Systemy automatycznej identyfikacji Kody kreskowe i RFID
Wizualne systemy automatycznej identyfikacji KODY KRESKOWE 2/
Kody kreskowe HISTORIA 3/
Rys historyczny 1932 Wallace Flint (Harvard University Graduate School of Business Administration) automatyczne punkty kasowe karty dziurkowane 1948 Norman Joseph Woodland i Bernard Silver: - szablony z atramentu świecącego w ultrafiolecie - pierwszy kod kreskowy zainspirowany alfabetem Morsa (później zamieniony w kod typu bullseye ) 2/
Patent Woodlanda i Silvera fragment 1: kodowanie 3/
Patent Woodlanda i Silvera fragment 2: bullseye 6/
Patent Woodlanda i Silvera fragment 3: Czytnik 7/
Patent Woodlanda i Silvera fragment 4: Szczegóły czytnika 8/
Rys historyczny 1932 Wallace Flint (Harvard University Graduate School of Business Administration) automatyczne punkty kasowe karty dziurkowane Norman Joseph Woodland i Bernard Silver: - 1948 szablony z atramentu świecącego w ultrafiolecie - 1949 pierwszy kod kreskowy zainspirowany alfabetem Morsa (później zamieniony w kod typu bullseye ) - 20.X.1949 złożenie wniosku patentowego Classifying Apparatus and Method - 1951 Woodland zaczyna pracę w IBM - 7.X.1952 - US Patent 2.612.994 - Philco (The Philadelphia Storage Battery Company) wykupuje patent, który później odsprzedaje RCA (Radio Corporation of America) 7/
Rys historyczny c.d. David Collins - przed 1959 Pennsylvania Railroad problem automatycznej identyfikacji wagonów - 1959 mgr MIT, Sylvania, niebieskie i żółte taśmy odblaskowe używane do kodowania 6-cyfrowych identyfikatorów firm i 4-cyfrowych numerów wagonów - 1961-1967 okres testowania systemu przez Boston and Maine Railroad - 1967 AAR(Association of American Railroads) wybiera system Collinsa jako obowiązujący w całej Ameryce Północnej - 10.X.1967 pierwsza instalacja - 1974 95% wagonów kolejowych oznaczonych - koniec lat 70-tych XX w. odejście od systemu - połowa lat 80-tych XX w. system Collinsa zastąpiony tagami radiowymi Inne projekty Sylvanii - identyfikacja pojazdów z uiszczoną opłatą miesięczną na płatnym moście w New Jersey - U.S. Post Office system identyfikacji ciężarówek i terminu wjazdu na plac - KalKan prostszy i tańszy system oznaczania opakowań zbiorczych z karmą dla psów na potrzeby sterowania zapasami 10/
Rys historyczny c.d. Computer Identics - 1967 Collins opuszcza Sylvianę, ale odrzuca też propozycję opracowania czarno-białego kodu dla innych branż - Collins tworzy firmę Computer Identics - prace nad zastosowaniem lasera helowo-neonowego z lustrem (odległość skanowania kilkadziesiąt centymetrów, pozycja kodu dowolna, proces skanowania łatwiejszy i bardziej niezawodny, możliwość odczytania uszkodzonych kodów) - 1969 dwie pierwsze instalacje sytemu: - Fabryka General Motors w Pontiac, Michigan (części samochodowe) - centrum dystrybucji General Trading Company w Carlsbad, New Jersey (drzwi) 11/
Rys historyczny c.d UPC (Universal Product Code) - 1966 podczas meetingu NAFC (National Association of Food Chains) dyskusja na temat systemów automatycznej kontroli - Podczas meetingu RCA powołuje projekt opracowania systemu opartego na kodzie bullseye, który testowano w sieci marketów Kroger - połowa lat 70-tych XX w. NAFC powołuje do życia komitet The Uniform Grocery Product Code Council: - wytyczne dla projektowania kodów kreskowych - podkomitet selekcji symboli pomagający ustandaryzować podejście - we współpracy z McKinsey & Co. powstaje standardowy 11-cyfrowy kod identyfikujący dowolne produkty i rozesłana zostaje oferta opracowania systemu druku i odczytu - 1971 meeting, na którym RCA prezentuje kod bullseye - 1971 IBM zleca opracowanie własnego systemu - lipiec 1972 początek 18-miesięcznych testów systemu RCA w marketach Kroger w Cincinnati (problem) - 3.IV.1973 NAFC uznaje kod IBM UPC za standard - 26.VI.1974 godz 8.01 supermarket Marsh w Troy, Ohio. Odczyt pierwszego produktu: paczka gum owocowych Wrigley s Juicy Fruit 12/
Rys historyczny c.d. UCC i EAN - 1970 powołanie UCC (Universal Code Council) - Georgie Laurer (IBM) opracowuje na podstawie prac Woodlanda prostokątny kod kreskowy (mniejsze etykiety, mniej podatny na zniekształcenia) - 3.IV.1973 UCC uznaje kod IBM UPC za standard - 26.VI.1974 godz. 8.01 supermarket Marsh w Troy, Ohio. Odczyt pierwszego produktu: paczka gum owocowych Wrigley s Juicy Fruit - 1974 przedstawiciele 12 najbardziej uprzemysłowionych państw Europy zakładają komitet, który ma opracować własny i niezależny od amerykańskiego sposób kodowania kreskowego - 1976 powstaje system EAN (European Article Numbering) wzorowany na UPC - 1977 powołanie EANA (European Article Numbering Association) - 1981 nowi członkowie (Japonia, Australia, Argentyna i Meksyk) EANA i zmiana nazwy na IANA (International Article Numbering Association) - 1990 Polska 47 członkiem stowarzyszenia (prefiks EAN/UCC 590) - zmiana nazwy na EAN International - 1998 decyzja o połączeniu systemów EAN i UPC w system EAN/UCC - 2005 zmiana nazwy z EAN International na GS1 - zmiana nazwy polskiego Centrum Kodów Kreskowych na GS1 13/
Rys historyczny c.d. Rozwój kodów: - początki EAN, UPC i przemysłowy Kod 39-1981 Kod 128-1982 Kod 93-1987 Kod 49-1989 UCC/EAN-128-1991 PDF417 kod dwuwymiarowy - 1999 symboliki złożone (kod liniowy i 2D) oraz symboliki RSS (Reduced Space Symbology) 14/
Kody kreskowe CHARAKTERYSTYKA I PARAMATRY 15/
Charakterystyka parametrów kodów kreskowych Znaki danych: - zestaw znaków, które da się zakodować za pomocą kodu (numeryczne, alfanumeryczne, wszystkie 128 znaków ASCII, 256 znaków rozszerzonego ASCII, znaki chińskiego bądź japońskiego alfabetu) Znaki kontrolne: - umieszczone w kodzie sprawdzają jego poprawność (konieczne lub niepotrzebne), - obliczane wg określonych algorytmów (np. suma modulo), - nie zawierają żadnej istotnej informacji i na ogół są pomijane po zeskanowaniu (w kodach dwuwymiarowych bardziej wyrafinowane techniki sprawdzania poprawności) Znaki pomocnicze: - START oraz STOP - nie zawierają informacji o produkcie - informują o kierunku zapisania danych 16/
Charakterystyka parametrów kodów kreskowych c.d. Znaki funkcyjne: - znaki umożliwiające zmianę zestawu znaków Margines (cicha strefa): - przed znakiem START i po znaku STOP - szerokość zależna od specyfikacji symboliki - służy kalibracji czytnika (pomiar współczynnika odbicia światła od białego tła kodu) Dyskretność/ciągłość kodu - w kodach dyskretnych po każdym znaku występuje przerwa nie niosąca żadnych informacji (niższa gęstość zapisu danych, ale większa tolerancja błędów druku) - w kodach ciągłych koniec jednego znaku styka się bezpośrednio z początkiem następnego znaku (większa gęstość zapisu danych) 17/
Charakterystyka parametrów kodów kreskowych c.d. Stosunek N: - występujący w kodach o dwóch szerokościach kresek parametr określający stosunek kreski szerokiej do kreski wąskiej Kody o dwóch szerokościach kresek: - stosunek N od 2 do 3 stały w całym kodzie - im większe N tym większa tolerancja na jakość druku Wymiar X (moduł): - szerokość najwęższej kreski w kodach modularnych (różne grubości kresek będące wielokrotnością grubości kreski najwęższej) - grube tolerancyjne na błędy, ale zajmujące więcej miejsca Kody modularne: - zbudowane z kresek o różnej szerokości - znaki zbudowane ze stałej liczby modułów - kreski najczęściej zbudowane z 1, 2, 3, 4 lub 6 modułów - szerokość i liczba modułów w znaku stała i określona parametrem n - zbudowane z par (ciemna kreska jasna kreska), a liczba par określona wartością k 18/
Charakterystyka parametrów kodów kreskowych c.d. Gęstość: - liczba znaków możliwych do zakodowania na określonej powierzchni - zależy od wymiaru X i rodzaju kodu Długość symbolu: - liczba kodowanych znaków - najczęściej ograniczona i stała - nie może być większa niż możliwości skanera Samosprawdzalność: - wystąpienie pojedynczego błędu druku nie powoduje błędu odczytu Specyfikacja symboliki: - opis techniczny symboliki (dokładny opis symboli, zależności pomiędzy odczytem a wydrukiem itp.) - w większości zawarte w USS (Uniform Symbology Specification) 19/
Kody kreskowe PRZEGLĄD WYBRANYCH KODÓW 20/
Przegląd wybranych kodów KODY LINIOWE 21/
UPC-A UPC-A - Universal Product Code - pierwszy standard kodu kreskowego - powszechny w USA i Kanadzie - stopniowo wypierany przez EAN Znaki danych: - od 0 do 9 Obowiązkowa cyfra kontrolna: - (10 (3 * (suma cyfr z pozycji nieparzystych) + (suma cyfr z pozycji parzystych)) mod 10) mod 10 Znaki pomocnicze: - START i STOP identyczne trzymodułowe 101 - pośrodku znak rozdzielający 01010 (5 modułów) 22/
UPC-A c.d. Możliwość dwustronnego odczytu Dodatkowa cyfra (prefiks) określający zastosowanie kodu: - 0 kod zgodny z EAN-13-1,6,7,8,9 stosowane dla większości produktów - 2 produkty o zmiennej masie w obrocie lokalnym - 3 lekarstwa - 4 zarezerwowane dla użytkowników lokalnych (bardzo często używane w kartach lojalnościowych) - 5 z rzadka stosowany m.in. w kuponach rabatowych Kod ciągły Każdy znak łącznie ze znakami pomocniczymi skład się z dwóch kresek czarnych daje to łącznie 30 kresek 23/
UPC-A c.d. Kodowane znaki składają się z dwóch kresek czarnych i dwóch białych reprezentowanych przez siedem modułów: cyfra 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 wzorzec 0001101 0011001 0010011 0111101 0100011 0110001 0101111 0111011 0110111 0001011 Długość kodu: - 12 znaków Wymiar X: - 0,33 mm Kod samosprawdzalny Zakres redukcji/powiększenia: - 80% do 200% 24/
UPC-A c.d. Nominalna wysokość symbolu - 25,9 mm - znaki pomocnicze START, STOP, znak rozdzielający oraz pierwsza i ostatnia cyfra zaznaczone kreskami dłuższymi o 5*X Marginesy - co najmniej 9*X z obu stron 25/
UPC-A - schemat 26/
UPC-E Skompresowana wersja UPC-A przeznaczona do stosowania na mniejszych powierzchniach Różnice w stosunku do UPC-A: - długość 6 znaków - brak znaku rozdzielającego - znak STOP 010101 - ostatnia cyfra decyduje o sposobie translacji UPC-E na UPC-A - węższy margines z prawej (7*X) 27/
Translacja UPC-E do UPC-A Ostatnia cyfra UPC-E UPC-E UPC-A 0 XXNNN0 0XX000-00NNN+SK 1 XXNNN1 0XX100-00NNN+SK 2 XXNNN2 0XX200-00NNN+SK 3 XXXNN3 0XXX00-000NN+SK 4 XXXXN4 0XXXX0-0000N+SK 5 XXXXX5 0XXXXX-00005+SK 6 XXXXX6 0XXXXX-00006+SK 7 XXXXX7 0XXXXX-00007+SK 8 XXXXX8 0XXXXX-00008+SK 9 XXXXX9 0XXXXX-00009+SK Legenda: X kod producenta; N kod produktu; - znak rozdzielający; SK suma kontrolna 28/
UPC-E suma kontrolna obliczana dla UPC-A kodowana nie osobnym znakiem, ale kombinacją parzystości wszystkich sześciu liczb wg wzorca: Suma kontrolna Wzorzec parzystości 0 PPPNNN 1 PPNPNN 2 PPNNPN 3 PPNNNP 4 PNPPNN 5 PNNPPN 6 PNNNPP 7 PNPNPN 8 PNPNNP 9 PNNPNP Kodowana cyfra Wzorzec nieparzysty Wzorzec parzysty 0 3211 1123 1 2221 1222 2 2122 2212 3 1411 1141 4 1132 2311 5 1231 1321 6 1114 4111 7 1312 2131 8 1213 3121 9 3112 2113 29/
UPC-E - schemat 30/
Inne wersje UPC UPC-B: - 12 znaków, bez sumy kontrolnej, lekarstwa UPC-C: - 12 znaków z sumą kontrolną UPC-D - kod o zmiennej długości (12 znaków lub więcej), gdzie 12 znak oznacza sumę kontrolną UPC EXT2 oraz UPC EXT5-2 cyfrowy suplement (numer periodyku) [START 1011; separator znaków 01, dane kodowane wg wzorca parzystości] - 5 cyfrowy suplement do UPC stosowany dla sugerowanej ceny (książki) [sposób kodowania jak UPC EXT2] Prognozy: - UPC-A i UPC-E zastąpione przez ich EAN-owskie odpowiedniki - UPC-B i UPC-C zostaną wycofane do 2010 - UPC-D najprawdopodobniej zmodyfikowany do EAN 2.0 UPC-E z 5-cyfrowym suplementem 31/
EAN EAN - European Article Number - znany także jako: - EAN-13 - JAN (Japanese Article Number) - UPC (będący podzbiorem EAN) - GTIN (Global Trade Item Numbers) zastosowanie: - oznaczenie produktów w handlu stosowany od 1976 dwie podstawowe wersje: - pełna EAN-13 - skrócona EAN-8 32/
EAN-13 c.d. Kod ciągły i modułowy kod samosprawdzalny Zestaw znaków: - cyfry od 0 do 9 Obowiązkowa suma kontrolna: - (10 - ((suma cyfr z pozycji nieparzystych) + 3*(suma cyfr z pozycji parzystych)) mod 10) mod 10 Znaki pomocnicze: - START i STOP kodowane 101 - znak rozdzielający pośrodku kodowany 01010 Margines obowiązkowy - z lewej 7*X - z prawej 11*X 33/
EAN-13 Zatwierdzony przez GS1 12 cyfr plus suma kontrolna - pierwsze 3 (lub 2) cyfry oznaczają kod kraju, w którym zarejestrowana jest firma - wyjątek: - 978 ISBN - 979 ISMN - 977 ISSN - kody EAN-13 reprezentujące ISBN, ISMN, ISSN mogą być rozszerzone o suplement kodujący (EAN 2 lub EAN 5) np. numer magazynu lub sugerowaną cenę - pierwsza cyfra = 2 produkty o zmiennej masie pakowane lokalnie - kolejne 4 do 6 cyfr kod producenta - kolejne 5 cyfr kod produktu - suma kontrolna 34/
EAN-13 c.d. Budowa znaku: - składa się z 7 modułów tworzących dwie kreski jasne i dwie kreski ciemne (max. grubość kreski 4 moduły) - cyfry 2 i 3 oraz 8 i 9 są zmniejszone lub powiększone o 1/13 modułu dla zapewnienia poprawności odczytu Budowa kodu - znaki kodowane w 3 grupach: pierwsza cyfra, 6 cyfr, 6 cyfr - pierwsza cyfra niekodowana określa (jest określona przez) sposób kodowania drugiej grupy - druga grupa kodowana w zależności od pierwszej cyfry zgodnie z odpowiednim wzorcem (L-code lub G-code) - trzecia grupa kodowana jak w UPC (R-code negacja bitowa L-code) 35/
EAN-13: Struktura Pierwsza cyfra Pierwsza grupa 6-cyfrowa Druga grupa 6-cyfrowa 0 LLLLLL RRRRRR 1 LLGLGG RRRRRR 2 LLGGLG RRRRRR 3 LLGGGL RRRRRR 4 LGLLGG RRRRRR 5 LGGLLG RRRRRR 6 LGGGLL RRRRRR 7 LGLGLG RRRRRR 8 LGLGGL RRRRRR 9 LGGLGL RRRRRR 36/
EAN-13: Kodowanie cyfr Cyfra L-code G-code R-code 0 0001101 0100111 1110010 1 0011001 0110011 1100110 2 0010011 0011011 1101100 3 0111101 0100001 1000010 4 0100011 0011101 1011100 5 0110001 0111001 1001110 6 0101111 0000101 1010000 7 0111011 0010001 1000100 8 0110111 0001001 1001000 9 0001011 0010111 1110100 37/
EAN-13 schemat kodowania 38/
EAN-13 - schemat 39/
EAN-8 - schemat 40/