1.4 Кодирование информации

Существуют различные способы кодирования информации, называемые (штрих-кодовыми кодировками или символиками). Различают линейные и двухмерные символики штрих-кодов.

Линейными (обычными) в отличие от двухмерных называются штрих-коды, читаемые в одном направлении (по горизонтали). Наиболее распространённые линейные символики: EAN, UPC, Code39, Code128, Codabar, Interleaved 2 of 5. Линейные символики позволяют кодировать небольшой объем информации (до 20–30 символов – обычно цифр) с помощью несложных штрих-кодов, читаемых недорогими сканерами.

Рисунок 1.5 – Пример кода символики EAN-13

В некоторых странах, например в Японии, можно встретить штрих-код в несколько необычном виде, но суть значения кода от этого не меняется:

Рисунок 1.6 – Примеры линейных штрих-кодов

Двухмерными называются символики, разработанные для кодирования большого объема информации (до нескольких страниц текста). Двухмерный код считывается при помощи специального сканера двухмерных кодов и позволяет быстро и безошибочно вводить большой объем информации. Расшифровка такого кода проводится в двух измерениях (по горизонтали и по вертикали).

Рисунок 1.7 – Примеры двухмерного кода

В настоящее время применяются следующие виды двумерных штрих-кодов:

1.AztecCode:

В каждом символе штрих-кода AztecCode можно выделить область мишени и область данных. Мишень представляет собой набор концентрических квадратов и служит для определения геометрического центра символа в процессе его декодирования. Существуют два основных формата символа AztecCode: «Compact» (Компактный) символ с мишенью из двух квадратов и «Full-Range» (Полный) символ с мишенью из трех квадратов.

Рисунок 1.8 – Примеры штрих-кода AztecCode

Особенности штрих-кода AztecCode:

– наличие особой системы разметки, мишени, также называемой Bullseye, позволяет считывать информацию даже с искажённого изображения. Например, повёрнутого или растянутого;

– в коде применяется кодирование Рида-Соломона, позволяющее успешно считывать код при частичном повреждении его поверхности; стандартный уровень избыточности при кодировании 23%, при этом его можно изменять от 5% до 95%;

– радиальное расположение слоёв информации позволяет увеличивать объём хранящейся информации, просто расширяя область кодирования.

Использование штрихкода AztecCode

1. Железные дороги:

– штрих-коды Azteccode используются железнодорожными операторами DeutscheBahn, Trenitalia, NederlandseSpoorwegen и SwissFederalRailways для билетов продаваемых онлайн и распечатываемых клиентами;

– штрих-коды Azteccode используются железнодорожными операторами HeathrowExpress and NationalExpressEastCoast, в качестве электронных билетов, доставляемых на мобильные телефоны и показываемые с их экранов, а также для самостоятельного распечатывания;

– штрих-коды сканируются ручным сканером при проверке билетов контролёром.

2. Авиалинии:

– AztecCode был выбран международной ассоциацией воздушного транспорта для электронных билетов (стандарт BCBP IATA);

– некоторые авиакомпании (в частности, российская S7 Airlines) отправляют штрих-коды Azteccode на мобильные телефоны пассажиров в качестве электронных (или безбумажных) билетов;

– авиакомпания AirNewZealand будет использовать Azteccode для билетов внутри страны, но внедрение этой системы ещё в процессе.

3. Правительственные документы:

– польские регистрационные документы на автомобили содержат в себе штрихкод Azteccode для автоматизированного распознавания данных. Проводится работа со страховыми компаниями для того, чтобы они автоматически заполняли соответствующие поля заключаемого контракта, распознавая штрихкод с цифровой фотографии документа.

2. Код DataMatrix:

Код DataMatrix это двумерный матричный штрих-код, содержащий чёрно-белые элементы или элементы двух различных степеней яркости в форме квадрата, размещённые в прямоугольной или квадратной группе. Таким образом может быть закодирован текст или строковые данные. Размер закодированных данных может составлять от нескольких байтов до 2 килобайтов.

Рисунок 1.9 – Пример штрих-кода DataMatrix

Считыватели кода DataMatrix и сами коды DataMatrix это разработка компании RVSI / AcuityCiMatrix (ныне, часть концерна Siemens AG). Код применяется для маркировки в электронике, автомобилестроении, пищевой промышленности, авиакосмической и оборонной промышленности, энергетическом машиностроении. Также данные коды применяются в рекламной и развлекательной сферах. С помощью DataMatrix можно закодировать как текст, так и другие типы данных – веб-ссылки, адреса электронной почты, телефонные номера и SMS.

Особенности штрихкодаDataMatrix:

– возможность нанесения постоянной гравировки (лазером, механическим способом и т.п.) на металлические поверхности позволяет маркировать кодом изделия и устройства, подвергающиеся воздействиям критических температур, давлений или химических веществ, например, лопатки турбин;

Рисунок 1.10 – Маркировка на твердых поверхностях

– возможность считывания метки даже при частичном её повреждении (до 30 процентов площади);

Рисунок 1.11 – Универсальные промышленные считыватели

3. Код MaxiCode:

MaxiCode разработка компании UnitedParcelServiceв 1992 году. Созданный для нужд сортировки товара, этот штрих-код легко сканируется и, что немаловажно, может наноситься на криволинейные поверхности. Он легко распознается по шестиугольным элементам, составляющим его основу.

Рисунок 1.12 – Пример штрих-кода MaxiCode

Символ MaxiCode выглядит как 1 квадратный дюйм, с яблочком в центре, окруженной гексагональной структуры точек. Он может хранить около 93 символов информации. MaxiCode могут быть соединены вместе, чтобы передать больше данных.

4.Код PDF417:

Двумерный штрих код, поддерживающий кодирование до 2 710 знаков. PDF417 был разработан и введен в 1991 г. SymbolTechnologies. PDF происходит от сокращения англ. PortableDataFile (русск. Переносимый Файл Данных). В настоящее время PDF417 широко применяется в идентификации личности, учете товаров и других областях.

Рисунок 1.13 – Пример штрих-кода PDF417

Формат PDF417 открыт для общего использования. PDF417 может содержать до 90 строк.

Каждая строка состоит из:

– стартового и стопового шаблона;

– набора ключевых слов (КС);

– левый и правый индикаторы – содержат информацию о номере строки, количестве строк и столбцов, уровне коррекции ошибок;

– до 30 КС данных, содержащих как непосредственно данные, так и информацию для восстановления поврежденных КС.

Каждое КС состоит из 4 штрихов и 4 пробелов, ширина КС в 17 раз больше минимального штриха или пробела – отсюда числовой суффикс в обозначении формата PDF417. Поддерживает 3 типа данных: текст (ASCII), байты и числа.

5. Код QR:

Это 2D штрих код (двухмерный штрих код) разработанный и представленный японской компанией Denso-Wave (Дэнсо) в 1994 году. Аббревиатура QR расшифровывается как «QuickResponse», «Быстрый отклик».

Рисунок 1.14 – Пример QR-кода

Основное достоинство QR-кода – это легкое распознавание сканирующим оборудованием (в том числе и фотокамерой мобильного телефона). Что дает возможность использования в торговле, производстве, логистике. В качестве применения qr-кодов можно назвать: размещение их изображений в интернете, нанесение на визитные карточки, футболки, рекламные вывески и многое другое. Сегодня QR-коды больше всего распространены в Японии.

Рисунок 1.15 – Пример QR – кода

В отличие от традиционных линейных символик штрихового кода, которые позволяют представлять в символе штрихового кода короткую последовательность данных, являющуюся, как правило, ключом к записи во внешней базе данных, многострочные символики позволяют кодировать информацию в полном объеме. Кроме того, многострочные символики включают в себя специальные механизмы по сжатию данных (защите их от повреждения, связыванию информации), представленных в нескольких символах, в один большой файл; представлению различных наборов знаков в одном сообщении.

Так же существует так называемые радиометки. Хотя радиометки RFID уже не имеют прямого отношения к штриховому кодированию, но являются логическим продолжением системы идентификации. Иногда на радиометки наносится и штриховой код. [3]