Двухмерный штрих-код: описание и применение. Сканер для считывания двухмерных штрих-кодов

Штриховые коды стали для нас привычной частью реальности. Мы принимаем их как должное, встречая на упаковках различных товаров, буклетах, документах, вывесках на улицах и табличках на культурных достопримечательностях. А знали ли вы, что существует большая разница между линейными и двухмерными штрих-кодами? А что такое QR-код? Предлагаем вам разобраться во всем этом вместе.

Что такое штрих-код?

Сначала определимся с ключевым понятием.

Штриховой код - определенная последовательность черных и белых полос, которая представляет заданную информацию в виде, удобном для считывания техническими устройствами. Обычно та же информация для клиента, посетителя, потребителя дублируется печатным текстом вблизи этого изображения.

Сфера применения линейных и двухмерных штрих-кодов сегодня необычайно широка - это торговля и библиотечное дело, складской учет и охранные системы, почта и обработка документов, различные технологические процессы на производстве.

История полезного изобретения началась в 1938 г. Связана она с именами трех молодых изобретателей - Б. Сильвера, Н. Д. Вудланда, Д. Джохансона. Интересно, но первую модель штрих-кода Вудланд нарисовал на песке. Как он позже признался, на изобретение его вдохновила азбука Морзе (фактически Вудланд просто удлинил точки и тире) и оптические дорожки (способ прочтения зашифрованной информации). Патент США был получен учеными в 1952 году.

Линейный и двухмерный

Линейные коды были использованы сами первыми. Здесь информация может считываться сканером только в одном направлении - по горизонтали. Самой распространенной символикой считается EAN, которую вы можете разглядеть на картинке ниже.

Главное достоинство линейных штрих-кодов - их простота. Отсюда для считывания требуется недорогая техника. Но прямо выходит и недостаток - подобный код может хранить в себе совсем немного информации (20-30 символов). Чаще всего это определенная числовая последовательность.

А что такое двухмерный штрих-код? Это уже специальный символ, хранящий в себе куда больше данных (вплоть до нескольких страниц текста). Соответственно, сканеры считывают его сразу в двух направлениях - по вертикали и по горизонтали. Главное достоинство: позволяет безошибочно и быстро считывать большой объем информации.

На продукцию, предметы двухмерный штрих-код наносится двумя способами: типографским (пропечатывается на этикетке, упаковке, табличке и проч.) и с использованием специальных самоклеящихся наклеек (печатаются на особых принтерах).

Сканеры

Что такое сканер штрих-кода? Специальные приборы, которые способны верно считывать информацию с линейной либо двухмерной разновидности. Сканер засвечивает штрихи своим осветлителем, после чего читает видимую ему картинку. Прибору важно определить наличие и последовательность черных полос на изображении.

Если устройство не оснащено встроенным декодером (блоком расшифровки закодированной информации), то оно передает в приемник определенную серию сигналов, соответствующую характеристикам черных и белых элементов. Внешний декодер, приемный элемент призван их прочесть.

Если в сканере штрих-кодов уже есть декодер, то данный элемент расшифровывает информацию, после чего передает ее на кассовый аппарат, компьютер в соответствии с сигналами интерфейса.

Отметим, что сегодня сканерами двумерных кодов могут быть не только специальные устройства, но и обычные смартфоны. Достаточно лишь загрузить на аппарат соответствующее программное обеспечение. К слову, в настоящее время многие гаджеты умеют читать QR-коды без установки специальных приложений - достаточно просто навести камеру на символ.

Разновидности двухмерных кодов

Распространено заблуждение, что печать двухмерного штрих-кода - это печать QR-кода. Но это не так. QR является одной из разновидностей штрих-кодов, однако их разнообразие им не ограничивается.

Разбирая линейные и двухмерные штрих-коды, рассмотрим существующие разновидности последних:

• PDF417.
• DataMatrix.
• QR-код.
• Aztec Code.

Предлагаем вам познакомиться с каждой из разновидностей более подробно.

PDF417

Разработчиком этого кода является Symbol Technologies. Изобретение PDF417 явилось миру в 1991 году. Что значит его название? PDF расшифровывается как Portable Data File. А вот с числом интереснее. Каждый такой штрих-код будет состоять из 17-ти модулей. Последние, в свою очередь, имеют по четыре штриха и пробела. В результате - 417.

Можно поспорить, что такой блок, по сути, все же будет одномерным. Целью создателей было упрощение составления кода и последующего дешифрования. Однако это применимо лишь для специальных сканеров. Программы на мобильных устройствах пока что не очень справляются с прочтением PDF417 - "видят" его через раз.

Где можно встретить такое изобретение в современной реальности? В России чаще всего им маркируют алкогольную продукцию. Также PDF417 можно увидеть на билетах "Аэроэкспресса" (электропоездов в Москве, курсирующих между вокзалами и аэропортами).

DataMatrix

Двухмерный матричный штрих-код был изобретен компанией International Data Matrix. В 2005 году она была выкуплена корпорацией "Сименс". Большое влияние на эту разработку оказало вышеописанное изобретение. Сегодня матричный код описывается стандартами ISO. Его использование свободно, не предполагает лицензионных отчислений.

DataMatrix будет представлять собой двухмерную матрицу, состоящую из черно-белых модулей и точек. Их представлено четное количество что по вертикали, что по горизонтали. Блоков может быть от одного до нескольких штук. В каждом из них обязательно наличие двух пересекающихся линий в виде буквы L. Это "шаблон" поиска, помогающий понять ориентацию символа для считывающего устройства.

Две другие стороны блока будут состоять из чередующихся черных и белых точек - они указывают сканеру размер кода. Стандарт коррекции ошибок здесь основан на алгоритме Рида-Соломона (при повреждении кода позволяет восстановить до 30 % информации).

Главное преимущество изобретения - малый размер. Смотрите сами: на пространстве в 2 мм² реально зашифровать информацию объемом 50 символов. DataMatrix можно нанести на поверхность множеством способов: гравировка, лазер, струйная печать и проч. Стандартные формы - прямоугольник и квадрат.

DataMatrix используют такие гиганты, как BMW, "Сименс", "Мерседес", "Интел", "Филипс", NASA. В России можно встретить этот двухмерный штрих-код на медицинском рецепте, больничном листе.

QR-код

Перед нами самая распространенная разновидность матричного двухмерного кода. Название происходит от английского Quick Response - "быстрый отклик". Изобретение принадлежит японской компании Denso-Wave. Код был представлен общественности в 1994 году. К слову, в Японии он и получил наибольшее распространение. Более половины абонентов мобильной связи пользуются им. Возможно, причина в том, что QR-код "понимает" символы каны.

Использование данного штрих-кода свободно и бесплатно во всем мире - и для физических, и для юридических лиц. При этом официального стандарта для символа не существует. Его размеры могут колебаться от 11 до 177х177 модулей.

Обязательные компоненты QR-код - это три больших квадрата, окруженные пустым пространством. Именно они помогают сканеру определять позицию символа, корректировать искажение перспективы. Можно разглядеть и еще один малый квадратик - он необходим для определения ориентации служебных сфер. Кроме того, код требует наличие свободного пространства вокруг себя - от 2 до 4 модулей (в зависимости от версии).

Использование QR-кода

Двухмерный штрих-код на налоговой декларации формата QR - далеко не единственное применение этого полезного изобретения. Посмотрим, как обстоит дело в мире:

• Реклама и маркетинг. По ссылке на рекламном щите пользователь может перейти к просмотру промо-ролика, виртуальному магазину заказчика. При этом товар реально заказать тут же по своему смартфону.
• Туризм, музеи, выставки. На популярных достопримечательностях часто появляются таблички с таким кодом. Он помогает перейти к краткой исторической справке, странице в "Википедии", узнать прочую полезную информацию.
• Оформление билетов. Пользователю достаточно сохранить QR-код, предоставленный при покупке билета в интернете, на свое мобильное устройство. Далее картинка на экране гаджета прикладывается к специальному считывателю на вокзале или в аэропорту.
• Визитки. Вся информация о владельце лаконично зашифрована в коде. Что удобно, при его сканировании данные о человеке автоматически сохраняются в гаджете.

В России можно наблюдать и еще одно нововведение - двухмерные штрих-коды на квитанции по оплате коммунальных услуг. Расшифровать их может обычный смартфон с установленной программой по чтению QR-кода.

Aztec Code

Во многом похож на предыдущий. Создатели, компания Welch Allyn, этого и не скрывают. Главной их задачей стало объединение в своем изобретении самого лучшего из существующих разработок. В 1995 году оно было представлено публике. Вначале код запатентовали, но потом открыли свободное использование.

Символ только квадратный, содержит от 15 до 151 модулей. Они могут объединяться в блоки. Главные элементы: "мишень", элементы для ориентации, слои данных, решетка привязки.

В РФ Aztec Code печатает на своих билетах авиакомпания S7 Airlines. Для этих целей он также был выбран основным международной ассоциацией воздушного транспорта.

Двухмерные коды, так же как и линейные, оказались незаменимы в современной реальности. Главное их преимущество - в кодировании больших объемов информации.