Для чего нужен баркод
Баркод Вайлдберриз: первая поставка
Навигация по статье
Сегодня давайте разберемся с понятием “баркода” и для чего он нужен на Wildberries.
Баркод — это 13 уникальных цифр, которые мы превращаем в штрих-код с помощью генератора.
Он генерируется на этапе заполнения “Спецификации” при добавлении нового продукта и привязывается к товарам.
Где взять баркод?
Вам нужно столько баркодов, сколько товаров вы собираетесь добавить в кабинет.
Нужно ли создавать баркод отдельно на другой размер или цвет?
Конечно! Для каждого размера и цвета необходимо создать уникальный номер.
Когда они будут сгенерированы вы сможете скачать файл и добавить баркод в соответствующее окошко в “Спецификации”.
После этого к конкретному товару привязывается его уникальный номер, который вы вставите в генератор штрих-кодов и сделаете из него наклейку.
Вы можете наклеить ее на товар, либо на ярлык.
И товар можно отправлять в поставку.
Нужно ли создавать баркод отдельно на другой размер или цвет?
Конечно! Для каждого размера и цвета необходимо создать уникальный номер.
А если на вашей продукции уже есть штрих-код?
Вы можете его использовать, однако, важно, чтобы он уже не был внесен в базу Wildberries
Если такой штрих-код уже используется вы просто не сможете его загрузить и вам придется заново сгенерировать баркоды, которые не прошли проверку.
Если по каким-то причинам штрих-код окажется неразличимым для сканера, то ваш товар просто не примут и к сожалению он попадет в обезличку.
Поэтому, стоит уделять особое внимание качеству баркодов, которые вы печатаете.
Баркоды
Что такое баркоды
В последнее время в сети все больше и больше информации о матричных кодах, они же 2D баркоды(2D barcode), QR коды, Datamatrix коды, и т.п. Что же такое баркоды и для чего они применяются?
Все мы видели традиционные штрихкоды, состоящие из нескольких полосок разной ширины. Они применяются в торговле, логистике, в банковских операциях, и во многих других ситуациях. По сути, штрихкоды позволяют практически мгновенно преобразовать данные из физического мира в электронный вид. Например, рассмотрим ситуацию в супермаркете: Вы покупаете апельсины, взвешиваете их, и весы выдают вам штрихкод, который содержит информацию о массе и стоимости ваших апельсинов. Согласитесь, что кассиру гораздо удобнее просто поднести ваш товар штрихкодом к сканеру, чем вручную вбивать код товара и его массу? Это экономия времени, в том числе и Вашего.
2D коды
От обычных штрихкодов 2D-коды отличаются тем, что информация записывается сразу в двух измерениях, то есть если в штрихкоде считываются толщина вертикальных полос и расстояние между ними, то в 2D коде информация записывается и по горизонтали, и по вертикали. Таким образом, двухмерные баркоды позволяют хранить гораздо больше информации, чем привычный нам штрихкод. Кроме того, когда информация кодируется в матричный код, к ней добавляется информация для восстановления, что позволяет прочитать зашифрованную в коде информацию даже при частичном повреждении баркода.
Для чего же можно использовать матричные коды? С торговлей и логистикой понятно, но какую пользу может извлечь из этого простой обыватель? Снова приведем пример. Человек протягивает Вам визитку, на которой его Имя, Фамилия, телефон,e-mail,адрес сайта, адрес компании, и т.п. Наверняка Вам хотелось бы поместить контактные данные этого человека к себе в телефон. Представляете сколько времени у Вас уйдет на добавление контакта? Допустим, вы довольно быстро умеете обращаться со своим телефоном, и уложитесь в 2 минуты. Теперь представьте себе, что на обратной стороне визитки напечатан 2D-баркод, и чтобы добавить контакт со всей информацией в телефон, вам нужно запустить на нем приложение для считывания баркодов, навести камеру телефона на баркод, и подтвердить добавление контакта, нажав одну кнопку. На все манипуляции у Вас уйдет не больше 10 секунд.
Для сканирования QR-кодов и других баркодов используют мобильный телефон с камерой. Сейчас существует большое количество мобильных приложений, позволяющих распознать QR-код. Для этого достаточно лишь запустить такое приложение на своем телефоне, навести камеру телефона на изображение QR-кода, и получить расшифрованную информацию. Наиболее часто с помощью QR-кодов зашифровывают тексты, ссылки на сайты, контактную информацию, номера телефонов, GPS-координаты.
Это только один из возможных вариантов применения QR-кодов. Основной особенностью кодов является высокая скорость передачи информации с напечатанного кода в мобильное устройство. Это открывает большие возможности, в частности, для рекламы, т.е. внедрив QR-код в рекламный щит, постер или объявление, и даже в рекламный ролик, можно в итоге получить больше клиентов. Потому что многие отсканируют код, и автоматом добавят контактную информацию компании к себе в телефон. Или перейдут по закодированной интернет-ссылке на сайт рекламодателя. Помимо этого сейчас QR-коды используются как электронные билеты. Вы оплачиваете билет с кредитной карты через интернет, и вам на телефон присылается изображение QR-кода. Затем, приложив телефон с QR-кодом на экране к считывателю кодов, мы можете пройти на мероприятие. Такие билеты, например, использует, всем известный аэроэкспресс. Примеров использования QR-кодов можно придумать великое множество, если приложить фантазию. Это всевозможные акции, игры, передача информации о товарах и услугах, сувенирная продукция, и многое другое.
Существующие на данный момент приложения для считывания баркодов позволяют передавать ссылки, контакты, SMS/email,GPS-координаты, и собственно, просто текст. Поскольку популярность баркодов растет, а это показывает постоянно растущая активность обсуждений этой темы в интернете, логично предположить, что это подтолкнет создателей софта для мобильных телефонов к воплощению новых идей по использованию баркодов, что еще больше повысит к ним интерес.
Web 3.0?
QR-коды — что это такое, как создать и расшифровать любой баркод, онлайн генераторы и программы для их считывания
Здравствуйте, уважаемые читатели блога KtoNaNovenkogo.ru. При написании прошлой статьи про Liqpay обнаружил на их главной странице, еще не ставший привычным, хитрый код для смартфонов. Сам недавно познакомился с этой темой и поэтому сегодня хочу поговорить о такой вещи, как QR-коды.
Для многих эта разновидность barcode стала уже обыденностью, а кто-то еще не совсем понимает, о чем, собственно, идет речь. Вот именно для таких товарищей (к которым до недавних пор я и сам относился) посвящена эта статья.
Начнем с того, что популярность такого типа кодирования информации объясняется прежде всего развитием технологий и практически повсеместным распространением телефонов с хорошей фотокамерой и приличной производительностью. Чтобы расшифровать QR-код достаточно иметь обычный мобильник и установленную на него программу декодирования.
Что же обычно зашифровывают таким способом? Ну, прежде всего это логистика (т.е. замена обычному штрих коду), банковские квитанции для ускорения считывания с них информации, а так же обыденные вещи: ссылки на рекламных плакатах или сайтах и данные визитных карточек, которые сразу же будут открыты в браузере вашего сотового телефона, либо занесены в его адресную книгу.
Предназначение QR-кодов и их использование
QR-коды — это прежде всего удобство. Но давайте посмотрим, как можно самим их создавать в онлайн генераторах, а так же считывать и расшифровывать на ваших сотовых телефонах. Ну, и в силу принадлежности этого блога к тематике вебмастеринга рассмотрим плагины для WordPress, которые позволят отображать на каждой странице сайта barcode с ее URL адресом, например, для добавления ее в закладки смартфона.
Выглядит эта вариация баркода примерно так:
Представляет он из себя изображение, на котором, как правило, всегда можно выделить три больших квадрата. Они служат ориентирами при расшифровки кода программами для его считывания — помогают определить уровень наклона и четко привязаться к масштабу. Раньше повсеместно использовался более простой одномерный (линейный) barcode (штрих-код):
С помощью штрих-кода можно зашифровать всего лишь от 20 до 30 символов и этого вполне хватало, например, для нужд складской логистики. QR же является одной из разновидностей двухмерного баркода и позволяет существенно увеличить объем заключенной в нем информации. В идеале с его помощью можно перевести в относительно небольшое изображение до двух с половиной печатных страниц текста.
В реальности же кодируют от нескольких десятков до сотен символов, ибо большее количество может вызвать сложности в расшифровке мобильными телефонами в неидеальных условиях. К тому же до 30 процентов информации может быть отдано на избыточность, которая позволит расшифровать QR-код даже при его частичном повреждении или в плохих условиях.
Подсадили весь мир на эту «заразу» японцы. Одна из их компаний разработала принципы кодирования и расшифровывания в середине девяностых годов прошлого века. Ну, а повсеместное распространение сотовых в стране восходящего солнца обеспечило большинство населения персональными сканерами баркода.
Помимо товаров, рекламных плакатов, визиток, уличных указателей и всего остального, в Японии даже информация о покойниках на кладбищах кодируется с помощью него. Более подробно можете прочитать в этой публикации.
Мода на QR-коды потихоньку захлестывает и постсоветское пространство. Во всяком случае на сайтах или в метро-рекламе эти замысловатые картинки встречаются уже довольно часто. Да и на визитке разместить barcode будет хорошим решением, позволяющим одним кликом добавить все ваши координаты в мобильный телефон вашего потенциального партнера (программа сканера не только расшифрует закодированную информацию, но и отправит данные в контакты или откроет ссылку в браузере):
Если вы, например, захотели добавить интересную статью в закладки сотового (для его прочтения в дороге), то для всех современных браузеров предусмотрены дополнения и плагины, позволяющие закодировать URL адреса в QR, а затем вы сможете его считать камерой мобильного телефона и указанная страница будет открыта в мобильном браузере. Тоже самое касается выделенных фрагментов текста.
Я уже как-то писал про плагины для Firefox и упоминал там про расширение под названием Mobile Barcoder, которое позволяет создавать их для любой ссылки или выделенного фрагмента текста (пункт меню Create barcode):
Если захотите передать с помощью QR-кода в свой сотовый фрагмент текста, то результирующая картинка получится существенно более информационно-наполненной и вашему мобильнику, скорее всего, придется чуток потрудиться чтобы ее расшифровать:
Если Мазила не является вашим любимым браузером, то можете воспользоваться расширением для Гугол Хрома — Goo.gl URL Shortener (правда, он предназначен в первую очередь для укорачивания ссылок, но и баркоды из ссылок он тоже умеет делать). В Опере можно использовать в качестве генератора QR Code Generator.
Как создать QR-код — онлайн генераторы
Чуть выше мы рассмотрели генераторы интегрированные в браузеры, но гораздо более функциональными выглядят их онлайн версии, которые могут закодировать нужную вам информацию (URL адрес, текст, личные данные с визитной карточки, SMS, номер телефона и т.п.) и создать картинку нужного вам размера. Результирующее изображение barcode вы сможете сохранить на своем компьютере или получить на него ссылку.
QR Hacker — служит для создания эксклюзивных изображений с баркодами, которые вы сможете раскрасить, скруглить им углы и даже добавить свой логотип. Т.к. в этой технологии изначально заложена избыточность кода (до 30%), то данные издевательства не приведут к потере информации.
Сначала в левой панели генератора выбираете тип данных — это нужно, чтобы программа расшифровщик в вашем мобильнике знала, чего с этими данными делать в дальнейшем — открывать ссылку в браузере, показывать текст, добавлять данные в контакты или еще чего-то делать. На следующем шаге в расположенной чуть ниже форме вводите то, что вы хотите закодировать (в моем случае это URL — https://ktonanovenkogo.ru) и жмете на кнопку «Generate».
В окне редактора появится обычный черно-белый QR-код, который можно будет либо сохранить в таком виде, либо разукрасить. Все инструменты редактора находятся в правой панели. Если рассматривать их сверху вниз, то сначала идет движок скругления углов у элементов, потом инструменты для задания фона цветом, либо загрузки и настройки прозрачности фонового изображения.
Ну, а чуть ниже расположены инструменты для раскраски самих элементов и размещения логотипа на поверхности создаваемого баркода. Под изображением, над которым вы издеваетесь, расположена цветовая шкала, которая косвенно характеризует его читаемость. На приведенном чуть выше скриншоте читаемость находится на грани, хотя мой телефон с установленной программой расшифровки I-nigma (созвучно, с поисковой системой Nigma, не правда ли) справился с этой задачей на ура.
QR Coder.ru — простенький генератор barcode с интерфейсом на русском языке. Сначала следует выбрать тот тип информации, который вы хотите зашить в картинку (текст, визитка, SMS или URL) для того, чтобы программа для считывания предложила бы вам нужные варианты дальнейших действий. Например, в случае визитки вам будет предложено заполнить следующие поля:
Для ссылок это будет открытие в браузере, а для данных визитной карточки — сохранение в контактах (либо набрать номер из визитки):
Qrmania.ru — еще один русскоязычный генератор QR-кодов с несколько более расширенным функционалом, который в первую очередь связан с большим разнообразием типов информации, которую можно закодировать и цветовыми настройками итоговой картинки:
Имеет место быть возможность кодирования E-mail адреса и целого почтового сообщения с указанием адресата, темы и текста письма. Кроме этого можно закодировать номер телефона (было бы удобно, если бы девушки носили значки или сумки с таким баркодом), Твиттер сообщения и даже координаты на Google картах. Чума!
Вообще, конечно же, сервис Qrmania можно назвать апофеозом QR генераторов, ибо созданное изображение можно будет не только сохранить на своем компьютере, но и заказать его печать на футболке, бейсболке, значке, сумке и прочей мелочи за вполне вменяемые деньги:
Да, я в начале статьи заикался о плагинах для WordPress, которые бы позволяли генерировать на лету QR для страниц вашего блога. Почти уже забыл об этом, но все же приведу ссылку на страницу автора этих плагинов. Сам я еще не осознал необходимости прикручивания barcode для всех страниц блога, но, возможно, со временем передумаю.
Ну, и напоследок не премину привести ссылку на статью, где можно будет посмотреть несколько десятков высокохудожественных баркодов. Примечательно, но все проверенные мною картинки из этой статьи уверенно расшифровываются мобильником.
Как расшифровать баркод — программы и онлайн сервисы
Другой вопрос — чем можно расшифровать такие замысловатые картинки на мобильном телефоне. Набор подобных программ довольно велик и многое будет зависеть от типа вашего телефона, а точнее от той ОС, на базе которой он работает (Андроид, Ios и т.п.).
Лично я юзаю телефон Нокиа E72 и больше всего мне понравилась I-nigma — просто переходите с сотового по этой ссылке, сайт разработчиков автоматически сам определит тип вашего аппарата и предложит закачать программу для считывания и расшифровки QR-кодов. Поддерживается, по-моему, все, что только можно придумать (в плане моделей телефонов). Скриншот работы I-nigma вы сможете найти чуть выше по тексту.
Однако, прежде, чем рассматривать дальше программы сканирования для мобильных телефонов, я хочу остановиться на онлайн сервисах, помогающих расшифровать любой баркод. Зачем это может понадобиться с ходу и не придумаешь, но если таковые сервисы имеют место быть, то и потребность в них есть тоже.
Думаю, что большего количества онлайн сервисов, позволяющих декодировать любой баркод, и не потребуется, ибо это скорее форс мажорные действия, которые ничего общего с удобством мобильного распознавания не имеют.
Достаточно будет просто обвести область с QR-кодом и после отпускания мыши вы узнаете ответ, что именно было в нем зашифровано. На мой взгляд, эта программа работает хуже, чем ее аналоги на сотовом телефоне, поэтому особо пользоваться ей не рекомендую, разве что только в случае форс мажора и отсутствия мобильника под рукой.
Ну, и теперь самое время переходить к наиболее популярным программам считывания и расшифровывания баркода для мобильных телефонов:
Ну, и хочу попрощаться в нетрадиционной манере:
Удачи вам! До скорых встреч на страницах блога KtoNaNovenkogo.ru
Комментарии и отзывы (23)
Ну и что, Дима, доволен ты своей посещаемостью? Эх, такой у тебя сайт был хороший, а превратил ты его зачем-то в ГС. Зачем.
Блог один из самых познавательных, очень качественный материал, не надо ля-ля. Да такой посещаемости обычному блогу расти и расти и не вырости.
Спасибо, давно интересовался.
А как по мне, так с блогом не произошло апсолютно никаких изменений, чтоб писать, что блог стал намного хуже или лучше. просто появились некоторые полезные кнопочки и всё, а блог как был информативен и интересен, так и остался. И с чего посещаемости падать — непонятно.
Overmort, это ты о чем?
Ну-ка опиши свои критерии разницы между «такой у тебя сайт был хороший» и ГС.
Можешь описать их в QR-коде (как и с помощью чего сделать QR-код можно прочитать здесь же). Его с лихвой хватит для описания критериев.
1. Ну вообще то посещаемость сейчас на многих интернет-ресурсах упала, еще в начале лета, и это связано прежде всего с сезоном отпусков. Сейчас уже посещалка начинает расти, т.к. люди вышли на работу, и «трепетно» выполняют свои трудовые обязанности на рабочих местах)))
2. Блог в ГС не превратился, и я полагаю что находиться на какой-то из стадий предания ему окончательного вида, о котором возможно еще и сам Дмитрий не знает. Так бывает, что с годами человек совершенствует свои навыки в различных сферах жизни.
3. На этом блоге действительно можно узнать много исчерпывающей информации по темам, о которых пишется.
4. Overmort, судя по Вашему комментарию, предполагаю, что если Вы вебмастер, то либо мало просвещенный в эту работу, либо у Вас гордость преизобилует над здравым смыслом.
5. Дмитрий, благодарю за статью.
Согласен и полностью поддерживаю мнение Overmort.
Я не совсем понимаю, что имели ввиду Overmort и pazifer. Не так давно нашёл я этот блог и, как начинающий веб-мастер, нахожу здесь много полезной информации.
Возможно постояльцы блога поделятся со мной своими мнениями, и обоснуют, какие произошли изменения на этом блоге, и почему они сделали его ГС.
Выражаю Дмитрию свою благодарность за качественный и полезный ресурс!
Лично меня эта статья оказалась очень полезной. Давно хотел разобраться с QR-кодами. Спасибо автору!
Может ребята имели ввиду рекламу от гугла которая уже полезла блоками. О, а если она будет в qr-кодах!
Ну и что плохого в рекламе от Гугл? На качество контента она никак не влияет. И мне кажется вполне нормальным желание вебмастера получать деньги за то, что ему нравится. Или здесь только идейные, чистые душой и сердцем блоггеры? Если нравится вести блог, и если это хорошо получается, то почему бы на этом не зарабатывать?
↑ — вот поэтому-то автор и не отвечает на комментарии.
Сайт очень хороший много полезной информации.Попробуйте добиться таких показателей сайта а потом обсуждайте.
Мне понравился этот генератор qr кода — http://www.raskruty.ru/tools/qr/. Все просто и все нужные функции есть. Корректно все кодирует на русском в отличии от многих других.
Часа два наверное вспоминал определение QR кода. Нашел у Вас первым. По запросу в Яндексе 1 место по запросу «штрихкод картинкой для сотового». Спасибо! Появилась необходимость закодировать инфу об услуге в такую картинку, чтобы поместить ее на наклейку заднего стекла автомобиля. Будет ли это изображение нормально сохраняться в памяти телефона, без искажений? Сможет ли человек, снявший на свой Ifone получить информацию?
А я бы порекомендовал http://castlots.ru/generator-qr-koda-online/
С мобилами более-менее понятно. А в стандартном компе можно как-то прочитать этот квадрат?
Дмитрий, спасибо за полезную статью.
В дополнение не могли бы порекомендовать материал на тему того как эти QR-коды вставить и редактировать в видео на YouTube?
Дмитрий, здравствуйте, я бы хотел спросить знаете ли вы программы которые могут расшифровать заштрихованню картинку, если да то подскажите какая
Отличная публикация! Сделал QR-код для своего блога: nechaev.su
чисто пользовательская статья, я думал будет описано то, как работает (может быть потому что не все прочитал, но много воды). я даже не про алгоритмы, короче хз сомнительная статья
. а скажи ка нам афтар,а кому принадлежит QR-код.
Эволюция баркода
Баркод, безусловно, относится к одному из тех изобретений человечества, которые изменили течение нашей жизни. Благодаря появлению штрихового кодирования и его последующей эволюции, многие обыденные действия не только значительно упростились и ускорились, но иногда и приобрели неожиданные формы. В процессе нашей деятельности по разработке и улучшению алгоритмов интеллектуального распознавания документов (IDR) и движка распознавания баркодов Smart BarcodeReader мы постоянно систематизируем знания в предметной области. Понимание того, как развивается технология, позволяет нам совершенствовать наши разработки, делать их более быстрыми, точными и эффективными. Сегодня мы расскажем о том, как эволюционировал (и продолжает эволюционировать) баркод от линейного черно-белого рисунка к многомерной конструкции.
Как и большинство изобретений, первое поколение баркодов — линейный одномерный штрих-код — появился, когда возникла острая необходимость автоматизировать достаточно простую, но рутинную и кропотливую работу по сортировке и учету товаров в процессе логистики и продажи: что поступает на склад, что уходит со склада, что отгружается клиентам и в каком ассортименте. Когда все эти процессы неизбежно сопровождаются ручным заполнением необходимых документов, поиском нужной полки на складе, формированием отчетности по логистике, то требуются значительные затраты времени сотрудника. Кроме того, ошибки при ручном заполнении документов неизбежны. Рост товарооборота требовал кардинального решения, которое бы позволило быстро и без ошибок решать задачи контроля и учета.
Идея кодирования товаров появилась одновременно с идеей организации работы “идеального супермаркета”, разработанной студентом Гарвардской школы бизнеса Уоллесом Флинтом в начале 1930-х годов. Предложенное техническое решение предполагало, что покупатель самостоятельно формирует перечень покупок на складе, делая проколы в специальной перфокарте покупателя. На кассе эта перфокарта по задумке должна была считываться специальным устройством, товары подавались при помощи специального транспортера, а процесс обслуживания был быстрым и для покупателя, и для продавца. Главная проблема заключалась в том, что на тот период технологии и оборудование для обслуживания подобных процессов практически отсутствовали: ЭВМ, которая требовалась бы для организации считывания и обработки информации подобного класса была бы слишком громоздка и дорога.
Следующий подход к кодированию товарного ассортимента был предпринят в 1948 году, когда аспирантами-энтузиастами из Дрексельского технологического института (США) началась проработка технологии сбора аналитической информации о покупках непосредственно на кассах в супермаркетах на основании маркировки товаров. Тогда группа исследователей создала “гибрид” технологии оптической звуковой дорожки (optical soundtrack) и азбуки Морзе. В классической технологии оптической звуковой дорожки по краю кинопленки наносится покрытие с неравномерной плотностью. Эта неравномерность приводит к тому, что интенсивность луча проектора, проходящего через него, также изменяется. Эти колебания яркости и преобразуются в звук.
Исследователи трансформировали точки и тире азбуки Морзе в неравномерные полосы как бы “вытянув” их вниз. В результате получилась последовательность широких вертикальных линий (тире) и узких (точка), разделенных пробелами. Считывание комбинаций темных линий и светлых пробелов и интерпретация отраженных лучей оказалось работоспособной идеей, на которую впоследствии был получен патент.
Впервые на практике штрихкод был применен выпускником инженерного факультета Массачусетского технологического института, когда тот начал работать на железнодорожной станции и занимался несложной, но рутинной сортировкой вагонов, требующей к тому же постоянного соблюдения точности выполнения операций, недопущения ошибок внесения данных в регистрационные бумаги. Для каждого вагона необходимо выяснить его номер, свериться с сопроводительными документами, уточнить маршрут, определить место в составе и так далее. Эта процедура была достаточно длительной, отнимала много времени и требовала остановки состава.
К середине 20 века технологии уже шагнули вперед, и существовала возможность автоматического считывания достаточно крупных номеров вагонов при помощи фотоэлементов. Но считывание номера, нанесенного в виде арабских цифр, — это достаточно простая задача для человека, знающего, как выглядят цифры, и что они означают. Для машины цифры — это последовательность линий, расположенных под определенным углом. Отсутствие одной или нескольких линий или неточное нанесение делает задачу распознавания цифры (при отсутствии технологии OCR) слабореализуемой. Поэтому было предложено для упрощения машинного распознавания записывать номера не только обычными арабскими “человекочитаемыми” цифрами, но и кодом в виде широких полос синего и красного цвета.
Этот код располагали непосредственно на борту вагона и сделали его достаточно крупным, чтобы фотоэлемент мог выхватывать и безошибочно распознавать ярко освещенный прожектором штрих-код на проходящем мимо стационарного сканера вагона. Испытания подтвердили эффективность работы распознающей системы на скорости до 100 км/ч. Это была уже совершенно работающая технология, полностью изменившая отдельно взятый процесс в целой отрасли.
Позже, с усовершенствованием технологии, на смену прожектору пришел лазер, который не только потреблял меньше энергии, чем мощная лампа накаливания, но и позволил сделать наносимые штрих-коды значительно меньше по размеру, а саму сканирующую установку значительно компактнее вплоть до создания ручных и настольных сканеров. Развитие технологий лазерного сканирования и компактизация стала шагом к повсеместному использованию штрих-кодов как универсального средства маркировки товаров не только на железнодорожном транспорте.
В конце 60-х годов в США началась разработка универсальной системы нумерации товаров как средства идентификации. Система штрихового кодирования, которую начали применять в торговле, была разработана в 1972 году и получила название UPC — Universal Product Code. Штрих-коды этой системы начали присваивать всем видам товаров, производимым и зарегистрированных в США и Канаде. Одноименная организация начала активную пропаганду и внедрение использования штрих-кодов в промышленность и торговлю. Первое историческое считывание штрих-кода стандарта UPC в рознице произошло в американском супермаркете в 1974 году.
С 1977 года в Западной Европе для идентификации потребительских товаров стала применяться аналогичная американской система под названием «Европейский артикул» (EAN — European Article Numbering). Сегодня именно эта ассоциация и занимается распределением штрих-кодов для производителей товаров. Чтобы избежать дублирования номеров, штрих-коды товарам выдаются централизованно международной ассоциацией, включающей 98 организаций из 100 стран мира. Производитель может получить штрих-код для своего товара, предварительно зарегистрировавшись в этой ассоциации.
Штрих-коды семейств UPC и EAN оперируют достаточно небольшим алфавитом, позволяющим закодировать достаточно ограниченный объем информации. UPC, используемый в США, состоит из 12 символов, EAN — из 13 цифр и является немного усовершенствованной модификацией кода UPC. Кодирующие символы — это вертикальные полосы различной ширины и пробелы между ними. В стандартных линейных кодах зашифрована информация о стране происхождения товара, организации-изготовителе, непосредственно код товара. Для проверки корректности кода в конце размещается контрольная цифра и специальный знак, указывающий на то, что товар производится по лицензии.
Теперь посмотрим на код с точки зрения структуры и принципов кодирования. Здесь мы подробно разберем только один — стандартизированный — штрих-код типа UPC-A, чтобы показать: принципы кодирования, которые применяются значительно сложнее, чем кажутся на первый взгляд. Эта сложность обеспечивает безошибочность распознавания за счет минимизации риска неверного считывания.
Штрих-код типа UPC-A код разделен на 2 равные части и отображается в виде темных (штрихов) и светлых (пробелов) полос, которые кодируют 12-значный номер UPC-A. Каждая цифра — это уникальный набор из 2 штрихов и 2 пробелов переменной ширины в 1, 2, 3 или 4 модуля (в данном случае — минимальная дискретная ширина полосы). При этом общая ширина кодирующих полос для каждой цифры остается неизменной — 7 модулей. Таким образом содержательная часть товарного кода UPC-A кодируется в 84 единицах.
Многие задавались вопросом, почему на разных штрих-кодах одинаковые цифры могут быть несколькими разными способами (некоторые даже строили на сей счет конспирологические теории). Дело в том, что алгоритм кодирования штрих-кода не совсем линейный. В правой и левой частях кода цифры кодируются неодинаково: чередование штрихов и пробелов в цифрах происходит по трем наборам последовательностей (A, B и С). В последовательности А темных модулей всегда нечетное количество, в наборах В и С — четное. При этом набор В — представляет собой инверсию набора а (штрихи заменены пробелами и наоборот), а набор С — зеркальное отражение набора В. Знаки символа в числовых наборах А и В всегда начинаются слева со светлого модуля и заканчиваются справа темным модулем, а в числовом наборе С начинаются слева с темного модуля и заканчиваются справа светлым модулем. В левой стороне при кодировании цифр используются наборы А или В в зависимости от позиции цифры в коде, правая сторона кодируется набором C. Алгоритмы кодирования подробно прописаны в стандартах. Например, в этом.
Кроме полос, кодирующих информацию, графический код содержит ограничительные паттерны начала кода, завершения кода и середину. Концевые паттерны имеют вид штрих-пробел-штрих, а центральный — пробел-штрих-пробел-штрих. Наличие ограничительных паттернов, а также “тихой зоны” вокруг штрих-кода позволяет устройству чтения более точно определять границы штрих-кода, увеличивая тем самым скорость и точность распознавания.
Форматы штрих-кодов постоянно совершенствуются и меняются. На сегодняшний день помимо принятых в международном товарообороте стандартных Universal Product Code и European Article Numbering существует более 300 стандартов штрих-кодирования.
С 2005 года принят международный стандарт, в котором используются три основные типа кодирования информации о товарах:
Главное преимуществом штрих-кода — это его простота, функциональность и помехозащищенность. Главный недостаток же — относительно малое количество информации, которую с помощью него можно закодировать.
Эра 2-D
С развитием технологий обработки информации, на смену одномерным (линейным) штрих-кодам пришли двумерные. Если в линейных (одномерных) кодах используются штрихи, то в двумерных (и многомерных) в качестве элементов кодирования могут выступать уже другие фигуры, поэтому для того, чтобы дифференцировать одни от других, здесь будем называть многомерные коды баркодами. Исследования и разработки двумерных кодов начались во многих странах мира в 1980-х годах, так как объема кодируемой в линейных кодах информации оказалось явно недостаточным. Их появление стало естественной эволюцией систем кодирования, и одновременно технологий распознавания, программных и аппаратных возможностей распознающих систем.
Кроме этого возникала необходимость маркировать кодами буквально все: не только, допустим, узлы агрегатов, но и отдельные детали. Поэтому возникала необходимость миниатюризировать код и повысить плотность кодируемой информации на единицу площади.
В двумерном коде, как и следует из названия, кодирование происходит не по одному направлению, а по двум. Действительно, если расположить несколько одномерных кодов в виде чередующихся фрагментов, получится простейший двумерный код типа Stacked Linear (составной линейный). Если мы “упакуем” модули в квадрат — получится матричный баркод (Matrix).
Пример составного линейного баркода — PDF417, появившийся в 1991 году и запатентованный в 1993. Код PDF417 состоит из строк, образуемых “словами” — набором из чередующихся штрихов и пробелов (4 штриха, 4 пробела — первое число из названия кода). Общая длина каждого слова — 17 модулей (второе число в названии кода).
Помимо собственно содержательных слов, каждая строка состоит из старт-паттерна (крайнего левого набора, ключевых слов (индикаторов — они занимают крайние позиции на строке), необходимых для коррекции ошибок, и стоп-паттерна (Впрочем, существует также и так называемый “усеченный PDF417” (truncated), где исключен индикатор правой строки и уменьшен шаблон остановки до одной линии. Таким образом, усеченные PDF417 занимают меньше места, но они более восприимчивы к неправильному прочтению. Такой вариант PDF417 используют только там, где риск повреждения изображение кода минимальный). Так как все слова имеют одинаковую длину, размещенные одна под другой строки образуют колонки. В самом коде PDF417 как количество строк, так и количество столбцов может варьироваться: код может содержать от 3 до 90 строк, и иметь ширину от 3 до 30 столбцов включительно, не считая столбцов со словами индикаторами. Подробная статья про кодирование PDF417 недавно выходила на Хабре здесь, а о возможности его “ручного” декодирования — здесь.
Особенность кода PDF417 заключается в возможности кодировать информацию в текстовом режиме, числовом режиме и режиме данных (байт-режиме).
Так как в PDF417 возросло количество кодируемой информации, для ее корректного считывания и декодирования в коде применены механизмы коррекции ошибок. Это достигается путем добавления ключевых слов, с помощью которых машина может восстановить потерянные или считанные с ошибкой данные. Возможность исправления ошибок является ключевым достоинством PDF417: при распознавании распознающему устройству будут не страшны возможные искажения.
Как и предшественник — линейный штрих-код, PDF417 создавался в тот период, когда мобильные телефоны представляли собой устройства чуть меньше чемодана, а о встроенных камерах, пожалуй, даже не задумывались. Поэтому его использование подразумевало наличие специализированных сканеров, предназначенных для считывания такого кода. Это объясняет сложность данного штрих-кода и повышенные требования к разрешению печати.
Баркоды PDF417 широко используются для маркировки медицинских препаратов, наносятся на документы в системах электронного документооборота, применяются на бланках налоговых деклараций и проездных билетов.
Код в матрице
Матричная структура позволяет кодировать информацию как по вертикали, так и по горизонтали, за счет чего объем кодируемых данных значительно увеличивается. Важное преимущество всех матричных кодов заключается в возможности кодировать большой объём информации на очень маленькой площади.
Код Data Matrix
Код Data Matrix был изобретен компанией International Data Matrix в середине 1980-х для программы Space Shuttle, где требовалась маркировка большого количества деталей. Data Matrix был разработан до PDF417, то есть PDF417 не мог предшествовать Data Matrix, как указывается в некоторых источниках. Важное преимущество кода — его компактность и простота нанесения. В настоящее время Data Matrix описывается соответствующими стандартами ISO.
DataMatrix — это двумерный штрих-код, который может хранить до 3116 цифр и до 2335 букв. Информация в баркоде Data Matrix кодируется черными и белыми квадратами (модулями) при этом минимальный линейный размер модуля — 0.255 мм.
Шаблон поиска (finding pattern) в виде буквы «L» — две сплошные линии на внешней стороне кода Data Matrix.Этот шаблон позволяет сканеру штрих-кода задать изображению правильную ориентацию и считать информацию в правильном порядке.
Второй важный шаблон, необходимый для понимания кода машиной, — шаблон синхронизации (clocking pattern, clock track). Он необходим для информирования системы считывания о количестве модулей в матрице и для правильного распознавания сетки, на которой размещены модули.
Зона тишины (quiet zone) — это область, отделяющая границу штрих-кода от фона и других изображений. Для Data Matrix ширина «зоны тишины» равна линейному размеру используемого модуля. Маленькие габариты для зоны тишины позволяют минимизировать площадь нанесения Data Matrix на поверхность.
Специфика Data Matrix позволяет читать его как в прямом так и отраженном свете (то есть при использовании инвертированного изображения, при котором светлые модули становятся темными).
Еще одно преимущество Data Matrix, что от квадратные модули могут быть заменены на круглые. Это дополнительно расширяет возможности использования различных технологий нанесения, например в виде тиснения или ударной гравировки. Впрочем, эта же технология замены квадратного модуля на круглый взята на вооружения и в других разновидностях кодов, например в QR-коде.
Стандартизированный код Data Matrix сегодня рассматривается как ключевое звено идентификации и маркировки фармацевтических товаров и медицинских изделий. С 1 июля 2020 года маркировка кодами Data Matrix станет обязательной для всех лекарств, находящихся в обороте в России.
Подробный процесс создания Data Matrix описан здесь.
Код AZTEC
Баркод типа Aztec появился в 1995 году, как пишут, в результате объединения лучших практик разработки баркодов предыдущих поколений. Вид и структура кода Azteс разработана таким образом, чтобы она была одинаково удобна как для нанесения и считывания. Символы в целом квадратные на квадратной сетке с квадратным центральным “прицелом” из концентрических темных и светлых квадратов типа «яблочка» мишени (в англоязычных описаниях используется термин “bull’s eye”).
Самый маленький символ Aztec Code имеет площадь 15 x 15 модулей, а самый большой — 151 x 151. Самый маленький символ Aztec Code кодирует 13 цифровых или 12 буквенных символов, тогда как самый большой символ Aztec Code кодирует 3832 цифровых или 3067 буквенных символов.
В этом материале мы не ставим своей задачей подробно разбирать каждый код в отдельности, тем более, что про Aztec великолепно написано во всех подробностях на Хабре здесь.
QR-код
Добрались до самых, пожалуй, распространенных кодов, которые встречаем на каждом шагу.
QR код это еще одна разновидность матричного кода. Его название происходит от английского «Quick Response» — «Быстрый Отклик». Он был создан компанией Denso-Wave в 1994 году в Японии для внутреннего рынка (отличие QR-кода от других двумерных баркодов в том, что этот код позволяет кодировать символы японского (вернее, пришедшего из Китая в Японию) письма кандзи. Также в QR коде может быть заложена избыточная информация, которая позволяет закодировать определенные действия для программы смартфона или сканера для считывания.
Принципы кодирования QR-кода описаны достаточно подробно и их можно легко найти. Алгоритм того, как читать штрих-код не сканером, а глазами, можно прочитать, например, здесь.
В таком QR-коде можно легко закодировать адрес интернет-страницы, которая будет открываться при наведении на нее мобильного телефона:
А в этом QR-коде содержится не только адрес интернет-страницы, но и номер телефона, адрес электронной почты, почтовый адрес. Для создания карточки контакта достаточно навести на QR-код мобильный телефон, и информация будет автоматически распознана, а данные внесены в систему.
При этом даже наличие логотипа нашей компании, закрывающего около 10% кода, не мешает корректно распознавать всю закодированную информацию.
Ниже пример QR-кода самой большой размерности, который позволяет закодировать до 1852 символов.
Перечисленные баркоды позволяют кодировать цифровые и текстовые данные примерно с одинаковой эффективностью. Согласно сравнению, приведенному на сайте РИТ-сервис, специализирующейся на обработке штрих-кодов, QR-код позволяет кодировать большие объёмы цифровых данных на меньшей площади при одинаковом размере модуля по сравнению с Aztec и Data Matrix кодировать большие объёмы цифровых данных. Код Data Matrix уступает QR коду при кодировании более 88 цифр, Aztec уступает QR-коду при кодировании более 170 цифр. Но по эффективности кодирования текста QR-код значительно уступает Aztec, а Data Matrix превосходит только при объёме текста большем 298 символов. Однако, при кодировании текста набранного прописными (заглавными) буквами эффективности QR-код и Aztec близки, а Data Matrix уступает QR-коду уже при кодировании 88 букв.
Что объединяет все эти коды?
Машине важно понимать, что перед ней код, где находится его “начало” и “конец”. Для этого используются “зоны тишины”, специальные пограничные паттерны и “прицелы”. Кроме этого, машине необходимо понимать, в каком формате записаны данные, то есть как производить декодирование — в виде цифр, цифро-буквенного текста, или в формате данных. Машина также должна иметь возможность скорректировать ошибки, чтобы случайное выпадение нескольких пикселов изображения баркода не приводило к его полной нечитаемости. Коррекция ошибок в кодах DataMatrix, Aztec, QR осуществляется с помощью кодов Рида-Соломона, исправляющих ошибки чтения и позволяющие распознавать данные даже в сильно “испорченных” кодах (вплоть до 30% поверхности).
Зачем вообще нужны баркоды?
Баркоды стали настолько привычным явлением, что мы даже не задумываемся о том, зачем они нужны и какую функцию выполняют. И на самом деле, ответ не так очевиден, как кажется. Важно понимать, что баркод относится к средствам автоматизации, то есть обеспечивает коммуникацию между машиной и человеком. Сам по себе баркод не является рабочим инструментом, а представляет ценность лишь при наличии качественной системы распознавания баркодов и интерпретации полученных результатов.
Внедрение системы распознавания баркодов в бизнес-процессы позволяют ускорить поиск, внесение и извлечение информации из баз данных, улучшить логистический контроль, сделать взаимодействие с клиентами более комфортным.
Внедрение баркодов в медицинские карты и внедрение систем распознавания в медицинских учреждениях увеличивает скорость обслуживания пациентов и делает работу регистратуры
более системной и упорядоченной.
Внедряемые баркоды на билетах ускоряют прохождение через пункты контроля и турникеты, делая бесконтактную проверку билета более удобным решением, чем физическая проверка контролёром. В этом случае баркод служит элементом защиты от подделки, точно также как и внедряемые баркоды на защищенных полиграфических изделиях и документах строгой отчетности.
Процессы проведения платежей сильно упростились с внедрением баркодов на квитанции оплаты коммунальных услуг, штрафов, налогов и прочих социальных платежей. Все реквизиты оказываются зашифрованными и для проведения платежа в банковском приложении достаточно навести на баркод мобильный телефон, а приложение с модулем распознавания баркодов самостоятельно внесет все реквизиты получателя в нужные поля.
В чем задача и проблемы распознавания баркодов?
Каждый баркод должен быть распознан. Если он не может быть распознан, то из баркода он превращается в нераспознаваемый художественный орнамент.
Три главных задачи, которые необходимо решить при распознавании баркода, — его детектирование, локализация, детектирование битовой матрицы и распознавание. Решению каждой из задач могут помешать разные проблемы, возникающие из-за повреждений непосредственно носителя баркода, так и недостатков программно-аппаратных решений.
Детектированию и локализации баркода мешают различные проективные и нелинейные искажения, плохое освещение, блики, ошибки в нанесении. Уровень искажений зависит как от того, как создан баркод, так и от устройства и программного обеспечения, при помощи которых этот баркод считывается. Исходное сообщение кодируется битовой матрицей (из единиц и нулей) по особым правилам (у каждой символогии свои), которая каким-либо образом наносится на носитель. При нанесении обычно единице соответствует темный модуль, а нулю — светлый. Проблема в том, что недостаточно просто локализовать границы кода на носителе, нужно из изображения восстановить оригинальную битовую матрицу. А это сопровождается рядом сложностей, что приводит к наличию специального этапа в чтении кодов.
Как сказано выше, у каждого баркода есть своя степень коррекции ошибок. Даже сильно потертый баркод с высокой степенью коррекции ошибок может быть корректно считан системой. Но при этом сама система при сканировании баркодов должна отличать прилипшую к баркоду песчинку от информационно значимого элемента. Точно также система при считывании должна точно определять границы баркода, устранять возможные искажения, вызванные наклонами, перекосами, оптической деформацией. Особенно это касается двумерных, несущих в себе значительный объем информации.
Важным качеством системы распознавания баркодов является возможность быстро и точно распознавать их под разными углами, при плохой освещенности, вибрациях, тряске, с частично закрытым полем, при наличии бликов и пятен на поверхностях.
А что дальше?
Где два измерения, там 3 и 4. В середине 2006 года Японская компания “Content Idea of ASIA” c гордостью заявили о том, что они изобрели первый в истории 3D-код. В PM-коде (от образовано от “paper memory” — “бумажная память” ) в качестве третьего измерения к двумерному QR-коду был добавлен цвет. Если в черно белом двумерном QR-коде можно зашифровать 3 кб информации, то в трехмерном — до 720 (то есть в 240 раз больше). Вместо ссылки на изображение, используя топологию цветного 3D-кода, можно зашифровать картинку целиком, а также небольшие видео и аудио фрагменты. Технология получила патенты в Японии и Европе. Судя по всему, проект развивался до 2013 года, а к настоящему моменту заморожен или закрыт. Сайт японской компании-изобретателя не обновляется с 2013 года, а скачать приложение в официальных магазинах приложений уже невозможно (при желании его можно скачать с некоторых зеркал в сети и на размещенных на сайте разработчика образцах посмотреть, как оно работает).
В 2010 году Microsoft пошла дальше — объявила о создании новой концепции высокоплотных цветных баркодов (High Capacity Color Barcode (HCCB)), где код был представлен уже в виде той же QR-подобной матрицы, однако в качестве элементов кода выступали не черные квадратные модули, а цветные (4 или 8 цветов) треугольники, каждый из которых занимал ⅔ ячейки.
Проект HCCB тоже просуществовал до 2013 года: тогда Microsoft объявила о том, что проект не будет поддерживаться и был закрыт в 2015.Недавно в сети появилась информация о том, что Apple разрабатывает новые типы кодов, которые будут доступны в будущих модификациях ОС. Речь идет о круглых баркодах, где информация кодируется в виде 4-х цветных “капель” размещенных по центру и по периметру круга.
Разумеется, исследования возможности создания и использования цветных баркодов ведутся и сегодня, однако широкого применения пока они не встречают. Причина здесь в том, что при увеличении “измерений” кодировки и росте объема кодируемой информации, растет и количество ошибок, которые требуется исправлять. В цветной код должен быть заложена большая избыточность, необходимая для исправления ошибок, которые обусловлены не только геометрическими, но и хроматическими искажениями, возникающими в процессе отображения штрих-кода на носителе (экране, бумаге или любой другой поверхности) и при считывании. Чем выше ожидаемый уровень ошибок, тем большая избыточность должна быть заложена в коде. И как следствие падает плотность кода, что делает процесс его создания, считывания и декодирования экономически нецелесообразным.
Логично предположить, что вслед за кодами с тремя параметрами, последуют четырехмерные коды, динамически изменяющиеся во времени. С точки зрения теории это очень интересные задачи, ставящие вопрос о необходимости одновременной разработки софта, позволяющего распознавать такого рода объекты. И здесь мы подходим к концепции 4D-распознавания, о котором мы расскажем позже.