Почти не существовало. В настоящее же время существует более 50-ти типов одномерных штрих-кодов (1D) и более 70 двухмерных (2D). Это означает, что для печати штрих-кода с помощью принтера этикеток, нужно чётко определиться с целью его создания. Для оптимального выбора нужно понять какой вид и тип штрих-кода для чего используется, какие преимущества и недостатки того или иного штрих-кода и какие доступны для создания и печати.

Итак, какой штрих-код выбрать для печати? Одномерный (1D) или двухмерный штрих-код (2D), преимущества и недостатки:

1D штрих-код (одномерный)

Одномерный штрих-код представляет собой рисунок из линий различной толщины, поэтому его называют линейным. Линейный штрих-код шифрует информацию только в одном измерении (обычно горизонтально). Сканируется только его длинна. Распознавание одномерных штрих-кодов происходит быстро и с меньшим количеством ошибок.

Распространённые одномерные штрих-коды:

EAN-13 and EAN-8;

UPC-A and UPC-E;

Code128;

Code39;

GS1 DataBar.

Достоинства:

Универсальность и распространённость 1D штрих-кодов.

Для кодирования краткой информации о товаре или услуге и автоматизации торгового оборота применение линейных штрих-кодов вполне рационально и оправдано. Оборудование для считывания большинства популярных одномерных штрих-кодов самое распространённое.

Недостатки:

Максимально может содержать только 30 символов информации;

Содержит только символы ASCII (знаки американской стандартной кодировочной таблицы для печатных символов и некоторых специальных кодов);

Относительно большой размер линейного штрих-кода (маленькая эффективность используемого пространства);

Как только вы ввели штрих-код максимального разрешенного размера, изменение размера ячейки или состояния декодирования может привести к тому, что штрих-коды будут переопределять границы страниц. Чтобы избежать этой ситуации, выберите соответствующий размер ячейки и соответствующие условия декодирования для штрих-кода.

Добавить поле штрих-кода

Проверьте поле штрих-кода

Используйте образцы данных, которые представляют максимальный объем информации, разрешенной для каждого поля или который, как ожидается, будет введен пользователем. Если поле штрих-кода недоступно, следуйте процедуре изменения размера поля штрих-кода или для настройки содержимого данных. Убедитесь, что размер области поля штрих-кода достаточен для хранения всех входящих данных. На этом этапе поле модуля штрихового кода готово к развертыванию.

Сильное повреждёние штрих-кода значительно снижает вероятность считывания.

Таким образом, использование одномерных штрих-кодов можно порекомендовать для торговых предприятий различных размеров и направленностей, на производстве, для проведения инвентаризации и других сферах.

2D (двухмерный) штрих-код:

Двухмерный код содержит информацию, как в горизонтальном, так и вертикальном измерении. Вообще большинство 2D штрих-кодов это не совсем «штрих» коды. Это название передалось им от «младших братьев» - одномерных линейных кодов.

У 2D штрих-кода есть несколько типов метода кодирования (виды двухмерного штрих-кода ). Самые популярные три:

Линейный накладной 2D штрих-код. Основанный на наложении нескольких 1D штрих-кодов друг на друга вертикально, например Code 16K, Code 49, PDF417;

Матричный 2D штрих-код. Представляет собой наложение чёрных и белых изображений внутри матрицы, например Aztec, Maxi Code, QR Code, Data Matrix;

Почтовый 2D штрих-код. Кодировка заключается в сочетании полосок разной длинны. Чаще всего используется почтовыми службами. Примеры: Postnet, BPO 4-State, Australian Post Code.

Типы штрих-кодов Хотя для многих из нас штрих-коды теперь знакомы, не все точно знают, что они собой представляют и для чего они предназначены. Научитесь встречаться с существами чужой цивилизации, которые не знают слова или цифры, но могут быстро идентифицировать графические последовательности. У вас есть задача представить ему некоторые последовательности чисел или букв для общения: чтобы они могли понять, эти серии, к которым мы, люди, используются на протяжении тысячелетий, должны быть преобразованы в графические последовательности, где каждая строка соответствует числу или букве, в зависимости от толщины и расстояния между собой.

К часто применяемым двухмерным кодам относятся:

Data Matrix (обычно для мелких деталей электроники);

Maxi Code (создан службой доставки "UPS" для отслеживания и обработки грузов и посылок);

Aztec (разработан компанией "Welch Allyn" и может содержать до 3832 цифр или 3067 знаков или 1914 байт данных);

QR Code (QR = Quick Response (быстрый ответ). Придуман в Японии, компанией "Denso Wave" в 1994 году. Вмещает до 7089 цифр или 4296 знаков и выдаёт даже меньше ошибок при считывании, чем одномерные штрих-коды. QR-коды сейчас очень популярны, обычно используются, для хранения информации, которая содержит потребительскую ценность - содержат данные о ссылке на какой-нибудь веб-ресурс, адрес, или виртуальную визитную карточку, данные о билете или номере электронной очереди. Многие принтеры этикеток имеют возможность печати QR-кода;

Поэтому эти длинные штриховые коды, к которым мы привыкли в течение нескольких десятилетий видеть на коробках и различных продуктах, которые мы, люди, разработали, чтобы ускорить до максимума Различные типы штрих-кодов в мире многочисленны и различаются по типу кодирования. Читаемость информации зависит только от линейного измерения. В деловом мире они становятся все более популярными в этой области фармацевтические и медицинские: они расположены на медицинских коробках и медицинских рецептах, и благодаря двум измерениям они могут предоставить информацию о номере и серийном номере продукта.

Vericode, PDF417, Ultracode, Code 49, Code 16K и другие.

Декодирование двухмерных штрих-кодов осуществляется специальными фотосканерами (image-сканерами или имиджерами), растровыми сканерами или через камеру, например смартфона с предустановленным специальным программным обеспечением. Внимание! Не производите 2D штрих-коды, если тот, для кого они предназначены, не имеет средство его обработки!

Сферы применения двухмерного штрих-кода (на примере двухмерного штрих-кода PDF417) :

Транспортировка грузов

Обычно схема доставки чего-либо дорогостоящего включает поставщика, транспортного агента, транспортную компанию, конечного клиента. От перехода груза от одного к другому каждый раз составляются или заполняются документы и/или счета, которые могут содержать много информации - о грузе, отправителе, получателе и т.д. Если делать записи вручную, то теряется время и возникают ошибки.

При использовании двухмерного штрих-кода всю эту информацию можно закодировать. Внести штрих-код в сопроводительные документы не составляет особого труда, а нанести его на груз можно, напечатав наклейку на принтере этикеток. Такое решение увеличивает эффективность работы.

Удостоверения личности

Впервые штрих-код PDF417 для идентификации личности был использован армией США. В нём кодировалась информация об имени, звании, фото и другая информация. Такое удостоверение личности трудно подделать, а штрих-код остаётся читабельным даже если повреждён. Подтверждение личности с помощью такой карты или другого удостоверения с нанесённым штрих-кодом может быть использовано в любой сфере.

Документы и отчёты

Страховая Японская компания "Seimei Insurance Company" первой применила PDF417 для зашифровки информации личных дел клиентов. В любое время можно поднести документ с двухмерным штрих-кодом к сканеру и вывести информацию на экран компьютера с базой данных.

Инвентаризация

Любая компания может закодировать информацию о любом своём активе, распечатать этикетку со штрих-кодом на принтере этикеток и приклеить её на сам актив. Таким образом, операции проведения инвентаризации или отслеживание актива значительно упрощаются. Чаще всего для автоматизации проведения инвентаризации рациональнее использовать одномерные линейные штрих-коды. Считывание и проверка информации с наклеенных этикеток на активы происходит с помощью сканера штрих-кода или терминала сбора данных.

Совместное использование 1D и 2D штрих-кодов

Иногда одномерные и двухмерные штрих-коды полезно использовать совместно. Первые, например, для регистрационного номера, а второй для кодировки всех данных. Если одномерные и двухмерные штрих-коды совмещаются - располагаются рядом на одном изображении, то такие штрих-коды называются композитными.

Итак, какой же вид штрих-кода выбрать для печати на принтере этикеток ? В принципе тут всё просто: если информации мало и используется более простое средство декодирования (светодиодный или лазерный сканер) - тогда производите одномерные штрих-коды. Если же информации много и вы уверенны, что её смогут расшифровать - тогда, без сомнения, выбирайте двухмерный код, например QR-код, Datamatrix или PDF417.

Алексей Максимов

Мы все уже почти привыкли к стационарным или компактным ручным терминалам, с помощью которых продавцы магазинов самообслуживания ловко считывают нанесенные на товары полосчатые штрих-коды. Как правило, эта процедура ускоряет оформление покупки и облегчает компьютерный учет движения товаров.

Роль штрих-кода трудно переоценить. Ведь этикетка со штрихами содержит в себе базовую информацию - ссылку на позицию в компьютерной базе данных, хранящей всю информацию о продукте (наименование, производитель, цена и т. д.). Портативные терминалы для считывания этих кодов достаточно широко представлены на российском рынке (см., например, PC Week/ RE, № 10/98, с. 29), так что у торговых предприятий действительно есть выбор.

Образцы двухмерных штрих-кодов

Но технология не стоит на месте, на смену одномерным штрих-кодам и устройствам для их нанесения и считывания идут двухмерные штрих-коды и соответствующее оборудование. На выставке CeBIT’98 мое внимание привлек новый компактный универсальный сканер QHT-1000 японской корпорации Denso, входящей в концерн Toyota Tsusho. Это устройство позволяет считывать и декодировать как одномерный штрих-код (UPC, EAN, ITF, NW7, Code 39 и Code 128), так и двухмерный код спецификации Quick Response Code (QR Code), разработанной фирмой Denso. Но прежде чем рассказать о возможностях этого сканера, попробую кратко объяснить, что такое двухмерный штрих-код.

Чуть-чуть истории

История двухмерных штрих-кодов развивалась по двум направлениям. Первое - создание матричных кодов - родилось в начале 80-х с появления двух разработок: Vericode американской фирмы Veritec и CP Code японской компании ID Tech. В конце 80-х представили свои матричные коды Data Matrix и Maxi Code компании International Data Matrix и United Parcel Services (UPS) соответственно. В 1990 г. канадская фирма Array Tech Systems предложила оригинальный вариант матричного кода Array Tag, в котором данные представлялись фигурами гексагональной и октагональной формы. Чуть позже - в 1991 г. - появился матричный код Code One американской фирмы Laserlight Systems. Свой QR Code компания Denso предложила в 1994 г., но следом за ней - в 1995 г. - появилась разработка Aztech Code американской фирмы Wellch Allyn.

Второе направление - создание квазидвухмерных составных штрих-кодов - началось в 1985 г. с появления Code 49 американской компании Intermec, в котором можно расположить до 8 рядов штрихов на том же пространстве, что занимает линейный код. В конце 80-х вышло еще несколько разработок: Codablock немецкой фирмы Identicode System, Code 16K компании Laserlight Systems и PDF417 (PDF, Portable Data File) фирмы Symbol Technologies (США). И, наконец, в 1996 г. американская компания Zebra представила претендующий на универсальность составной код Ultracode.

Из всех этих кодов особого внимания заслуживает PDF417. Он используется в армии США и других американских государственных службах. Например, его наносят на личные карточки персонала для идентификации личности. Насколько мне известно, несколько лет назад российское Министерство обороны занялось тестированием этого кода на предмет возможности его применения для идентификации личности и в военной логистике. К сожалению, данными о результатах этого проекта я не располагаю.

Другой важной особенностью кода PDF417 является впервые встроенный в него метод коррекции ошибок Рида - Соломона. Этот метод изначально разрабатывался математиками Ридом и Соломоном из компании Hughes Aerospace для космических зондов типа “Вояджер” и предназначался для повышения устойчивости приема и распознавания слабого и зашумленного радиосигнала. В случае двухмерного штрих-кода метод обеспечивает чтение и декодирование изображения, даже если его значительная часть испорчена (например, оторвана или зачеркнута)

Особенности двухмерных штрих-кодов

В случае обычного (одномерного) штрих-кода записанная с помощью сочетания штрихов и пробелов разной ширины информация считывается линейно, в направлении, ортогональном штрихам (длина штриха при этом информационной нагрузки не несет). Отсюда следует ограничение на объем информации - обычно он не превышает нескольких десятков символов. Главное отличие двухмерного кода заключается в том, что в нем для хранения информации используются оба ортогональных направления на плоскости - вертикальное и горизонтальное. В результате по объему хранимой информации емкость двухмерного кода может в сотни раз превышать емкость одномерного. Если при работе с одномерным кодом необходима компьютерная база данных, то во многих случаях применение двухмерного кода позволяет отказаться от такой базы, поскольку емкость кода достаточна для хранения полной информации об объекте. В этом заключается качественное отличие двух технологий.

Сканер Denso QHT-1000

Замечу, что двухмерные коды оказываются незаменимыми, например, в автономных системах идентификации или при необходимости хранения сложных иероглифов таких языков, как японский или китайский. Практически все современные технологии двухмерных кодов, в отличие от одномерных, содержат средства коррекции ошибок и, следовательно, гарантируют большую надежность защиты данных.

Однако нельзя забывать о стоимости. Устройства для создания, нанесения, сканирования и декодирования двухмерного штрих-кода гораздо сложнее и, следовательно, дороже, чем широко распространенное оборудование для линейных кодов. Фактически по поддерживаемым объемам данных и функциональным возможностям технология двухмерного кодирования занимает промежуточное место между технологиями одномерных штрих-кодов и удаленной идентификации.

Как мы уже говорили, двухмерные коды делятся на составные и матричные. Составной код представляет собой последовательность линейных кодов, разместить которую на той же площади, что и одномерный код, удается путем уменьшения длины штрихов. Заложенная в этом коде простота форм (прямоугольники штрихов и пробелов) позволяет считывать его с помощью относительно несложных лазерных сканеров или линейных ридеров. Матричный код представляет собой частично заполненную черным красителем сетку из (в большинстве случаев) квадратных модулей - ячеек данных. Такой код считывается уже не линейным, а специальным площадным ридером.

QR Code - ставка на скорость

При разработке двухмерного матричного штрих-кода фирмы Denso особое внимание было уделено скорости считывания/декодирования. Представители компании утверждают, что им удалось достичь на порядок более высокого быстродействия - 30 этикеток в секунду (каждая емкостью 100 символов) против максимум 3 этикеток в секунду (такой же емкости) в кодировке Data Matrix или PDF417. Секрет заключается в применении комбинированного метода: считывание происходит сразу по всем направлениям, а ускорить процедуру декодирования помогают специальные детекторы положения (вложенные квадраты, расположенные в трех углах этикетки). Благодаря этим значкам сканер легко и быстро разбирается как в размере кода, так и в ориентации этикетки на плоскости.

Спецификация QR Code находится в состоянии развития, но судить об основных характеристиках кода можно, например, по варианту QR Code Model 2. Этот вариант допускает следующую максимальную емкость кода (в зависимости от типа данных): 7089 цифр, 4296 буквенно-цифровых символов, 2953 двоичных символов (8-битных) или 1817 символов японского языка в кодировке Kanji-Kana. Допускается кодирование смеси данных разных типов. Данные в QR Code представляются совокупностью черных и белых точек, каждая из которых трактуется как единица данных, или модуль. Размер кода варьируется от 21х21 до 177х177 модулей (шаг увеличения кратен 4). Нетрудно оценить, какая площадь требуется для этикетки той или иной емкости. Например, если применяется код 105х105 модулей, а размер каждого модуля равен 0,25 кв. мм, то площадь области кода составит 105х0,25 кв. мм = 26,25 кв. мм. Сюда надо добавить необходимые поля (шириной не менее четырех модулей). В итоге получаем, что искомая площадь этикетки составит (105+8)х0,25 кв. мм = 28,25 кв. мм.

Применяемый в QR Code метод коррекции ошибок Рида - Соломона предполагает добавление в записываемые данные специального кода с логикой кодирования. В зависимости от требуемого уровня надежности используются четыре уровня коррекции (естественно, за более высокую надежность приходится платить увеличением объема суммарного кода). Эти уровни, обозначаемые L, M, Q и H, гарантируют восстановление данных, если площадь поврежденной поверхности этикетки не превышает 7, 15, 25 и 30% соответственно.

Здесь приведены далеко не все особенности QR Code, но в данной статье мы не ставим целью дать его исчерпывающее описание, заинтересовавшиеся этой темой могут найти более подробную информацию в специальной литературе или на Web-узле компании Denso (www.denso.co.jp).

Универсальный сканер QHT-1000

Создать код и не создать аппаратное обеспечение для работы с ним было бы равнозначно гибели интересной идеи. Поэтому компания Denso предлагает различные средства нанесения и считывания QR Code. Если для печати можно применять широкий круг этикеточных принтеров, то сканеры требуются специализированные, использующие алгоритмы быстрого чтения и декодирования именно этого кода. До недавних пор Denso производила ручной сканер QS-10H, точечный сканер QS-10P и камеру-декодер QD-10. Новинка в этом ряду - ручной сканер QHT-1000, распознающий как QR Code, так и основные линейные коды.

Это компактное устройство массой 320 г оснащено 2 или 4 Мб памяти, подсвечиваемым ЖК-экраном с разрешением 128х64 пиксела, инфракрасным IrDA-совместимым и последовательным интерфейсами, обеспечивающими беспроводной и проводной обмен данными с ПК. В QHT-1000 применяется 16-разрядный КМОП-микропроцессор и 32-разрядный RISC-процессор, а также CCD-сканер с разрешением 0,25 мм. Размер области сканирования составляет 38х28 мм.

Разработать приложения для QHT-1000 можно с помощью фирменного инструментария BHT-Basic 3.0. Для этого устройства создана утилита инфракрасного обмена Ir-Transfer Utility, выполняемая на хост-компьютере, а также ПО Easy Pack Q, предназначенное для сбора данных, представленных в виде QR Code и линейных штрих-кодов.

Заключение

Технологии двухмерных кодов уже несколько лет применяют большие интернациональные компании и правительственные учреждения многих стран, используя их главные преимущества, - высокую емкость, автономность, компактность, защищенность и открытость стандартов. Все возможные области применения, пожалуй, и не перечислишь. В первую очередь это логистика, промышленное производство, техническое обслуживание, медицина и различные системы безопасности, в которых необходимо идентифицировать личность или контролировать права доступа. Технология QR Code, например, внедрена на автозаводах концерна Toyota, материнской компании фирмы Denso.

С автором статьи можно связаться по адресу: [email protected].