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Die Entwicklung von Barcode-Scannern

Evolution of barcode scanners

Barcode-Leser haben sich im Laufe der Jahre vom ersten Barcode-Scanner, der aus einer Filmtonanlage hervorging, bis zu den heutigen mobilen Computern maßgeblich weiterentwickelt. Die ersten Barcodes wurden für das Management des Warenbestands im Lebensmittelbereich entwickelt; jedoch dauerte es noch lange, bis die Barcode-Lesetechnologie den Anforderungen gerecht wurde. Während der ursprüngliche Barcode Ende der 1940er-Jahre konzipiert wurde, konnte erst 1974 der erste mit einem universellen Produktcode (UPC) markierte Artikel in einem Supermarkt gescannt werden.

Eines der ersten Barcode-Lesegeräte stammte aus einer alten DeForest-Filmtonanlage, deren lichtempfindliche Röhre die erfassten Lichtschwankungen in Zahlen statt in den Klang von Cary Grants Stimme umwandelte.

In den frühen 1960er-Jahren experimentierte die Bahn mit einem System, das farbige Streifen an Waggons verwendete, um eine 10-stellige Nummer zu verschlüsseln, die durch eine Anordnung farbiger Lichter und intensitätsempfindlicher Sensoren entschlüsselt wurde. Es war betriebswirtschaftlich nicht erfolgreich, wurde jedoch später zu einem System weiterentwickelt, das Licht aus einem neu entwickelten Laser verwendete, um einen schwarz-weißen Strichcode zu dekodieren. Der leicht bewegliche Laser sollte während des Dekodierens mehrmals über den Code laufen und verdeutlicht uns damit die Herkunft des Begriffs „Barcode-Scanner“. 

Die Vorherrschaft der Laserscanner

Im Allgemeinen besteht ein Barcode-Scanner aus drei wesentlichen Teilen: einer Lichtquelle, einem Sensor, der die Veränderungen in dem vom Barcode reflektierten Licht erfasst, und einem Decoder, der diese Veränderungen in Daten umwandelt, die von einem Point-of-Sale-System oder einer Enterprise-Resource-Planning- (ERP) Software verwendet werden können.

Während es bekannt war, dass Barcodes mehr Daten enthalten könnten, bedeutete die zum Scannen verfügbare Technologie, dass Barcodes auf die vertrauten eindimensionalen (1D) linearen Anordnungen von dicken und dünnen schwarzen Linien beschränkt waren. 1D-Barcodes können als eine Art optischer Morse-Code betrachtet werden, mit schmalen und breiten Linien anstelle von Punkten und Strichen. Sie wurden im Allgemeinen von Laserscannern gelesen, die elektronisch gesteuerte Spiegel oder Prismen einsetzten, um den Laserstrahl horizontal über die schwarzen Linien zu bewegen. Laserscanner können stationär oder tragbar sein und werden heute noch vielfach eingesetzt.

Stationäre Rasterscanner verwendeten seit den 1970er-Jahren Laser und eine Kombination aus Spiegeln, um 2D-Muster zu erstellen, die 1D-Barcodes aus jedem Winkel lesen können. Diese sind an Supermarktkassen immer noch üblich.

Die Einführung von CCDs und 2D-Codes

In den 1990er-Jahren verwendeten ladungsgekoppelte Scannervorrichtungen (charge-coupled device, CCD) eine einzige Photozellenzeile auf einem Chip, der als 1D-Kamera diente. Sie waren kostengünstiger als Laserscanner und im Wettbewerb mit ihnen auf dem Markt erfolgreich. Diese Technologie wurde jedoch in den 2000er-Jahren wichtiger, als kostengünstigere und leistungsfähigere Chips zweidimensionale (2D) Anordnungen ermöglichten und damit die Fähigkeit, 2D-Codes zu lesen. 2D-Codes können viel mehr Informationen auf einer kleineren Fläche als 1D-Barcodes enthalten. Jedoch konnten die stationären Rasterscanner nur einige Arten von 2D-Codes lesen.

Die Notwendigkeit von bildbasierten Barcode-Lesern

Branchen wie das Gesundheitswesen, die Logistik und der Handel stützen sich auf die Informationsdichte von 2D-Codes, die heute den Markt der Barcode-Lesegeräte und die Nachfrage nach 2D-Imagern oder bildbasierten Barcode-Lesern vorantreiben. Die Logistik und das Lieferketten-Management wurden durch ein breites Spektrum an hochauflösenden CCD- und zusätzlichen Metall-Oxid-Halbleiterkameras (CMOS) mit sowohl stationären als auch tragbaren hochentwickelten integrierten Prozessoren verändert.

Bildbasierte Barcode-Leser jeder Art zeichnen ein Bild auf und verwenden Bildverarbeitungsalgorithmen, um 1D- und 2D-Barcodes zu erkennen. Sie können auch 2D-Codes lesen, die direkt auf Medizingeräten, Automobilteilen und anderen langlebigen Gebrauchsgütern mittels Nadelprägung oder Laserätzen markiert werden (DPM).

Die Erfassung und Speicherung von Barcode-Bildern beim Lesen bedeutet, dass „Leseausfälle“ oder „Lesefehler“ im Nachhinein analysiert werden können. Die Anpassung dieser Bilder kann bei der Identifizierung der Ursache helfen, egal, ob diese ein verstopfter Druckkopf, ein übersehenes Etikett oder eine schlechte Beleuchtung ist. Diese Fähigkeit, ein Leistungs-Feedback zur Prozessverbesserung zu erhalten, ist ein wichtiger Vorteil bei einer Umstellung auf die bildbasierte Technologie.

Smartphone-basierte Barcode-Leser schaffen neue Möglichkeiten

Heute trägt praktisch jeder sowohl eine hochauflösende Kamera als auch einen hochentwickelten Computer mit sich herum: das Smartphone. Die Verwendung von Smartphones als Barcode-Leser bietet viele Vorteile. Erstens benötigt der Benutzer, falls überhaupt, kaum eine Einschulung, da er bereits mit der Benutzeroberfläche vertraut ist; zweitens erneuern Benutzer normalerweise ihre Smartphones alle ein oder zwei Jahre und drittens können Smartphones fast überall von der Werksebene bis zum Lager eingesetzt werden. Vertrieb, Kundendienst und andere Abteilungen können ebenfalls Barcode-Scannerdaten erzeugen und verwenden, wodurch sie deren Nutzen und Wert steigern. 

Smartphone-Barcode-Scanner

Empfindliche Smartphones können zum Schutz durch modulare mobile Terminals verstärkt werden und ihren Scanbereich in schnell-getakteten und rauen Industrieumgebungen steigern. Plattformübergreifende Umgebungen können sowohl iOS- als auch Android-Geräte unterstützen.

Die Entwicklung der Barcode-Lesetechnologie wird weitergehen

Viele neue Technologien verändern auch das Barcode-Lesen. Die Einführung der HDR-Technik (High Dynamic Range) verbessert die Bildqualität, High-Speed-Flüssiglinsen ermöglichen eine erhöhte Tiefenschärfe und ein einzelnes Lesegerät mit mehreren Bildsensoren verbessert die Lokalisierung und das Lesen von Barcodes an verschiedenen Stellen.

Sehen Sie sich das Webinar über die Entwicklung der Barcode-Lesetechnologie an, um mehr zu erfahren.

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Evolution of barcode scanners

Barcode-Leser haben sich im Laufe der Jahre vom ersten Barcode-Scanner, der aus einer Filmtonanlage hervorging, bis zu den heutigen mobilen Computern maßgeblich weiterentwickelt. Die ersten Barcodes wurden für das Management des Warenbestands im Lebensmittelbereich entwickelt; jedoch dauerte es noch lange, bis die Barcode-Lesetechnologie den Anforderungen gerecht wurde. Während der ursprüngliche Barcode Ende der 1940er-Jahre konzipiert wurde, konnte erst 1974 der erste mit einem universellen Produktcode (UPC) markierte Artikel in einem Supermarkt gescannt werden.

Eines der ersten Barcode-Lesegeräte stammte aus einer alten DeForest-Filmtonanlage, deren lichtempfindliche Röhre die erfassten Lichtschwankungen in Zahlen statt in den Klang von Cary Grants Stimme umwandelte.

In den frühen 1960er-Jahren experimentierte die Bahn mit einem System, das farbige Streifen an Waggons verwendete, um eine 10-stellige Nummer zu verschlüsseln, die durch eine Anordnung farbiger Lichter und intensitätsempfindlicher Sensoren entschlüsselt wurde. Es war betriebswirtschaftlich nicht erfolgreich, wurde jedoch später zu einem System weiterentwickelt, das Licht aus einem neu entwickelten Laser verwendete, um einen schwarz-weißen Strichcode zu dekodieren. Der leicht bewegliche Laser sollte während des Dekodierens mehrmals über den Code laufen und verdeutlicht uns damit die Herkunft des Begriffs „Barcode-Scanner“. 

Die Vorherrschaft der Laserscanner

Im Allgemeinen besteht ein Barcode-Scanner aus drei wesentlichen Teilen: einer Lichtquelle, einem Sensor, der die Veränderungen in dem vom Barcode reflektierten Licht erfasst, und einem Decoder, der diese Veränderungen in Daten umwandelt, die von einem Point-of-Sale-System oder einer Enterprise-Resource-Planning- (ERP) Software verwendet werden können.

Während es bekannt war, dass Barcodes mehr Daten enthalten könnten, bedeutete die zum Scannen verfügbare Technologie, dass Barcodes auf die vertrauten eindimensionalen (1D) linearen Anordnungen von dicken und dünnen schwarzen Linien beschränkt waren. 1D-Barcodes können als eine Art optischer Morse-Code betrachtet werden, mit schmalen und breiten Linien anstelle von Punkten und Strichen. Sie wurden im Allgemeinen von Laserscannern gelesen, die elektronisch gesteuerte Spiegel oder Prismen einsetzten, um den Laserstrahl horizontal über die schwarzen Linien zu bewegen. Laserscanner können stationär oder tragbar sein und werden heute noch vielfach eingesetzt.

Stationäre Rasterscanner verwendeten seit den 1970er-Jahren Laser und eine Kombination aus Spiegeln, um 2D-Muster zu erstellen, die 1D-Barcodes aus jedem Winkel lesen können. Diese sind an Supermarktkassen immer noch üblich.

Die Einführung von CCDs und 2D-Codes

In den 1990er-Jahren verwendeten ladungsgekoppelte Scannervorrichtungen (charge-coupled device, CCD) eine einzige Photozellenzeile auf einem Chip, der als 1D-Kamera diente. Sie waren kostengünstiger als Laserscanner und im Wettbewerb mit ihnen auf dem Markt erfolgreich. Diese Technologie wurde jedoch in den 2000er-Jahren wichtiger, als kostengünstigere und leistungsfähigere Chips zweidimensionale (2D) Anordnungen ermöglichten und damit die Fähigkeit, 2D-Codes zu lesen. 2D-Codes können viel mehr Informationen auf einer kleineren Fläche als 1D-Barcodes enthalten. Jedoch konnten die stationären Rasterscanner nur einige Arten von 2D-Codes lesen.

Die Notwendigkeit von bildbasierten Barcode-Lesern

Branchen wie das Gesundheitswesen, die Logistik und der Handel stützen sich auf die Informationsdichte von 2D-Codes, die heute den Markt der Barcode-Lesegeräte und die Nachfrage nach 2D-Imagern oder bildbasierten Barcode-Lesern vorantreiben. Die Logistik und das Lieferketten-Management wurden durch ein breites Spektrum an hochauflösenden CCD- und zusätzlichen Metall-Oxid-Halbleiterkameras (CMOS) mit sowohl stationären als auch tragbaren hochentwickelten integrierten Prozessoren verändert.

Bildbasierte Barcode-Leser jeder Art zeichnen ein Bild auf und verwenden Bildverarbeitungsalgorithmen, um 1D- und 2D-Barcodes zu erkennen. Sie können auch 2D-Codes lesen, die direkt auf Medizingeräten, Automobilteilen und anderen langlebigen Gebrauchsgütern mittels Nadelprägung oder Laserätzen markiert werden (DPM).

Die Erfassung und Speicherung von Barcode-Bildern beim Lesen bedeutet, dass „Leseausfälle“ oder „Lesefehler“ im Nachhinein analysiert werden können. Die Anpassung dieser Bilder kann bei der Identifizierung der Ursache helfen, egal, ob diese ein verstopfter Druckkopf, ein übersehenes Etikett oder eine schlechte Beleuchtung ist. Diese Fähigkeit, ein Leistungs-Feedback zur Prozessverbesserung zu erhalten, ist ein wichtiger Vorteil bei einer Umstellung auf die bildbasierte Technologie.

Smartphone-basierte Barcode-Leser schaffen neue Möglichkeiten

Heute trägt praktisch jeder sowohl eine hochauflösende Kamera als auch einen hochentwickelten Computer mit sich herum: das Smartphone. Die Verwendung von Smartphones als Barcode-Leser bietet viele Vorteile. Erstens benötigt der Benutzer, falls überhaupt, kaum eine Einschulung, da er bereits mit der Benutzeroberfläche vertraut ist; zweitens erneuern Benutzer normalerweise ihre Smartphones alle ein oder zwei Jahre und drittens können Smartphones fast überall von der Werksebene bis zum Lager eingesetzt werden. Vertrieb, Kundendienst und andere Abteilungen können ebenfalls Barcode-Scannerdaten erzeugen und verwenden, wodurch sie deren Nutzen und Wert steigern. 

Smartphone-Barcode-Scanner

Empfindliche Smartphones können zum Schutz durch modulare mobile Terminals verstärkt werden und ihren Scanbereich in schnell-getakteten und rauen Industrieumgebungen steigern. Plattformübergreifende Umgebungen können sowohl iOS- als auch Android-Geräte unterstützen.

Die Entwicklung der Barcode-Lesetechnologie wird weitergehen

Viele neue Technologien verändern auch das Barcode-Lesen. Die Einführung der HDR-Technik (High Dynamic Range) verbessert die Bildqualität, High-Speed-Flüssiglinsen ermöglichen eine erhöhte Tiefenschärfe und ein einzelnes Lesegerät mit mehreren Bildsensoren verbessert die Lokalisierung und das Lesen von Barcodes an verschiedenen Stellen.

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