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條碼掃描器發展

Evolution of barcode scanners

從衍生自電影音效系統的第一部條碼掃描器至現今的行動電腦,讀碼器多年來急遽發展。早期條碼是專為雜貨業開發來管理存貨,但讀碼技術花費好長一段時間,才趕上需求。原始條碼雖是在 1940 年代晚期構想出來,但直到 1974 年才在雜貨店掃描第一個標有通用產品碼 (UPC) 的品項。

其中一款最早期的讀碼器衍生自舊式 DeForest 電影音效系統,該系統的感光電子管會將探測到的光線變化轉換成數字,而不是 Cary Grant 說話聲的音效。

在 1960 年代早期,試驗在鐵路採用一個系統,於有軌車上使用有色條紋將 10 位數字編碼,以及透過有色光線與強度探測感測器予以解碼。這個系統在商業上並不成功,但日後開發成使用透過新開發的鐳射投射光線來將黑白條碼解碼的系統。移動方便的鐳射可以重複地掃過條碼,一邊解碼,「條碼掃描器」一詞源自於此。

鐳射掃描器優勢

一般而言,條碼掃描器共有三個組件:光源、可探測條碼反射之光線變化的感測器,以及可將那些變化轉換成資料,以供銷售點系統或企業資源規劃軟體 (ERP) 軟體使用的解碼器。

雖然眾人皆知條碼可以包含更多的資料,但有很長一段時間,可用來掃描的技術都只熟悉寬窄相間的條碼黑線這樣的一維 (1D) 線性排列方式。一維條碼可視為一種光學摩斯電碼,其為寬窄相間,而不是由點、劃構成。讀取方式通常是透過鐳射掃描器,使用以電子控制的鏡面或稜鏡,讓雷射光束水平掃讀黑線。固定不動或掌上型的鐳射掃描器目前仍受到廣泛採用。有些稱為「RF 槍」或「RF 掃描器」的掌上型鐳射掃描器,所指的並非其掃描方式,而是其透過無線電頻率訊號傳遞所產生資料的方式。

RF 槍式掃描器

到了 1970 年代,固定式光柵掃描器使用鐳射與一組鏡面,產生可從任何角度讀取一維條碼的二維圖案。這些仍常見於雜貨店結帳台。

引進 CCD 與二維碼

在1990 年代,電荷耦合裝置 (CCD) 掃描器使用晶片上的單列光電池作為一維相機。不僅比鐳射掃描器更便宜,並在市場上成功與其一較高下。不過到了 2000 年代,能以二維 (2D) 陣列裝載更便宜且更強大的晶片,進而能夠讀取二維碼時,這項技術變得更形重要。和一維條碼相比,二維碼能在更小的區域中存放更大量資訊。但二維固定式光柵掃描器所能讀取的二維碼類型有限。

圖像式讀碼器需求浮現

醫療業、物流業及零售業等均仰賴二維碼的資訊密度,現在更激勵讀碼器市場發展與二維成像儀或圖像式讀碼器需求成長。採用精密嵌入式處理器的許多不同高解析度 CCD 與互補式金氧半導體 (CMOS) 相機 (固定式掌上型),已經變革物流與供應鏈管理。

各種圖像式讀碼器都會記錄圖像,然後執行圖像處理演算法以檢測一維條碼與二維碼。還能夠讀取透過打點和鐳射刻蝕在金屬裝置、汽車組件及其他耐用性產品上的直接部件標識 (DPM) 二維碼。

一邊讀取,一邊擷取和儲存條碼圖像,表示作業完成後再來分析「無法讀到資料」或「誤讀」的情況。檢閱這些圖像有助於識別原因是列印頭阻塞、標籤遺失或照明不佳。這項能力可以收集性能回饋以改善流程,也是轉為採用圖像式技術的一大誘因。

智慧型手機讀碼器扭轉局面

現今幾乎每個人口袋裡都有一部高解析度相機與精密電腦:智慧型手機。使用智慧型手機作為讀碼器,可提供數項優勢。使用者已經熟悉操作視窗,因此只需要極少的訓練 (必要的話),通常每隔一兩年就會升級其智慧型手機,而且從工廠現場到倉儲,幾乎可在任何地方使用智慧型手機。銷售、現場服務及其他部門也都能產生和使用條碼掃描資料,提高其實用度與價值。

智慧型手機條碼掃描器

智慧型手機極易損壞,在步調飛快且嚴峻的工業環境中,可以透過模組化行動終端機強化保護,並增大其掃描範圍。跨平台環境可支援 iOS 與 Android 裝置。

讀碼技術將持續不斷發展

各項不同的新技術也持續帶來讀碼變革。引進的高動態範圍 (HDR) 技術可改善圖像品質、高速液態鏡頭能夠增加景深,還有配備多部圖像感測器的單部讀碼器可以改善條碼定位,以及讀取許多不同位置的條碼。

如需深入瞭解,請觀看讀碼技術發展網路研討會

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