Čárový kód jako prostředek automatické identifikace
Čárové kódy jsou nejrozšířenějším prostředkem automatické identifikace neboli "registrace dat bez použití kláves". Do zmíněné oblasti patří také magnetické kódy používané např. na kreditních kartách, nebo strojově čitelné písmo OCR, technologie RFID. Čárové kódy jsou však z různých důvodů nejpoužívanější.
Jak pracují čárové kódy?
Čárový kód se skládá z tmavých čar a ze světlých mezer, které se čtou pomocí specializovaných čteček - snímačů čárových kódů.
Tradiční laserové snímače čárového kódu vyzařují červené světlo. Toto světlo je pohlcováno tmavými čárami a odráženo světlými mezerami. Snímač zjišťuje rozdíly v reflexi a ty přeměňuje v elektrické signály odpovídající šířce čar a mezer. Tyto signály jsou převedeny v číslice, popř. písmena, jaká obsahuje příslušný čárový kód. To tedy znamená, že každá číslice či písmeno je zaznamenáno v čárovém kódu pomocí předem přesně definovaných šířek čar a mezer. Data obsažená v čárovém kódu mohou zahrnovat takřka cokoliv: číslo výrobce, číslo výrobku, místo uložení ve skladu, číslo série nebo jméno určité osoby, které je např. povolen vstup do jinak uzavřeného prostoru.
Začátkem 21. století se pro čtení čárových kódů začaly využívat kromě tradičních laserových snímačů i snímače digitální. Podobně jako u digitálního fotoaparátu u nich dojde k vyfocení čárového kódu a následně k dekódování jeho obsahu pomocí dekodéru, který je nedílnou součástí snímače. Hlavní výhodou digitálních snímačů je možnost mnoha směrného čtení a podpora čtení jak 1D tak i 2D symbolů.
Přínosy nasazení čárového kódu v praxi
Flexibilita
Čárové kódy lze používat v nejrůznějších prostředích a terénech. Můžete je tisknout na materiály odolné vysokým teplotám nebo naopak extrémním mrazům, na materiály odolné kyselinám, obroušení, nadměrné vlhkosti apod. Jejich rozměry mohou být dokonce přizpůsobeny tak, aby mohly být užity i na miniaturní elektronické součástky.
Přesnost
Při ručním zadávání dat dochází k chybě průměrně při každém třístém zadání. Při použití čárových kódů se počet chyb snižuje až na jednu milióntinu, přičemž většina z těchto chyb může být eliminována, je-li do kódu zavedena kontrolní číslice, která ověřuje správnost čtení všech ostatních číslic.
Rychlost
Srovnáme-li rychlost pořízení dat z čárového kódu s klávesnicovým zadáním, zjistíme, že i ta nejlepší písařka je nejméně třikrát pomalejší než jakýkoliv snímač, což přináší vyšší produktivitu a nížší chybovost.
Cena
Náklady na nosič informace (obvykle papír) jsou ve srovnání s jinými médii zcela zanedbatelné. Snížení nákladů spojené s úsporou finančních prostředků vynaložených na značení.
Produktivita
Využíváním čárových kódů například v retailu se produktivita odbavování u pokladny zvýší o desítky procent. Kromě toho je možno v jakémkoliv okamžiku zjistit stav zásob jednotlivého zboží na skladě.
Efektivita
Studie zpracovaná pro americké Ministerstvo obrany ukázala, že v některých oblastech se při zavedení čárových kódů zvýší efektivita práce až o 400 %.
Nejběžnější typy čárových kódů
Existuje mnoho typů čárových kódů, z nichž každý je většinou určen pro specifické použití. Některé typy čárových kódů mohou kódovat pouze číslice, jiné mohou kódovat i písmena a speciální znaky.
Rozeznáváme čárové kódy jednodimenzionální (1D) a dvoudimenzionální (2D). 1D kódy mají omezenou kapacitu a obvykle kódují numerický nebo alfanumerický řetězec, který je klíčem k identifikaci označeného předmětu do nějaké externí databáze. 2D kódy vzhledem k vyšší kapacitě obvykle obsahují veškerou potřebnou informaci o označeném předmětu v sobě.
EAN
Jedná se o nejznámější kód pro zboží prodávané v obchodní síti. Tento kód může užívat každý stát zapojený do mezinárodního sdružení GS1 (dříve IANA EAN - International Article Numbering Association EAN).
EAN 13 / EAN 8
Nejznámější čárový kód užívaný pro zboží prodávané v obchodní síti. Čárový kód EAN dokáže kódovat číslice 0 až 9, přičemž každá číslice je kódována dvěma čarami a dvěma mezerami. Může obsahovat buď 8 číslic (EAN-8), nebo 13 číslic (EAN-13). První dvě nebo tři číslice vždy určují stát původu (např. Česká republika má číslo 859), některé další číslice (většinou 4 až 6) určují výrobce a následující číslice, kromě poslední, určují konkrétní zboží. Poslední číslice je kontrolní. Právě ta ověřuje správnost dekódování. Čísla jednotlivým státům přiděluje sdružení GS1 se sídlem v Bruselu, čísla výrobcům přiděluje GS1 Czech Republic.
UCC/EAN 128
Čárový kód využívaný pro označování obchodních a logistických jednotek.
CODE 128
Univerzální volně použitelný čárový kód ke kódování alfanumerických dat. Tento kód patří také do systému EAN. Umožňuje zakódovat mnoho užitečných informací o daném výrobku. číslo dodávky, datum výroby, datum balení, minimální trvanlivost, hmotnost, délka, šířka, plocha, objem, komu má být zboží zasláno atp. Každá z informací má svůj vlastní číselný prefix (definovanou kombinaci čísel), který jednoznačně určuje o jaký typ údaje se jedná. Kód 128 je schopen kódovat celkem 102 znaků. Každý znak je reprezentován třemi čarami a třemi mezerami.
CODE 39
Kód používaný zejména v automobilovém průmyslu, zdravotnictví a v mnoha dalších odvětvích průmyslu a obchodu.
INTERLEAVED 2 OF 5 (ITF) A ITF-14
Čárový kód užívaný nejčastěji pro interní aplikace a označování obchodních jednotek.
GS1 DATABAR
Lineární kód pro označování malých produktů. Za samostatnou skupinu lze pokládat kódy rodiny GS1 DataBar. Čárový kód DataBar byl přijat jako standard organizací GS1 pro jeho vysokou flexibilitu a datovou kapacitu. Na přibližně stejnou plochu, jako například klasický kód EAN-13, dokáže zakódovat podstatně více informací. Tím je předurčen k označování malých výrobků například v potravinářství, drogistickém zboží, v papírnictvích a podobně.
Vyšší datová kapacita na malém prostoru umožňuje zakódovat také další důležité údaje pro obchodní provoz, jako například proměnlivou hmotnost, dobu trvanlivosti, šarži, sériové číslo a mnohé jiné parametry podle standardizovaných aplikačních identifikátorů. Do kódů GS1 DataBar se standardně kóduje jedinečné identifikační číslo podle celosvětového systému unikátního číslování GTIN (např. na malé ovoce nebo kosmetiku), nebo se používá i rozšířená verze s doplňkovými údaji (např. u masných výrobků datum výroby, číslo výrobní dávky pro případnou následnou vysledovatelnost původu apod.). Veškeré podrobnosti o standardu a použití těchto kódů naleznete na GS1 Czech Republic.
2D kódy
Široké uplatnění nacházejí také tzv. 2D kódy (dvoudimenzionální), které podstatně rozšiřují datovou kapacitu standardně používaných lineárních 1D kódů. Kromě níže uvedeného kódu PDF 417, lze do této skupiny zařadit mimo jiné například kódy DataMatrix, Aztec, MaxiCode, Codablok a QR Code.
I když tyto kódy vyžadují odlišnou snímací techniku (tzv. imagery nebo CCD kamery), pro jejich minimalizovanou prostorovou náročnost a možnosti zakódování i speciálních znaků, grafiky, fotografie či otisku prstu nacházejí použití například v elektronickém průmyslu, ve zdravotnictví, při identifikaci osob i dokumentů, při používání technologie přímého označování (DPM - direct part marking) a pod.
PDF 417
2D kód s velmi vysokou informační kapacitou a schopností detekce a oprav chyb (při porušení kódu).
DATAMATRIX
Maticový 2D kód používaný ve zdravotnictví, armádních aplikacích, v letectví a pro označování elektronických součástek. Často se používá se spojitosti s technologií DPM.
QR kódy
Velice populární se již stal také QR Code. Kromě výhody vysoké kapacity je totiž snímatelný i běžným mobilním telefonem, a to iz displeje či monitoru a pod. Tato jeho schopnost se již běžně využívá např. pro rychlý přístup mobilem na konkrétní stránky internetu, v marketingu, v reklamě a pod. Možnost snímání kódu i běžným fotoaparátem v mobilním telefonu s volně přístupnou aplikací otevřela dveře i pro „barevnou“ dimenzi čárových kódů. Barevné 2D kódy jako například ColorCode, HCCB (High Capacity Color Barcode) či Ultracode využívají barevnou škálu pro další zvýšení datové kapacity a zmenšení potřebné plochy. Jelikož jsou dokonce hezké a upoutávají pozornost, využívají se hlavně v nápaditém marketingu.
Kontrola čárových kódů
Všechny čárové kódy musí mít před první a za poslední čarou tzn. ochrannou zónu, provedenou v barvě mezer, jejíž velikost je přesně definována. Kromě toho má většina typů kódů na začátku a konci tzv. kódů. okrajové znaky. Splnění obou těchto požadavků usnadňuje snímači čtení kódů a odlišení kódu od ostatních součástí obalu. Tzv. diskontinuální kódy Code 39 a Codabar musí mít mezi jednotlivými znaky oddělující prostory. Aby mohly být čárové kódy využívány se všemi svými výhodami, musí být kvalitně vytištěny podle příslušných norem, protože jen kvalitní tisk zaručuje stoprocentní úspěšnost čtení. Z hlediska určování kvality čárového kódu se hodnotí několik kritérií či požadavků.
Kontrast kódu
Naprostá většina snímačů snímá pod červeným světlem. Aby mohl snímač bezpečně odlišit jednotlivé čáry a mezery, musí se tyto dva prvky jevit jako dostatečně kontrastní t.j. rozdíl mezi minimální a maximální odrazivostí musí být co největší. Hodnoty minimálního dovoleného kontrastu jsou pro každý typ čárového kódu předem dány. Pokud by byl skutečný kontrast nižší než minimálně dovolený kontrast, mohly by při čtení kódu vzniknout problémy.
Kontrast přechodu
Je rozdíl v odrazivosti dvou sousedních prvků (pár čáry a mezery). Pokud je rozdíl některého páru menší než 15 %, je hodnocen jako nevyhovující.
Modulace
Poměr minimální odrazivosti k celkovému kontrastu kódu. Nejčastěji vzniká při prosvítání podkladu, kdy je v některé části kódu nižší odrazivost než v jiné.
Chyby
výskyt inkoustových teček v mezerách, nebo nedostatečně vytištěných čar. Pokud je chyba příliš velká, může být mylně považována za prvek čárového kódu, který buď nelze dekódovat, nebo bude mylně dekódován.
Dekódovatelnost šířky čar a mezer
Pro každý kód jsou přesně specifikovány ideální rozměry jednotlivých čar a mezer. Aby byl kód spolehlivě čitelný jakýmkoli z běžně používaných snímačů, nesmí se šířka čar a mezer odchýlit od požadovaných hodnot více, než je povolená tolerance. Hodnota tolerance je závislá na typu kódu a jeho velikosti (hustota zápisu). Čím větší je velikost kódu (tj. čím menší hustota zápisu), tím je i větší tolerance.
Výpočet
Základní vyhodnocení rozpoznaných čar, zda je údaj v nich uložen v souladu s algoritmem předepsaným pro daný typ kódu, včetně ochranných zón, kontrolních číslic a struktury kódu (start/stop znaky atd.).
Ochranná zóna
Aby dokázal snímač bezpečně odlišit čárový kód od svého okolí, musí být dodržena velikost ochranné zóny, která je pro každý typ kódu přesně definována.
Hodnocení kvality čárového kódu je určeno v normách systému CEN (Comité Européen de Normalisation) a ANSI (American National Standards Institute). Tyto normy jsou platné v zemích Evropské unie, resp. v USA.
Nabízíme vám profesionální služby kontroly vašich EAN/UPC čárových kódů pomocí kalibrovaných verifikátorů nebo jejich prodej v případě, že potřebujete pravidelně kontrolovat kvalitu čárových kódů na vstupu nebo výstupu.
Použití čárových kódů v různých odvětvích
Čárový kód ve skladu
Veškeré skladované zboží je označeno čárovým kódem. V případě, že některé dodávky nejsou označeny čárovým kódem od výrobce, lze je operativně doznačit při jejich příjmu na sklad. Doznačování se děje prostřednictvím etiket potištěných tiskárnou čárových kódů. Nejúspornější a nejrychlejší možností je označovat regály s daným typem zboží. Kódy jsou snímány jak při příjmu zboží na sklad, tak i při jeho expedici. To umožňuje mít nejen dokonalý přehled o momentálním stavu zásob ve skladu, ale i uskutečňovat velmi rychlou a přesnou inventuru, automaticky sledovat minimální množství daného druhu zboží ve skladu, vyplňovat dodací listy a faktury, a tedy urychlit celý proces expedice atp.
Čárový kód ve výrobě
Při pásové výrobě je na výrobku upevněn nebo vytištěn čárový kód, který je většinou na dálku snímán laserovým snímačem. Pomocí evidenčního systému lze údaje použít pro kontrolu toku výrobků, počtu vyrobených výrobků, evidenci osoby, která výrobní operaci provedla, automatické dodávání materiálu a pod. Získané informace lze samozřejmě použít i pro mnohé další aplikace.
Čárové kódy při hlídání objektů
Strážce konající obchůzku po hlídaném objektu je vybaven přenosným paměťovým terminálem s integrovaným snímačem čárového kódu. Na několika místech jeho trasy jsou umístěny etikety s čárovým kódem (kód není čitelný okem - není vypsán obsah kódu). Prochází-li strážce okolí místa označeného etiketou, sesnímá kód do paměti terminálu. Kromě čísla kontrolního místa se automaticky do paměti snímače uloží i čas a datum pořízení. Po skončení obchůzky přenese pověřený pracovník data z terminálu do počítače a provede kontrolu činnosti strážce.
Čárové kódy v kurýrních službách
Zásilka je při převzetí kurýrem označena etiketou vytištěnou na přenosné tiskárně, která je připojena k ručnímu terminálu a současně zapsána do evidence přijatých zásilek. Po příjezdu kurýra do distribučního centra se data z terminálu převedou do centrálního informačního systému. Čárové kódy se dále využívají pro odeslání z distribučního centra při třídění podle lokality příjemce. Kurýr, který prodává zásilku doručiteli snímá čárový kód přenosným terminálem a zadá příslušné údaje z klávesnice terminálu. Pokud je tomu uzpůsoben terminál, může se příjemce podepsat přímo na jeho displej. Odpadá tak složitá manipulace s papíry.
Čárové kódy při evidenci majetku v podniku
Každý objekt hmotného investičního, popř. drobného hmotného majetku je označen etiketou s čárovým kódem, který nese informaci o inventárním čísle majetku. Pro případ poškození čárového kódu je na etiketě uvedeno inventární číslo i v konvenční formě. Každý objekt majetku je navíc charakterizován svým umístěním. číslem místnosti kde se nachází. Při evidenci majetku (tj. při pořizování inventury majetku, popřípadě přesunu majetku) se přenosným terminálem se zabudovaným snímačem nasnímají čárové kódy majetku. Potom se hromadně převedou do počítače, kde jsou zpracovány vhodným programem pro evidenci majetku. Program načtená data vyhodnotí, t.j. oznámí obsluze zjištěné nesrovnalosti v umístění majetku a příslušným způsobem pozmění evidované umístění majetku. Tímto způsobem je zajištěna rychlá a snadná aktualizace databáze umístění majetku podle momentálního stavu.
Čárové kódy při kontrole vstupu osob
Každá osoba oprávněná ke vstupu do určitého objektu vlastní průkazku (např. plastovou kartu), na které je vytištěn čárový kód. Při vstupu je kód snímán, což umožňuje zamezení vstupu nepovolaným osobám. Zároveň lze kdykoli zjistit, která osoba je přítomna v daném objektu. Obdobné průkazy lze vydávat i návštěvám. Tento systém lze použít ve velkých firmách, výpočetních střediscích, sportovních areálech, léčebných ústavech, atp.
Čárové kódy ve zdravotnictví
Ve zdravotnictví jsou tři hlavní oblasti využití výhod přesné a nezaměnitelné identifikace prostřednictvím čárových kódů. Při identifikaci pacientů lze používat speciální náramky s jedinečným čárovým kódem, které splňují veškeré hygienické a proti alergické požadavky. Pro operativní tisk těchto náramků (wristband) se používají speciální tiskárny. K dodržování přísných hygienických i bezpečnostních předpisů, k úsporám nákladů, k udržování pořádku i k vedení přesné evidence o předepsané údržbě či kalibraci zdravotnické techniky a nástrojů přispívají systémy evidence zdravotnické techniky s využitím čárových kódů a příslušným programovým vybavením. Bez přesné, nezaměnitelné a okamžité identifikace laboratorních vzorků, transfuzních preparátů či krevních derivátů, s použitím čárových kódů, si dnes tyto procedury už neumíme ani představit.
Čárové kódy v knihovnách
Všechny knihy a čtenářské průkazy jsou označeny čárovými kódy. Snímáním kódů na knihách a současně kódu na průkazu čtenáře, který si dané knihy půjčuje, je pak možné kdykoli a rychle zjistit, které knihy má kdo zapůjčené, resp. které knihy se nacházejí v knihovně.
