barcodes zu ermöglichen.

Wie funktioniert das Ganze?

Die Barcodesymbole verschlüsseln Datenzeichenfolgen oder den Schlüssel zu Daten in einer Datenbank:

  • 1D-Barcodes codieren normalerweise die Teilenummer, den Produktcode oder die Seriennummer eines Artikels. In der Regel ist eine einzelne Datenzeichenfolge mit einer Datenbank verknüpft, um den zugehörigen Datenbankeintrag abzurufen. Beispielsweise lassen sich über das UPC-Symbol eines Lebensmittels Beschreibung, Preis, Maßeinheit und Größe des Produkts in der Datenbank des Ladens abrufen.
  • 2D-Barcodes können Hunderte von Datenzeichen enthalten und codieren in der Regel einen gesamten Datenbankeintrag. Eine Verbindung zur Datenbank ist also ebenso wenig erforderlich wie eine Suchfunktion in der Software. 2D-Barcodes können mehrere Sprachzeichen und andere Binärdaten wie URLs, E-Mail-Adressen, Telefon-/Faxnummern und sogar digitalisierte Sprachdaten oder Bilder enthalten. Außerdem enthalten sie Algorithmen zur Fehlererkennung und -behebung, was sie extrem robust macht.

Ein Lesegerät mit 2D-Imager bietet wegen seines Bildgebungssensors daher erhebliche Weiterentwicklungsmöglichkeiten sowie früher nicht realisierbare, zusätzliche Funktionen. Dazu zählen das Fotografieren und Aufzeichnen von Videos, weitergehende Funktionen wie Dokumentenscanning, OCR (Texterkennung) sowie Objekterkennung und -dimensionierung, um nur ein paar gängige Anwendungsbeispiele zu nennen.

Spezialisierte Sensoren

Teledyne-e2v-Bildgebungssensoren sind an diesem Markt eine Besonderheit, da sie Vorteile gegenüber anderen 2D-Sensoren aufweisen. Das beruht größtenteils darauf, dass sie speziell auf Barcode-Leseanwendungen, und nicht auf Universal-, Verbraucher- oder Automobilanwendungen ausgelegt sind.

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