Сканер штрих кода - это устройство, которое обеспечивает сканирование штрих-кода, перевод его графических элементов в цифровую последовательность, декодирование данных, проверку качества считывания и передачу полученной информации в компьютер, кассовый терминал.
Лазерная, Linear Image, Area Image - все эти технологии сканирования штрих кодов обширно представлены на рынке и, несомненно, имеют как свои преимущества, так и недостатки, так как количество сфер применения безгранично разнообразно. И именно знание нюансов технологий и позволяет специалисту подобрать оптимальную в каждом случае модель сканера штрих-кода.
Классификация сканеров штрих кода по типу считывающего элемента
По устройству считывающего элемента сканеры делят на:
- Светодиодные (CCD)
- Лазерные
- Имиджевые
Светодиодные (CCD) сканеры
Светодионые сканеры появились одними из первых. Для подсветки штрих кода в них используются светодиоды, которые создают яркую полосу рассеянного света. Отраженный свет собирается стеклянным зеркалом и проецируется на ПЗС матрицу. Расстояние считывания по причине значительного рассеивания луча и невысокой разрешающей способности матрицы не превышает 15 см.
CCD-сканеры- самые простые сканеры, в которых используются светодиоды в качестве источника излучения. В контактных CCD-сканерах рабочим элементом служит линейка светодиодов излучателей-приемников - сканер просто подносится к штрих-коду и считывает код. С помощью встроенных светодиодов, подсвечивает штрих-код, отражённый от штрих-кода свет попадает на зеркало сканера и проецируется на матрицу из ПЗС-элементов.
Основные преимущества CCD сканеров штрих-кода:
- Современный CCD сканер считает даже штрих-код с минимальной толщиной линий в коде 0,1 мм (4 mil)
- Скорость сканирования сопоставима с лазерными аналогами
- Полное отсутствие подвижных элементов в сканере = высокая надёжность
- Невысокая стоимость - отлично вписывается в системы с невысокими требованиями к скорости сканирования штрих-кодов
Основные недостатки CCD сканеров штрих-кода:
- Сравнительно небольшая дальность сканирования (до 5-8 см)
- Жёстко ограниченная ширина сканирования (сканер не в состоянии считать штрих-код который физически шире его ПЗС-матрицы 8-10 см)
- Высокие требования к качеству штрих-кода (в частности, к его контрастности)
- Сложности, вплоть до невозможности сканировать штрих-код с криволинейной поверхности
Тем не менее, как было отмечено выше, не стоит изымать CCD сканер штрих-кода из рассмотрения: технология, за годы существования, достигла отточенности и совершенства, а стоимость предлагаемых на рынке моделей недостижимо низка для любой из конкурирующих технологий. Отличная возможность сэкономить, если предполагается решать задачу с небольшими объёмами сканирования штрих-кодов.
Лазерные сканеры штрих кода
Лазерные сканеры используют технологию лазерного сканирования, которая была изобретена в начале 70-х годов, и с тех пор практически не изменилась. Для подсветки штрих кода используется лазерный диод. Световой луч развертывается подобно лучу в лучевой трубке кинескопа качающимся или вращающимся зеркалом. Главное достоинство лазерной технологии - значительная свобода дистанции считывания штрихового кода. Некоторые модели сканеров позволяют считывать штрих код с расстояния до нескольких метров. Особенностью данной технологии является создание очень узкой полосы света, которая как-бы «вырезается» тонким лазерным лучом. В связи с этим возникают проблемы при считывании плохопропечатанных кодов - испорченный участок кода может попасться как раз на пути лазерного луча.
В самых распространённых ручных лазерных сканерах штрих-кода данное зеркало совершает колебательные движения под действием электромагнитного поля. В итоге, лазерный луч от диода попадает на зеркало и, соответственно, отражается от него под разными углами. В современных моделях скорость колебаний зеркала достигает 100 циклов с секунду - поэтому оператор видит сплошную яркую линию. На самом деле, это «пятно» от лазерного луча очень быстро «бегает» справа -налево вдоль штрих-кода.
Тот же принцип отражения лазерного луча под разными углами применяется и в сканерах штрих-кода более производительного настольного или встраиваемого классов. Но в них, для получения лазерных сканирующих линий, применяется уже не колеблющееся в электромагнитном поле зеркальце, а целая система зеркал, вращаемых отдельным двигателем. В результате сложной системы отражений, пользователь видит уже не один лазерный луч, а как бы пересекающуюся сетку из 20 и даже более лучей. Это нужно для того, чтобы оператор на кассовом узле не тратил время на ориентацию штрих-кода товара перед сканером - ведь какой-то луч из созданной сканером «сетки» обязательно пересечёт штрих-код.
Преимущества лазерных сканеров штрих-кода
- Узкий лазерный луч позволяет считывать даже штрих-коды, расположенные в плотный столбик.
- Как правило, лазерные сканеры штрих-кода имеют большую ширину сканирования и используются при сканировании широких штрих-кодов.
- Большая дальность сканирования (от 15-30 см в простых моделях., до 10 и более метров в специализированных моделях промышленного класса)
Основное недостатки лазерных сканеров штрих-кода
- Присутствие подвижных элементов в сканирующем модуле (помним про зеркало или даже систему зеркал с дорогих моделях)
- В той плоскости, где лазерный луч пересёкает штрих-код, его линии не должны быть повреждены
- Совершенно не годятся для нормальной работы с двумерными типами штрих-кодов
Тут следует сделать небольшое отступление - дело в том, что практически все производители лазерных сканеров штрих-кода пытались «продвинуть» на рынок модели, предназначенные для сканирования превдодвумерного штрих-кода PDF417.
Технически, данный код представляет собой просто большое количество линейных штрих-кодов, но очень небольшой высоты и размещённых в столбик. Таким образом, для считывания такого кода предполагалось медленно и равномерно проводить лазерным лучом по штрих-коду по вертикали, чтобы сканер мог последовательно отсканировать все эти «слои» кода. Недостатки налицо: очень невысокая скорость сканирования, как правило требуется несколько повторов считывания, а также крайне высокая чувствительность сканера в повреждениям кода. Поэтому широкого распространения лазерные сканеры штрих-кода с возможность чтения PDF417 так и не получили.
Имиджевые сканеры штрих кода
В отдельную группу можно выделить ручные фото-сканеры на базе технологии «Image». Они являются разновидностью светодиодных сканеров, и оснащены CCD-матрицей высокого разрешения подобно видеокамерам или цифровым фотоаппаратам. Image-сканеры «фотографируют» весь образ кода целиком и могут читать даже повреждённые или потёртые штрих-коды. Отличительной особенностью таких сканеров является то, что они могут сканировать кроме обычных линейных кодов и
Linear Image сканеры штрих-кода
Самая современная из технологий для считывания линейный штрих-кодов, в которой воплощены идеи обработки не непосредственно штрих-кода, а его цифрового изображения. Цифровой фотографии штрих-кода, по-сути.
Только в отличие от ещё более мощной AreaImage технологии (о ней ниже), Linear Image сканер штрих-кода делает не двумерный снимок всего штрих-кода, а лишь одномерный снимок той его полосы, которая подсвечена светодиодной подсветкой сканера. В этом они схожи с лазерными сканерами штрих-кодов. Но вот возможностей сканирования штрих-кодов плохого качества у Linear Image сканера больше: если в плоскости сканирования попались некачественные штрихи, он автоматически восстановит поврёждённое место из зоны чуть выше или ниже сканирования. Кроме этого, в сканеры штрих-кода данного класса установлено специальное программное обеспечение, позволяющее им как производить улучшения качества получаемого снимка, так и проводить реконструкцию некачественного снимка своими силами. И всё это за доли секунды: 200, 300 и даже 700 сканирований в секунду уже не предел для Linear Image сканеров штрих-кода (против 50-100 сканирований в лазерных сканерах штрих-кода).
Преимущества Linear Image сканеров штрих-кода:
- Высокая скорость сканирования - до 270 скан/сек, что быстрее светодиодного сканера в 1.5 раза и лазерного сканера в 6 раз.
- Улучшенное считывание некачественных штрих-кодов
- Улучшенная работа в условиях сложного освещения (от полной темноты до яркого света)
- Полностью отсутствуют подвижные механизмы в сканере - высокая надёжность
- Доступны все современные интерфейсы
- Считывание кода на расстоянии: в зависимости от модели - до 2-х метров - полное соответствие по расстоянию считывания стандартному лазерному сканеру.
Недоставки Linear Image сканеров штрих-кода:
- Не годятся для сканирования двумерных штрих-кодов (и проблема считывания кода PDF-417 та же, что описана в разделе «Лазерные сканера штрих-кода»)
- Трудны в работе, если штрих-коды небольшой высоты и расположены плотным «столбиком», так как полоса засветки толще, чем у лазерных сканеров.
Area Image сканеры штрих-кода
Самая современная и, одновременно, самая мощная их технологий считывания штрих-кодов.
Дело в том, что, покупая Area Image сканер штрих-кода, вы получаете абсолютно универсальное устройство, которое можно использовать как для считывания линейных штрих-кодов, так и для двумерных (или матричных) типов штрих-кодов, а так же распознавания OCR шрифтом или же использовать его просто как устройство захвата изображения.
Дело в том, что сканер штрих-кода такого типа, по-сути, использует технологию фотоаппарата. Только очень высокоскоростного: в режиме считывания сканер делает цифровой снимок штрих-кода целиком, автоматически распознаёт на полученном изображении штрих-код и расшифровывает его. И всё это быстрее, чем человек успеет моргнуть.
Преимущества Area Image сканеров штрих-кода:
- Неважен тип штрих-кода (линейный или двумерный)
- Неважно, под каким углом штрих-код поднёсен к сканеру - на итоговом «снимке» сканер всё равно его распознает.
- Современный Area Image сканер штрих-кода самостоятельно повышает резкость полученных изображений штрих-кодов. С помощью встроенной подсветки компенсирует недостатки или избыточность освещения в помещении. Устраняет всевозможные блики, поэтому пригоден для считывания штрих-кода с экрана мобильного телефона, КПК или дисплея ПК.
- Очень надёжны в эксплуатации, так как в сканирующем модуле отсутствуют подвижные механизмы.
Классификация сканеров штрих кода по типу исполнения
По типу исполнения сканеры делятся на следующие группы:
- Ручные
- Стационарныe
- Комбинированные
Ручные сканеры штрих кода
Само название «ручной» говорит о том, что для считывания штрих кода этим сканером его необходимо взять в руки и поднести к штриховому коду. Такие сканеры обычно используются там, где не требуется высокая производительность сканирования, или если сканируемый штрих код нанесен на крупногабаритные предметы (товары).
Стационарные сканеры штрих кода
Стационарные сканеры на рабочем месте устанавливаются либо вертикально на стойке (вертикальные проекционные сканеры), либо встраиваются в стол (встраиваемые сканеры). Для сканирования таким сканером штрих код необходимо поместить в область считывания. Стационарные сканеры имеют несколько плоскостей сканирования. Сканирующая область многоплоскостных сканеров представляет собой сетку из лучей пересекающихся под разным углом, которая считывает штрих код вне зависимости от его ориентации относительно сканера, что увеличивает скорость сканирования кода.
Стационарные сканеры чаще всего используются в супермаркетах или гипермаркетах, где существует большой поток покупателей и критичны такие показатели, как производительность сканера и скорость обслуживания.
Таким образом, кассиру уже не требуется специальным образом ориентировать штрих-код перед сканером. Зачем, ведь одна из сканирующих линий обязательно его пересечёт и в текущем положении. Кроме того, обе руки кассира остаются свободными - не нужно в одной руке держать ручной сканер штрих-кода. Поэтому одной рукой кассир может сканировать текущий товар, а другой в это время брать с транспортной ленты следующий.
Существуют также биоптические стационарные сканеры, которые представляют собой интеграцию горизонтального и вертикального сканеров. Преимущество данного устройства в том, что кассиру нет необходимости поворачивать штрих код товара «лицом» относительно сканера, считывание штрих кода может производиться с шести сторон. Таким образом, скорость работы кассира при использовании биоптического сканера существенно увеличивается.
Комбинированные сканеры штрих кода
По сути, комбинированный сканер - это ручной сканер, который устанавливается на подставке. Как правило, большую часть времени такой сканер используется, как стационарный (то есть к нему подносится штрих-код). Но если необходимо сканировать штрих код на габаритном товаре (предмете), сканер снимается с подставки и подносится к штрих коду. Комбинированные сканеры могут быть линейными и многоплоскостными.
Классификация сканеров по способу подключения
По способу подключения сканера к компьютеру, сканеры делят на:
- Проводные
- Беспроводные
Проводные сканеры подключаются к компьютеру через стандартные интерфейсы RS232, PS/2, USB, а также может использоваться собственный разъём и интерфейс производителя.
Беспроводные сканеры чаще используют стандарты беспроводной передачи данных Bluetooth или Wi-Fi или собственные стандарты производителей. Существуют и другие технологии беспроводной передачи данных, которые не получили широкого распространения.
Классификация сканера по типу считываемого штрих кода
По типу считываемого штрих кода сканеры делят на:
- Линейные
- Двумерные
Линейные сканеры штрих кода считывают только линейные коды. Двумерные сканеры поддерживают, как линейные, так и двумерные штриховые коды.
Интерфейс подключения сканеров штрих кода
При выборе сканера следует обратить внимание на интерфейс, по которому будет подключаться сканер к кассовому аппарату, ПК или POS-системе.
В России наибольшее распространение получили сканеры, поддерживающие последовательный интерфейс RS-232C (сканер подключается в последовательный порт), интерфейс эмуляции клавиатуры (сканер подключается в клавиатурный порт) и интерфейс USB (сканер подключается в порт USB).
Подключение сканера в последовательный порт (RS-сканеры)
Если сканер подключается в последовательный порт, то данные передаются от сканера в последовательный порт в виде последовательности ASCII символов.
Особенности RS-сканеров:
Требуется внешний источник питания (можно переделать кабель передачи данных, для того чтобы ручной сканер получал питание от кассового аппарата, ПК или POS-системы).
Можно подключить к кассовому аппарату, ПК или POS-системе. Нужно специальное ПО (драйвер сканера штрихкода) при подключении сканера к ПК или POS-системе. С точки зрения написания программного обеспечения для Windows использование сканера совместно с драйвером более предпочтительно, т.к. в этом случае данные, получаемые от сканера, не будут «смешаны» с данными от другого устройства.
Подключение сканера в клавиатурный порт (KB-сканеры)
Если сканер подключается в клавиатурный порт, то после считывания штрихкода данные передаются, эмулируя нажатие клавиш на клавиатуре.
Особенности KB-сканеров:
Не требуется внешний источник питания. Можно подключить только к ПК или POS-системе.Не нужно специальное ПО для подключения сканера к ПК или POS-системе. Сканер сложнее использовать с точки зрения написания программ, т.к. необходимо различать получение данных от клавиатуры и от сканера.
Подключение сканера в порт USB (USB-сканеры)
Если сканер подключается в порт USB, то данные от сканера передаются в порт USB в виде последовательности ASCII символов.
Особенности USB-сканера:
Не требуется внешний источник питания. Можно подключать только к ПК или POS-системе. Однако необходимо специальный драйвер для подключения сканера к ПК или POS-системе, т.к. данные в этом случае передаются с помощью эмуляции подключения по клавиатурному интерфейсу, или по RS-232. Допустимо подключение сканера к ПК в процессе работы.
