6.4. Автоматизация идентификации объектов. Штрих-кодирование
Среди множества задач, связанных с первичным сбором информации, можно выделить автоматическую идентификацию (распознавание и различение) разнородных предметов (товары, инвентарь, багаж, документы и т. п.). Ее решение предполагает выполнение следующих шагов: присвоение каждому предмету определенного идентификатора (номера или кода), нанесение на предмет специализированной метки (кодирование), содержащей идентификатор, считывание данных с метки цифровым устройством и перевод данных метки в электронный вид.
В качестве идентификатора можно использовать графические, магнитные, радиочастотные и электронные метки. Все они предназначены для автоматической идентификации и находят применение в различных сферах. Наибольшей популярностью пользуется графическая метка в виде штрих-кода.
Из доступных технологий автоматической идентификации наибольшую популярность приобрела технология штрихового кодирования. Прежде всего это связано с простотой данной технологии и низкой стоимостью расходных материалов: нанесение штрих-кода на ярлык или упаковку обходится значительно дешевле нанесения магнитных, радиочастотных и электронных меток. Если штрих-код наносится типографским способом, то на стоимости упаковки это не отражается, если же штрих-код печатается на самоклеящейся этикетке, то стоимость упаковки возрастает незначительно. Таким образом, маркировка упаковки благодаря методу штрихового кодирования является простой и доступной.
Штрих-код (или от англ. bar code – баркод) – это графическая метка, в которой по определенным правилам закодирована информация. Штриховой код – это информация, закодированная в виде, удобном для считывания техническими средствами, как правило, это алфавитно-цифровой код-идентификатор.
Помимо изображения штрихового кода на упаковке или этикетке может присутствовать поле с алфавитно-цифровым эквивалентом штрих-кода и дополнительная текстовая и графическая информация, предназначенная для прочтения человеком.
В первую очередь штриховой код нужен в торговле. Если в магазине внедрена автоматизированная система, к которой подключены компьютерные кассы со считывателями штрихового кода – POS-системы (от англ. Point of Sale – точка продажи), то наличие штрихового кода на всех товарах позволяет сократить время обслуживания покупателя у касс. Кассиру достаточно сканером считать штриховой код с упаковки товара, чтобы на кассовом чеке зафиксировались точное наименование покупки и ее цена. Кроме того, при объединении всех контрольно-кассовых машин магазина в единую сеть и подключении ее к головному компьютеру в любой момент времени можно оценить реальный объем продаж в целом или по различным товарным позициям, уровень спроса на разные товары и соответственно заблаговременно сделать заказ на склад для пополнения запасов товаров в торговом зале.
Торговля – яркий, но далеко не единственный пример области применения штрих-кодов. Штрих-коды помогают отслеживать перемещение изделий, товаров при транспортировке. Они наносятся на книги и помогают их регистрации и классификации в магазинах и в библиотеках. Штрих-код позволяет упростить (автоматизировать) ввод в информационную систему данных, представленных в документе. Например, ввод размера платежа и данных о плательщике при осуществлении коммунальных платежей. Для этого вся нужная информация, представленная в счете, дублируется в распечатанном на том же счете штрих-коде.
Штрих-код, нанесенный на упаковку товара или документ, не имеет ценности сам по себе. Он полезен только там, где организован полноценный обмен данными между точками продажи, регистрации изделия или документа и управляющей компьютерной системой. Например, если на торговом предприятии существует такая система, то от этого выигрывают все: и продавцы, и покупатели, и управленческий персонал. Продавцы – за счет уменьшения числа ручных операций и, как следствие, увеличения скорости работы и уменьшения числа ошибок. Покупатели – за счет улучшения уровня обслуживания. Управленческий персонал – за счет оперативного получения информации о продажах и запасах различных видов товаров и возможности своевременно принимать решения о пополнении запасов тех или иных видов товаров.
На сегодняшний день выделяют два типа штриховых кодов: одномерные и двухмерные.
Одномерный штрих-код можно встретить на большинстве товаров. Он представляет собой ряд прямоугольных полос, разделенных промежутками. Информация в нем содержится только в одном измерении и может быть считана обычным однолучевым сканером.
Двухмерный штриховой код (2D код) можно встретить на акцизных марках ликероводочной продукции. Такой штрих-код содержит информацию на всей плоскости штрих-кода сразу в двух измерениях. Двухмерный штрих-код можно считать при помощи специализированных сканеров двухмерных штрих-кодов.
Примеры одномерного и двумерного штрих-кода представлены на рис. 8.1.
Р и с. 8.1. Пример одномерного и двумерного штрих-кодов
В двумерных кодах можно закодировать существенно больший объем информации, но из-за сложности работы с ними и значительной стоимости оборудования (сканеров двумерного штрих-кода) он пока не получил широкого распространения.
Чаще всего на упаковках товаров мы видим одномерный штриховой код. Он применяется для маркировки большинства товаров и промышленных изделий. Значительная часть представленной здесь информации о штриховом кодировании имеет отношение только к одномерному штриховому коду.
На сегодняшний день существует более пятидесяти систем штрих-кодирования. К наиболее популярным относятся: EAN/UPC, Code39, Код «2 из 5» (Interleaved 2-of-5) и Codabar. В нашей стране и в Европе наибольшее распространение получил штрих-код EAN13 (еан 13).
Одной из первых распространенных систем кодирования стал американский стандарт UPC (Universal Product Code). С 1977 г. для идентификации потребительских товаров в Западной Европе стали применять аналогичную систему «Европейский артикул» (EAN – European Article Numbering), которая является разновидностью UPC. Код EAN представляет собой набор цифр от 0 до 9. Все кодовое обозначение может выражаться восемью (EAN-8) или тринадцатью (EAN-13) цифрами. Сокращенный символ (EAN-8) используется для маркировки товаров небольших размеров. Американский и западноевропейский коды совместимы, разница между ними лишь в том, что код UPC содержит 12 знаков, а код EAN – 13 знаков. Широко известна также западногерманская система кодирования BAN (Bunaeseinheitliche Artikelnummer). В нашей стране и в Европе наибольшее распространение получил штрих-код EAN13.
ЕAN состоит из префикса, кода и контрольного символа. Различают два типа штриховых кодов EAN: обычный штрих-код, присваиваемый товарам промышленного производства, и внутренний штрих-код, присваиваемый товарам в пределах одного предприятия.
В одномерном штриховом коде каждая цифра кодируется определенным числом штрихов и пробелов, которые имеют соответствующую ширину и расположение в отведенном для них месте, которое называется цифровым знаком и является основной единицей информации штрихового кода. Все цифровые знаки, как правило, имеют одинаковую ширину и состоят из модулей – самых узких элементов кода. Ширина штрихов и пробелов всегда кратна модулю.
Кодирование информации (преобразование из цифробуквенного представления в штриховой код) выполняется по правилам, определяемым спецификацией символики штрихового кода. Процессы кодирования выполняются по достаточно сложным алгоритмам. Для формирования кода применяются следующие средства: специальное программное обеспечение.
Штрих-код имеет определенную структуру. Возьмем, к примеру, цифровой код: 4820024700016 (рис. 8.2). Первые три цифры (482) означают страну происхождения (изготовителя или продавца) продукта, следующие цифры (0024) – предприятие-изготовитель, еще пять цифр (70001) – наименование товара, его потребительские свойства, размеры, массу, цвет. Последняя цифра (6) контрольная, используемая для проверки правильности считывания штрихов сканером.
Р и с. 8.2. Структура штрих-кода
Основное требование к штриховым кодам товаров массового производства – уникальность номеров штриховых кодов, т. е. нигде в мире не может быть товара с таким же номером штрих-кода.
Присвоением номеров штрихового кода EAN занимается добровольная некоммерческая Ассоциация EAN, включающая 98 организаций из 100 стран. В России ее представляет организация ЮНИСКАН. Всем товарам российского производства организация присваивает префикс в диапазоне от 460 до 469. За префиксом следует номер предприятия и номер товара, которые получают в той же организации ЮНИСКАН.
В технологии штрих-кодирования можно выделить следующие основные этапы.
Создание штрихового кода при помощи специального программного обеспечения.
Маркировка товара штриховым кодом (многие товары уже имеют на своей упаковке штрих-код, напечатанный типографским способом).
Чтение штрихового кода (получение данных, закодированных в штриховом коде).
Для создания изображения штрихового кода необходимо специальное программное обеспечение, которое поставляется вместе с принтерами штрих-кода. Примером такого программного пакета является «АТОЛ: BarCodeMaker». Приобрести его можно как во время покупки оборудования, так и отдельно. При установке «АТОЛ: BarCodeMaker» на ПК вместе с программным обеспечением устанавливаются специальные шрифты, которые могут использоваться для создания штрих-кода в любых приложениях.
Созданное изображение штрих-кода можно напечатать типографским способом на специализированном принтере для этикеток или на обычном офисном принтере.
Распознавание штрих-кода осуществляется специальным устройством – сканером штрих-кода. Сканер распознает и считывает штрих-код, переводит данные в электронный вид и передает для дальнейшей обработки в кассовый аппарат или ПК по тому или иному интерфейсу.
По принципу действия сканирующие устройства делятся на контактные и дистанционные. Рабочий инструмент контактного устройства представляет собой световое перо, перемещаемое по поверхности с нанесенным штрих-кодом. Такие сканеры весьма популярны вследствие их низкой стоимости. Они очень просты в использовании, однако требуют от оператора сохранения постоянной скорости движения через поле штрих-кода и плоской поверхности позади него, для обеспечения постоянного давления, прилагаемого оператором к сканеру во время считывания.
В дистанционных сканерах используется считывание лазерного или инфракрасного луча, отраженного от поверхности с нанесенным штриховым кодом.
Плохо отпечатанные штрих-коды, штрих коды разных размеров с неровных поверхностей лазерные сканеры обычно считывают с расстояния примерно в 25–30 см.
Стационарные сканеры могут производить считывание штрихового кода с движущихся объектов. Причем перемещаться может объект сканирования относительно сканера либо сам сканер может быть расположен на платформе движущегося оборудования.