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Datenerfassungsgerät zum Lesen und Weitergeben von Barcodes Aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
Ein Barcodeleser ist ein Datenerfassungsgerät, das verschiedene Barcodes lesen und weitergeben kann. Die Erkennung dieser Strichcodes erfolgt dabei rein optisch entweder mit Rot- oder Infrarotlicht. Jeder Barcodeleser besteht aus der eigentlichen Leseeinheit und der nachgeschalteten Dekodiereinheit. Während dies bei den Lesestiften meistens zwei Geräte sind (es gibt auch Lesestifte mit integriertem Dekoder), ist bei fast allen anderen Gerätetypen die Dekodiereinheit in der Leseeinheit integriert. Fast alle Typen sind mittlerweile als stationäre, als kabelgebundene Handscanner oder als mobile Erfassungsgeräte (z. B. Inventurterminals mit integriertem Barcodescanner) auf dem Markt erhältlich.
Der Lesestift wird von Hand unmittelbar über den Barcode bewegt. In seiner optischen Spitze sind eine Lichtquelle, in der Regel eine Leuchtdiode, und ein lichtempfindlicher Sensor untergebracht. Das Licht der Leuchtdiode wird von den Strichen und Lücken des Barcodes unterschiedlich stark reflektiert. Ein Dekoder empfängt diese unterschiedlichen Hell/Dunkel-Signale, entziffert so den Barcode und überträgt die darin enthaltene Nutzinformation an das nachgeschaltete System (z. B. PC, Kasse, o. Ä.). Es ist eine von Richtung und Tempo her möglichst gleichmäßige Bewegung über den Barcode notwendig, um das Signal fehlerfrei dekodieren zu können. Während die eigentliche Technik des Erfassens von hellen und dunklen Reflexionen gleich geblieben ist, werden Lesestifte seit dem Ende der 1990er Jahre wegen ihrer Nachteile in der Anwendung kaum oder nur bei ganz bestimmten Anwendungen eingesetzt.
Vorteile:
Nachteile:
Anstatt den Leser über den Barcode zu führen, steht die Leseeinheit bei einem Barcode-Kartenleser still und eine mit einem Barcode bedruckte Karte wird durch die Leseeinheit gezogen. Dabei ist ebenfalls ein eigener Dekoder notwendig, der auch in der Leseeinheit eingebaut sein kann. Auch diese Leser sind billig. Nachteilig ist, dass man nur Barcodes lesen kann, die auf Karten mit speziellen Dimensionen aufgedruckt sind.
Barcode-Kartenleser werden oft für preisgünstige Zutrittskontrollen oder Zeiterfassungssysteme verwendet. Um den Barcode vor einfachem Kopieren zu schützen und so den Karten eine gewisse Fälschungssicherheit zu geben, kann der Barcode mittels spezieller Kunststofffolien abgedeckt werden, die nur für Infrarot-Licht durchlässig sind, so dass er mit bloßem Auge oder mit einem Kopierer nicht sichtbar ist, aber mit einem IR-Leser gelesen werden kann.
Vorteile:
Nachteile:
Beim CCD-Scanner wird ein sehr flacher Zeilenausschnitt des Barcode in seiner gesamten Breite auf einmal erfasst. Hierzu wird der Code durch Leuchtdioden beleuchtet. Der Barcode reflektiert je nach Helligkeit oder Dunkelheit auf eine CCD- oder Fotodiodenzeile. Ein Dekoder entziffert hieraus die Striche und Lücken des Barcodes und somit die darin enthaltene Information. Der Abstand vom Barcode darf je nach LED-Stärke, Optik (Schärfentiefe), Größe des Barcodes und dem Umgebungslicht wenige Zentimeter bis zu ca. einem halben Meter betragen.
Vorteile:
Nachteile:
Ein oder mehrere Laserstrahlen werden auf den Barcode gerichtet und über einen Schwingspiegel, ein Spiegelrad oder andere optischen Systeme linienförmig in hoher Geschwindigkeit über den Barcode geführt. Das vom Barcode durch die hellen und dunklen Striche stärker oder schwächer reflektierte Licht wird dann von einer Optik erfasst und mittels Photodiode in elektrische Signale umgewandelt und ausgewertet.
Vorteile:
Nachteile:
Bei einfacheren Laserscanner überstreicht der Lichtpunkt den Barcode im immer gleichen Winkel. Zur vollständigen Erfassung des Barcodes müssen dessen Striche daher im ca. 90° Winkel zur Leserichtung stehen oder vom Bediener entsprechend ausgerichtet werden. Für den Betrachter entsteht eine einzeilige Scanlinie.
Das lineare Raster wird durch leichtes Versetzen des von links nach rechts schwingenden Lichtpunktes in vertikaler Richtung erreicht. Dies geschieht vom System automatisch und in hoher Geschwindigkeit. Für den Betrachter entsteht ein Feld aus mehreren parallelen Linien. Diese Technik erhöht sowohl die Größe des Scanbereiches (genaues Zielen wird weniger wichtig) als auch die Toleranz gegen kleinere Schäden im Barcode (da diese durch die Variation des Ausschnittes weniger ins Gewicht fallen oder rekonstruiert werden können).
Versetzte oder rotierende Spiegel oder Prismensysteme erzeugen Rasterlinien, also mehrere Linien, die das Lesefeld in zueinander versetzten Winkeln überstreichen. Auf diese Weise ist ein Ausrichten des Barcodes überflüssig, da es i. d. R. bereits fünf verschiedene, im Kreis angeordnete Scanrichtungen erlauben, den Barcode in beliebigem Winkel zur Laufrichtung des Lichtpunktes auszurichten. Für den Betrachter entsteht ein Raster aus vielen, sich überschneidenden, kreisförmig angeordneten Linien.
Bei dieser Weiterentwicklung der omnidirektionalen Scantechnik entsteht durch schnelle Rotation des gesamten Scanfeldes um den eigenen Mittelpunkt ein Lesebereich, der von dem Lichtpunkt des Laserstrahls in sehr kurzer Zeit in beinahe jedem Winkel überstrichen wird. Auf diese Weise wird der gesamte Barcode erfasst, ohne maßgebliche Bereiche auszulassen. Eingerissene oder beschädigte Barcodes können von der Dekodersoftware noch besser rekonstruiert werden, die Erfassung erfolgt noch schneller, da der Barcode beinahe sofort erkannt wird.
Die Informationen des reflektierten Strahls können im Dekoder auch zusammengesetzt werden und so den gesamten Inhalt des Codes erfassen. Ein Qualitätsmerkmal eines Laserscanners ist seine Scangeschwindigkeit, das heißt, wie oft der Punkt in einer Sekunde den Barcode überstreicht. Diese Frequenz kann, je nach Anforderungen an den Scanner, zwischen wenigen Dutzend bis hin zu vielen tausend Hertz liegen.
Der maximale Abstand des zu lesenden Barcodes kann bei Laserscannern 10 cm, 15 cm oder mehrere Meter (bei total reflektierenden Barcodes) betragen. Eingesetzt werden solche Scanner z. B. in Hochregallagern, um Barcodes vom Gabelstapler aus zu lesen. Die Barcodes müssen hierbei allerdings auch eine ungewöhnlich hohe Größe aufweisen.
Die neuste Generation von Barcodelesegeräten wird als „Imager“ bezeichnet. Sie erfassen den Barcode mit Hilfe einer kleinen Kamera. Danach wird das aufgenommene Bild durch digitale Bildverarbeitung aufbereitet und der Barcode digital erfasst. 2D-Bild-Scanner und CCD-Scanner verwenden zur Erfassung und Dekodierung des Bildes eine vergleichbare Technik, wobei in einem 2D-Bild-Scanner nicht nur eine, sondern mehrere (viele) Zeilen des präsentierten Bildes gleichzeitig erfasst werden. Somit ist es möglich, die Information auf einer zweidimensionalen Fläche anzuordnen und in einem Schritt zu erfassen. Imager sind durch die integrierte Kamera auch zur Erfassung von Dokumenten oder Ausweisen verwendbar und bieten damit z. B. an der Kasse eine deutlich erweiterte Funktionalität. Außerdem ist es mit Hilfe der digitalen Bildverarbeitung auch möglich, Kamera-Handys als Lesegeräte insbesondere für 2D-Codes einzusetzen. Da 2D-Codes relativ viele Informationen auf kleiner Fläche darstellen, können auf diese Weise auch kleinere Dateien übertragen werden (z. B. Soundschnipsel, Werbebotschaften oder erweiterte Produktinformationen). Aus Kostengründen werden in Kamera-Scannern oft monochrome Fotosensoren (CMOS, CCD o. Ä.) eingesetzt, mit denen sich nur Schwarzweiß-Aufnahmen erstellen lassen. Es sind auch Systeme mit Farbkamera verfügbar.
Vorteile:
Nachteile:
Eine weitere neue Generation sind sogenannte Handy-Scanner. Es existieren eine Reihe von Anwendungen für Mobiltelefone, die es ermöglichen, 1- oder 2-dimensionale Codes und Barcodes mit der Digitalkamera des mobilen Telefons zu erfassen und dem Anwender weitere Informationen hierzu anzuzeigen. Neben der Handy-Kamera ist auf dem Mobiltelefon eine Bildverarbeitungsapplikation notwendig, die für die Auswertung der Kamerabilder zuständig ist. Ein Beispiel ist die App Barcoo, welche unter anderem anhand der Barcodes von Lebensmittel-Produkten die zugehörigen Nährwertangaben in Ampelform (Lebensmittelampel) darstellt.[1]
Die dekodierten Daten können anschließend über verschiedene Schnittstellen an das übergeordnete System weitergegeben werden.
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