Przewodnik po metodach skanowania danych

Debata poświęcona sposobom skanowania, przesiąknięta niemal religijnym fanatyzmem, konkuruje z dyskusją na temat „pecety kontra macintoshe”. W tym przypadku „rywalizują ze sobą” skanery laserowe i czytniki z układem optycznym typu linear imager (liniowy czytnik). Większość przychylnych opinii na temat skanerów laserowych wypływa z argumentu, że „jest to urządzenie laserowe, a zatem musi być lepsze”, podczas gdy obrońcy czytników wyposażonych w układ optyczny kuszą ich niezawodnością i niską ceną.

Prawda leży jak zwykle gdzieś pośrodku. Oba typy są wyjątkowo skuteczne, jednak pod warunkiem właściwego stosowania w odpowiednim środowisku. I chociaż pozostają w użyciu od wielu lat, to wciąż się je udoskonala.

Pojawia się zatem pytanie: w jaki sposób wybrać najlepszy typ czytnika do danego zastosowania? Niniejszy przewodnik ma pomóc w podjęciu takiej decyzji. Poniżej przedstawiamy właściwości skanerów i wskazówki dotyczące ich stosowania.

Czytniki wyposażone w układ optyczny linear imager

Czytniki optyczne z układem linear imager powstają w oparciu o technologię zwaną charge-coupled-device – CCD (urządzenie o sprzężeniu ładunkowym). Te monolityczne układy znalazły swoje zastosowanie w wielu urządzeniach, począwszy od prostych czytników i sprzętu do przechwytywania danych, jak na przykład faksy, aż po wyrafinowane maszyny, takie jak wyposażone w układ optyczny linear imager skanery, kamery wideo i aparaty cyfrowe. W czytnikach z układem linear imager moduł CCD wychwytuje różne poziomy światła odbitego od kresek i wolnych przestrzeni na kodach kreskowych, a następnie zamienia je na sygnał wideo.

Ponieważ czytniki linear imager są monolityczne i nie posiadają części ruchomych, charakteryzują się większą niezawodnością od skanerów laserowych, w których stosowane są poruszające się z dużą prędkością lustra, dzięki którym wiązka laserowa przesuwa się po kodzie. Aby odczytać kod kreskowy, czytnik linear imager oświetla go światłem pochodzącym z diody LED, a następnie, dzięki zastosowaniu soczewek, skupia jego obraz na module CCD. Najprostszy proces odczytu polega na rozróżnieniu wartości maksymalnych i minimalnych sygnału, a następnie zastosowaniu jednego lub kilku algorytmów dekodujących, rozpoznających dane zawarte w kodzie kreskowym. Działania te wykonuje zarówno konwerter analogowo-cyfrowy czytnika, jak i oprogramowanie uruchamiane przez procesor. Częstotliwość procesora i wydajność oprogramowania w znacznym stopniu określa prędkość, z jaką odbywa się cały proces, a także i to, jak szybki wydaje się czytnik użytkownikowi.

Możliwości czytników linear imager wykorzystywano od wielu lat, ale najnowsze osiągnięcia techniczne gwałtownie zwiększyły wydajność skanerów tego typu. Producenci urządzeń linear imager nowej generacji rozwinęli zaawansowane metody odczytywania sygnałów wizualnych, udoskonalili specjalne dekodery sprzętowe i programowe, a także poprawili głębię ostrości, zwiększyli szybkość odczytu i liczbę poprawnie odczytywanych danych. Biorąc pod uwagę te udoskonalenia, a także większy współczynnik prędkości skanowania (nawet do dziesięciu razy wyższy niż w przypadku skanerów laserowych) i szybsze procesory, można zrozumieć, dlaczego niektóre czytniki są lepsze bądź szybsze od innych przy sczytywaniu danych z zafoliowanych kodów kreskowych czy kodów słabej jakości.

 Skanery laserowe

Skanery laserowe odczytują kody kreskowe przy użyciu wiązki laserowej odbitej od drgających luster, które automatycznie przesuwają wiązkę promieni tam i z powrotem w poprzek kodu. Urządzenia laserowe występują w różnych konfiguracjach (np. jako szerokokątne, o zasięgu standardowym, dużej gęstości, dalekim zasięgu oraz dużej jasności), co sprawia, że znajdują zastosowanie w różnych dziedzinach. Największą zaletą skanerów laserowych jest ich duża głębia ostrości – potrafią odczytać kody kreskowe z odległości kilkudziesięciu centymetrów. W praktyce, jeśli kod jest wystarczająco duży, wówczas czytnik laserowy potrafi go odczytać nawet z odległości ok. 11 m. Wykorzystywane jest to np. przez operatorów wózków widłowych w magazynach, gdzie możliwość odczytywania kodów kreskowych bez konieczności ciągłego schodzenia z wózka stanowi znaczące usprawnienie.

Z drugiej jednak strony skanery laserowe są zazwyczaj znacznie droższe niż czytniki linear imager, a także posiadają części ruchome (drgające lustra), które mogą być wrażliwe na uszkodzenia mechaniczne i duże wahania temperatury.

Kolejną zaletą urządzeń laserowych jest to, że mogą one emitować bardzo małą wiązkę promieni. Ponieważ emitowane światło jest spójne (posiada wąskie pasmo częstotliwości), wiązka nie rozprasza się zbytnio, a jej średnica pozostaje na tyle mała, by rozpoznać szerokie i wąskie paski kodu kreskowego, nawet w przypadku, gdy odległość sczytywania poszczególnych fragmentów kodu jest różna. Dzięki temu skanery laserowe charakteryzuje duża głębia ostrości przy odczytywaniu kodów.

Skanery laserowe, podobnie jak czytniki linear imager, dostępne są jako modele ręczne lub stacjonarne. Ogólnie rzecz biorąc, urządzenia ręczne mają niewielkie prędkości skanowania (30–50 razy na sekundę), ponieważ odczytywane kody są zazwyczaj nieruchome. Czytniki stacjonarne, znajdujące się przy przenośnikach, działają z dużymi prędkościami (50–14 000 razy na sekundę) – muszą zdążyć odczytać etykietę, zanim przesunie się ona poza obszar skanowania.

Autor: Dan Bodnar, dyrektor firmy Data Capture Systems, Intermec Technologies Corp.