Типы сканеров штрих-кода

Сканеры штрих кода предназначены для быстрого и точного определения штрихкода товара, по которому можно определить остальные характеристики товара, исходя из информации в системе автоматизации. Существует несколько технологий считывания кода, основанные, впрочем, на едином базовом принципе - подсветка штрих-кода и сбор отраженного света для обработки процессором. Одна из подобных технологий, световое перо, уже давно практически не используется, другие застыли в своем развитии и совершенствуются только качественно, третьи, появившись недавно имеют хорошие перспективы благодаря использованию технических достижений сегодняшнего дня.

Прежде всего хотелось бы отметить, что неправильно судить о качестве работы сканера по его названию. Говорить о том, что "лазерный" сканер круче "светодиодного" только потому, что он "лазерный" не зная о технических и конструктивных особенностях каждого их этих способов это все равно, что говорить о том, что карандаш это круче чем ручка. И тем и тем мы пользуемся, чтобы писать, а подсвечивать штрих-код все равно чем-нибудь да нужно.

На самом деле название "лазерный" и "светодиодный" говорит только об одном - о типе источника подсветки, используемого в соответствующей технологии - и не является исчерпывающей качественной характеристикой. На самом деле у каждого их этих способов есть свои преимущества и недостатки, краткое описание существующих на сегодня технологий и их особенностях и предлагается вашему вниманию. Сканеры имеют несколько характеристик, обуславливающих их деление на несколько типов. Кратко опишем эти характеристики:
тип излучения (или деление по типу подсветки штрихового кода). По этой характеристике сканеры делятся на CCD (светодиодные), лазерные и не требующие подсветки; Лазерные сканеры позволяют опознавать штрихкоды на большем расстоянии и с большей точностью, менее чувствительны к повороту штрих кода относительно оси сканирования, однако более дороги. В свою очередь лазерные сканеры делятся на однолучевые и многолучевые, с одним сканирующим окном и с двумя (би-оптические). CCD сканеры можно разделить на контактные и бесконтактные, линейные (классические CCD сканеры) и фото-сканеры (image-сканеры) и т.д.
тип светоприемника - на ПЗС-матрице (CCD сканеры) или на фотодиоде;
стационарность (или деление по типу исполнения) - стационарные, ручные, комбинированные (стационарные/ручные). Ручные сканеры необходимо держать в руке и позиционировать относительно штрихкода на товаре, стационарные - наоборот товар проносится перед считывающей поверхностью. Существуют сканеры, предназначенные для работы в обеих режимах - в комплект поставки входит крепеж или подставка, позволяющая зафиксировать сканер.
количество плоскостей сканирования. Многоплоскостные сканеры не зависят от поворота штрихкода относительно оси сканирования и позволяют произвольно позиционировать товар. Технически это достигается применением лазерных источников света (т.е. это лазерные сканеры) и системы зеркал.
ширина захвата. Эта характеристика важна в первую очередь для складских работ, так как размеры применяемых транспортных кодов обычно достаточно велики, чтобы избежать повреждения кода при транспортировке.

Рассмотрим подробно типы подсветки штрихового кода

CCD (светодиодный) сканер

Один из самых первых способов сканирования. Для подсветки штрих - кода используются светодиоды, они дают неяркий размытый луч; отраженный свет собирается стеклянным зеркалом и проецируется на ПЗС матрицу. Расстояние считывания - от контакта до 2-3 см. от штрих - кода, при этом сам код должен быть весьма хорошего качества и контраста. Также, возникают трудности при считывании штрих - кода с криволинейных поверхностей. В настоящее время CCD технология используется только в дешевых сканерах, тем не менее данный тип сканера от серьезного производителя является тем выбором, который вполне оправдывает себя при небольших объемах сканирования.

Достоинства и недостатки светодиодного сканера:
Нечеткая, плохо различимая при ярком свете область подсветки
Малое расстояние считывания или небольшая дальность сканирования, как правило, не превышающая 30...50 мм. В этой связи сканеры данной категории получили второе название - контактные CCD-сканеры. Зачастую сканер необходимо поднести вплотную к штрих-коду.
Небольшая ширина сканирования. Как правило, она составляет 60...80 мм, реже, как, например, у модели Cipher 1090, - до 90 мм. В остальном сканеры этой категории вполне соответствуют современным требованиям: у них высокая скорость чтения (в среднем до 100 линий/с), разрешение 4...5 mil (0,1...0,125 мм), они поддерживают все стандартные линейные кодировки штрих-кода, все самые распространенные интерфейсы (RS, KB и USB), да и масса их небольшая.
Боится падений (как правило, в целях удешевления используется тонкий корпус)
Высокая надежность (нет движущихся частей)
Низкая стоимость

Надо отметить, что выделить лидеров в этой категории довольно сложно в силу того, что сканеры, в которых используется принцип CCD-чтения штрих-кода, появились на рынке давно и все производители уже устранили имеющиеся недостатки.

Лазерный сканер

Технология изобретена в начале 70-х годов, с тех пор практически не изменилась. Для подсветки штрих кода используется лазерный диод, луч развертывается механическим элементом - качающимся зеркалом. Главное достоинство лазерной технологии - расстояние считывания штрих - кода. Оно, в зависимости от модели, может достигать нескольких метров. Лазерный сканер работает, по сути, по узкой линии, которая "вырезается" для анализа тонким лазерным лучом. В связи с этим возникают проблемы при считывании плохопропечатанных кодов - испорченный участок кода может попасться как раз на пути лазерного луча. Наличие подвижных механических элементов в конструкции лазерного сканера ведет к их возможным поломкам при падениях, что не является гарантийным случаем и может повлечь за собой дорогостоящий ремонт.

Достоинства и недостатки лазерного сканера:
Подсветка штрих кода - тонкий лазерный луч.
Скорость сканирования и декодирования определяется механикой - скоростью качения зеркала развертки лазерного луча (36 или 42 скан/сек.).
Считывание кода на расстоянии: в зависимости от модели - до нескольких метров.
Проблемное считывание поврежденных кодов (мятых, плохо пропечатанных, выцветших).
Считывание только линейных (одномерных) кодов и PDF 417 (некоторые модели).

В этом классе оборудования производители создали достаточно большое число моделей, но мы остановимся лишь на самых интересных. Среди них, кроме уже отмеченной серии PowerScan, можно выделить модели MS5145, MS9520/MS9540 и MS3780 Fusion от Metrologic; Z-3071 от Zebex, LS2208 и LS3408 компании Symbol.

Linear imager scaner (линейный фотосканер)

Самая современная на сегодняшний день технология считывания линейного штрих - кода. Первые модели появились в 1999 г. Объединяет в себе достоинства светодиодной и лазерной технологий - считывание штрих - кода с расстояния и отсутствие движущихся частей в конструкции. Благодаря широкой и четко сфокусированной подсветке и отсутствию ограничений со стороны механики сканер - imager захватывает более широкую полосу на штрих - коде и лучше остальных справляется с низкоконтрастными и поврежденными кодами, имеет более высокую скорость считывания и более прочную конструкцию.

Достоинства и недостатки Linear imager scaner (линейного фотосканера):
Считывание кода на расстоянии: в зависимости от модели - до 2-х метров - полное соответствие по расстоянию считывания стандартному лазерному сканеру.
Скорость сканирования и декодирования определяется электроникой - до 270 скан/сек, что быстрее светодиодного сканера в 1.5 раза и лазерного сканера в 6 раз.
Высокая надежность и механическая прочность (нет движущихся частей, прочный корпус).
Чтение кода при любой внешней освещенности - от полной темноты до яркого солнечного света (до 100 000 люкс).

Другое название этих устройств - «фотосканеры». Linear Image - совсем молодая технология, успевшая к настоящему моменту составить достойную конкуренцию ручным сканерам, оснащенным лазерным сканирующим элементом для чтения одномерных (линейных) штрих-кодов. Отличительная особенность ее - анализ кода «целиком»: встроенная фотокамера производит захват изображения, причем с очень большой скоростью (так, модель QS6500от PSC - 450 линий/с).

В отличие от CCD и лазерных технологий, матричная Image-технология основана на том, что штрих код изначально рассматривается не как закодированная информация, а как изображение, картинка, которую можно сфотографировать. Мощный процессор и продвинутые алгоритмы распознавания и декодирования обрабатывают сфотографированное мини-камерой изображение.

Area Image scaner (матричный фотосканер)

Все рассматриваемые выше категории устройств находят применение там, где необходимо считывать линейные (одномерные) штрих-коды (EAN/UPC, Code39, Code93, Code128, Interleaved, ITF и др.), и плохо приспособлены для чтения двумерных кодировок (PDF417, QR, Aztec, MaxiCode, DataMatrix и др.). Конечно, можно возразить, что, например, MS9544 от Metrologic, AS8250 и AS8312 от Argox считывают PDF417. Действительно, такая возможность у них есть, но скорость процесса не устраивает конечных пользователей. А уж с прочими двумерными кодировками, указанными выше, не справится ни лазерный, ни Linear Imagе-сканер, поэтому лидерство здесь захватили сканеры с Area Image-технологией сканирования (другое название - матричная Image-технология). Как и в Linear Image, в Area Image захват изображения осуществляет фотокамера, которая фактически делает снимок (картинку) штрих-кода. Полученная картинка затем обрабатывается процессором сканера. Сканеры этой категории обладают возможностью «всенаправленного» сканирования, когда абсолютно не важна ориентация штрих-кода относительно сканера, что позволяет считывать как одномерные, так и двумерные коды.

Фотосканер может считывать "обычные" линейные, 2-х мерные, композитные и почтовые штрих - коды, считывать несколько штрих - кодов одним нажатием курка, считывать штрих - код независимо от его ориентации относительно луча подсветки. Имеется возможность захвата и обработки подписей, фотографирования изображений. Никаких движущихся частей в конструкции.

Достоинства и недостатки Area imaging scaner (матричного фотосканера):
Принцип считывания - фотографирование штрих - кода с последующим декодированием.
Чтение кода при любой ориентации сканера относительно кода.
Чтение любых кодов - одномерных и двухмерных, почтовых и OCR, захват подписи, фотографирование изображений.
Одновременное считывание нескольких штрих - кодов.

Лидеры этого направления в технологиях сканирования - Symbol DS6608, Zebex Z-3072 и Metrologic MS1690 Focus.
Некоторые рекомендации по выбору сканера

Как уже отмечалось выше не основывайте свой выбор на названии технологии. "Лазер" или "светодиод" это ярлык, имидж, который, как известно, ничто. Это вторичный признак нужного именно вам сканера. При выборе сканера под свои задачи прежде всего определитесь с типом штрих-кода, который вы будете считывать. Тип кода напрямую связан с его размером и косвенно с расстоянием считывания. Торговые розничные коды (EAN, UPC) можно считывать при контакте любым сканером, коды, нанесенные на упаковку удобнее и чаще необходимо считывать с расстояния.

Постарайтесь понять насколько вам важна дистанция считывания, удобнее ли вам "тыкать" сканером в штрих - код или вам, например, больше нравится т.н. комфортная зона считывания - расстояние примерно 10-25 сантиметров от кода (обычно когда предмет со штрих - кодом для сканирования берется в руку). Или вы будете считывать коды с больших неподвижных коробок, установленных где - нибудь на втором ярусе.

Обратите внимание на качество ваших штрих - кодов. Если они потерты или низкоконтрастны, или находятся в условиях яркого освещения следует подумать о том, насколько вам важна быстрая и четкая работа сканера. Удобно ли будет вам, проклиная авторов устройства в ваших руках, вводить штрих-код вручную с клавиатуры. Помните, что к сканеру быстро привыкают и его неспособность вдруг прочитать нужный штрих - код просто потому, что он неидеального качества приводит не только к снижению эффективности работы, но и к естественному раздражению.

Очень важная характеристика - механическая прочность сканера и его степень защиты от условий окружающей среды. Для складских или промышленных применений или если вы допускаете, что сканер будет часто падать задумайтесь, насколько вам поможет многолетняя гарантия если в результате падений выйдет из строя механические подвижные элементы в конструкции лазерного сканера.

Подумайте о фотосканере. Способность считывания штрих - кода независимо от ориентации кода относительно сканирующего луча снимает еще одно ограничение для действительно комфортной работы. Фотосканеры на сегодня являются более дорогим решением, но удобство может быть важнее - например для считывания кода в труднодоступных местах. Ну и кроме того, если вам нужно считывать двухмерные коды, то и выбора у вас нет.

И последнее - если вы серьезно подходите к выбору сканера под ваши задачи - не поленитесь подержать каждый сканер в руках, сравнить их - это и будет самым надежным фактором. Оцените, насколько они комфортны и эргономичны, насколько хорошо они выполняют свои функции. Наша компания поставляет все типы сканеров, которые присутствуют на рынке, в то же время мы предоставляем возможность вам самим провести сравнительное тестирование светодиодных, лазерных и image сканеров. Возможность осознанного выбора помогает отсеять "маркетинг" от реалий и облегчает работу по поиску именно того сканера, который считывает нужные именно вам коды в нужных именно вам обстоятельствах.