Ważne kreski i kropki

Fotokod, czyli kod odczytywany za pomocą telefonu komórkowego z aparatem cyfrowym i zainstalowaną specjalną aplikacją, to matrycowy kod 2D o nazwie QR Code (Quick Response Code). Fotokody pojawiają się na plakatach miejskich, w książkach – zawierają np. link do strony WWW z materiałem uzupełniającym, numer telefonu. Sfotografowany na przystanku fotokod wysyłasz pod wskazany numer telefonu i dostajesz np. SMS-em rozkład jazdy dla tego przystanku. W Łodzi fotokody znajdują się na tabliczkach przed zabytkami – po zeskanowaniu kodu komórką wyświetla się mobilna, multimedialna strona zabytku. Fotokody wykorzystują też designerzy, np. firma Fluid Forms tworzy na zamówienie dodatki z kodem QR, jak klamra do paska ze zdjęcia.

Kody kreskowe i punktowe powstały w celu automatycznej identyfikacji produktów. Wykorzystywane są przede wszystkim w logistyce i handlu. Pomagają w prowadzeniu magazynów. Dzięki skanowaniu kodów produktów wydawanych i przyjmowanych do magazynu system komputerowy na bieżąco może informować, co jest w magazynie, gdzie znajduje się dany towar, co trzeba zamówić, bo się kończy. W sklepach kody kreskowe na metkach produktów ułatwiają kasom automatyczne przekazywanie do systemu sklepowego informacji, jakie towary zostały sprzedane. Na taśmach produkcyjnych kody kreskowe pozwalają usprawnić i zautomatyzować dostawę podzespołów do odpowiednich gniazd produkcyjnych.

Jednym z najstarszych kodów graficznych jest kod kreskowy (ang. bar code), stanowiący kombinację ciemnych i jasnych pasków. Możliwość globalnego wykorzystywania kodów kreskowych zapewniają standardy obowiązujące we wszystkich krajach świata. Opracowuje je organizacja GS1, działająca od 2005 roku. W Europie standard kodów kreskowych EAN (European Article Number, stworzony w 1976 roku, jest zgodny ze światowymi standardami.

Kod EAN, najczęściej spotykany na metkach czy towarach, zawiera osiem (EAN-8) lub trzynaście (EAN-13) cyfr. Jest to kod samosprawdzalny, co oznacza, że wbudowano w niego procedury sprawdzania poprawności odczytu kodu. Pozwalają one zidentyfikować błąd lub odczytać kod, nawet jeśli został częściowo uszkodzony. W tym przypadku chodzi o cyfrę kontrolną, umieszczaną zwykle na końcu kodu i utworzoną na podstawie operacji matematycznych wykonanych na pozostałych cyfrach kodu.

Wydruk kodu EAN wymaga dość wysokiej precyzji, dlatego nie można go umieszczać na kiepskim papierze, np. kartonie. Najczęściej kod drukuje się na naklejkach przylepianych do oznaczanego przedmiotu. Kody EAN-8 i EAN-13 stosuje się obecnie wyłącznie do znakowania gotowych wyrobów, które trafiają do sprzedaży detalicznej. EAN-13 wykorzystuje się np. do kodowania czasopism ukazujących się regularnie (numer ISSN) – jak na okładce PC Formatu, książek (ISBN) oraz wydawnictw muzycznych (ISMN).

Kody EAN-13 i EAN-8 zawierają za mało informacji, by wykorzystywać je w produkcji, serwisie czy do oznaczania podzespołów. W przemyśle stosuje się najczęściej kody kreskowe Code 39 oraz Code 128. Code 39 służy do oznaczania części w motoryzacji, w branży IT oraz AGD. Pozwala na zapisanie 43 znaków alfanumerycznych (duże litery od A do Z, cyfry, znaki specjalne, jak np. spacja, $, /, +, proc., symbol * na początku i końcu kodu).Jego nazwa pochodzi od wyrażenia „trzy z dziewięciu” – na każde 9 zapisanych w nim znaków trzy są cyframi kontrolnymi. Code 128 został stworzony do zakodowania 128 znaków ASCII. Cechuje go duża gęstość zapisu danych, a jego długość zależy tylko od długości zakodowanej w nim informacji. Oba kody są „szyfrowane” podobnie jak EAN-13, ale zawierają więcej informacji.

Wymienione kody należą do kodów jednowymiarowych liniowych – dane są kodowane i odczytywane tylko w jednym, poziomym kierunku. Ich rozwinięciem są kody dwuwymiarowe, w których dane zakodowane są w kierunku poziomym i pionowym, więc można w nich umieścić więcej informacji. Odmianą kodów jednowymiarowych liniowych są też kody… 3D. Zamiast drukować wytłacza się je na powierzchni np. plastikowej naszywki za pomocą specjalnego stempla. W ten sposób oznacza się np. leki, tłocząc informację na pudełku alfabetem Braille’a.

W internecie jest sporo darmowych generatorów kodów kreskowych, pozwalających na drukowanie własnych kodów. Są to zarówno programy do instalacji na komputerze, jak i aplikacje online.

• Generator 21 typów kodów, w tym kodów 2D: www.pcformat.pl/u/46
• Generator kodów EAN-8/13: www.pcformat.pl/u/47
• Generator kodu Code128: www.pcformat.pl/u/48
• Free Online Barcode Generator – pozwala na wydrukowanie w dobrej jakości i rozmiarze omówionych w artykule kodów, w tym kodów 2D. www.pcformat.pl/u/49

Dwuwymiarowe kody można podzielić na piętrowe i matrycowe. Kody piętrowe tworzy kilka „cieńszych”, poukładanych jeden nad drugim kodów kreskowych. Przykładem jest PDF 417 (Portable Data File). Oprócz tekstu i liczb można w nim zakodować dane biometryczne: zdjęcie, odcisk palca. Z tego względu wykorzystywany jest na dokumentach, takich jak paszport, prawo jazdy czy dowód osobisty. Do korekcji błędów kodu PDF 417 służą dane nadmiarowe, zapisane w różnych miejscach kodu, ale przede wszystkim tzw. sumy kontrolne – w razie uszkodzenia kodu pozwalają odtworzyć dane (fragmenty kodu), na podstawie których zostały utworzone

W kodach matrycowych na określonej powierzchni, w kształcie prostokąta, znajdują się ciemniejsze i jaśniejsze pola, a nie tylko równolegle ułożone kreski. Jeden z pierwszych alfanumerycznych (kodujących cyfry i pozostałe znaki ASCII) kodów matrycowych 2D to Aztec Code – jego centralny element przypomina aztecką piramidę schodkową. Zawiera on podobne mechanizmy korekcji błędów jak PDF 417. Kod występuje w wersji kompaktowej lub pełnej. W pierwszej można zapisać 13 cyfr dziesiętnych lub 12 symboli alfanumerycznych, w drugiej – nawet 3832 cyfry lub 3067 symboli alfanumerycznych. Obecnie Aztec Code jest wypierany w zastosowaniach przemysłowych przez Data Matrix.

Matrycowy kod Data Matrix można znaleźć m.in. na obudowach procesorów Intela i AMD. Został zaprojektowany do umieszczenia w nim jak największej ilości informacji na jak najmniejszej powierzchni. Ma rozmiar od 8x8 do 144x144 punktów. Jest tak mały, że możliwe jest zakodowanie w nim nawet kilkudziesięciu znaków alfanumerycznych na powierzchni zaledwie kilku milimetrów kwadratowych – stąd jego popularność w przemyśle IT i elektronice, bo oznaczenia można umieszczać bezpośrednio na obudowach układów scalonych, tranzystorów czy innych elementów elektronicznych. Do etykiety z kodem Data Matrix dodawana jest informacja nadmiarowa, dzięki czemu nawet przy uszkodzeniu do 30 proc. znaków kod jest czytelny.

Do odczytania informacji zakodowanej w kodzie kreskowym służy czytnik elektroniczny. Wiązka światła pochodząca z lampy, diody LED lub lasera przesuwa się wzdłuż kodu. Jasne elementy kodu (przerwy) odbijają światło, ciemne (kreski lub pola) – częściowo je pochłaniają. Odbite światło trafia do fotodetektora, który przetwarza je na sygnał elektryczny. Elektronika urządzenia zamienia ten sygnał na postać cyfrową.

Odbite od jasnych elementów światło generuje na fotodetektorze silny sygnał elektryczny, to zaś odbite od ciemnych pasków jest znacznie słabsze, więc generowany przez fotodekoder prąd jest mały. Z kolei szerokość kresek i przerw decyduje o tym, jak długo jest emitowany dany sygnał elektryczny. Znając szybkość przemieszczania się wiązki światła czytnika i czas trwania słabszych i silniejszych sygnałów elektrycznych, dekoder w urządzeniu tłumaczy kod kreskowy na cyfry, litery lub inne znaki i przesyła je do komputera.

Algorytmy odczytu jednowymiarowych kodów są zaszyte w systemie Windows od wersji XP. Wystarczy podpiąć czytnik do komputera, a odczytany przez urządzenie kod pokaże się w okienku aplikacji wywołującej odczyt kodu.

Dwuwymiarowe kody, a więc te, które odczytuje się zarówno w poziomie, jak i w pionie, wymagają specjalnych skanerów 2D, nazywanych wizyjnymi lub imagerami. Stosuje się w nich kamery CCD, które rejestrują kod, oraz mikroprocesory dekodujące obraz.

Z kolei do tłoczonych kodów 3D stosuje się czytniki laserowe, które rozszyfrowują kod na podstawie różnic w głębokości tłoczenia, a nie barwy i szerokości kresek.

Do odczytu kodów kreskowych i punktowych stosuje się specjalne skanery optyczne i laserowe oraz kamery CCD lub przenośne kolektory danych. Najczęściej spotykane są skanery stacjonarne, podłączane kablem do komputera. W handlu stosuje się skanery bezprzewodowe, które komunikują się z komputerem za pośrednictwem fal radiowych. W magazynach najczęściej używane są skanery przenośne, które zbierają dane, a po podłączeniu do komputera przesyłają je do niego.

Modele czytników różnią się m.in. sposobem obsługi (skaner ręczny, stacjonarny, przenośny), liczbą i rodzajem odczytywanych kodów, odległością od czytanego kodu kreskowego, szybkością skanowania, zdolnością odczytu uszkodzonych kodów czy możliwością robienia zdjęć i skanowania dokumentów.