Kod kreskowy to wzór przystosowany do odczytu maszynowego, umieszczany na produktach, opakowaniach lub częściach. Kody kreskowe zawierają dane wykorzystywane do celów informacyjnych i marketingowych, jak również do śledzenia produktów w całym ich cyklu eksploatacji. Kody kreskowe są odczytywane za pomocą specjalnego czytnika lub skanera z oświetleniem i obiektywem, który rozszyfrowuje dane w kodach. Następnie informacje te są przekazywane do bazy danych, gdzie mogą być rejestrowane i śledzone.

Kody kreskowe występują w kilkudziesięciu różnych formatach, od prostych linii zwanych kodami kreskowymi 1D (jednowymiarowymi) po kropki i kwadraty, które tworzą kody 2D (dwuwymiarowe). Kody QR (Quick Response) i kody Data Matrix należą do najbardziej popularnych kodów 2D. Bardziej zaawansowany kod 2D pozwala użytkownikom na przechowywanie i pobieranie znacznie większej ilości danych niż w przypadku kodu 1D. Dzieje się tak, ponieważ kody 1D mogą kodować dane wyłącznie poziomo, podczas gdy kody 2D zawierają informacje zarówno w pionie, jak i w poziomie.

Kody kreskowe są wykorzystywane jako metoda szybkiej identyfikacji. Prawie każda branża wykorzystuje kody kreskowe do automatyzacji i uproszczenia identyfikowalności poprzez śledzenie wszystkich danych, od miejsca, gdzie towar został wyprodukowany, przez datę spedycji, nazwę po sprzedawcę detalicznego, który sprzedał produkt, o której godzinie to nastąpiło i za jaką kwotę. Ogólnie rzecz biorąc, kody kreskowe zapewniają większą dokładność, identyfikowalność i możliwości sortowania niż w przypadku danych wprowadzanych ręcznie.

Bezpieczeństwo i odpowiedzialność to także czynniki sprzyjające przyjęciu kodów kreskowych przez przemysł. W ostatnich latach rządy na całym świecie zaczęły wymagać od producentów wyrobów medycznych i farmaceutycznych, aby umieszczali kody z możliwością odczytu maszynowego na każdym opakowaniu (również na indywidualnych pojemnikach na leki). Jeżeli wadliwy produkt trafi na półki sklepowe, automatyczne śledzenie każdego opakowania przyspiesza wycofanie produktu z rynku, jednocześnie udostępniając dane z kontroli jakości dla całego łańcucha dostaw.

Pierwsze wprowadzone na świecie kody kreskowe były kodami 1D (jednowymiarowymi). Kody te są liniowe i zawierają wyłącznie dane alfanumeryczne. Każdy znak koduje inną informację o produkcie, a baza danych dostarcza informacji o tym, co każdy znak oznacza. Kody te są liniowe i zawierają wyłącznie dane alfanumeryczne. Każdy znak zawarty w kodzie koduje inną informację o produkcie, a baza danych dostarcza informacji o tym, co każdy znak oznacza.

W większości przypadków kody kreskowe 1D są odczytywane od lewej do prawej strony. Szerokości odstępów i pasków odnoszą się do konkretnego znaku w kodzie kreskowym. Strefa neutralna lub margines to białe miejsce po lewej i prawej stronie kodu kreskowego, które pomaga czytnikowi zlokalizować kod kreskowy. Niektóre kody kreskowe mają również wzór zabezpieczający. Wzór zabezpieczający znajduje się na początku i na końcu kodu kreskowego. Wzór ten informuje czytnik, gdzie kod kreskowy zaczyna się i kończy.

Powszechnie stosowane kody kreskowe 1D to między innymi: GS1, UPC (Universal Product Code), który stosuje się często w handlu detalicznym i w przypadku towarów konsumenckich, EAN w Unii Europejskiej oraz kod 128, który może opisywać dowolny znak ASCII 128 i jest powszechnie stosowany w logistyce. Większość tych kodów kreskowych zawiera cyfrę kontrolną w ramach standardu. Cyfra kontrolna służy do sprawdzenia, czy kod jest kompletny i nie został uszkodzony lub czy nie brakuje w nim jakichś informacji. Dokonuje się tego poprzez wykonanie operacji matematycznej na danych zawartych w kodzie.

W przeciwieństwie do kodów kreskowych 1D kody 2D (dwuwymiarowe) zawierają informacje zarówno w poziomie, jak i w pionie, co pozwala na przechowywanie znacznie większej ilości danych.

Wszystkie kody 2D mają wbudowaną korektę błędów, podobną do cyfr kontrolnych w niektórych kodach 1D, co skutecznie eliminuje błędne odczyty. W ramach jednego kodu 2D Data Matrix dane są zazwyczaj kodowane trzy razy, co znacznie zwiększa szanse na prawidłowy odczyt kodu.

Kody 1D mają strefy neutralne i wzory zabezpieczające pozwalające określić, gdzie kod się zaczyna i kończy, zaś kod 2D ma strefę neutralną, wzór wyszukiwania i wzór synchronizujący. Wzór wyszukiwania to wzór w kształcie litery L umieszczony wokół zewnętrznej krawędzi dwóch boków kodu 2D. Służy on do zapewnienia właściwego ustawienia podczas dekodowania. Naprzeciwko znajduje się wzór synchronizujący, seria naprzemiennych czarno-białych modułów (lub komórek), które określają wielkość pojedynczej komórki i rozmiar kodu (liczba wierszy i kolumn) do dekodowania. Strefa neutralna przypomina strefę w kodach kreskowych 1D. W przypadku kodów kreskowych 2D musi ona jednak otaczać cały kod.

Powszechnie stosowane kody 2D to: Data Matrix, stosowane w przemyśle lotniczym, obronnym, w drukowanych mediach oraz w amerykańskiej poczcie; MaxiCode, kod oparty na punktach, używany w aplikacjach logistycznych; kody QR, stosowane w przemyśle motoryzacyjnym oraz w marketingu komercyjnym; a także kody Aztec, używane przez agencje biletowe i wypożyczalnie samochodów.

Drukarki atramentowe są najczęściej używane do drukowania kodu na opakowaniu, etykiecie lub innym materiale. Drukarki atramentowe tworzą kod kreskowy, wyrzucając kropelki atramentu na podłoże, takie jak papier lub plastik. Technologia termotransferowa jest zazwyczaj stosowana do drukowania etykiet. W procesie tym podgrzewana głowica nanosi atrament bezpośrednio na etykietę. Druk atramentowy i termiczny jest często stosowany do drukowania kodów kreskowych 1D.

W wielu zastosowaniach, takich jak wyroby medyczne, części samochodowe i inne towary trwałego użytku, w przypadku których ważna jest identyfikowalność i ochrona przed odpowiedzialnością prawną na poziomie poszczególnych elementów, metody DPM stanowią bardziej długotrwałą alternatywę w porównaniu do metod druku. Kody DPM zazwyczaj zawierają więcej danych niż tylko numer indeksu części, dlatego też często zamiast kodów 1D o niższej szerokości pasma, wykorzystują kody 2D.

Jednym z najważniejszych elementów przy wyborze przetwornika obrazu, czyli kamery, jest rozdzielczość. Rozdzielczość obrazu określa, ile pojedynczych pikseli składa się na każdy obraz.

Jeśli chodzi o dopasowanie rozdzielczości czytnika obrazowego do zastosowania, jednym z najczęstszych kryteriów jest liczba pikseli na moduł (PPM). Współczynnik PPM określa, ile pikseli potrzeba, aby pokryć jedną komórkę lub moduł kodu i pozwala sprawdzić, czy kamera ma wystarczającą rozdzielczość do odczytania kodu. PPM oblicza się, dzieląc rozdzielczość kamery w jednym kierunku (np. 752 piksele w przypadku czytnika standardowej rozdzielczości) przez pole widzenia Y w milimetrach (78 mm), a następnie dzieląc wielkość kodu w milimetrach przez liczbę modułów (12 mm/22 moduły). Na koniec należy pomnożyć te liczby (5,26 PPM). To być może brzmi skomplikowanie, ale aplikacja konfigurująca lub oprogramowanie do przetwarzania obrazu pracujące na tych czytnikach pozwala na szybkie obliczenie współczynnika PPM.

Optyka czytnika kodów kreskowych opartego na obrazie jest kluczowa dla uzyskania dobrej jakości obrazu kodu. Wysokiej jakości czytniki są wyposażone zarówno w soczewki S- jak i C-mount, zależnie od rozdzielczości wymaganej dla danej odległości roboczej w celu zarejestrowania obrazu kodu. Najnowsze czytniki wyposażone są w autofokus oraz technologię płynnej soczewki, która umożliwia czytnikowi dostosowanie się do zmian odległości roboczej. Działa ona podobnie jak ludzkie oko, zmieniając kształt i zginając się w celu uzyskania ostrości. Zmiana ostrości odbywa się również za pomocą oprogramowania, co pozwala uniknąć ręcznego ustawiania obiektywu w terenie lub na linii.

Oświetlenie odgrywa również ważną rolę w procesie uzyskania prawidłowego obrazu kodu. Technika oświetleniowa obejmuje źródło światła i jego położenie względem kodu i czytnika. Przemysłowe czytniki kodów kreskowych oferują różne kombinacje zintegrowanych i zewnętrznych opcji oświetlenia w zależności od środowiska i zastosowania. Zapraszamy do zapoznania się z narzędziem Cognex Lighting Advisor, które pozwala badać efekty różnych technik oświetleniowych i ich położenia.

Zastosowania związane z inwentaryzacją i śledzeniem mogą dziś wymagać przesyłania zaledwie kilku kilobajtów, co może sprawić, że kod kreskowy 1D wydaje się najbardziej logicznym wyborem. Jednak wymagania dotyczące danych będą prawdopodobnie rosnąć wraz z wielkością i złożonością operacji. Warto przewidzieć przyszłe wymagania, które odniosą korzyści z kodów 2D lub możliwości odczytu uszkodzonych kodów kreskowych. Rozwój lub pojawienie się nowych klientów w różnych lokalizacjach mogą sprawić, że użytkownik, który dziś jest właścicielem swoich kanałów dystrybucji, będzie musiał skorzystać z zewnętrznej firmy logistycznej i w ten sposób zostanie pozbawiony kontroli nad jakością nanoszonych kodów. Dzisiejsze inwestycje w lepsze technologie mogą zminimalizować modernizacje sprzętu w przyszłości.

Wskaźnik odczytów to liczba odczytanych z powodzeniem kodów kreskowych w stosunku do liczby prób odczytu. Wskaźnik odczytów jest z reguły podawany procentowo – im bliżej 100%, tym lepiej. Za każdym razem, gdy maszyna lub człowiek przenosi produkt, kod przeznaczony do odczytu maszynowego może zostać uszkodzony. Ten problem nie ogranicza się do opakowań z papieru czy tworzywa sztucznego. Nawet kody wytrawione w metalu mogą ulec zniekształceniu lub uszkodzeniu. Jeśli więc precyzja łańcucha dostaw jest dla firmy istotna, należy sprawdzić, czy czytnik jest w stanie odczytywać kody zniekształcone, na przykład wydrukowane na tekturze czy zarysowane, zniekształcone lub o niskim kontraście – niekoniecznie idealne kody prosto z drukarki.

Środowisko skanowania także decyduje o rodzaju wymaganego czytnika. Jeśli aplikacja wymaga odczytywania kartonów o różnych rozmiarach przemieszczających się z dużą prędkością w dół przenośnika, wtedy najlepszym wyborem będzie mały, stały czytnik. Stacjonarne czytniki kodów kreskowych umożliwiają automatyczne, niewymagające obsługi ręcznej skanowanie kodów z pozycji zamontowanej, zwykle na linii produkcyjnej.

Jeśli czytnik jest końcowym elementem kontroli stanu magazynowego dla pracowników doków ładujących otrzymywane lub wysyłane towary, idealny będzie ręczny czytnik kodów kreskowych. Ręczne czytniki kodów kreskowych są przenośne i mogą być przewodowe lub bezprzewodowe.