Сканеры штрих-кодов: что нужно знать перед покупкой?

03/23/2018
Администратор Главный

Сканеры штрих-кода — это устройства, которые считывают последовательность штрихов, преобразуют её элементы в цифровую форму, декодируют эти данные, проверяют качество сканирования и передают итоговую информацию на кассовый терминал или в компьютер.

Располагая сведениями об используемой технологии сканирования — светодиодной, лазерной, Area Image, Linear Image — можно выбрать модель устройства, наилучшим образом подходящую для конкретных условий применения.

Сканеры штрих-кода — подразделение по типу считывающего элемента

В зависимости от того, как устроен считывающий элемент, сканеры могут быть:

  • светодиодными (английская аббревиатура — CCD);
  • лазерными;
  • имиджевыми.

Сканеры CCD (светодиодные)

Эти устройства, самые простые среди штрих-кодовых сканеров, появились раньше всего. Принцип их действия таков: излучающие светодиоды линейно освещают полосу штрих-кода, отражённый от неё свет попадает на стеклянное зеркало, концентрируется и направляется на светочувствительную ПЗС-матрицу. Она преобразует световой поток в электрические сигналы, которые декодируются и передаются в конечный приёмник.

Поскольку светодиоды излучают рассеянный свет, а применяемая в CCD-сканерах ПЗС-матрица имеет невысокую разрешающую способность, дистанция считывания не превышает 15 см.

На практике контактный CCD-сканер подносится достаточно близко к штрих-коду, его освещает линейка светодиодов, зеркало сканера улавливает и собирает отражённый световой сигнал, который ПЗС-элемент превращает в последовательность электрических импульсов, служащих сигналами для компьютера или кассового аппарата.

Современные CCD-сканеры штрих-кода имеют следующие преимущества:

  • минимальная «прочитываемая» толщина линий кода — 0,1 мм или 4 mil в англо-американской системе мер;
  • скорость работы сопоставима с той, которую обеспечивают лазерные аналоги;
  • максимальная надёжность — в устройстве нет ни одного подвижного элемента;
  • невысокая цена.

В целом эти сканирующие устройства оптимальны там, где не требуется высокая скорость считывания штрих-кода.

Недостатки, свойственные CCD-сканерам штрих-кода:

  • ограниченная дальность сканирования — устройства уверенно работают на расстоянии 5-8 см от штрих-кодовой полосы;
  • строго определённая ширина штрих-кода — не более 8-10 см, в соответствии с максимальным размером ПЗС-матрицы;
  • для успешного сканирования необходим качественный, нанесённый без пропусков и дефектов штрих-код высокой контрастности;
  • существенные затруднения и сбои при сканировании штрих-кодовой полосы с неровной поверхности.

Несмотря на перечисленные недостатки, CCD-сканеры — особенно новые, усовершенствованные модели — сочетают максимально доступную цену с должным качеством сканирования. Там, где объёмы считывания невелики, этот тип сканирующих устройств наиболее целесообразен.

Лазерные сканеры штрих-кодов

Основы технологии, применяемой в лазерных штрих-кодовых сканерах, разработаны в 1970-х годах. В качестве осветителя здесь использован лазерный светодиод, который даёт очень узкий, тонкий, практически не рассеивающийся луч. Поэтому такие сканеры считывают штрих-код на значительном, до нескольких метров, расстоянии. Качающееся или вращающееся зеркало направляет лазерный луч то вправо, то влево, так что получается развёртка, такая же, как в телевизионном кинескопе. Поскольку пучок света имеет очень малое сечение, особую значимость приобретает качество нанесения штрих-кода. Если его линии искажены, имеют дефекты и пробелы, распознавание маркировки существенно затрудняется.

Ручные модели лазерных штрих-кодовых сканеров, как правило, оснащены зеркалом, которое приводится в колебательное движение с помощью электромагнитного поля. При этом световой луч, отражаясь под разными углами, вновь и вновь пробегает вдоль полосы штрих-кода, полностью сканируя маркировку, а скорость колебаний зеркала измеряется сотней циклов в секунду. Оператор видит сплошную полоску яркого света, в то время как остронаправленный лазерный «зайчик» быстро движется справа налево вдоль штрихового кода.

Более производительные, настольные и встраиваемые лазерные штрих-кодовые сканеры оснащены системой зеркал, которые специальный двигатель вращает по определённому алгоритму. В результате образуется сетка из множества пересекающихся лучей и товар уже не нужно особым образом ориентировать — достаточно того, что какой-либо луч сетки пересечёт штрих-кодовую полосу.

Лазерные сканеры штрих-кода имеют ряд преимуществ:

  • узконаправленный тонкий луч лазера успешно сканирует штрих-коды, нанесённые плотным столбцом;
  • ширина полосы сканирования (и, соответственно, ширина распознаваемого штрих-кода) также может быть значительной;
  • расстояние уверенного сканирования для моделей промышленного класса превышает 10 метров, простые ручные варианты предназначены для дистанций от 15 до 30 см.

Основные недостатки лазерных штрих-кодовых сканеров

  • наличие движущихся элементов — одного или нескольких зеркал и, как следствие, снижение надёжности;
  • чувствительность к дефектам и повреждениям штрихового кода;
  • невозможность полноценного сканирования штрих-кодов двумерного типа.

В то же время производители лазерных штрих-кодовых сканеров делали попытки разрабатывать, выпускать и поставлять модели, которые способны считывать псевдодвумерный код PDF417. Он, по сути, является столбцом нескольких линейных штрих-кодов малой высоты. Лазерное сканирование должно методично проходить этот столбец по вертикали. Такое считывание идёт медленно, с неоднократными повторами и, кроме того, требует высокого качества печати штрих-кода. В итоге модели лазерных считывающих устройств с возможностью сканирования псевдодвумерного PDF417 не получили широкого распространения.

Имиджевые сканеры штрих-кода

Отдельная группа ручных фото-сканеров, созданных на базе технологии «Image», работает на светодиодных излучателях. Эти устройства, подобно видеокамере или цифровой фотокамере, имеют CCD-матрицу достаточно высокого разрешения и «фотографируют» образ (image) кода целиком. Имиджевые сканеры способны прочесть потёртые, дефектные или повреждённые штриховые коды, как линейные, так и двумерные.

Штрих-кодовые сканеры Linear Image

Этот тип имиджевого сканера снабжён линией светодиодов. Сканирующее устройство получает фото подсвеченной ими полосы со штрих-кодом, а затем обрабатывает это изображение. В процессе такой обработки сканер Linear Image самостоятельно улучшает качество снимка и восстанавливает некачественно отображённые детали. Если штрихи частично стёрты или отпечатаны не полностью, устройство, благодаря специальному программному обеспечению, достраивает их, копируя и вставляя участки, расположенные выше и ниже дефектной области.

Впечатляет быстродействие сканеров Linear Image. Они способны производить 200 и более сканирований в секунду. Для сравнения: верхний предел лазерных штрих-кодовых сканирующих устройств — 100 операций в секунду.

Преимущества сканеров штрих-кода Linear Image:

  • скорость сканирования до 270 операций/сек — в 1,5 раза быстрее лазерного и в 6 раз быстрее светодиодного сканера;
  • распознавание, обработка и корректировка штрих-кодов с дефектами печати;
  • стабильное сканирование штриховых маркировок как при ярком свете, так и в темноте;
  • высокая надёжность — в устройстве нет движущихся деталей;
  • доступность для подключения через любой современный интерфейс;
  • дистанционное, на расстоянии до 2 метров, считывание кода.

Недоставки сканеров штрих-кода Linear Image:

  • непригодны для считывания двумерных штриховых кодов, в том числе псевдодвумерного PDF-417;
  • работа затруднена, если невысокие линейные штрих-коды образуют плотный столбец — освещённая полоса, которую дают светодиоды Linear Image, значительно шире, чем тонкая линия развёртки лазерного сканера.

Штрих-кодовые сканеры Area Image

Имиджевые сканирующие устройства Area Image наиболее совершенны и универсальны. Они способны чрезвычайно быстро считывать линейные и двумерные (матричные) штрих-коды, а также распознавать OCR-шрифты и захватывать изображения.

В скан-режиме происходит цифровое фотографирование кода целиком, затем он распознаётся и расшифровывается.

Преимущества сканеров штрих-кода Area Image:

  • распознавание как линейных, так и матричных (двумерных) штрих-кодов;
  • успешное сканирование при любом положении и наклоне штрих-кода;
  • увеличение резкости цифрового изображения штрих-кода, компенсация недостаточного или избыточного освещения, устранение бликов, так что штрих-код правильно считывается с дисплея гаджетов и компьютеров;
  • эксплуатационная надёжность, обусловленная отсутствием подвижных частей в сканирующем модуле.

Классификация сканеров штрих-кодов по типу исполнения

В соответствии с типом исполнения сканеры штриховых кодов бывают:

  • ручными;
  • стационарными;
  • комбинированными.

Ручные сканеры штрих-кода

В полном соответствии с названием, эти сканирующие устройства в процессе работы вручную подносятся к штриховому коду. Ручные сканеры целесообразны там, где не требуется высокая скорость считывания, или штрих-кодом маркированы крупногабаритные товары.

Стационарные сканеры штрих кода

Устройства такого типа могут устанавливаться на вертикальной стойке, как вертикальные проекционные сканеры или встраиваться в стол (встраиваемые сканеры). Распознаваемый штриховой код помещают в область считывания. Стационарные устройства сканируют штрих-коды в нескольких плоскостях. Область считывания у таких многоплоскостных сканеров образована сеткой лучей, которые пересекаются под разными углами. Поэтому штриховой код успешно считывается независимо от того, как он ориентирован относительно сканера. В результате увеличивается скорость распознавания кодовой маркировки.

Сканеры стационарного типа — необходимое оборудование крупных торговых центров с интенсивным людским потоком. Для супер- и гипермаркетов предельно важна высокая производительность сканера и максимальная скорость обслуживания покупателей.

На рабочем месте, оборудованном стационарным многоплоскостным устройством, кассира не заботит, как именно ориентировать товар перед сканером. В любом положении сканирующая линия пересечёт штрих-код. При этом также не требуется держать ручной штрих-кодовый сканер. В итоге, сканируя товар одной рукой, кассир имеет возможность другой рукой взять с транспортной ленты следующую покупку и существенно ускорить обслуживание.

Биоптические стационарные сканеры объединяют преимущества устройств горизонтального и вертикального типа. При работе с биоптическим сканером не имеет значения, повёрнут ли товар «лицом» к этому стационарному устройству. Считывание штрих-кода производится с шести сторон, а скорость работы кассира при такой организации труда дополнительно увеличивается.

Комбинированные сканеры штрих кода

Комбинированный штрих-кодовый сканер — это устройство ручного типа, которое, вместе с тем, можно установить на специальную подставку. Чаще всего комбинированный сканер используется в стационарном режиме — к нему подносят товар со штрих-кодом. Если же нужно считать штриховую маркировку с товара значительных габаритов, сканер, снятый с подставки, применяется как ручное устройство, которое подносится к штрих-коду. Сканеры комбинированного типа могут быть как многоплоскостными, так и линейными.

Классификация сканеров в соответствии со способом подключения

Соответственно способу подсоединения к компьютеру сканеры штрихового кода подразделяют на:

  • проводные;
  • беспроводные.

В проводном штрих-кодовом сканере интерфейс подключения может быть стандартным (RS232, PS/2, USB) или предоставленным производителем сканирующего устройства в комплекте с ним.

Сканеры с беспроводным подключением, как правило, используют стандарты передачи данных Wi-Fi, Bluetooth, а также собственные стандарты производителей специализированной сканирующей техники. Существуют и менее распространённые технологии беспроводной передачи данных.

Категории сканеров по типу считываемого штрих-кода

В соответствии с категорией считываемого штрих-кода сканеры делятся на две группы:

  • линейные (1D);
  • двумерные (2D).

Линейные сканеры (первая группа) надёжно считывают исключительно линейные штрих-коды. Двумерные сканеры распознают и линейные, и двумерные штриховые маркировки.

Интерфейс подключения штрих-кодовых сканеров

При выборе сканера имеет существенное значение интерфейс, который обеспечит подключение сканирующего устройства к компьютеру, POS-системе или кассовому аппарату.

В России наиболее распространены сканеры штриховых кодов, которые поддерживают интерфейс RS-232C (подключение к последовательному порту), интерфейс эмуляции клавиатуры (подключение сканирующего устройства в клавиатурный порт PS/2) и интерфейс USB (подключение в порт USB).

Подключение к последовательному порту (RS232-сканеры)

Если сканирующее устройство подключено к последовательному порту, данные в этот порт передаются как последовательность ASCII символов.

RS-сканеры имеют следующие особенности:

  • для работы необходим источник внешнего питания, которым, в частности, может стать кассовый аппарат, компьютер или POS-система, если соответствующим образом переделать кабель передачи данных;
  • подключение устройства универсально — к компьютеру, POS-системе или кассовому аппарату штрих-кодовые сканеры этого типа подсоединяются с равным успехом;
  • для подключения к любому из принимающих устройств требуется драйвер сканера штрихового кода — специальное программное обеспечение.

При написания программ для Windows предпочтительнее использование сканера вместе с драйвером, иначе результаты сканирования могут смешиваться с информацией, поступающей от другого устройства.

Подключение в клавиатурный порт (KB-сканеры)

Если сканер подключён к клавиатурному порту, информация о считанном штриховом коде передаётся с эмулированием нажатия клавиш.

Отличия KB-сканеров:

  • не требуется источник внешнего питания;
  • подсоединение возможно только к системе POS или к компьютеру;
  • для подключения сканеров этого типа к принимающим устройствам специальное программное обеспечение не требуется.

При написании программ следует учитывать, что данные, поступающие от клавиатуры и со сканера, необходимо различать. В этом отношении эксплуатация сканера КВ сложнее.

Подключение сканера в порт USB (USB-сканеры)

Если сканер подключён в порт USB, данные о считанном штриховом коде передаются в этот порт как последовательность ASCII символов.

Основные особенности USB-сканера:

  • для работы сканирующего устройства не нужен внешний источник питания;
  • возможно подключение только к POS-системе или компьютеру;
  • для подключения сканера к компьютеру или POS-системе необходим специальный драйвер, так как в этом случае данные передаются по RS-232С или с помощью эмуляции подключения к клавиатурному интерфейсу.

К компьютеру USB-сканер можно подключать непосредственно в процессе работы.