Принцип работы сканера штрихкодов

В современном мире широкое распространение получили сканеры штрих-кодов. Они используются как инструмент для учёта или для ввода информации. Каждый объект при этом, будь -то, товар или просто некоторое изделие, о котором нам нужно получить информацию, снабжается штрих кодом.

Штрих-код обычно хранит в себе некоторый уникальный номер или артикул, по которому всегда можно найти подробную информацию об объекте в информационной базе. Бывает, что и сам код уже содержит необходимую информацию без подключения к дополнительным данным.

Что такое штрих-код

Штрих-код – это закодированная информация, которая представлена в пригодном для считывания сканером виде.

Кодирование информации – это огромная тема, которой можно посвятить отдельную огромную статью. Поэтому, мы лишь кратко заглянем в эту область и запомним, что информация может быть представлена в любой форме, в том числе и зашифрованной. Данные могут быть сохранены в различной форме и в различной кодировке.

В случае шифрования, мы имеем собственно шифр и ключ к этому шифру. Считав шифр, мы распознаем его с помощью ключа.

Теперь взглянем на стандартный штрих-код.

Он состоит из чередования объектов- полоски или точки и белое пространство. Все эти фигуры обладают разными геометрическими характеристиками. Получается этакая матрица, которая может быть превращена в цифровой код при обработке. И тут даже вовсе не обязательно использовать многоступенчатое шифрование.

Штрих-коды тоже сегодня используются разные – есть одномерные и двухмерные.

Одномерный код – содержит обычно минимальный набор информации. Длину одномерного кода невозможно увеличивать бесконечно, а значит и количество информации ограничено. Одномерным этот код назван потому, что считывание информации происходит только в одном направлении, вдоль оси Х. 

Двухмерный код – может содержать до двух печатных листов информации. Код записан уже в двух координатах – Х и У. С появлением таких кодов изменилась и методика распознавания. Внедрили так называемую Image-технологию. 

Главное – это то, что код уже содержит информацию. И чем больше сам штрих-код, тем больше информации он может вместить.

Как происходит считывание штрихкода

Принцип работы штрих-сканера во всех случаях довольно прост. Начнем с того, что есть 1D сканеры и 2D сканеры.

Одномерные сканеры

В одномерном сканере (1D) есть излучатель. Он представлен или светодиодом, или лазерным лучом.

Этот луч попадает на поверхность с нанесенной схемой. Штрих-код – это и есть схема с информацией, нанесенной по определенному стандарту, понятному сканеру.

Фоторезистор фиксирует отраженный луч и заносит в оперативную память необходимую информацию. Луч по-разному отражается от белых и черных полосок. Формируется импульс. Сами полоски имеют различную ширину. Значит и импульс будет разным. Ширина полоски определяет закодированную цифру – от 0 до 9.

Дальше уже возможны различные варианты – или вам самостоятельно нужно провести по штрих-коду сканером единственным лучом, или же это группа лучей (один широкий луч), который схватывает код за одну наводку. Вариаций огромное множество.

Обычно даже самые простые сканеры снабжены специальной оптической системой. Она состоит из линзы и привода излучателя. Чем это удобно? Всё очень просто – не нужно городить огород из системы лучей, вы держите и сканер, и штрих-код в одном положении, а двигатель вращает излучатель. Можно вращать и не сам излучатель, а зеркальный элемент. Меняется угол отражения и луч бегает по коду. Получается, можно легко считать штрих-код единственным перемещающимся лучом. Не нужно задумываться ни о скорости проведения луча, ни о каких-либо параметрах считывания.

Лазерный излучатель отличается, в первую очередь, от светодиодного, дальностью считывания и точностью распознавания. Точность и дальность у лазерных сканеров больше, чем у светодиодных.

Кстати говоря, сканер определяется как обычная клавиатура, а при окончании считывания формируется управляющая команда Enter. Это позволяет вносить штрих-коды хоть в блокнот.

Двухмерные сканеры

Немного сложнее устроены 2D сканеры. Хотя и можно было бы использовать разнонаправленные лазерные лучи и считывать изображение в двух плоскостях аналогично обычному штрих-коду, но гораздо практичнее использовать обычную фотокамеру. В современных 2D сканерах используется технология image. Штрих-код фотографируется, а затем распознается на компьютере. Соответственно, это позволяет использовать 2D сканер и для работы в 1D пространстве.

Сканер обычно снабжен подсветкой, что заставляет ошибочно думать о считывании штрих-кода аналогичным 1D-сканеру методом.

Соответственно, полученное 2D сканером изображение можно распознать как процессором сканера (при его наличии), так и передать информацию в управляющий компьютер по любому доступному интерфейсу.

Сегодня считать штрих-код можно даже камерой смартфона с установленным специальным приложением. Получается, что на данный момент обычный сканер нужен только для упрощения работы оператора и большего удобства.

Устроить семинар – показать любой сайт для создания штрих-кода, закодировать там любое слово и считать это смартфоном.

Варианты сканеров и их конструкции

Вариаций считывающих сканеров существует огромное количество.

Сканеры снабжаются различными интерфейсами связи – проводными и беспроводными. Стандартов сегодня существует довольно много, поэтому не имеет смысла все их перечислять.

Сканеры делятся на стационарные и ручные (Стационарные как в супермаркетах, а ручные обычно можно увидеть в небольших магазина, когда продавец самостоятельно направляет сканер на товар). В одном случае мы подносим сам штрих-код к сканеру, а в другом – наоборот сканер в штрих-коду. Бывают и комбинированные сканеры – это ручной сканер, который установлен на неподвижной подставке, но в случае необходимости может быть извлечен и использован как подвижный сканер.

Стационарные сканеры обычно более совершенные, так как имеют несколько плоскостей сканирования, а значит быстрее и точнее считывают информацию из кода. Штрих-код не нужно долго ориентировать по отношению к сканеру для быстрого его считывания.