Vonalkód technika alapjai

Mi is a vonalkód? A vonalkód egy számokból és betűkből álló azonosító kódolt formája, amely gépekkel optikailag leolvasható. A vonalkód kizárólag egy azonosítót, hivatkozást jelöl, amely egy adatbázis meghatározott elemére mutat. Minden egyéb információ, például egy termék ára, vagy az aktuális raktárkészlet az adatbázisban kerül tárolásra.

Mielőtt belemerülnénk a vonalkódok világába: az Ident az azonosítástechnikai rendszerek szakértőjeként nem csak információkat kínál ezen az oldalon. Rendkívül szerteágazó a termékpalettánk többek között a vonalkódolvasók terén is. A kézi / állványos változatoktól kezdve, a pultba építhető és pultra szerelhető típusokon keresztül a vezeték nélküli vonalkódolvasókig sokféle eszköz közül választhat – ajánlatkérése pedig minden esetben ingyenes!

Vonalkódok két fő típusa

Léteznek 1 dimenziós (1D) és 2 dimenziós (2D) vonalkódok. Az alábbiakban részletesen ismertetjük a legelterjedtebb 1 és 2 dimenziós vonalkódokat.

1D

1D: A különböző vastagságú függőleges sötét vonalak és világos közök meghatározott váltakozása fejezi ki az információt a leolvasók számára.

EAN 13 vonalkód

EAN 13

Az EAN 13 vonalkód  világszerte elterjedt a kiskereskedelemben. Az EAN 13 vonalkód 13 karaktert kódol: az első két vagy három vonal az országkód mely jelezi, hogy melyik országban regisztrált a gyártó. Az országkódot fojtatja 9 vagy 10 adat jegyszám, és egy ellenőrző szám (checksum). Az EAN 13 vonalkód két vagy öt jegyszámú kiegészítő vonalkóddal bővíthető, így elérhető a 14 vagy 17 jegyszámú vonalkód.  Az ellenőrző szám  a következő módon képződik: (Modulo 10 kalkuláció checkszum):

1. Add össze a páros számú számjegyeket: 2, 4, 6, stb.
2. Az eredményt 3 -al beszorozni.
3. Add össze a páratlan számú számjegyeket: 1, 3, 5, stb.
4. Add össze a 2. és 3. végeredményét.
5. A check karakter a legkisebb szám mely a 4. lépéshez adható, hogy a 10 többszöröse legyen az eredmény.

Például: Legyen a vonalkód adata = 001234567890

1. 0 + 2 + 4 + 6 + 8 + 0 = 20
2. 20 * 3 = 60
3. 0 + 1 + 3 + 5 + 7 + 9 = 25
4. 60 + 25 = 85
5. 85 + X = 90 (10 többszöröse legyen az eredmény), tehát X = 5 (checkszum)

Visual Basic minta funkció a checkszum kikalkulálásához: Function Append_EAN_Checksum (RawString as String) Dim Position as Integer Dim CheckSum as Integer CheckSum = 0 For Position = 2 to 12 step 2 Checksum = Checksum + Val(Mid$(RawString, Position, 1)) Next Position CheckSum = CheckSum * 3 For Position = 1 to 11 Step 2 CheckSum = CheckSum + Val(Mid$(RawString, Position, 1)) Next Position CheckSum = CheckSum Mod 10 CheckSum = 10 – CheckSum If CheckSum = 10 Then CheckSum = 0 End If Append_Ean_Checksum = RawString & Format$(CheckSum, “0”) End Function

EAN 13 vonalkód országkódok

A listában találhatóak a vonalkódok megfejtéséhez szükséges országkódok. Magyarország EAN 13 országkódja az 599 – vagyis ezzel a számmla kezdődik minden forgalomba hozott magyar termék kódja.

EAN 8 vonalkód

EAN 8

Az EAN 8 vonalkód, az EAN-13 kód rövidített változata. Az első két vagy három vonal az országkód, 4 of 5 adat számjegy (az országkód hosszúságán függő), és a checkszum. Az EAN 8 vonalkód  2 vagy 5 számjegyes kiegészítéssel bővíthető. Az EAN 8 vonalkód fő célja, hogy minél kisebb helyet foglaljon el. Az EAN 8 vonalkód azonosítja a gyártót és a gyártmányt. Mivel az EAN 8 vonalkód esetében kisebb az országonként alkalmazható kódtartomány, mint az EAN 13-nál , az EAN 8 vonalkód-ot csak olyan gyártmányokra teszik, melyre nem fér rá a EAN-13 .

– Átfedés kettő az ötből (interleaved 2 of 5) vonalkód
– Codebar vonalkód

Code 39 vonalkód

CODE 39

A Code 39 vonalkód szimbológiát különböző iparágak használják, és állami vonalkód standard is. Az ANSI (Amerikai Nemzeti Szabványügyi Intézet) meghatározza a Code 39 standardot, mint MH10.8M-1983, és USD-3, 3 of 9 -ként is ismert. A Code 39 vonalkód teljes karakter sorozata 0-9, A-Z (csak nagy betűk), és a space, mínusz (-), plusz (+), pont (.), dollár ($), slash (/), és százalék (%). A Code 39 vonalkód esetében a start/stop karakter a kód elején és végén található, és a vonalkódnak nincs maximum hosszassága, viszont 25 -nél több karakter terheli kapacitását. Minden egyes karakter 9 elemből áll: 5 vonal, és 4 üres hely. Egy karakter 3 vastag, és 6 vékony elemből áll. Inter-karakter hely választja el a karaktereket, amely akkora, mint a vékony vonal. A vastag : vékony vonalak aránya 1.8 – 3.4. Vonalkódok, melyeknek a vékony vonala kisebb, mint 0. 020 arasz (0.508mm), legalább 2.5 arány kell, hogy legyen, de 3.0 a javasolt. 10 vékony vonalas holtzóna van a Code 39 vonalkód elején és végén. A checkszum nem kötelező a Code 39 vonalkód-hoz, viszont az adat integritása miatt a Modulo 43 check számjegy hozzátéte javasolt. Code 39 vonalkód jóformán az egyetlen szimbológia, melynél a checkszum nem kötelező, tehát előnyösebb mikor lehetetlen, vagy alkalmatlan checkszumokat kalkulálni minden egyes vonalkód nyomtatáskor.

Extended Code 39 Kibővíti a Code 39 vonalkód karakter sorozatát (kisbetűkkel és jelekkel). A Code 39 vonalkód karaktereket páros Code 39 karakterekkel kell kódolni, például, a kicsi “a” betű, amely nem szerepel a Code 39 karaktersorozatban, a “+A” párral lehet kódolni.

Tippek… Majdnem mindegyik piacon lévő vonalkód képes elolvasni a Code 39 vonal kódokat. Főleg cégen belül használják, hol a vonalkódok belsőleg alkalmazhatók. Előtagként a vonalkódhoz illeszteni egy karaktert segít a hiba kikerülésében. Például, árú azonosító számok lehet “P”-vel, és a mennyiség száma “Q”-val, kezdődhetnek. Ha a felhasználó leolvas egy alkatrész számot, a vonalkód olvasó le tudja ellenőrizni a “P” jelenlétét és automatikusan visszautasítani a kódot, ha az nincs ott.

– Code-93 vonalkód

Code 128 vonalkód

CODE 128

A Code 128 vonalkód kitűnően tömöríti a numerikus és alfanumerikus adatokat. Előnyösebb, mint a Code 39, mivel karakterválasztéka bővebb, és tömörebb.   A Code 128 vonalkód karakter sorozata 0-9, A-Z (nagy és kis betűk), és az összes standard ASCII jelek és kontrol kódokból áll. A Code 128 vonalkód három jelkészletből áll: A, B és C. Az A jelkészlet a standard ASCII jeleket, számokat, nagybetűket és kontroll kódokat tartalmazza; A B jelkészlet a standard ASCII jeleket, számokat, nagybetűket és kisbetűket foglalja össze; míg a pusztán numerikus C változat két számot tömörít egy karakterbe, ráadásul, mindegyik alegység tartalmaz kontroll karaktereket, ami engedi a váltást egyik alegységtől a másikig egy vonalkódban. Végül, három külön start kód létezik, mely jelzi, hogy melyik alegységet használja.

A Code 128 vonalkód ellenőrző szám kalkulációja:

Minden egyes Code 128 karakternek van egy száma 0-102 ig. Az A és B alegységekben, a karakterek száma az ASCII kód megfelelője mínusz 32. Például, a felkiáltó jel (ASCII 33) száma 1. Az A alegység engedélyezi az ASCII kontroll karakterek nyomtatását (0-31 számú ASCII kódok). Ezekre a karakterekre vonatkozva, 64 -t kell adni az ASCII kódhoz a karakter száma kiszámításához. Például a NUL értéke (ASCII 0) 64, SOH (ASCII 1) 65, STX (ASCII 2) 66, stb. A C alegység párosan nyomtatja a számokat, és a karakter száma a checkszum kiszámításához, a pár értéke (00, 01, 02,.., 99). Az ellenőrző szám kalkulálása:

1. A checkszum kezdeti értékét állítsd a start karakter értékére (103, 104, vagy 105 az A, B, vagy C alegység megfelelőjével).
2. A szorzó kezdeti értékét állítsd 1-re.
3. Kezdvén a vonalkód bal oldalán, add a karakter számát szorozva a szorzó értékével a checkszumhoz. A szorzó egyel növekszik minden karakter után.
4. Oszd a végeredményt 103-lal.
5. Alakítsd át a checkszum számértékét ASCII karakterekre.

A checkszum számértéke átalakítása ASCII karakterekre a betűtípuson is múlhat. Óvatosnak kell lenni mikor az eredményes ASCII kód szám értéke nulla, vagy ha 95-nél magasabb. Általában, ha az A alegységbe a checkszum 0-63-ig, add a “space” checkszumot az ASCII kódjához (32) a karakter kód kiszámításához. Ha a checkszum meghaladja 64 -t, vegyél el 64 -t a karakter kód kiszámításához. A B alegységbe, add a “space” checkszumot az ASCII kódjához (32) a karakter kód kiszámításához. A C alegységben, a checkszum egyenlő a karakter ASCII számértékével.

UPC A vonalkód

UPC A

A UPC A vonalkód Struktúrája: A UPC A vonalkód 12 numerikus karaktert tartalmaz. Az első számjegy a kódrendszert azonosítja: 0: szabályos UPC kódok 1: foglalt 2: boltban címkézett rendszertelen súlyú tárgyak 3: National Drug Code (Országos drog kód) és National Health Related Items (Országos egészségügyi tárgyak) kód 4: nincs forma korlátozás, üzleten belüli használatra (kivéve élelmiszerekre) 5: kuponokon használható 6: foglalt 7: szabályos UPC kódok 8: foglalt 9: foglalt

1. Add össze a páros számú számjegyeket: 2, 4, 6, stb.
2. Az eredményt 3 -al beszorozni.
3. Add össze a páratlan számú számjegyeket: 1, 3, 5, stb.
4. Add össze a 2. és 3. végeredményét.
5. A check karakter a legkisebb szám mely a 4. lépéshez adható, hogy a 10 többszöröse legyen az eredmény.

1. 6. 0 + 2 + 4 + 6 + 8 + 0 = 20
2. 20 * 3 = 60
3. 0 + 1 + 3 + 5 + 7 + 9 = 25
4. 60 + 25 = 85
5. 85 + X = 90 (10 többszöröse legyen az eredmény), tehát X = 5 (checkszum)

A UPC A vonalkód 2-számjegyű kiegészítő kódja: A UPC A vonalkód két számjegyű kiegészítő vonalkóddal bővíthető, mely a sajtótermékeknél a periodius számát jelzi. Heti kiadványok általában 1-52 -ig; a félhavi kiadványok 1-24-ig ; míg a havi kiadványok 1-12-ig vannak számozva.

UPC E vonalkód

A UPC E, a UPC A variációja, amelyet a 0-s számú rendszerre használható. A UPC E kódok nagyon kis helyen elférnek mivel a 0 -t kiszűrik. Négy szabály vonatkozik az UPC vonalkód nyomtatására az UPC E formában:

• Ha a gyártó utolsó 3 számjegye 000, 100, vagy 200, az érvényes termék kódok 00000 – 00999 (1 000 szám).
• Ha a gyártó utolsó 3 számjegye 300, 400, 500, 600, 700, 800, vagy 900, az érvényes termék kódok 00000 – 00099 (100 szám).
• Ha a gyártó utolsó 2 számjegye 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, vagy 90, az érvényes termék kódok 00000 – 00009 (10 szám).
• Ha a gyártó számjegye nem nullával végzõdik, az érvényes termék kódok 00005 – 00009 (5 szám).

2D

2D: A kétdimenziós vonalkódok jóval nagyobb információmennyiség megjelenítésére képesek, mint az 1D kódok. Az adatok megjelenítésére különböző geometriai formákat használnak, amelyek több irányból is könnyedén leolvashatóak.

PDF 417 vonalkód

PDF 417

A PDF 417 vonalkód olyan speciális összetett lineáris (egydimenziós) kód, amely, egymás alá nyomtatott egydimenziós kódokból áll. A PDF 417 vonalkód elnevezésben, a  PDF a Portable Data File (hordozható adat állomány) szavak kezdőbetűiből áll össze. A PDF 417 vonalkód fő alkalmazási területei elsősorban logisztika, az azonosító kártyák, és a leltári rendszerek. A PDF 417 vonalkód a Symbol Technologies cég találmánya, és az ISO 15438 szabvány tartalmazza részletes leírását.

Főbb jellemzői:

• Beágyazhatóság:  A PDF 417 vonalkód további szimbólumokra mutathat, melyeket sorrendben beolvasva tovább növelhető a kód kapacitása.
• Felhasználó által meghatározott méretek: A felhasználó definiálhatja a legkeskenyebb vonalak szélességét (X méret), és a sorok magasságát (Y méret).
• Nyilvánosan használható: Bárki bevezethet rendszereket a PDF 417 vonalkód formátumot alkalmazva. A PDF 417 vonalkód nem engedélyköteles (license free).

Formátum: A PDF 417 vonalkód 3-90 sorból áll, melyek mindegyike lényegében egy-egy alacsony lineáris vonalkód. Minden egyes sor rendelkezik

• margóval (quiet zone), mely a vonalkód előtti minimális szabad fehér terület
• kezdő karakterrel, amely a vonalkód olvasó berendezések számára azonosítja a formátumot, mint PDF 417 vonalkód. Minden egyes vonalkód típus egyedi start karakterrel rendelkezik.
• egy speciális kódszó (row left), amely a sorra vonatkozó adatokat tartalmazza (a sor száma, a redundancia foka)
  • 1-30 adat kódszavak: A kódszavak vonalakból, és hézagokból álló csoportok, amelyek egy, vagy több számot, betűt, vagy más szimbólumot jelenítenek meg.
  • Minden egyes sor ugyanannyi kódszóból áll.
  • Minden egyes kódszó négy vonalból, és négy hézagból áll (A kód nevében (PDF 417) a 4-es erre utal.
  • A kódszó teljes szélessége a megengedett legkeskenyebb vonal 17 szerese.  (A kód nevében (PDF 417) a 17 erre utal.)
  • Minden egyes kódszó vonallal kezdődik, és hézaggal végződik
  • Összesen 929 különböző kódszó létezik, melyből kilencszáz adat, míg a többi valamilyen vezérlő funkcióval rendelkezik.
  • Minden egyes kódszó három különböző kódkészlet egyikéből kell hogy kinyomtatásra kerüljön
  • A kódkészlet olyan vonal, hézag kombináció, mellyel az összes 929 kódszó megjeleníthető
  • Az egyes kódkészletekben minden egyes kódszónak egyedi vonal/hézag kombináció felel meg.
  • A PDF kódon belüli sor száma határozza meg, hogy melyik kódkészlet kerül alkalmazásra a háromból.
  • Adott soron belül minden egyes kódszó ugyanazt a kódkészletet használja
  • A három különböző kódkészlet használata lehetővé teszi az olvasó berendezések számára a sor azonosítását, amely nagy segítséget jelent az olyan esetekben, amikor a vonalkód olvasó a kódot a vízszintestől eltérő szögben olvassa. Például előfordulhat, hogy az olvasási vonal elején a szkenner a 3. sort látja, míg az olvasási vonal végén már a 7. sort olvassa.
  • egy speciális kódszó (row right), amely további a sorra vonatkozó adatokat tartalmaz.
  • záró karakterrel.
  • margóval (quiet zone), mely a vonalkód utáni minimális szabad fehér terület

Alkalmazás: A Datamatrix kódhoz hasonlóan a PDF 417 vonalkód postai bélyegként is használatos az USA-ban. A PDF 417-et alkalmazzák a papír alapú beszállókártyák két dimenziós vonalkódjaként a repülő társaságoknál. Az USA bizonyos államinál a gépjárművezetői jogosítványok adatainak gépi kódolására is alkalmazzák, az adatokat a dokumentumra nyomtatva PDF kód formájában. Hazánkban az APEH adóívein látható, ahol a tartalom géppel olvasható változataként használatos.

Datamatrix kód

Datamatrix

A DataMatrix kód  az a kétdimenziós vonalkód, amely információ sűrűsége, megbízhatósága, robusztussága révén ipari szabvánnyá vált. Mivel gyengébb kontraszt mellett is biztosítható olvashatósága, ezért előszeretettel használják a DPM (direct part marking, a kódot közvetlenül a termékre rögzítő) alkalmazások. A Datamatrix olyan két dimenziós (2D), amely négyzet, vagy téglalap alakú. Az információt a négyszög X, és Y  irányban elhelyezkedő fekete, és fehér rácspontok kombinációja képviseli. Ennek okán a Datamatrix kód nem olvasható hagyományos lézer, vagy CCD szkennerekkel, olvasásához mindenképpen képalkotó szkenner szükséges. A kód különféle DPM eszközökkel (lézer gravírozó, ink jet nyomtatófej, pontozóeszköz), vagy papírra, öntapadós címkére nyomtatva állítható elő. A Datamarix kódot elsősorban információ sűrűsége, nagy adatkapacítása, kis helyigénye, kiváló olvasási tulajdonságai (hibatűrő képessége, nyomtatási minőséggel szembeni kissebb érzékenysége) helyezik előtérbe a többi vonalkóddal összehasonlítva. A Datamatrix kód információ tároló kapacitása révén rendkívül megbízhatóvá tehető. A Datamatrix szabvány hibafelismerő, és javító algoritmusól is gondoskodik, melyet a felhasználó különböző szintekre állíthat be. A fenti körülmények miatt még az olyan Datamatrix vonalkódok is sikeresen, adatveszteség nélkül olvashatók, melyek karcolások, tépések, foltok, vagy lyukak miatt sérültek, esetenként  felületük több mint 20%-án. A Datamatrix kód a nyomtatási kontraszt tekintetében nem támaszt túlzott követelményeket, még gyengébb minőségű kódok is biztonsággal olvashatók a modern vonalkódolvasó eszközökkel. Ez a tulajdonság különösen az olyan alkalmazásoknál előnyös, ahol a vonalkód ki van téve a zsír, kosz, festék, vagy más vegyi bevonatok okozta szennyeződésnek. A Datamatrix nagy hibatűrőképessége szintén nagy előnyt képez az olyan alkalmazásoknál, ahol a kódot közvetlenül fémre, vagy más visszatükröző felületre nyomtatják.

QR kód

QR kód egyfajta 2-D (síkbeli) vonalkód, melyet a Denso Wave (a Denso Corporation részlege) fejlesztett ki, 1994-ben azzal az elsődleges céllal, hogy a jel hogy könnyen értelmezhető legyen az akkori olvasó berendezések által. A QR kód használata egyre szélesebb körű. Használják az iparban, logisztikában, de igazi népszerűségét a marketing alkalmazásokban, és a mobil telefonos megoldásokban érte le. Sajátosságai miatt alkalmas postai címek, telefonszámok, internetcímek, sőt akár GPS koordináták tárolására. Az egyre jobban elterjedő okostelefonok (Android, IPhone, Symbian, Windows Mobile, stb.) alkalmazásokat kínálnak a QR kód olvasására, sőt bizonyos programok Pl. Android Market a QR kódot is felhasználják a termékek, szolgáltatások azonosítására. A mai olvasóberendezések kíválóan olvassák a QR kódot nemcsak papírról, de akár a képernyőkről, sőt a mobiltelefonok kijelzőiről is. Ez újabb alkalmazások felé nyit kaput (mobil fizetés, mobil beléptetés, stb.)

Kis nyomtatási méret Mivel a QR kód mind horizontális, mind vertikális irányban adatokat hordoz, ezért a hagyományos 1D vonalkódok adatsűrűségének tízszeresére képes. (Kisebb nyomtatási méretben a Micro QR kód is rendelkezésre áll.) Kanji és Kana képesség Mivel a QR kódot Japánban fejlesztették ki, ezért képes a JIS Level 1 és Level 2 kanji karakterek kódolására is. Japán nyelv használata esetén egy teljes szélességű Kana, vagy Kanji karakter 13 biten kerül kódolásra, mely a QR kódnak több mint 20 % nagyobb információ sűrűséget a többi 2D kóddal összehasonlítva. Ellenáll a sérüléseknek, és szennyeződéseknek A QR kód redundáns felépítésű, ezért a kód akkor is rekonstruálható, ha annak egy része sérült, vagy szennyeződött.

Bármely irányból olvasható

A QR kód nagy sebességgel, tetszőleges irányból olvasható (omnidirekcionális). A QR kód ezen tulajdonságát a kód három sarkában található helyzet meghatározó jelek biztosítják. Ezek a helyzet meghatározó jelek stabil nagy sebességű olvasást biztosítanak, és segítenek a háttérzavarok elnyomásában.

Strukturált appendálási funkció

Ugyanaz az adathalmaz olvasható a felső kódból, mint az alsó négy QR kódból.