Vöötkoodilugeja

Allikas: Vikipeedia
Kaasaskantav vöötkoodilugeja

Vöötkoodilugeja ehk vöötkoodiskanner (inglise keeles barcode reader või barcode scanner) on elektrooniline seade, mis loeb prinditud vöötkoode. Sarnaselt tasaskannerile koosneb see valgusallikast, läätsesüsteemist ja valgussensorist, mis tõlgib valgusimpulssid elektrilisteks impulssideks. Peaaegu kõik vöötkoodilugejad sisaldavad dekooderit, mis analüüsib sensorist kätte saadud vöötkoodi visuaalset informatsiooni ja saadab vöötkoodi sisu lugeja väljundi porti.

Vöötkoodilugejate tüübid[muuda | redigeeri lähteteksti]

Tehnoloogia tüübid[muuda | redigeeri lähteteksti]

Lugejate tüübid saab jaotada järgmiselt:

Pliiatslugejad[muuda | redigeeri lähteteksti]

Pliiatslugeja koosneb valgusallikast ja fotodioodist, mis on asetatud üksteise kõrvale pliiatsi või kepikujulise eseme tippu. Valgusallikaks võivad olla nähtavaid punaseid valguskiiri väljastav valgusdiood ehk LED (Light Emitting Diode) kui ka infrapunased kiired.[1] Vöötkoodi lugemiseks peab pliiatsit hoidev inimene liigutama selle tippu ühtlasel kiiruse üle vöötkoodi. Lugeja tuleb vedada üle koodi ühtlase kiirusega, sest koodielemendilaius määratakse selle lugemiseks kulunud aja järgi. Lugeja on peaaegu vahetus kontaktis koodiga, sest üldjuhul on lugemiskaugus alla kahe millimeetri.[1] Fotodiood mõõdab ära tipus olevast valgusallikast tagasi peegelduva valguse intensiivsuse kui see ületab prinditud vöötkoodil igat triipu ja nende vahelist tühja kohta. Fotodiood genereerib lainekuju, mida kasutatakse triipude ja nende vahel olevate tühjade kohtade laiuste mõõtmiseks. Vöötkoodis mustad triibud neelavad ja valged tühjad kohad peegeldavad valgust nii, et fotodioodi poolt genereeritud pinge lainekuju vastab triibu ja tühja koha mustrile vöötkoodis. Antud lainekuju dekodeeritakse lugeja pool sarnaselt morsekoodile, kus punkte ja tühikuid on dekodeeritakse.

Oluliseks pliiatslugeja omaduseks on lugemisava läbimõõt. Suurema lugemisavaga lugejad ei ole võimelised lugema tihedat koodi. Väiksema lugemisavaga lugejad suudavad seda lugeda. Lugemisava läbimõõt peab alati olema väiksem kui kitsaim elemendi laius, optimaalseks peetakse 0,7...0,9X, kus X on kitsaima triibu laius.[1]

Laserlugejad[muuda | redigeeri lähteteksti]

Laserlugejad töötavad samamoodi nagu pliiatslugejad väljaarvatud see, et valgusallikana kasutatakse laserdioodi ning tavaliset rakendatakse väntmehhanismiga peegel või pöörlev prisma selleks, et lugeda laserkiirt edasi-tagasi mööda vöötkoodi. Laserdioodi poolt genereeritav valguskiir liigutatakse üle koodi, mille puhul kasutaja näeb ühtlast valgusriba ja saab asteda koodi õigesti lugemisalasse.[1]

Nagu pliiatslugeja puhul kasutatakse ka laserlugejates fotodioodi, et mõõta vöötkoodist tagasi peegelduva valguse intensiivsust. Nii pliiatslugeja kui ka laserlugeja puhul on fotodioodi elektronskeem tehtud avastama vaid ette nähtud mustrit.

Laserlugejad võivad olla käsilugejad kui ka jäädavalt kinnitatavad. Käsilugejad üldjuhul ei väljasta kiiri pidevalt, mehhanism hakkab tööle, kui soovitakse koodi lugeda ja lõppeb kohe, kui see on õnnestunud, kasutaja poolt on antud vastav käsk või möödunud on teatud aeg. Püsivalt paigutatud lugejad väljastavad kiiri pidevalt või omavad loetava pinna ilmumise andurit, mis liigutavad kiiri mitmes sihis, mille tõttu tekib ruudustik. Tänu sellele võib kood olla lugeja ees erinevates asendites. Laserlugejate lugemiskaugus võib olla väga suur, kuni pooleteise meetrini ja ka üle selle.[1]

CCD-lugejad[muuda | redigeeri lähteteksti]

CCD lugejad väljastavad valgusdioodi abil valgusriba, mis peab ulatuma üle loetava koodi. Selliste lugejate tähtsaks parameetriks on lugemislaius, millega määratakse suurim loetav koodipikkus.[1] CCD-lugejad kasutavad ühes reas asetsevaid sadu väikseid valgussensoreid lugeja peaosas. Iga sensor mõõdab valguse intensiivsust otse ees. Iga sensor on ekstreemselt väike. Sajad sensorid, mis on lugejas reastatud ühte ritta suudavad mõõta pingeid iga sensori juures ning saavad seetõttu genereerida identse vöötkoodiga pinge mustri. Tähtis erinevus CCD-lugeja ja pliiatslugeja või laserlugeja vahel on selles, et CCD-lugeja mõõdab vöötkoodilt eralduvat valgust kui pliiatslugeja ja laserlugeja mõõdavad peegeldunud valgust, mis genereeritakse teatud sagedusel lugeja enda poolt.

Lugeja hakkab lugema, kui ta jõuab piisavalt lähedale koodile või vajutatakse spetsiaalset lülitit. Lihtsama ehitusega lugejatel väljastatakse valgust pidevalt ning lugemine toimub kohe, kui kood satub täielikult lugemisavasse. Sama koodi korduvalt lugemise vältimiseks ei loeta uut koodi enne, kui loetav pilt on muutunud. CCD-sensoriga lugejad võivad olla vastavalt oma kujundusele kas käpp- või püstollugejad. CCD-lugejad suudavad lugeda sõltuvalt koodi tihedusest kuni 10 cm kauguselt. On olemas ka kahemõõtmeliste koodide lugejaid, siis tuleb lugeja tõmmata risti üle koodi.[1]

Kaamerapõhised lugejad[muuda | redigeeri lähteteksti]

Kahemõõtmelised masinnägemist kasutavad on neljandat ja kõige uuemat tüüpi vöötkoodilugejad. Nad kasutavad kaamerat ja saadud pildi töötlemise tehnikat, et dekodeerida vöötkoodi.

Videokaamera lugejad kasutavad väikeseid videokaameraid samasuguselt CCD tehnoloogiaga nagu seda kasutavad CCD vöötkoodilugejad välja arvatud see, et ühe rea asemel kasutab videokaamera sadu ridu sensoreid paigutatud kahemõõtmelisse massiivi, et nad suudaksid genereerida pilti.

Laia vaateväljaga lugejad kasutavad kõrge resolutsiooniga tööstuslikke kaameraid, et salvestada mitmeid vöötkoode samaaegselt. Kõik vöötkoodid, mis ilmuvad pildil on dekodeeritud kohe või kasutades pistikprogramme. (ImageID patendid Folke Ashberg: EAN-13 Image-Scanning ja koodi genereerivad tööriistad)

Ruumilise efektiga vöötkoodilugejad[muuda | redigeeri lähteteksti]

Ruumilise efektiga vöötkoodilugeja kasutab mitmeid sirgeid või kõveraid lugevaid jooni erinevates suundades täheplahvatuse kujul, Lissajous-i mustris või mõne muu mitmenurgalise asetusega. Jooned projetseeritakse samale sümbolile ja üks või rohkem jooni suudab ületada kõiki ribasid ja tühjasid kohti, olenemata suunast."[2] Ruumilise efektiga lugejad peaaegu kõik kasutavad laserit. Erinevalt lihtsast ühejoonelise laserlugejast, tekitavad nad kiirte mustri mitmetes suundaded, võimaldades lugeda neile erinevate nurkade alt esitatud ribakoodi. Enamik kasutab ühte pöörlevat hulknurkset peeglit ja mõne fikseeritud peegli asetust, et genereerida nende keerulisi lugemise mustreid.

Ruumilise efektiga lugejad on kõige sarnasemad horisontaalselt paiknevate lugejatega supermarketites, kus pakke libistatakse üle klaasis või saffiirist akna. On olemas mitmeid erinevaid ruumilise efektiga lugejiad, mida saab kasutada mitmete erinevate lugemisrakenduste poolt, alates jaemüügi rakendustest, kus vöötkood loetakse vaid mõne sentimeetri kauguselt lugejast, kuni tööstuslike konveierite lugemiseni, kus toode võib olla mõne meetri kaugusel või veelgi kaugemal lugejast. Ruumilise efektiga lugejad on paremad lugemaks halvast prinditud, kortsus või isegi rebitud vöötkoodi.

Telefoni kaamerad[muuda | redigeeri lähteteksti]

Kuigi telefoni kaamerad ilma autofookuseta ei ole ideaalsed mõne laialtkasutatava vöötkoodi formaadi lugemiseks, on olemas kahemõõtmelisi vöötkoode, mis on telefonide jaoks optimiseeritud.QR-koode ja Data Matrix koode võib kiirelt ja täpselt lugeda nii autofookusega kui ka ilma.

Need avavad tarbijatele palju erinevaid rakendusi:

  • Filmid: DVD/VHS kataloogid
  • Muusika: CD kataloogid, mängida MP3 muusikafaili peale koodi lugemist
  • Raamatute kataloog
  • Toidukaubad, toitumisalane teave, ostunimekirjade tegemine kui viimast toodet kasutatakse, jm.
  • Isikliku vara nimekiri (kindlustuse jaoks ja muudel otstarvetel) loetakse ja sisestatakse andmed isiklike finantsasjade paremaks majandamiseks spetsiaalsesse tarkvarra. Pärast saab pilte automaatselt seostada isiklike asjakohaste sissekannetega. Hiljem saab vöötkoode kasutades välja jätta kõik dokumentide paberkoopiad maksuameti või vara nimekirja jaoks.
  • Kui jaemüüjad panevad vöötkoodi arvele, on võimalik hiljem laadida alla arve elektroonilisel kujul või kui kogu arve on kodeeritud kahemõõtmelise vöötkoodi sisse, võivad tarbijad lihtsa vaevaga importida andmed on personaalse finantstegevuse, kinnisvara inventuuri ja toidukaupade tarkvarasse.
  • Tarbija jälgine jaemüüja perspektiivist (näiteks, liikmekaardi programmid, mis jälgivad tarbijate oste, kui ostukohas lasta neil lugeda QR-kood)

Mitmeid ettevõttete programme telefonide kasutamise osas on ilmumas:

  • Ligipääsu andmine (näiteks, kinopiletite valideerimine), nimekirja kontroll (näiteks, kaubasaadetiste jälgine), varalise objekti jälgime (näiteks, võltsimisvastane tegevus).[3]

Korpuse tüübid[muuda | redigeeri lähteteksti]

Lugejaid eristatakse korpuse järgi järgmiselt:

Käeshoitav lugeja
koos käepideme ja tavaliselt nupuga valgusallika sisse lülitamiseks.
Pliiatslugeja (või kepikujuline lugeja)
pliiatsikujuline lugeja, mida veetakse mõõda vöötkoodi.
Statsionaarne lugeja
seina või laua külge kinnitatud lugeja, millest vöötkood liigub üle või kõrvalt. Tihti kasutatakse kassades supermarketites ja teistes jaemüügi kohtades.
Fikseeritud asendiga lugeja
tööstuslik vöötkoodilugeja toodete identifitseerimiseks tootmisprotsessis või logistikas. Neid kasutatakse koveierlintidel erinevate kastide või kaubaaluste sorteerimiseks vastavalt järgmistele protsessidele või sihtriigile. Teine rakendus liidab hologrammi lugeja kontrollkaaluga, et lugeda vöötkoodi iga nurga alt või kohast, ja kaalub pakki. Sellist süsteemi kasutatakse tehaste ja farmide kvaliteedi kontrollimise ja saatmise automatiseerimiseks.
PDA lugeja (või Auto-ID PDA)
Pihuarvuti sisseehitatud või liseseadmena juurde lisatud vöötkoodilugejaga.
Automaatne lugeja
kontoritehnika vöötkoodi lugemiseks dokumentidelt suurel kiirusel (50,000/tunnis).
Juhtmevaba lugeja
juhtmevaba vöötkoodilugeja, mis töötab sees paikneva akuga ning ei ole otseselt vooluvõrkku ühendatud.

Uued algoritmid vöötkoodide dekodeerimiseks[muuda | redigeeri lähteteksti]

Sümbolite Dekodeerimise Algoritm[muuda | redigeeri lähteteksti]

Sümbolite Dekodeerimise Algoritm vöötkoodilugejatele on esimene sümboloogiapõhine algoritm dekodeerimiseks. Uus meetod kasutab infot kogu pildilt, et avastada üleminekuid signaalis, kas traditsiooniline algoritm tugineb maksimumil ja miinimumil. Traditsioonilistel meetoditel on suur tõenäosus vigadele, sest meetod põhineb tuletisel; samuti on nad tundlikud mürale ja hägustumisele. Sümbolite Dekodeerimise Algoritm vöötkoodilugejatele näitab tugevat vastupanu hägustumisele ja mürale, kui katsetati 1D Universaalseid Toote Koode. Algoritmi saab ka laiendada 2D Universaalsete Toote Koodide kasutamiseks.[4]

Ühenduse meetodid[muuda | redigeeri lähteteksti]

Algsed seeria liidesed[muuda | redigeeri lähteteksti]

Algsed vöötkoodilugejad, kõikide formaatide omad, peaaegu universaalselt kasutasid tollel ajal üldlevinud RS-232 seeria liidest. See oli elektrooniliselt lihtne kui vaadata ühendusi ja tarkvara sellele ligi pääsemiseks oli samuti võrdlemisi lihtne, kuigi iga arvuti ja selle liidese pordi jaoks oli vaja kirjutada eraldi tarkvara.

Patenditud liidesed[muuda | redigeeri lähteteksti]

On olemas mõned teised vähem kasutatud liidesed. Neid kasutati suures müügikoha süsteemis koos spetsiaalse riistvaraga, selle asemel, et kasutada neid juba levinud arvutitega. Mõnede liideste puhul lugeja tagastas "toore" signaali selle asemel, et propotsionaalselt tagastada nähtud intensiivsused vöötkoodi lugemise ajal. See oli dekodeeritud vastuvõtva seadme poolt. Mõnikord lugeja konverteeris vöötkoodi sümboloogia selliseks (nagu Code 39), et signaali vastuvõttev seade sellest aru saaks.

Klaviatuuri kiilud[muuda | redigeeri lähteteksti]

PS/2 Klaviatuuri ja hiire pesad

Personaalse arvuti populariseerumisega ja selle standardse klaviatuuri liidesega, sai lihtsamaks kui kunagi varem ühendada füüsiline riistvara personaalse arvutiga ja tekkis äriline vajadus sarnase tarkvara lihtsustamiseks. "Klaviatuuri kiilu" riistvara oli ühendatud arvuti ja selle normaalse klaviatuuri vahele. Selle abil ilmusid märgid vöötkoodilugejast täpselt nagu need oleksid sisestatud klaviatuuri kaudu. See tegi juba olemasolevatele arvutitele väga lihtsaks vöötkoodide lugemise, ilma nende muutmiseta, kuigi see nõudis kasutaja poolset ettevaatlikkust ja toimis vaid teatud osaga vöötkoodi sisust.

USB[muuda | redigeeri lähteteksti]

Hiljem hakkasid vöötkoodilugejad kasutama pigem universaalse järjestiksiini pesa kui klaviatuuri porti, kuna see muutus mugavamaks riistvaraliseks võimaluseks. Säilitamaks kerget integreerumist olemasolevate programmidega, tuli kasutada Seadmedraiverit nimega "tarkavara kiil" selleks, et jäjendada klaviatuuri käitumist "klaviatuuri kiilu" riistvaralise lahenduse korral.

Paljudel juhtudel pakutakse teatud valik liideseid (HID, CDC). Mõnedel on en:Powered USB.

Juhtmevaba võrguühendus[muuda | redigeeri lähteteksti]

Modernsed kaasaskantavad vöötkoodilugejad töötavad traadita võrgus vastavalt WiFi või Sinihammas. Siiski selline konfiguratsioon limiteerib seadme tööaja sõltuvaks akupatareist ja selle laadimiseks kuuluva ajaga peale teatud tööaega.

Lahutusvõime[muuda | redigeeri lähteteksti]

Lugeja lahutusvõimet mõõdetakse lugejal valgust eraldava täpi suuruse järgi. Juhul kui see valgustäpp on laiem kui iga riba või tühi koht vöötkoodis, siis ta katap kaks elementi(kaks tühja kohta või kaks riba) ja võib tekitada vale väljundi. Kui aga kasutada liiga väikset valgustäppi, võib see tõlgendada valesti mingit osa vöötkoodist tehes samuti väljundi valeks.

Kõige üldlevinumad suurused on 13 punkti ja (0.33 mm), kuigi mõned lugejad suudavad lugeda koode mõõtmetega 3 punkti. Selleks, et väiksemad koodid oleksid täpselt loetavad peavad need olema prinditud kõrgema resolutsiooniga.

Vaata veel[muuda | redigeeri lähteteksti]

  • CueCat, kassikujuline vöötkoodilugeja.
  • Barcode Battler, kaasaskantav mängukonsool, milles vöötkoodide lugemine on osa mängust.
  • Vöötkood, rohkem vöötkoodide tehnoloogiast.

Viited[muuda | redigeeri lähteteksti]

  1. 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 Kaardilugeja (seade).
  2. Roger C. Palmer. The Bar Code Book. 
  3. Barcode reading apps for enterprise, codeREADr.com, 2010.
  4. Favreau, Annie. "Symbology Based Bar Code Decoding Algorithms". Regents of the University of Minnesota. Vaadatud 10/11/2011.