Лазерный сканер или цифровой сканер-имаджер. Выбор технологии сканирования

В данной статье рассматриваются два типа конкурирующих, и иногда взаимодополняющих устройств – лазерный сканер штрих-кода и сканер-имаджер (сканер, использующий имидж-технологию сканирования).  

В последнее время штрих-кодирование всё больше входит в разные отрасли. Поскольку каждый год появляются новые символики штрих-кодов, у пользователей появляется всё больше возможностей выбора решения для сбора данных. Символики штрих-кодирования можно назвать языками штрих-кода.

Каждая символика имеет свой собственный метод чтения черных и белых полос/пятен для передачи цифровой или буквенно-цифровой информации. Лазерные сканеры и имаджеры (Imager) выполняют задачу декодирования этой информации. Они могут декодировать символики UPC/EAN, используемые в большинстве продуктовых магазинов, или символики ISBN, размещаемые на книгах, а также двумерные 2D символики, в том числе PDF 417 или QR коды.

Лазерное сканирование

Лазерные сканеры в качестве источника света используют лазерные диоды видимого спектра (VLD). Сканирующая система генерит лазерный луч и с помощью линз фокусирует его. Система зеркал очень быстро двигает луч вперёд и назад вдоль штрих-кода, создавая линию сканирования, которая освещает штрих-код.

Оптическая система-коллектор принимает отраженный сигнал и концентрирует на фотоэлемент, который трансформирует сигнал в цифровые данные. Декодер обрабатывает цифровой сигнал, применяет алгоритмы каждой конкретной символики сканирования для интерпретирования данных и осуществляет проверку правильности считывания. После проверки данные отправляются в головное устройство (кассовый аппарат, POS систему, компьютер).

Преимущества лазерной технологии:

Лазерная технология позволяет сканировать штрих-коды с движущихся объектов, таким образом повышая продуктивность сканирования. Именно поэтому лазерные сканеры широко используются в местах интенсивного сканирования, например супермаркетах, где оператору необходимо быстро пронести товар в зоне считывания настольных  сканеров.  Эта возможность чтения «на лету» повышает скорость считывания как настольными, так и ручными лазерными сканерами, когда нужно быстро передвигаться от считывания одного штрих-кода к другому.

Лазерные сканеры могут проецировать луч на большие расстояния. Именно поэтому они являются наиболее подходящими устройствами для приложений, где нужно считывать штрих-коды высокой плотности с больших расстояний. Например, на складах, в распределительных и дистрибьюторских центрах, в портах. В этих случаях лазерный сканер может сканировать с расстояния в два раза больше, чем имаджеры.

Система зеркал, преобразующая лазерный луч в линию, помогает четко спозиционировать сканер относительно штрих-кода, обеспечивая быстрое и интуитивное сканирование.

Технология цифрового имидж-сканирования

Технология цифрового имидж-сканирования использует другой подход к сканированию, но с той же целью - эффективно считать шрих-код. Существает две разновидности имидж-технологии считывания.

• Имаджер области (digital area imager)

Имаджер области (digital area imager) с помощью светодиодов  освещает штрих-код и зону вокруг него, а затем делает снимок, как цифровая фотокамера. Такие устройства и называются Area Imagers потому что они захватывают не только штрих-код, но и зону (area) вокруг штрих-кода.  После чего этот снимок преобразовывается в электрический сигнал, а программное обеспечение в имидж-сканере из всего изображения извлекает только штрих-код и обрабатывает данные, используя сложные алгоритмы декодирования. Далее, так же как и лазерный сканер, имаджер проводит проверку правильности считывания путем подсчета контрольной суммы и передаёт данные в головное устройство (POS-систему, кассовый аппарат, компьютер).

Цифровые имаджеры имеют свои преимущества:

Во-первых, они могут считывать двумерные штрих-коды PDF 417, Matrix или QR коды, в которых может быть помещено гораздо больше информации по сравнению с однолинейными кодами. Такие коды бывают просто необходимы в некоторых приложениях в логистике, транспорте,  решениях по прослеживаемости товара на этапах производства или транспортировки.

Кроме штрих-кодов, некоторые имидж-сканеры могут обрабатывать изображения, например сканировать документы, подписи. При подтверждении доставки товара и его целостности можно делать фотографии при помощи сканера-имаджера. Отпадает необходимость в дополнительных устройствах, таких как настольный сканер документов или фотоаппарат.

Зональные сканеры-имаджеры (Area imagers) также могут считывать коды прямой маркировки Direct Part Marking (DPM). DPM – это метод «вечной» маркировки детали или всего товара, благодаря чему товар можно отследить на всех этапах изготовления или транспортировки. DPM-коды получили распространение в серийном учёте уникальных запчастей для контроля качества продукции, процессах прослеживаемости товаров, в фармацевтике, для учёта региона распространения медицинских препаратов.

Во-вторых, имаджеры, считывающие информацию с определенной зоны (Area Imagers), являются многоплоскостными устройствами, которые не нужно ориентировать по отношению к этикетке, изображению.

• Линейные имаджеры (Linear Imagers)

Линейные имаджеры (Linear Imagers) считывают штрих-код таким же способом, как и зональные имаджеры (Digital Area Imagers). Свет светодиодов проецируется на штрих-код и линзы фокусируют изображение штрих-кода на CCD или CMOS сенсор. Декодирующие алгоритмы анализируют скачки/затухания сигнала и собирают данные штрих-кода. Но, в отличии от зональных имаджеров,  линейные имаджеры используют только часть изображения штрих-кода (узкую полоску пикселей). Поэтому они могут декодировать однолинейные штрих-коды, но не могут декодировать всё изображение или двумерный штрих-код, как это делают имаджеры зоны.

Существует несколько заблуждений, которые созданы в процессе рекламы тех или иных устройств. Некоторые производители говорят, что имидж-сканеры более надёжны, поскольку в них нет движущихся частей. Однако, опыт эксплуатации лазерных сканеров показывает, что современные лазерные сканеры используются очень долго и статистика ремонтов показывает, что надёжность сканирующих модулей очень высокая. В связи с чем многие производители дают длительный срок гарантии (до 5 лет) на сканирующий механизм лазерных сканеров.

Следующее заблуждение касается считывания двумерных кодов. Как мы уже рассмотрели выше, некоторые светодиодные ССD сканеры, хотя и называются линейными имаджерами, - не могут считывать 2D штрих-коды. Поэтому следует внимательно читать спецификацию сканера штрих-кода или терминала сбора данных, обращая внимание на перечень считываемых штрих-кодов.

Можно подытожить, что лазерные сканеры являются лучшим выбором по сравнению с линейными имаджерами (Linear imagers) и даже зональными (digital area) имаджерами для чтения однолинейных штрих-кодов в розничной торговле, на складах, поскольку обеспечивают интуитивное «прицеливание», могут сканировать в движении, а также с больших расстояний.

Если же вам необходима функция  сканирования документов, подписей или необходимо сделать фотографию при подтверждении факта доставки и целостности товара - для захвата изображений вам нужно использовать сканер-имаджер зоны. При этом отпадает необходимость в дополнительном устройстве, таком как настольный сканер документов или фотоаппарат.

В случае, если вам нужно считывать разнообразные двумерные штрих-коды, то скорей всего вам также нужно выбрать имидж-технологию считывания, хотя некоторые лазерные сканеры считывают двумерные штрих-коды, и в частности PDF-417. Поэтому имеет смысл внимательно читать спецификации.

Существуют другие области применения, где без имидж-технологии сегодня уже сложно обойтись, например считывание напечатанного на матричном принтере штрих-кода, считывание штрих-кода через вакуумную пленку. Ну и, конечно, имаджеры незаменимы для считывания штрих-кодов прямой маркировки DPM в производстве, здравоохранении, для прослеживаемости деталей и товаров, а также отслеживания регионов распространения.