История создания первых сканеров штрих-кода

В предыдущей статье мы рассказывали об истории создания штрихкода и первых изобретателей Джозефа Вудленда и Бернарда Сильвера, сегодня мы расскажем о дальнейшей судьбе и истории развития штрихкодов и первых сканеров штрихкода.

Шкала времени, история создания штрихкода и сканеров штрихкода:

1949: Джозеф Вудленд и Бернанд Сильвер подают заявку на патент на штрих-код.

1952: И штрих-код, и сканер штрих-кода получают патенты, позже приобретенные Philco и проданные RCA, американской компании электроники.

1966: Национальная ассоциация пищевых цепей становится первой компанией, использующей штрихкоды, используя их для сокращения времени оформления заказа.

classik barcode

1969: Первый гелиево-неоновый лазерный сканер с фиксированным положением разработан компанией Computer Identics.

1971: Первое портативное сканирующее устройство Norand 101 было разработано корпорацией Norand.

1972: NCR выпускает цветной штрихкод, разработанный для розничных торговых точек.

Интересно: Супермаркет Kroger в Цинциннате устанавливает первую розничную систему сканирования штрихкодов. Скептически настроенным покупателям рекомендуется проверять закодированные цены на сканере, установленном в проходе; 100 марок со скидками предлагаются каждому, кто найдет код, который не сканируется должным образом.

1973: Комитет под названием Uniform Grocery Product Code рекомендует использовать технологию штрихкода на всех продуктах в Соединенных Штатах и начинает конкурс по выбору наилучшего кода.

1973: Комитет избрал штрих-код UPC Джорджа Дж. Лорера (на основе предложения от IBM) в качестве промышленного стандарта. Об этом можно прочитать книгу The Barcode от Paul V. McEnroe, как команда IBM создала этот штрих-код.

1972: Intermec представляет первый принтер штрихкодов Plessey. При отличном качестве печати штрихкодов устройство было большим и шумным.

1974: Первый товар (жевательная резинка Wrigley's Juicy Fruit), промаркированный штрих-кодом, был считан в супермаркете встроенным гелиево-неоновым сканером штрих-кода компании Spectra-Physics, который отправил информацию в компьютеризированную кассу, первую POS-систему.

first barcode scanner 1

1974: Доктор Дэвид Аллейс из Intermec создает Code 39, первый буквенно-цифровой штрих-код.

1981: Компания Intermec представила первый термопринтер штрих-кодов.

1981: Компания SATO представила первый термотрансферный принтер штрихкодов M-2311.

sato m2311 first termal 3

1982 год: Symbol Technologies представила первый ручной сканер штрих кодов LS7000.

1982 г. Принтер штрих-кодов высокой плотности, способный печатать до десяти строк обычного текста, был представлен Intermec.

1984 На Олимпийских играх в Лос-Анджелесе сканеры Computer Identics использовались для считывания штрихкодов, напечатанных на бейджах спортсменов, журналистов и сотрудников.

1988 год: Intermec Corp. создает первый 2D штрихкод.

1994 год: QR-код представлен Denso Wave Co. для отслеживания процесса производства автомобилей.

2005: Авиакомпании вводят штрихкоды на посадочные талоны.

Что такое сканер штрихкода?

Сканер штрихкода – это устройство, которое оптически регистрирует рисунок штрихкода и конвертирует его в эквивалентный цифровой сигнал. Чтобы получить "снимок" штрихкода, нужно осветить его источником света. Обычно для этого используется лазер, так как он легко может быть сфокусирован в протяжении поля сканирования.

Такой показатель, как глубина поля сканирования, означает максимальное расстояние, где сканер может считывать штрихкоды. Светодиодные сканеры – CCD-устройства, использующие обычные светодиоды в качестве источника света, чаще всего должны находиться очень близко к штрих-коду. Лазерные сканеры с глубиной поля сканирования в десятки и сотни сантиметров этого не требуют.

laser vs ccd 1

Лазерные сканеры штрихкода

Если в сканере применен лазер, то обычно луч лазера проходит вдоль штрихкода. Отсюда и название – сканер штрихкодов. В качестве источников излучения могут применяться инфракрасные лазерные диоды, лазерные диоды видимого спектра и гелий-неоновые лазерные трубки. По многим причинам наиболее популярны лазерные диоды видимого спектра (VLD). Они надежны, срок службы в несколько раз больше, чем у гелий-неоновых трубок. (Как мы писали выше, первый гелиево-неоновый лазерный сканер с фиксированным положением разработан компанией Computer Identics в 1969 году.) Так как напряжение питания очень низкое – обычно чуть больше 2 вольт, то лазерным сканерам не требуется специальный источник питания. Кроме того, они имеют очень компактный, прочный и легкий корпус. Поскольку лазерный диод потребляет очень мало энергии, он может применяться в сканерах, питающихся непосредственно от компьютера или даже батареек (радиосканеры штрихкода или сканеры с памятью).

first scanners scan 2

Излучение видимого спектра лучше, чем инфракрасное, поскольку было установлено, что штрих-код, нанесенный на некоторые материалы, не считывается инфракрасным лазером. Хотя мы видим, что код является темным штрихом, нанесенным на светлый фон, инфракрасное излучение поглощается иным образом, чем видимое. Инфракрасные лазеры не используются широко еще и потому, что требуется отдельный видимый луч в помощь оператору, поскольку инфракрасное излучение не воспринимается человеческим глазом.

Еще одна особенность лазерного диода видимого спектра – встроенный фотодиод. Кроме излучения, исходящего от передней поверхности кристалла, часть излучения выходит из задней поверхности. Эта часть излучения улавливается фотодиодом, расположенным внутри корпуса лазерного диода. Сигнал фотодиода выводится на разъем с задней части корпуса лазерного диода. Этот сигнал может использоваться микросхемой для управления мощностью излучения. И, наконец, лазерные диоды видимого спектра становятся дешевле. Лазерный диод, будучи значительно дешевле гелий-неоновой трубки, является доступным и эффективным инструментом для сканирования штрихкодов. В общем, рассмотрим работу многоплоскостного лазерного сканера. Такой сканер создает сетку из множества траекторий сканирования. Внутри сканера есть источник излучения – лазерный диод видимого диапазона. В центре размещается вращающийся многогранник и состоит из фасонных зеркал. Зеркала отражают луч по-разному, поскольку установлены под разными углами. При вращении многогранника траектория отраженного лазерного луча образует дугу. Число дуг определяется числом зеркал многогранника. Затем луч движущегося лазера проходит через серию фиксированных зеркал, создающих «кадры» сканирования. Умножая количество зеркал многогранника на количество кадров, мы получаем количество траекторий сканирования. К примеру, 4х5=20. Углы взаимного расположения кадров определяются исходя из необходимости обеспечивать наличие сетки траекторий по всему пространству поля сканирования. В результате получается густая сеть пересекающихся траекторий сканирования, обеспечивающая считывание штрих-кода независимо от его ориентации.

laser vs ccd scanner

Светодиодные CCD-сканеры

CCD означает прибор с зарядной связью. Вместо луча света здесь используется подсветка, которая перекрывает весь штрих-код. Есть контактные и бесконтактные CCD-сканеры. Контактные модели ранее были очень обширно представлены. Для того, чтобы отсканировать таким сканером, нужно было приложить его к штрих-коду. Поэтому контактные CCD сканеры почти вышли из применения. Такие сканеры плохо работают с кодами, нанесенными на выпуклые и неравномерные поверхности. Также проблематична работа в условиях яркого наружного освещения, поскольку может создавать сильные помехи (засветки).

Бесконтактные CCD-сканеры оснащены более мощными светодиодами, создающими яркую линию освещения штрихкода, а также более чувствительными фотодатчиками, позволяющими захватывать изображение на большем расстоянии от этикетки. Некоторые модели могут работать на открытом воздухе и ярком солнечном свете без ущерба для качества сканирования. Большинство бесконтактных CCD-сканеров считывают коды на расстоянии 6-15 см, некоторые модели имеют рабочую зону 30 см. Как и все CCD-сканеры, компактны и имеют небольшой вес.

Источники:

https://americanhistory.si.edu/collections/nmah_892778

https://www.datalogic.com/upload/pdf/articoli/conception-of-an-industry.pdf.pdf

https://www.gs1.org/

https://www.ibm.com/history/upc

https://www.amazon.com/Barcode-Paul-V-McEnroe-ebook/dp/B0CCY9L8ZH

https://en.wikipedia.org/wiki/David_Allais

https://www.referenceforbusiness.com/history/He-Ja/Intermec-Technologies-Corporation.html#b

https://www.thoughtco.com/bar-codes-history-1991329

https://en.wikipedia.org/wiki/Thermal-transfer_printing

https://www.sato-global.com/about/history/

https://www.denso-wave.com/en/technology/vol1.html