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Evoluzione degli scanner di codici a barre

Evolution of barcode scanners

Dal primo lettore di codici a barre, derivato da un sistema audio per film, ai computer portatili odierni, i lettori di codici a barre si sono evoluti notevolmente nel corso degli anni. I primi codici a barre sono stati sviluppati per il settore alimentare, per gestire le scorte, ma ci è voluto molto tempo perché la tecnologia di lettura dei codici a barre fosse all'altezza delle esigenze. Sebbene il codice a barre originale sia stato concepito alla fine degli anni '40, è stato soltanto nel 1974 che il primo articolo contrassegnato con un codice prodotto universale [universal product code (UPC)] è stato scansionato in un negozio di alimentari. 

Uno dei primi lettori di codici a barre è stato derivato da un vecchio sistema audio per film DeForest, il cui tubo fotosensibile convertiva le variazioni di luce rilevate in numeri piuttosto che il suono della voce di Cary Grant.

All'inizio degli anni '60, le ferrovie hanno sperimentato un sistema che utilizzava strisce colorate sulle automotrici ferroviarie per codificare un numero a 10 cifre che veniva decodificato da una disposizione di luci colorate e sensori di rilevamento dell'intensità. Tale sistema non ebbe successo commerciale, ma fu successivamente sviluppato in un sistema che utilizzava la luce proiettata dal laser di nuova concezione per decodificare un codice a barre in bianco e nero. Il laser spostato facilmente passava sul codice ripetutamente durante la decodifica determinando l'origine del termine "scanner di codici a barre". 

Il dominio degli scanner laser

In generale, uno scanner di codici a barre è costituito da tre componenti essenziali: una fonte di luce, un sensore che rileva le variazioni della luce riflessa dal codice a barre e un decodificatore che converte tali variazioni in dati che possono essere utilizzati da un sistema di punti vendita o da un software ERP (Enterprise Resource Planning).

Sebbene si fosse capito che i codici a barre potevano contenere più dati, per lungo tempo la tecnologia disponibile per la loro scansione ha fatto sì che i codici a barre fossero limitati a quelle disposizioni familiari lineari unidimensionali (1D) di linee nere spesse e sottili. I codici a barre 1D possono essere considerati come una sorta di codice ottico Morse, con linee strette e larghe al posto di punti e linee tratteggiate. Venivano generalmente letti da scanner laser, che utilizzavano specchi o prismi controllati elettronicamente per far passare il raggio laser orizzontalmente sulle linee nere. Gli scanner laser possono essere fissi o brandeggiabili e sono ancora ampiamente utilizzati. Alcuni scanner laser brandeggiabili sono chiamati "pistole RF" o "scanner RF", una denominazione che fa riferimento non alla modalità di scansione quanto piuttosto alla modalità di comunicazione dei dati che generano, ossia tramite un segnale a radiofrequenza.

scanner RF a pistola

Negli anni '70, gli scanner raster fissi utilizzavano laser e una combinazione di specchi per creare modelli 2D in grado di leggere i codici a barre 1D da qualsiasi angolazione. Tali scanner sono ancora comuni nelle casse dei negozi di alimentari.

Introduzione di codici CCD e 2D

Negli anni '90, gli scanner per dispositivi ad accoppiamento di carica (CCD) utilizzavano una singola fila di fotocellule su un chip per funzionare come una fotocamera 1D. Erano più economici rispetto agli scanner laser e sono stati in competizione con questi ultimi con successo sul mercato. Tuttavia, questa tecnologia è diventata più importante quando, negli anni 2000, chip più economici e più capaci hanno consentito la creazione di array bidimensionali (2D) e quindi la possibilità di leggere codici 2D. I codici 2D possono contenere una quantità di informazioni molto maggiore in un'area più piccola rispetto ai codici a barre 1D. Tuttavia gli scanner raster fissi 2D potevano leggere soltanto tipi limitati di codici 2D.

Necessità di lettori di codici a barre a gestione di immagini

Settori quali la sanità, la logistica e la vendita al dettaglio si affidano alla densità di informazioni dei codici 2D, che ora guidano il mercato dei lettori di codici a barre e la necessità di immagini 2D o lettori di codici a barre a gestione di immagini. Un'ampia gamma di prodotti ad alta risoluzione CCD e telecamere a semiconduttore complementare a ossidi metallici (CMOS) con sofisticati processori incorporati, tanto a montaggio fisso quanto brandeggiabili, hanno trasformato la logistica e la gestione della catena di fornitura.

Lettori di codici a barre a gestione di immagini di ogni tipo registrano un'immagine ed eseguono algoritmi di elaborazione di immagini per rilevare codici a barre 1D e 2D. Possono altresì leggere codici 2D che sono codici Direct Part Mark (DPM) su dispositivi medici, componenti automobilistici e altri beni durevoli tramite marcatura a micropercussione o incisione laser.

Acquisire e memorizzare le immagini dei codici a barre man mano che vengono lette significa che le "mancate letture" o le "letture sbagliate" possono essere analizzate dopo il loro verificarsi. Il riesame di queste immagini può contribuire all'identificazione della causa, indipendentemente dal fatto che si tratti di una testina di stampa intasata, di un'etichetta mancante o di una illuminazione scarsa. Tale capacità di raccogliere feedback sulle prestazioni per il miglioramento del processo è un vantaggio significativo del passaggio alla tecnologia basata su immagini.

I lettori di codici a barre basati su smartphone cambiano le regole del gioco

Attualmente, praticamente tutti hanno in tasca una telecamera ad alta risoluzione e un computer sofisticato: uno smartphone. L'utilizzo degli smartphone come lettori di codici a barre offre diversi vantaggi. L'utente necessita di una formazione minima, se non addirittura di alcuna formazione, poiché ha già familiarità con l'interfaccia, gli utenti di solito aggiornano i loro smartphone ogni anno o due e gli smartphone possono essere utilizzati pressoché ovunque, dall'officina al magazzino. Anche le vendite, l'assistenza sul campo e altri reparti possono produrre e utilizzare dati scansionando codici a barre, aumentandone l'utilità e il valore. 

Smartphone come scanner di codici a barre

Gli smartphone fragili possono essere rinforzati tramite un sistema modulare a terminali mobili per proteggerli e aumentare la loro portata di scansione in ambienti industriali veloci e difficili. Gli ambienti multipiattaforma possono supportare dispositivi iOS e Android.

L'evoluzione della tecnologia di lettura di codici a barre continuerà

Una serie di nuove tecnologie sta trasformando anche la lettura dei codici a barre. L'introduzione della tecnologia High Dynamic Range (HDR) sta migliorando la qualità dell'immagine, le lenti liquide ad alta velocità stanno consentendo di aumentare la profondità di campo, e un lettore singolo con più sensori di immagine sta migliorando la posizione e la lettura dei codici a barre in varie posizioni.

Per saperne di più, guarda il Webinar sull'evoluzione della tecnologia di lettura dei codici a barre.

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Evolution of barcode scanners

Dal primo lettore di codici a barre, derivato da un sistema audio per film, ai computer portatili odierni, i lettori di codici a barre si sono evoluti notevolmente nel corso degli anni. I primi codici a barre sono stati sviluppati per il settore alimentare, per gestire le scorte, ma ci è voluto molto tempo perché la tecnologia di lettura dei codici a barre fosse all'altezza delle esigenze. Sebbene il codice a barre originale sia stato concepito alla fine degli anni '40, è stato soltanto nel 1974 che il primo articolo contrassegnato con un codice prodotto universale [universal product code (UPC)] è stato scansionato in un negozio di alimentari. 

Uno dei primi lettori di codici a barre è stato derivato da un vecchio sistema audio per film DeForest, il cui tubo fotosensibile convertiva le variazioni di luce rilevate in numeri piuttosto che il suono della voce di Cary Grant.

All'inizio degli anni '60, le ferrovie hanno sperimentato un sistema che utilizzava strisce colorate sulle automotrici ferroviarie per codificare un numero a 10 cifre che veniva decodificato da una disposizione di luci colorate e sensori di rilevamento dell'intensità. Tale sistema non ebbe successo commerciale, ma fu successivamente sviluppato in un sistema che utilizzava la luce proiettata dal laser di nuova concezione per decodificare un codice a barre in bianco e nero. Il laser spostato facilmente passava sul codice ripetutamente durante la decodifica determinando l'origine del termine "scanner di codici a barre". 

Il dominio degli scanner laser

In generale, uno scanner di codici a barre è costituito da tre componenti essenziali: una fonte di luce, un sensore che rileva le variazioni della luce riflessa dal codice a barre e un decodificatore che converte tali variazioni in dati che possono essere utilizzati da un sistema di punti vendita o da un software ERP (Enterprise Resource Planning).

Sebbene si fosse capito che i codici a barre potevano contenere più dati, per lungo tempo la tecnologia disponibile per la loro scansione ha fatto sì che i codici a barre fossero limitati a quelle disposizioni familiari lineari unidimensionali (1D) di linee nere spesse e sottili. I codici a barre 1D possono essere considerati come una sorta di codice ottico Morse, con linee strette e larghe al posto di punti e linee tratteggiate. Venivano generalmente letti da scanner laser, che utilizzavano specchi o prismi controllati elettronicamente per far passare il raggio laser orizzontalmente sulle linee nere. Gli scanner laser possono essere fissi o brandeggiabili e sono ancora ampiamente utilizzati. Alcuni scanner laser brandeggiabili sono chiamati "pistole RF" o "scanner RF", una denominazione che fa riferimento non alla modalità di scansione quanto piuttosto alla modalità di comunicazione dei dati che generano, ossia tramite un segnale a radiofrequenza.

scanner RF a pistola

Negli anni '70, gli scanner raster fissi utilizzavano laser e una combinazione di specchi per creare modelli 2D in grado di leggere i codici a barre 1D da qualsiasi angolazione. Tali scanner sono ancora comuni nelle casse dei negozi di alimentari.

Introduzione di codici CCD e 2D

Negli anni '90, gli scanner per dispositivi ad accoppiamento di carica (CCD) utilizzavano una singola fila di fotocellule su un chip per funzionare come una fotocamera 1D. Erano più economici rispetto agli scanner laser e sono stati in competizione con questi ultimi con successo sul mercato. Tuttavia, questa tecnologia è diventata più importante quando, negli anni 2000, chip più economici e più capaci hanno consentito la creazione di array bidimensionali (2D) e quindi la possibilità di leggere codici 2D. I codici 2D possono contenere una quantità di informazioni molto maggiore in un'area più piccola rispetto ai codici a barre 1D. Tuttavia gli scanner raster fissi 2D potevano leggere soltanto tipi limitati di codici 2D.

Necessità di lettori di codici a barre a gestione di immagini

Settori quali la sanità, la logistica e la vendita al dettaglio si affidano alla densità di informazioni dei codici 2D, che ora guidano il mercato dei lettori di codici a barre e la necessità di immagini 2D o lettori di codici a barre a gestione di immagini. Un'ampia gamma di prodotti ad alta risoluzione CCD e telecamere a semiconduttore complementare a ossidi metallici (CMOS) con sofisticati processori incorporati, tanto a montaggio fisso quanto brandeggiabili, hanno trasformato la logistica e la gestione della catena di fornitura.

Lettori di codici a barre a gestione di immagini di ogni tipo registrano un'immagine ed eseguono algoritmi di elaborazione di immagini per rilevare codici a barre 1D e 2D. Possono altresì leggere codici 2D che sono codici Direct Part Mark (DPM) su dispositivi medici, componenti automobilistici e altri beni durevoli tramite marcatura a micropercussione o incisione laser.

Acquisire e memorizzare le immagini dei codici a barre man mano che vengono lette significa che le "mancate letture" o le "letture sbagliate" possono essere analizzate dopo il loro verificarsi. Il riesame di queste immagini può contribuire all'identificazione della causa, indipendentemente dal fatto che si tratti di una testina di stampa intasata, di un'etichetta mancante o di una illuminazione scarsa. Tale capacità di raccogliere feedback sulle prestazioni per il miglioramento del processo è un vantaggio significativo del passaggio alla tecnologia basata su immagini.

I lettori di codici a barre basati su smartphone cambiano le regole del gioco

Attualmente, praticamente tutti hanno in tasca una telecamera ad alta risoluzione e un computer sofisticato: uno smartphone. L'utilizzo degli smartphone come lettori di codici a barre offre diversi vantaggi. L'utente necessita di una formazione minima, se non addirittura di alcuna formazione, poiché ha già familiarità con l'interfaccia, gli utenti di solito aggiornano i loro smartphone ogni anno o due e gli smartphone possono essere utilizzati pressoché ovunque, dall'officina al magazzino. Anche le vendite, l'assistenza sul campo e altri reparti possono produrre e utilizzare dati scansionando codici a barre, aumentandone l'utilità e il valore. 

Smartphone come scanner di codici a barre

Gli smartphone fragili possono essere rinforzati tramite un sistema modulare a terminali mobili per proteggerli e aumentare la loro portata di scansione in ambienti industriali veloci e difficili. Gli ambienti multipiattaforma possono supportare dispositivi iOS e Android.

L'evoluzione della tecnologia di lettura di codici a barre continuerà

Una serie di nuove tecnologie sta trasformando anche la lettura dei codici a barre. L'introduzione della tecnologia High Dynamic Range (HDR) sta migliorando la qualità dell'immagine, le lenti liquide ad alta velocità stanno consentendo di aumentare la profondità di campo, e un lettore singolo con più sensori di immagine sta migliorando la posizione e la lettura dei codici a barre in varie posizioni.

Per saperne di più, guarda il Webinar sull'evoluzione della tecnologia di lettura dei codici a barre.

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