Історія створення перших сканерів штрих-коду

В попередній статті ми розказували про історію створення штрих-коду та перших винахідників Джозефа Вудленда та Бернарда Сільвера, сьогодні ми розкажемо про подальшу долю та історію розвитку штрих-кодів та перших сканерів штрих-коду.

Шкала часу, історія створення штрих-коду та сканерів штрих-коду:

1949: Джозеф Вудленд і Бернанд Сільвер подають заявку на патент на штрих-код.

1952: І штрих-код, і сканер штрих-коду отримують патенти, пізніше придбані Philco та продані RCA, американській компанії електроніки.

1966: Національна асоціація харчових ланцюгів стає першою компанією, яка використовує штрих-коди, використовуючи їх для скорочення часу оформлення замовлення.

classik barcode

1969: Перший гелієво-неоновий лазерний сканер із фіксованим положенням розроблено компанією Computer Identics.

1971: Перший портативний скануючий пристрій Norand 101 був розроблений корпорацією Norand.

1972: NCR випускає кольоровий штрих-код, розроблений для роздрібних торгових точок.

Цікаво: Супермаркет Kroger у Цинциннаті встановлює першу роздрібну систему сканування штрих-кодів. Скептично налаштованим покупцям рекомендується перевіряти закодовані ціни на сканері, встановленому в проході; 100 марок з знижками пропонуються кожному, хто знайде код, який не сканується належним чином.

1973: Комітет під назвою Uniform Grocery Product Code рекомендує використовувати технологію штрих-коду на всіх продуктах у Сполучених Штатах і починає конкурс по вибору найкращого коду.

1973: Комітет вибрав штрих-код UPC Джорджа Дж. Лорер (на основі пропозиції від IBM) як промисловий стандарт. Про це можна прочитати книгу "The Barcode" від Paul V. McEnroe як команда IBM створила цей штрих-код.

1972: Intermec представляє перший принтер штрих-кодів Plessey. При чудової якості друку штрих-кодів пристрій був великим та шумним.

1974: Перший товар (жувальна гумка Wrigley's Juicy Fruit), промаркований штрих-кодом був зчитаний в супермаркеті вбудованим гелієво-неоновим сканером штрих-коду компанії Spectra-Physics, який відправив інформацію в комп’ютерізовану касу, першу POS-систему.

first barcode scanner 1

1974: Доктор Девід Аллейс з Intermec створює Code 39, перший буквено-цифровий штрих-код.

1981: Kомпанія Intermec представила перший термoпринтер штрих-кодів.

1981: Kомпанія SATO представила перший термoтрансферний принтер штрих-кодів M-2311.

sato m2311 first termal 3

1982: Symbol Technologies представила перший ручний сканер штрих кодів LS7000.

1982 Принтер штрих-кодів високої щільності, здатний друкувати до десяти рядків звичайного тексту, був представлений Intermec.

1984 На Олімпійських іграх в Лос-Анджелесі сканери Computer Identics використовувалися для зчитування штрих-кодів, надрукованих на бейджах спортсменів, журналістів і співробітників.

1988: Intermec Corp. створює перший 2D штрих-код.

1994: QR-код представлений Denso Wave Co. для відстеження процесу виробництва автомобілей.

2005: Авіакомпанії вводять штрих-коди на посадкові талони.

Що таке сканер штрих-коду?

Сканер штрих-коду - це пристрій, що оптично реєструє малюнок штрих-коду і конвертує його в еквівалентний цифровий сигнал. Щоб отримати "знімок" штрих-коду, потрібно висвітлити його джерелом світла. Зазвичай для цього застосовується лазер, так як він легко може бути сфокусований протягом поля сканування.

Такий показник, як глибина поля сканування, означає максимальну відстань, де сканер може зчитувати штрих-коди. Світлодіодні сканери - CCD-пристрої, що використовують звичайні світлодіоди як джерело світла, найчастіше повинні знаходитися дуже близько до штрих-коду. Лазерні сканери з глибиною поля сканування в десятки та сотні сантиметрів не вимагають цього.

laser vs ccd 1

Лазерні сканери штрих коду

Якщо в сканері застосовано лазер, то зазвичай промінь лазера проходить вздовж штрих-коду. Звідси й назва – сканер штрих-кодів. Як джерела випромінювання можуть застосовуватися інфрачервоні лазерні діоди, лазерні діоди видимого спектру і гелій-неонові лазерні трубки. З багатьох причин найпопулярнішими є лазерні діоди видимого спектру (VLD). Вони надійні, термін їхньої служби в кілька разів більший, ніж у гелій-неонових трубок. (Як ми писали вище перший гелієво-неоновий лазерний сканер із фіксованим положенням розроблено компанією Computer Identics в 1969 році.) Так як напруга живлення дуже низька - зазвичай трохи більше 2 вольт, то лазерним сканерам не потрібно спеціальне джерело живлення. Крім того, вони мають дуже компактний міцний та легкий корпус. Оскільки лазерний діод споживає дуже мало енергії, він може застосовуватись у сканерах, які живляться безпосередньо від комп'ютера або навіть батарейок (радіосканери штрих-коду чи сканери з пам'яттю).

first scanners scan 2

Випромінювання видимого спектра краще, ніж інфрачервоне, оскільки було з'ясовано, що штрих-код, нанесений на деякі матеріали, не зчитується інфрачервоним лазером. Хоча ми бачимо, що код є темними штрихами, нанесеними на світле тло, інфрачервоне випромінювання поглинається іншим чином, ніж видиме. Інфрачервоні лазери не використовуються широко ще й тому, що потрібен окремий видимий націлюючий промінь на допомогу оператору, оскільки інфрачервоне випромінювання не сприймається людським оком.

Ще одна особливість лазерного діода видимого спектра – вбудований фотодіод. Крім випромінювання, що виходить від передньої поверхні кристала, частина випромінювання виходить із задньої поверхні. Ця частина випромінювання уловлюється фотодіодом, розташованим усередині корпусу лазерного діода. Сигнал фотодіода виводиться на роз'єм із задньої сторони корпусу лазерного діода. Цей сигнал може використовуватися мікросхемою для управління потужність випромінювання. І нарешті, лазерні діоди видимого спектру стають дешевшими. Лазерний діод, будучи значно дешевшим за гелій-неонову трубку, є доступним і ефективним інструментом для сканування штрих-кодів. Загалом розглянемо роботу багатоплощинного лазерного сканера. Такий сканер створює сітку з багатьох траєкторій сканування. Усередині сканера є джерело випромінювання – лазерний діод видимого спектра. У центрі розміщується багатогранник, що обертається і складається з фасонних дзеркал. Дзеркала відбивають промінь по-різному, оскільки встановлені під різними кутами. При обертанні багатогранника траєкторія відбитого лазерного променя утворює дугу. Число дуг визначається числом дзеркал багатогранника. Потім промінь лазера, що рухається, проходить через серію фіксованих дзеркал, що створюють «кадри» сканування. Помножуючи кількість дзеркал багатогранника на кількість кадрів, ми отримуємо кількість траєкторій сканування. Приміром, 4х5=20. Кути взаємного розташування кадрів визначаються виходячи з необхідності забезпечувати наявність сітки траєкторій на всьому просторі поля сканування. В результаті виходить густа мережа траєкторій сканування, що перетинаються, що забезпечує зчитування штрих-коду незалежно від його орієнтації.

laser vs ccd scanner

Світлодіодні CCD-сканери

CCD означає прилад із зарядним зв'язком (ПЗЗ). Замість променя світла тут використовується підсвічування, яке перекриває весь штрих-код. Існують контактні та безконтактні CCD-сканери. Контактні моделі раніше були дуже широко представлені. Для того, щоб відсканувати такі сканери, потрібно було прикласти до штрих-коду. Тому контактні CCD сканери майже вийшли із застосування. Такі сканери погано працюють із кодами, нанесеними на опуклі та нерегулярні поверхні. Також проблематична робота за умов яскравого зовнішнього освітлення, оскільки може створювати сильні перешкоди (засвітки).

Безконтактні CCD-сканери оснащені потужнішими світлодіодами, що створюють яскраву лінію освітлення штрих-коду, а також чутливішими фотодатчиками, що дозволяють захоплювати зображення на більшій відстані від етикетки. Деякі моделі можуть працювати на відкритому повітрі та яскравому сонячному світлі без шкоди для якості сканування. Більшість безконтактних CCD-сканерів зчитують коди на відстані 6-15 см, деякі моделі мають робочу зону 30 см. Як і всі CCD-сканери, вони компактні та мають невелику вагу.

Джерела:

https://americanhistory.si.edu/collections/nmah_892778

https://www.datalogic.com/upload/pdf/articoli/conception-of-an-industry.pdf.pdf

https://www.gs1.org/

https://www.ibm.com/history/upc

https://www.amazon.com/Barcode-Paul-V-McEnroe-ebook/dp/B0CCY9L8ZH

https://en.wikipedia.org/wiki/David_Allais

https://www.referenceforbusiness.com/history/He-Ja/Intermec-Technologies-Corporation.html#b

https://www.thoughtco.com/bar-codes-history-1991329

https://en.wikipedia.org/wiki/Thermal-transfer_printing

https://www.sato-global.com/about/history/

https://www.denso-wave.com/en/technology/vol1.html