Історія штрих-кодів
Штрих-коди стали першим, зараз широко поширеним і майже очевидним способом ідентифікації товарів усіх видів. Патент на них був виданий більше п'ятдесяти років тому - в 1952 році. Система позначення штрих-кодів згодом зазнала стандартизації, і її перше використання відбулося лише в 1966 році. Однак, вся система ще була в зародковому стані, і як рік, в якому ми можемо говорити про його реальне використання повідомляється лише в 1984 році. Однак тоді лише 15 000 компаній використовували штрих-код для маркування. Переломний момент болів у наступні роки. Через три роки штрих-код використовували 75 000 компаній, і сьогодні вам буде важко знайти товари, на яких відсутній цей ярлик.
Штрих-коди потрапляють в область т.зв. автоматична ідентифікація (реєстрація без використання ключів).
Сканери штрих-коду:
1. Зв'яжіться з датчиками олівця - для правильного зчитування цей ручний сканер повинен бути розміщений на символі штрих-коду та переміщений на всю довжину символу. Це найдешевший датчик. Датчик олівця містить джерело світла та світлочутливий детектор.
2. Активні безконтактні датчики - їх можна вручну або міцно вбудувати безпосередньо в "стіл", на якому розміщений об'єкт з кодом (часто зустрічається в супермаркетах). Джерелом світла є лазерний світлодіод (з когерентним випромінюванням), який дозволяє сканувати код із криволінійних поверхонь. Датчики працюють з коливальним пучком (він відхиляється механічною системою зі швидкістю від 40 до 800 коливань в секунду), тому нам не потрібно переміщати пакет штрих-кодів. У вбудованих датчиках шлях променя має форму цифри 8 або зірочки, що гарантує, що принаймні одне сканування проходить через усі рядки та проміжки символу навіть з невідомою орієнтацією коду (крім того, код повинен мати певне відношення довжини до висоти).
3. Пасивні безконтактні датчики - вони в основному використовують CCD-датчик (як у сканерах, камерах або цифрових камерах) із власним джерелом світла лише для загального освітлення коду.
Типи штрих-кодів:
1. UPC - UPC-A, UPC-B, UPC-C, UPC-D
- UPC-E0
- UPC-E1
2. EAN - EAN-13, (= JAN)
- EAN-8
- КОД-128, КОД-128-Б, КОД-128-С (= UCC/EAN 128)
- ITF-6, ITF-14 (EAN/ITF 14), ITF-16
3. КОД 39
КОД 39 MOD 43
4. КОД 93
5. з переплетенням 2/5 (ITF)
З чергуванням 2/5 MOD 10 (ITF)
6. Промислові 2/5
7. Кодабар
8. MSI, MSI + 10, MSI + 10 + 10, MSI + 11 + 10
9. PDF 417
тощо. .
Промислові 2/5
Це простий приклад штрих-коду. Це чисто числовий код (кодує цифри 0-9), дискретний із змінною довжиною (кодує будь-яку кількість цифр). Він складається з символу СТАРТ, відповідної кількості цифр та символу СТОП. Код кожного символу складається з 5 рядків, з яких 3 вузькі та 2 широкі. Співвідношення ширини широкої та вузької ліній становить 3: 1. Пробіли не несуть ніякої інформації, вони служать лише для розділення рядків.
Перетворення символів у штрих-коди здійснюється згідно з наведеною нижче таблицею (значення 1 означає широкий рядок - 3 модулі, значення 0 означає вузький рядок - 1 модуль):
Код PDF-417
Це приклад двовимірного (2D) коду - у вертикальному напрямку є кілька рядків інформації. На сьогоднішній день це один з найефективніших кодів з високою інформаційною здатністю та можливістю виявлення та виправлення помилок (з до 50% порушень коду). Він забезпечений корекційним кодом Червоного Соломона. Позначення PDF-417 (портативний файл даних) базується на структурі коду:
- Кожне кодове слово складається з 4 рядків та 4 пробілів шириною не менше. 1 і макс. 6 модулів.
- Однак загалом у кожному кодовому слові є рівно 17 модулів.
Ми бачимо, що кожна цифра складається з 2 рядків і 2 пропусків товщиною 1, 2, 3 або 4 модулі, загалом 7 модулів (рядок log.1, log log.0). Кодування різне праворуч і ліворуч (протилежне через лінії та пробіли).
Структура коду: - ліва межа = 101
- перша цифра - це символ системи нумерації (код, наприклад, ліві цифри) з непарною парністю
- наступні 5 цифр ідентифікують виробника (код, як ліві цифри)
- візерунок центральної межі = 01010
- наступні 5 цифр ідентифікують товар (код, як справжні цифри) з парною парністю
- керуючий символ (закодований як праві цифри)
- відмітка правої межі = 101
U.P.C E-0 - це варіант коду UPC A з нульовим придушенням. Перший символ цієї символіки - символ системи нумерації - завжди дорівнює 0 (нуль). Інші функції мають таке саме значення, як у UPC A. Використовуються для невеликих упаковок. Наступні чотири правила застосовуються до правильного номера товару:
1. Якщо останні 3 цифри номера виробника 000, 100 або 200, номери товарів від 00000 до 00999 є дійсними.
2. Якщо останні 3 цифри в номері виробника складають 300, 400, 500, 600, 700, 800 або 900, номери товару від 00000 до 00099 є дійсними.
3. Якщо останні 2 цифри номера виробника становлять 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 або 90, то номери товару від 00000 до 00009 є дійсними.
4. Якщо номер виробника не закінчується нулем, номери товарів від 00005 до 00009 є дійсними.
Структура коду:
- (контрольна цифра) відсутній у штрих-коді - він кодується залежно від того, яка цифра з даних кодується за допомогою непарної парності (ліва сторона) або парної парності (права сторона) кодової таблиці, як у UPC-A
- позначка лівої межі = 101
- 6 явних цифр даних (з лівої або правої сторони таблиці кодів UPC-A)
- відмітка правої межі = 010101
U.P.C. E-1 також є цифровим кодом фіксованої довжини і зазвичай використовується для роздрібних стелажів. Довжина вхідного рядка - 6 цифр.
Він відрізняється від попереднього кодуванням контрольної цифри.
Інші коди UPC: - версія UPC B - специфікація. версія для охорони здоров’я та аптек. Він нараховує 11 цифр плюс 1 код продукту. Він не має контрольної цифри.
- UPC версія C - спеціальний код для галузі з 12 цифрами з номером типу товару та модульною контрольною сумою.
- UPC вишні D - це версія UPC із змінною довжиною. Символ повинен містити щонайменше 12 цифр (1-й - це код товару, за яким слідують 10 інформаційних цифр, 12-й - контрольна сума за модулем). Далі слід змінна кількість цифр.
Ці версії UPC масово не використовуються.
Подібно до EAN, може використовуватися розширення коду іншою парою або п'ятьма цифрами (менший код праворуч від "основного" коду). Він може служити напр. до номера журналу в даному році тощо.
EAN-13, EAN-8, (JAN), .
Подальший інтерес до UPC призвів до створення нового штрих-коду зі скороченням EAN (розшифровується як Європейський номер статті). Він використовується для маркування товарів (схожий на UPC) і сумісний з ним (датчики EAN можуть декодувати UPC, навпаки, це може бути неможливо). Застосовується майже у всьому світі - понад 90 країнах (в Японії це називається JAN). Система маркування координується EAN International у Брюсселі, у Словаччині вона присвоює коди виробникам EAN Словаччина. Номери товару вказує виробник (здебільшого) сам.
Він захищений контрольною цифрою, має ліву та праву половини, може мати додавання 2 або 5 цифр меншого коду праворуч від "основного коду" (такий же, як UPC). Однак таблиця кодування та значення цифр відрізняються від UPC.
Перші 2 або 3 цифри зліва вказують країну, яка видала EAN (це не обов’язково повинна бути країною походження продукту).
приклади:
00-13 США та Канада
20-29 зарезервовано для місцевого використання (магазин/склад)
30 -37 Франція
400-440 Німеччина
45 Японія
46 Російська Федерація
.
858 Словаччина
859 чеська
.
977 ISSN (Міжнародний стандартний серійний номер для періодичних видань)
978 ISBN (Міжнародний стандартний номер книги)
979 ISMN (Міжнародний стандартний номер музики)
980 Квитанції про повернення коштів
99 купонів
Словаччині присвоєно номер 858. Інші цифри позначають виробника (номери присвоюються виробникам «національним EAN», у нашій країні EAN Словаччина) відповідно до розміру виробника, а товар присвоюється виробником. Остання цифра - це елемент управління (код виявлення). Для EAN-8 EAN Slovakia присвоює номер товару безпосередньо лише у випадку невеликої упаковки (EAN-13 не підходить):
Для товарів зі змінною вагою він присвоює номер товару EAN Словаччина. Тоді код виглядає так:
29 ВВВВ К-1 HHHHH K
29 - номер товару зі змінною вагою
K-1 - це внутрішня контрольна цифра
HHH . - вага у грамах
K - контрольна цифра
Контрольна цифра (код виявлення) обчислюється (аналогічно UPC) наступним чином:
- позначте крайнє право число як непарне (N), ліворуч повертаємо рівномірно (P), непарне (N)
- цифри в непарних позиціях символів підраховуються, а результат множиться на три
- підраховуються цифри в парних позиціях символів
- обидва отримані значення обчислюються
- контрольна цифра - це число, якому не вистачає результату на цілих десять
Приклад: 859123412345 ми маємо наведені дані
- PNPNPNPNPNPN
- 5 + 1 + 3 + 1 + 3 + 5 = 18, 18 * 3 = 54
- 8 + 9 + 2 + 4 + 2 + 4 = 29
- 54 + 29 = 83
- 83 + x = 90, x = 7
- код буде виглядати так: 8591234123457.
Номер також кодується в EAN для лівої та правої половин коду. У лівій половині цифра кодується або методом A (непарна парність), або B (парна парність), у правій половині методом C (парна парність). Спосіб A ідентичний лівій стороні таблиці кодування UPC-A, метод C ідентичний правій стороні таблиці кодування UPC-A. Кожна цифра має 2 рядки та 2 пробіли товщиною 1, 2, 3 або 4 модулі. Разом номер має 7 модулів. Починаємо з пробілу ліворуч, лінії праворуч. Методи B і C інвертовані дзеркально, а методи A і C - протилежні (обернені) до 1 з 0.
Структура коду EAN-8:
- позначка лівої межі = 101
- числа 1.4, кодовані методом А
- середній дільник = 01010
- числа 5.8, кодовані методом С
- відмітка правої межі = 101
EAN-13 буде використовуватися для маркування книг та журналів із тими самими правилами, що й для інших продуктів, або відповідно до правил ISBN або ISSN.
Код EAN-13, відмінний від продуктів, або код ITF-14 повинен використовуватися для маркування коробки та коробки:
L 858 (крім EAN окремих продуктів)
L = логістична змінна = 0 - у коробці є різні товари
= 1-8 - ящик містить однакові товари (для кожного типу ящиків інша логістична змінна)
= 9 - коробка містить вироби зі змінною вагою
RFID
Початки розвитку цієї технології відносяться до другої половини минулого століття. Ось чому виникає питання, чому більшість медіа та активістів з питань конфіденційності почали приділяти цьому більше уваги лише минулого року ("2003").
Найпростіший спосіб - пояснити термін RFID, розшифрувавши значення абревіатури, завдяки чому ми дійшли до терміна «Ідентифікація радіочастот», тобто елемент ідентифікації, що працює в смузі високих частот.
З самого початку RFID розвивався як система, яка мала стати альтернативою використанню штрих-кодів у програмах, де його розгортання було в принципі неможливим або складним. У порівнянні зі штрих-кодом, RFID пропонує вищу швидкість сканування та набагато простіший у застосуванні в автоматизованих системах, оскільки вони не пред'являють надзвичайних вимог до оператора.
Часто використовується груба розбивка на низькочастотні та високочастотні RFID, яка охоплює найбільш суттєві відмінності між двома системами:
Низькочастотні системи RFID працюють в діапазонах від 30 кГц до 500 кГц. Вони найчастіше використовуються в системах безконтактного контролю відвідуваності, системах ідентифікації, системах відстеження тварин і пересуванні в цілому. Вони характеризуються короткою затримкою та низькими експлуатаційними витратами.
Високочастотні системи RFID працюють в діапазонах від 850 МГц до 950 МГц і від 2,4 ГГц до 2,5 ГГц. У порівнянні з низькочастотними системами, вони пропонують більший діапазон та гнучкість. Недоліком є вищі ціни.
По-друге, ми розділили активну та пасивну системи RFID. У разі цієї поломки головну роль відіграє зроблений та спосіб роботи тегу RFID:
Активний RFID-елемент - це елемент із вбудованим джерелом живлення або дозволяє змінювати вміст інформації, що зберігається в пам'яті, що може містити до 1 МБ. Активні елементи RFID можуть збирати, оцінювати, а потім надсилати дані, і їх використання очікується в більш вимогливих додатках. Недоліком активних RFID є обмежений термін служби, який визначається часом автономної роботи.
Пасивний елемент RFID не вимагає вбудованого джерела живлення для роботи. Він використовує енергію, отриману від магнітного поля зчитувального пристрою, для живлення. Ці елементи RFID зазвичай оснащені пам'яттю з меншою ємністю (32-128 біт), тоді як дані, що зберігаються в ній, не можуть бути змінені. Пасивний RFID найчастіше використовується для ідентифікації та має намір замінити штрих-код. Порівняно з активною RFID, вони вимагають зчитувачів з більшим споживанням енергії і здатні спілкуватися на менші відстані. З іншого боку, їх великою перевагою є значно нижчі ціни.
ЯК ПРАЦЮЄ RFID
Хоча спосіб роботи систем на основі RFID можна просто вивести з вищезазначеного, безумовно, буде краще описати їх роботу більш докладно. Системи RFID складаються з двох основних частин пристроїв для зчитування та тегів RFID, які іноді називають SmartTags.
Пристрої зчитування можна розглядати як основу системи RFID. Це або стаціонарно, або мобільно, залежно від конкретного застосування. Читачі виконують систему RFID із двома завданнями. Перший - це передача високочастотного сигналу, другий - прийом ідентифікаторів від RFID-міток.
Сигнал передається з двох причин. Перший - забезпечити виявлення RFID-міток - завдання, спільного як для активних, так і для пасивних систем тегів RFID. Обидва типи передають сигнал лише після того, як вони захопили сигнал з пристрою зчитування. Друга причина важлива для систем, що використовують пасивні мікросхеми. Там магнітне поле, яке генерується зчитувачем на стороні RFID-мітки, використовується для отримання енергії, необхідної для передачі ідентифікатора від RFID-мітки.
Кожна мітка RFID складається з наступних частин: антени, трансивера та транспондера.
Антена є найбільшою частиною тегу RFID, і це твердження застосовується незалежно від смуги частот, в якій працює певна система RFID. Звичайно, розміри антени визначаються смугою частот, і, отже, чим вище частота, що використовується в даній системі RFID, тим меншою може бути антена в мікросхемі. Антена RFID-мітки важлива з кількох аспектів. Він дозволяє приймати сигнал від зчитувача, а також служить для передачі. При отриманні сигналу антена також виконує дві функції. З отриманого сигналу він "виробляє" енергію, що використовується для живлення RFID-мітки. Друга функція антени полягає в отриманні коду, призначеного для зв'язку між мікросхемою і зчитувачем.
Трансивер - це блок, який взаємодіє з пристроєм зчитування. Це насправді приймач і передавач, доповнені схемами, які створюють електричну енергію, необхідну для роботи всієї RFID-мітки, з отриманого сигналу.
Транспондер є найскладнішою частиною RFID, він може бути більш точним, оскільки його конфігурація є змінною і залежить від того, які функції повинен виконувати RFID-мітка. Найпростіший випадок - це поєднання логіки управління та пам'яті, що несе унікальний ідентифікаційний код (зазвичай від 64 до 128 бітів) мікросхеми. Пам'ять типу ПЗУ, це означає, що дані в ній не можуть бути змінені (вони вводяться під час виготовлення чіпа).
ВИКОРИСТАННЯ RFID
Як ми вже вказували, RFID можна застосовувати практично в будь-якому місці. Але давайте подивимося, як промоутери цієї технології бачать її шанси. Розгортання RFID найчастіше обговорюється в наступних галузях:
- транспорт і логістика,
- виробництво та переробка,
- безпеки,
однак кількість конкретних програм значно більша і включає:
- відстеження та відстеження тварин,
- реєстрація та моніторинг небезпечних відходів,
- моніторинг виробничого процесу,
- відстеження доставки відправлень,
- моніторинг автомобільного руху.
Для деяких додатків існують навіть міжнародно визнані стандарти:
- системи безпеки,
- захист цінностей,
- контроль доступу (особи, машини),
- автоматизоване стягнення мита,
- системи відвідування,
- ідентифікація інструментів на верстатах з ЧПУ та автоматизованих виробничих лініях,
- оцінка спортивних виступів,
- відстеження правопорушників.
RFID на практиці
RFID та конфіденційність
У багатьох країнах планують додати RFID до документів, і нещодавно Європейський банк оголосив про намір застосувати банкнотні мітки, що має полегшити виявлення підробок. Правозахисники одним подихом додають, що торговець буде знати статус вашого гаманця, як тільки ви ввійдете в магазин.
Важливими параметрами систем біометричної ідентифікації є:
False Accept Rate (FAR) - ймовірність того, що система неправильно прийме вибірку неавторизованої особи,
Швидкість помилкового відхилення (FRR) - ймовірність того, що система відмовиться приймати вибірку уповноваженої особи,
ступінь рівної частоти помилок (EER = рівний коефіцієнт помилок, COP = точка перетину) - значення, при якому ймовірність помилкового прийняття така ж, як імовірність помилкового відхилення,
швидкість зчитування відповідної біометричної характеристики,
швидкість ідентифікації відповідно перевірка.
Геометрія руки
У цьому методі оцінюються розміри окремих пальців. Рука кладеться на зчитувач, і зчитувач оптично робить тривимірне зображення руки. Геометрія кисті показує достатню мінливість у різних індивідів, тоді як вона досить стійка в однієї людини.
Система розпізнавання ID3D системи розпізнавання сканує пальці, крім великого; виробник зазначає ступінь однакової частоти помилок 0,2% та швидкість перевірки до 2 с.
Системи Digi-2 від Biomet Partners достатньо для ідентифікації лише 2 пальців - вказівним і середнім пальцями.
Системи відвідуваності
Системи відвідуваності використовуються для збору інформації про час та причини проходження через місце перевірки та подальшої їх обробки. Елементи автоматичної ідентифікації осіб зазвичай поєднують з турнікетами, які забезпечують обмеження входу в будівлю без дійсного посвідчення особи. Читачі читають інформацію про особу, час прибуття чи виїзду, а також причину проїзду навколо місця перевірки. Ця інформація обробляється далі за допомогою комп’ютера, а результати обробки використовуються для потреб обліку відвідуваності, моніторингу присутності на робочому місці, ефективного використання фонду робочого часу, як основи для розрахунку заробітної плати працівників.
Датчики, що використовуються як вхідні термінали для ідентифікації осіб, в принципі поділяються на сліпі - i. датчики, які оснащені лише пристроєм зчитування відповідної технології. Ці датчики використовуються лише для реєстрації прибуття або від'їзду. Другий тип датчиків, крім зчитувального пристрою, оснащений клавіатурою, що дозволяє ввести причину проїзду по місцю огляду - візит лікаря, відрядження, обідня перерва, компенсаційна відпустка,…
Системи відвідуваності можуть також надавати додаткові функції:
-діалогові функції - власник носія ідентифікації може, в межах свого персонального речення в базі даних, отримувати або редагувати дані за допомогою інтелектуального датчика,
-надсилання окремих текстових повідомлень із сервера на блоки управління,
-замовлення їжі та управління її витратами,
-управління інформаційною дошкою, що інформує про присутність обраних осіб,…