Считыватель штрих-кода или сканер штрих-кода — это оптический сканер , который может считывать напечатанные штрих-коды , декодировать данные, содержащиеся в штрих-коде, на компьютере . 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.
Считыватели штрих-кодов можно дифференцировать по технологиям следующим образом:
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. Эта форма сигнала декодируется сканером аналогично тому, как декодируются точки и тире азбуки Морзе .
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. [1]
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 объектов 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. [1]
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. [1]
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, а поскольку в ряд выстроены 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 ручным 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. [2] [ нужен лучший источник ]
Сканеры двумерных 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 ПЗС-технологией, что и в устройствах считывания штрих-кодов ПЗС, 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. задания.
Всенаправленное сканирование использует «серию прямых или изогнутых линий сканирования разных направлений в форме звездообразования, кривой Лиссажу или другого многоугольного расположения, проецируемого на символ, и одна или несколько из них смогут пересекать все полосы символа. и пространства, независимо от ориентации. [3] Почти все из них используют лазер.В отличие от более простых однолинейных лазерных сканеров, они создают узор из лучей в различных ориентациях, что позволяет им считывать штрих-коды, представленные им 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.
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. [4]
Камеры мобильных телефонов открывают ряд возможностей для потребителей. Например:
Появляется ряд корпоративных приложений, использующих мобильные телефоны:
Считыватели штрих-кода можно отличить по конструкции корпуса следующим образом:
Основная статья: Библиотека штрих-кодов (или Barcode SDK)
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 минимальными затратами реализовать любую автоматическую обработку документов OMR , приложение для отслеживания посылок или даже приложение дополненной реальности.
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. Во многих случаях предоставляется выбор типов интерфейса USB ( HID , CDC ).
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 хост-устройством, например Code 39 .
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 периодической подзарядки батарей , что может сделать их непригодными для некоторых целей.
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 мила (0,003 дюйма или 0,075 мм ). Для точного считывания штрих-коды меньшего размера необходимо печатать с высоким разрешением.
СМИ, связанные со сканерами штрих-кодов, на Викискладе?