Штриховое кодирование

Размещено на http://www.allbest.ru/

Штриховое кодирование



Содержание

Введение

1. История изобретения

2. Понятие о штриховом кодировании информации

3. Основные термины штрихового кодирования

4. Технология штрихового кодирования информации

5. Печать и маркировка товара штриховым кодом

6. Чтение штрихового кода

7. Аппаратура и методы нанесения штриховых кодов

8. Разновидности штриховых кодов

9. Способы кодирования информации

10. Стандартизация технологии штрихового кодирования

11. Преимущества технологии штрихового кодирования

Заключение



Введение

Одной из важнейших составляющих информационных технологий является сбор первичной информации об объектах, явлениях, свойствах и т. д. При этом, чем более оперативно и точней аналитическая информация, выдаваемая компьютером для принятия управленческих решений, тем она более достоверна и эффективна.

Современные компьютеры обрабатывают данные со скоростью, составляющей миллионы операций в секунду, и способны накапливать и хранить огромные массивы данных.

Вместе с тем ручной ввод первичной информации через клавиатуру вопиюще несоизмерим по скорости и точности с возможностями компьютера. Причина состоит в том, что человек - оператор вводит, как правило, 3-5 знаков в секунду и допускает ошибку примерно на каждые 300 введенных знаков.

Медленный и не точный ввод данных с клавиатуры в значительной степени снижает эффективность применения компьютеров и во многих случаях не позволяет иметь оперативные данные, необходимые для принятия решений.

Одним из наиболее широко применяемых способов быстрого и точного ввода данных в компьютерные системы является применение технологии штрихового кодирования, являющейся разновидностью технологии автоматической идентификации данных.



1. История изобретения

В 1948 Бернард Сильвер, аспирант Института Технологии Университета Дрекселя в Филадельфии, услышал, как президент местной продовольственной сети просил одного из деканов разработать систему, автоматически считывающую информацию о продукте при его контроле.

Сильвер рассказал об этом друзьям - Норману Джозефу Вудланду и Джордину Джохэнсону. Втроём они начали исследовать различные системы маркировки.

Их первая работающая система использовала ультрафиолетовые чернила, но они были довольно дороги, а кроме того со временем исчезали.

Убежденный в том, что система реализуема, Вудланд покинул Филадельфию и перебрался во Флориду в апартаменты своего отца для продолжения работы.

Его следующее вдохновение неожиданно дала Азбука Морзе - он сформировал свой первый штриховой код из песка на берегу. Как он сам сказал: "Я только расширил точки и тире вниз и сделал из них узкие и широкие линии". Чтобы прочитать штрихи, он приспособил технологию саундтрек (звуковой дорожки), а именно оптический саундтрек, используемую для записи звука в кинофильмах. 20 октября 1949 Вудланд и Сильвер подали заявку на изобретение. В результате ими был получен патент США №2612994, изданный 7 октября 1952.

В 1951 Вудланд и Сильвер попытались заинтересовать компанию IBM в развитии их системы. Компания, признав реализуемость и привлекательность идеи, однако отказалась от её реализации. IBM посчитала, что обработка получающейся информации потребует сложного оборудования, и что его разработку она сможет провести при наличии свободного времени в будущем. В 1952 Вудланд и Сильвер продали патент компании Филко (Philco - в дальнейшем известна как Helios Electric Company). В том же самом году Филко перепродала патент компании RCA.

Несколько позже свои усилия в создание штрихкода вложил Дэвид Коллинз - выпускник одного Массачусетского Технического Института США - тем самым войдя в историю зарождения технологии.

В 60-х годах прошлого века Коллинз заинтересовался маркировкой, работал в железнодорожной компании Сильвания Компани (Sylvania Company), которая тогда искала применение компьютеру, созданного своими инженерами. Тогда Коллинз и предложил создать некую систему автоматического учета вагонов. Стоит отметить, что учет вагонов, особенно на разветвленных железных дорогах США, где они постоянно терялись, был достаточно серьезной проблемой, так как его, такого учета, попросту не существовало.

Идея Коллинза состояла в том, что на стены вагонов наносили специальную маркировку, которая считывалась электронными устройствами на железнодорожных станциях. После этого, данные отсылались в базу данных центрального компьютера, где они обрабатывались и хранились.

Таким образом, компания могла в любой момент отследить местоположение своих вагонов с ценным грузом. Маркировка Коллинза состояла из полосок разных цветов, нанесенных специальной отражающей краской. Такие полоски складывались в некие комбинации, которые соответствовали цифрам от 0 до 9.

Коллинз положил в основу своего считывающего устройства штрихкода ламповый аппарат Вудланда и Сильвера, модифицировав его, используя для считывания тогда еще новую технологию - лазер. Лазер позволял считывать штрихкод с большей скоростью и точностью, чем ламповый аппарат Вудланда, считывая даже повреждённый штрихкод.

Убедившись в исключительной работоспособности своего аппарата, Коллинз обратился к руководству Сильвания Компании с просьбой финансировать дальнейшие исследования в области штрихового кодирования и разработки аналогичной системы для продовольственных продуктов. Он получил отказ. Но, не отчаиваясь, Коллинз основал свою собственную компанию - Компьютер Айдентикс (Computer Identics), в которой он продолжал свои работы в сфере штрихкодирования.

Практическое применение идея штрихового кодирования получила с появлением и широким распространением вычислительной техники. В Великобритании первой отраслью, широко применившей штриховое кодирование, стала пищевая промышленность. Здесь была опробована система штриховых кодов "point of sale". Вслед за пищевиками к использованию штриховых кодов активно подключились книгоиздатели, розничная и оптовая торговля, упаковочное и тарное производство.

Это дало заметный положительный эффект. Например, в торговле резко повысилась производительность труда кассиров, снизились расходы на расфасовку и подготовку товаров к продаже, уменьшились затраты на бухгалтерию. По оценкам специалистов, в результате применения этого новшества прибыль предприятий розничной торговли повысилась в пределах 50-200%, а общая экономия одного супермаркета оценивалась в 1% от общей суммы его товарооборота.

Сейчас штриховой код наноситься на 98-99% выпускаемой продукции. В целом это заметно сказалось на развитии производства. Резко повысился уровень информированности руководителей и специалистов, задействованных в цепочке производитель - потребитель, уменьшились товарные запасы сырья и полуфабрикатов (их наличие колеблется в зависимости от спроса), заметно снизилась трудоемкость учетных операций с одновременным уменьшением численности персонала. Но самое главное - производитель постоянно держит руку на пульсе спроса на свои товары.

2. Понятие о штриховом кодировании информации

Штриховой код или штрих-код - это машиночитаемый символ, содержащий закодированную информацию о характеристиках произведенной продукции и позволяющий осуществлять ее автоматизированную идентификацию. Штриховой код представляет собой последовательность расположенных по правилам определенной символики темных (штрихов) и светлых (пробелов) прямоугольных элементов различной ширины, которая обеспечивает представление символов данных в машиночитаемом виде Данными могут быть как буквы и цифры, так и специальные графические и управляющие символы, используемые в программных и технических средствах обработки и передачи информации.

Штриховой код является одним из средств систем автоматической идентификации товара, к которой также относятся средства цифровой, магнитной, радиочастотной, звуковой и визуальной идентификации (магнитная карточка, радиочастотная бирка и т. д.).

Его главное преимущество перед другими средствами автоматической идентификации заключается в возможности оперативно передавать информацию о товаре по системе электронной связи, т. е., штриховой код является эффективным средством телекоммуникации.

Рис. 1. - Пример штрих-кода:

Назначение штрихового кода:

- оперативная идентификация товара и производителя;

- проведение торговых сделок «без бумаг»: штриховой код сокращает издержки на делопроизводство с 15% до 0,5-0,3% от стоимости товара;

- автоматизированный учет и контроль товарных запасов;

- информационное обеспечение маркетинговых исследований;

- оперативное управление процессом товародвижения: отгрузкой, транспортировкой и складированием товаров (производительность труда по обеспечению товародвижения повышается на 30%, в некоторых случаях - на 80%).

3. Основные термины штрихового кодирования

Штрих (полоса) - темная зона изображения на однотонном светлом фоне, ограниченная прямыми параллельными линиями или концентрическими окружностями. Элементы штрихового кода наносятся на поверхность носителя, имеющего определенные светотехнические характеристики. При этом штрихи, наносимые с помощью красителей или каких-то других средств, хорошо поглощают свет на определенных длинах волн, а фоновая поверхность хорошо его отражает, что и используется при оптическом считывании.

Пробел - пространство между штрихами. В большинстве кодов в ширине пробела заключена определенная информация, лишь в некоторых кодах пробел - вспомогательная часть изображения и выполняет функцию элемента-разделителя.

Высота и ширина штриха (пробела) - размеры изображения, выраженные в единицах измерения (миллиметрах, долях дюйма) или в безразмерных единицах (модулях).

Модуль - основной размер, которому кратны все величины, определяющие параметры элементов изображения штрихового кода.

Знак - совокупность штрихов и пробелов, несущих закодированную информацию о символе отображаемого алфавита.

Код двуцветный - код, изображение которого содержит информацию на определенных длинах волн в виде темных и светлых штрихов.

Код контролируемый - код, в изображение знаков и кодовых слов которого заложена избыточная информация, обеспечивающая обнаружение ошибки считывания. Правильность прочитанного знака определяется читающим устройством по четности или нечетности суммы штрихов или пробелов, длине знака в модулях, соотношению узких и широких штрихов или пробелов в знаке, относительному расстоянию между элементами изображения знака и общей длины знака.

4. Технология штрихового кодирования информации

Под технологией штрихового кодирования информации понимают совокупность средств и методов автоматизированного сбора, учета, хранения, обработки, передачи и использования информации, закодированной с помощью штриховых кодов. С его помощью можно быстро и точно собирать и передавать информацию в учетную систему. К тому же он надежен и не столь дорог по сравнению с другими методами сбора статистических данных.

Источником информации при этом является штриховой код, представляющий собой чередование штрихов и промежутков разной ширины. Такими штрихами закодирована либо цифровая, либо буквенная информация. Для расшифровки штриховых кодов пользуются специальным приспособлением - сканером. Луч от светового карандаша или от подвижного лазерного устройства, направляется на штрихи и отражаясь от линий, передается в устройство для считывания. Отраженный луч преобразуется в электрические сигналы разной силы (в зависимости от ширины штрихов и промежутков), которые затем и расшифровываются в виде цифр и букв.

Для создания штрихового кода необходимо специальное программное обеспечение, которое поставляется вместе с принтерами этикеток.

Технология штрихового кодирования в общем виде включает следующие операции:

- идентификацию объекта путем присвоения ему цифрового, буквенного или буквенно-цифрового кода;- представление кода в виде штрихов с использованием определенной символики;

- нанесение штрихового кода на физические носители (товар, тару, упаковку, этикетки, документы);

- считывание штриховых кодов;

- декодирование штриховых кодов в машинные представления буквенных, цифровых или буквенно-цифровых данных и передача их в компьютер.

Технологии штрихового кодирования весьма эффективно применяются в розничной торговле. Наличие штриховых кодов на товарах позволяет полностью автоматизировать процесс управления движением товаров от момента их поступления в магазин до продажи покупателю. Любые операции с каждой единицей товара оперативно учитываются в центральном компьютере магазина, обеспечивая возможность автоматически контролировать динамику продажи товаров, изменение товарных запасов. На основе этого производится дополнительный заказ товаров и эффективное управление ценообразованием, автоматизация бухгалтерской деятельности, создаются комфортные условия для проведения аналитической работы в ассортиментных подразделениях, а следовательно, существенно улучшается вся финансово-коммерческая деятельность торгового предприятия.

5. Печать и маркировка товара штриховым кодом

Штриховой код можно напечатать различными способами:

- На предприятиях с большим объемом производства выгоднее печатать штрих-код типографским способом вместе с ярлыком или упаковкой товара;

- Для печати этикеток в количестве от десяти до десяти тысяч (для единичного и серийного производства) оправдано использование принтеров этикеток. Также эти принтеры применяются, если штрих-код должен быть уникальным или приходится часто менять информацию на этикетке.



6. Чтение штрихового кода

Для чтения штрихового кода используются различные устройства, в том числе сканеры штрих-кода и терминалы сбора данных. Чтение штрихового кода возможно с любой поверхности, затем полученная информация может быть перенесена в компьютер для последующего анализа. Применение терминалов сбора данных позволяет использовать процессор и внутреннюю память устройства, в случае необходимости, проведения промежуточной обработки полученных данных.

7. Аппаратура и методы нанесения штриховых кодов

При нанесении штрихового кода необходимо выполнить следующие правила:

- добиться максимума контрастности между штрихом и пробелом;

- строго соблюсти стандартное соотношение ширины штрихов и пробелов между ними;

- добиться максимально четкой границы между штрихом и пробелом.

При необходимости нанести один и тот же символ на большое количество объектов лучше всего применить один из традиционных полиграфических процессов. На компьютере может быть изготовлен промежуточный образ символа - пленочный оригинал-макет, который «штриховики» обычно называют мастер-фильмом. Для этой цели применяются специальные программные средства или дополнения к известным издательским пакетам, а из оборудования потребуется фотонаборный автомат. С мастер-фильма изображение переносится на печатную форму, которая затем используется для печати тиража.

Необходимо отметить, что при любом полиграфическом процессе геометрические размеры напечатанного образа несколько отличаются от оригинальных.

Это связано с процессами растаскивания и впитывания краски в поверхность материала, на котором производится печать.

Конкретные размеры искажений зависят от многих факторов и индивидуальны для каждого типа полиграфического процесса, применяемого оборудования и т. д.

Для печати штриховых кодов эти искажения особенно опасны, так как при превышении допуска на геометрические характеристики кода (а допуск здесь, понятно, невелик) код становится нечитаемым со всеми вытекающими отсюда проблемами. Для компенсации систематической ошибки применяется метод BWR (bar width reduction) - редукции ширин штрихов штрихового кода, внесение поправок по которому предусмотрено в используемых программах.

Вторая, также часто возникающая ситуация имеет место тогда, когда содержимое кода заранее неизвестно и определяется текущей информацией (например, номер партии товара, вес, идентификатор получателя и т. д.). В таких случаях применяется одна из технологий изготовления носителя с нанесенным штриховым кодом "на месте".

Обычно она состоит в подключении лазерного, струйного или сублимационного (трансфертного) принтера к компьютеру, установленному на рабочем месте и связанному с компьютерной системой управления. В этом случае можно вывести на печать сформированный в системе документ в виде соответствующего ему штрихового кода. Сам процесс полностью находится под контролем пользователя. Само по себе это выгодно, но связано с рядом проблем. Качество печати зависит только от мер, принимаемых самим пользователем, поэтому он должен заботиться о постоянном соблюдении технических требований к качеству нанесения штрихового кода. Желательно использовать для этой цели специальную верификационную аппаратуру.

Если носителем является обычная бумага, больших проблем не возникает. Однако штриховые коды часто печатают на липких этикетках, когда нагрев носителя, который происходит во время печати в лазерных принтерах, недопустим (клей будет расплавляться и вытекать из-под этикетки, что приведет к выходу принтера из строя). Существуют, правда, этикетки на высокотемпературных клеях, но они стоят гораздо дороже обычных и не всегда применимы по экономическим соображениям. Струйные принтеры не подвержены этой беде, но их производительность заметно ниже и может не обеспечить технологической потребности в печати штриховых кодов при большой нагрузке. Кроме того, из-за фиксированного размера чернильной капли штриховой код может наноситься только с модулем, кратным этому размеру.

Поэтому для оперативной печати большого числа липких этикеток (от тысяч до десятков тысяч штук в день) используются специальные принтеры с печатью, основанной на принципе термопереноса.

Они используют термоголовку, состоящую из множества тонких волосков, расположенных в линию перпендикулярно направлению печати. Каждый волосок управляется независимо от остальных и при подаче на него определенного напряжения моментально нагревается до температуры 120-200°С, обеспечивая "взрывной" перенос краски и связующего вещества с расположенного под ним участка красящей ленты на носитель. Вертикальная линия на отпечатке формируется благодаря протаскиванию бумажной ленты с расположенными на ней этикетками. Эта технология позволяет получить качественную печать при использовании специальных носителей, как на бумажной, так и на различных синтетических основах. Существует также технология печати на термочувствительной бумаге, при которой не требуется красящая лента, но следует иметь в виду, что такая бумага со временем сереет, и штриховой код перестает с нее считываться. Такие этикетки применяют в случаях, когда срок их использования не превышает 2-4 месяцев, они не подвергаются воздействию погодных условий, повышенной температуры, прямых солнечных лучей.



8. Разновидности штриховых кодов

В Глоссарии Международной ассоциации производителей оборудования штрихового кодирования (AIM) понятие СИМВОЛИКА ШТРИХОВОГО КОДА имеет следующее определение: "...любая из стандартных систем представления данных в виде темных штрихов и светлых пробелов между ними, каждая из которых имеет свои собственные правила построения символов из принятого набора". Символика определяет набор входящих в нее символов, коды начала и конца, длину штрихового кода и т. д.

Информация в символе штрихового кода определяется шириной штрихов и пробелов (точнее говоря, их соотношением). Высота не содержит информационного смысла и выбирается из соображений легкости считывания - она должна обеспечить пересечение лучом сканера всех штрихов кода. Линейные поперечные размеры штрихов и пробелов кратны целому количеству линейных элементов, называемых "модулями".

Для конкретного штрихового кода (символа) значение модуля постоянно, хотя в одной и той же символике могут применяться различные по размеру модули. Например, в символике EAN-13 модуль может варьироваться от 0,264 до 0,66 мм.

Штриховые коды можно условно разделить на два типа: товарные коды и технологические.

Товарные коды были созданы специально для однозначной идентификации производимых товаров, учета их при транспортировке и управления складскими и торговыми процессами. К ним относятся код UPC применяемый в США и Канаде, и код EAN-13, созданный в Европе на основе кода UPC и используемый в 87 странах на всех континентах.

Этот цифровой код широко распространен в пищевой промышленности. В основном он используется в розничной и оптовой торговле и является комплексным кодом с точки зрения печатания и считывания. Наряду с ним используется код групповой упаковки товаров ITF-14.

CODE 39 - самый распространенный промышленный код, который может содержать не только цифровую информацию, но и алфавитную. Во многих странах мира он стал промышленным стандартом. Используя этот код можно закодировать 42 характеристики. INTERLEAVED 2 of 5 Этот код ограничивается только цифровой информацией. Он является идеальным для кодирования большого объема информации на малых площадях, поскольку, применяя линии для кодирования одной цифры, кодирует следующую цифру в промежутках.

Таким образом, площадь, необходимая для размещения кода, сокращается на половину.

ODEBAR - данный код отличается высокой надежностью и широко применяется в медицинской промышленности, особенно при переливании крови. Это тоже цифровой код, но он имеет и несколько алфавитных вариантов.

В распоряжении пользователей имеется и ряд других символик, например код 128, код 93, код 460, код 469, код 978, ISBN. ISSN и т. д.

Штриховые коды применяются в разных сферах деловой жизни, особенно широко в торговле, промышленности, складском учете, библиотечном деле, издательско-книготорговой деятельности и т. д.

9. Способы кодирования информации

Линейный: штрихкоды, читаемые в одном направлении (по горизонтали). В подобном коде символ представлен последовательностью знаков, выстроенных в одну линию.

Линейные символики позволяют кодировать небольшой объём информации (до 20-30 символов, обычно цифр).



Рис. 2:

Двухмерный: символика, разработанная для кодирования большого объёма информации. Расшифровка такого кода проводится в двух измерениях (по горизонтали и по вертикали). В настоящее время наиболее распространён вид двухмерного штрихкода Aztec.

В каждом символе можно выделить область мишени и область данных. Мишень представляет собой набор концентрических квадратов и служит для определения геометрического центра символа в процессе его декодирования. Символ состоит из двух и более смежных по вертикали строк-знаков символа штрихового кода. В двумерных кодах можно закодировать существенно больший объем информации.

Рис. 3:

10. Стандартизация технологии штрихового кодирования

Внедрение технологии штрихового кодирования базируется на государственных стандартах, гармонизированных с международными стандартами, регламентирующих:

- правила построения, термины и определения и требования к символикам штриховых кодов;

- требования к качеству нанесения штриховых кодов (на товары, груз, упаковку, этикетки, ярлыки, а также на документы) и методы контроля качества штриховых кодов;

- требования к размещению штриховых кодов на товарах, таре, упаковке, этикетке, ярлыках и в документах;

- требования к техническим средствам, используемым в технологии штрихового кодирования, и методы их испытаний;

- требования по применению штриховых кодов в различных областях деятельности.

Важно отметить, что требования по применению штриховых кодов в различных областях деятельности могут быть регламентированы на уровне государственных или отраслевых стандартов, стандартов ассоциаций и предприятий. Поскольку наиболее массовое применение штриховые коды находят в процессе автоматизированного учета продукции (товаров) при ее изготовлении, хранении, транспортировке и реализации, то в первую очередь необходимо обеспечить нормативную базу по нанесению штриховых кодов на продукцию предприятиями-изготовителями.

11. Преимущества технологии штрихового кодирования

Улучшение точности ввода данных - одна из основных мотиваций для внедрения системы штрихового кодирования. Зачастую, сбор данных, являясь основой всех действий, позволят компании создавать точные отчеты и делать реалистичные прогнозы о будущих действиях и потребностях. Поскольку ввод данных играет такую критическую роль в действиях компании, очень важно определить диапазон погрешностей ошибок при вводе данных, в котором полученные значения будут удовлетворять заданным условиям. Компании, в которых внедрена система штрих кодирования, позволяющая оператору считывать штрих-код сканером, вместо того, чтобы вводить числа с клавиатуры, обычно получают 99% точность при вводе данных. Для компаний, в которых небольшие ошибки при сборе данных не играют большой роли, разница между 85% и 99% может показаться не столь критичной. Но для организаций, у которых небольшая ошибка при вводе данных может привести к катастрофическим последствиям, например, больницы, лаборатории и производственные компании, цель заключается в достижении 100% точности ввода данных.

Штриховое кодирование - лучший инструмент для всех этих организаций, дающий уверенность в соответствии вводимых и исходных данных и, таким образом, существенно снижающий влияние человеческих ошибок на процесс сбора данных.

Достоинства технологии штрихового кодирования можно оценить с точки зрения надежности, простоты применения и экономичности. Штриховые коды характеризуются высокой надежностью. К ним применимы те методы защиты от ошибок, которые широко используются в связи и компьютерном деле. Простота применения штрихового кода определяется его природой: его наличие или отсутствие сразу видно (в отличие от магнитных или радиочастотных методов, которые применяются, прежде всего, там, где содержание и даже присутствие кода желательно скрыть), он легко наносится на упаковку изделия или на бумажный ярлык, хорошо считывается устройствами, соединенными с компьютером. При этом такие устройства не являются чем-то сверхъестественным в проектировании и производстве, будучи разновидностью обычных сканеров.

По экономичности технология штрихового кодирования не имеет себе равных, даже в производстве дешевых товаров массового спроса изготовление штриховых кодов не оказывает заметного влияния на себестоимость товара для производителя, а благодаря совершенствованию процессов хранения, транспортировки и продажи товаров достигается значительный экономический эффект на всех этапах продвижения товара к потребителю. Наличие штриховых кодов на товарах позволяет реализовать технологию управления товарными потоками на складе предприятия и оптовой базе, дающую возможность в любой момент времени знать, какой товар имеется в наличии и где он находится. Достигается это благодаря идентификации товаров, мест хранения, групповой тары, рабочих мест операторов. Любое перемещение предметов на складе сопровождается считыванием штриховых кодов и регистрацией происходящих изменений. Это позволяет автоматизировать различные функции управления и обеспечивать управление в реальном масштабе времени.

Повышается эффективность всех операций, связанных с приемом, размещением, отбором и отгрузкой готовой продукции. В автоматическом режиме осуществляется подготовка комплектовочных и отгрузочных документов, форм материального учета и отчетности. Экономический эффект от внедрения технологий штрихового кодирования достигается благодаря ускорению оборачиваемости оборотных средств, обеспечению оперативного управления производственными запасами, снижению внутри складских издержек, уменьшению потерь товаров и т. д.



Заключение

В условиях конкурентной среды значительная часть информации должна быть оперативной, а также недоступной для ее использования специально нерегламентированными пользователями. Поэтому большинство информационных технологий основаны на хранении и передаче информации в закодированном виде. штрихкод компьютерный информация

Такие технологии объединяются в обширную группу технологий автоматической идентификации, связанных с распознаванием различных закодированных образов.

Применение машиночитаемых кодов обеспечивает повышение уровня автоматизации сбора, регистрации и обработки данных на местах возникновения информации без дополнительных трудовых и материальных затрат.

Размещено на Allbest.ru

...