Beurteilung der Technologien für das Lesen von Barcodes

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1 Beurteilung der Technologien für das Lesen von Barcodes Was ist die optimale Wahl für Ihre Applikation, Laser Scanner oder Imager?

2 Product Line Card Beurteilung von Barcode Lese-Technologien: Laser vs. Imager Microscan Systems, Inc. Die Auswahl der richtigen Barcode-Lesetechnologie ist für eine Datenerfassungs-Lösung die Grundlage einer optimalen Leistung. Durch die Entwicklung von neuen Symbologien und Technologien ist die Auswahl vielfältiger als jemals zuvor. Es gab viele Diskussionen über die Meriten von laserbasierten und kamerabasierten Barcodelesegeräten und tatsächlich behaupten viele, das nur bildbasierte Lesegeräte für neue automatisierte Applikationen einzusetzen sind. Gehören Laser Barcodescanner zur überholten Technologie und sind Imager (bildbasierte Lesegeräte) die einzige brauchbare Technologie für heutige Applikationen? Obwohl Imager aufgrund des vermehrten Einsatzes von 2D Symbolen, wie z.b. Data Matrix, eingesetzt werden, setzen Laserscanner noch immer die Standards für präzises Erfassen von Barcodes bei Hochgeschwindigkeit. Die optimale Barcode Leselösung wird von den spezifischen Anforderungen der Applikation bestimmt. 3 kritische Betrachtungen: Arbeitet die Applikation mit 1D, gestapelten, 2D Symbolen oder mit einer Kombination? Sind die Barcodes von guter Qualität und durchgehend platziert? Ist es eine Hochgeschwindigkeits-Applikation? Abbildung 1: Ein einzeiliger linearer (1D) Barcode. Laser-Technologie Laser Scanner setzen einen Lichtstrahl ein, um eine einzelne Linie über die Breite des Barcodes zu formen. Stationäre Rasterscanner wurden erstmal in den 70iger Jahren für das Lesen von 1D Barcodes in Supermärkten genutzt. Durch die Erfindung des Kompakt Laser-Dioden Scanners durch den Microcan Gründer Mike Mertel wurden sie in der Fertigung ab 1982 weitverbreitet eingesetzt. Laserscanner-Modelle mit Schwingspiegel oder omnidirektionalem Raster können gestapelte stacked 1D Symbole lesen. Abbildung 2: PDF417, ein Beispiel einer gestapelten Symbologie, zusammengesetzt aus gespalteten Zeilen von breiten-modulierten Barcodes. Abbildung 3: Diese 2D Data Matrix ECC 200 Symbologie ist endlos skalierbar. 1

3 Der Einsatz von 1D Codes sinkt in einigen Industrien, da 2D Symbole aufgrund der kleinen Größe eine attraktivere Option sind. Trotzdem bleiben lineare Barcodes ein festes Element in einigen Applikationen und Industrien, wie z.b. in der Diagnostik, in der pharmazeutischen Verpackung und für Versandetiketten. 1D Symbole sind aufgrund der Einfachheit, geringerer Kosten und universeller Anerkennung sowie der einfachen Druck- und Dekodierbarkeit weiterhin weltweit populär. Laserscanner können nur in einer Dimension dekodieren, so dass 2D Symbole nur mit Imagern oder kamerabasierten Produkten gelesen werden, die auch 1D Symbole dekodieren. Bildverarbeitungs-Technologien Entwickelt in den 90igern, setzt die kamerabasierte Bildverarbeitungs-Technologie Zeilen von CCD oder CMOS Sensoren in zwei-dimensionalen Flächen ein, um ein Bild des Symbols zu erstellen. Die Bildverarbeitung bietet die Möglichkeit beide, 1D und 2D Formate, zu dekodieren. 2D Symbole wie z.b der Data Matrix (eingeführt 1994 von I.D. Matrix, nun eingegliedert in Microscan) werden unter anderem in der elektronischen und automobilen Industriefertigung eingesetzt. Diese erlauben eine größere Datenmenge in einer kleineren Fläche. Die Informationsdichte von 2D Symbolen ist auch favorisiert für die Markierung von kleinen Teilen, auch Direktmarkierung oder DPM genannt, um Komponenten während des gesamten Lebenszyklus nachzuverfolgen. Auswahl der richtigen Applikations- Technologie Seit fast 40 Jahren profitieren Laserprodukte von der Weiterentwicklung dieser Technologie. Standards werden festgelegt und kosteneffektive Geräte werden perfektioniert. Die heutigen Produkte bieten ein hohes Preis-Leistungsverhältnis. Die jüngste Entwicklung sind Bildverarbeitungs-Geräte, die Leselösungen in höheren Komplexitätsstufen aber auch zu höheren Kosten aufgrund der hochentwickelten und teueren Komponenten bieten. Während kamerabasierte Imager die erfassten Pixel filtern und langsamere Dekodierraten (in bezug auf Laserscanner) erbringen, bieten sie den Vorteil der Qualitäts-Validierung und das Lesen von einer größeren Vielfalt von Symbolen. Abbildung 4: Laserscanner nutzen nur 1 Pixelzeile, um ein 1D Bild zu erkennen und ein Symbol zu dekodieren. Abbildung 5: Ein imager betrachtet das ganze Pixelfeld, um ein 2D Bild zu erhalten. 2

4 Hersteller sollten die besten Technologie- und Produktstandards anwenden, um die spezifischen Applikations-Anforderungen in einem optimalen Kosten- Leistungsverhältnis zu erfüllen. Wir listen einige einfache Richtlinien für die Bewertung einer Barcode- Applikation auf: 1. Ein Laserscanner bietet oft mehr Vorteile als ein Imager, wenn in einer Applikation ein 1D Barcode und/oder ein gestapeltes Symbol, z.b. ein PDF417, eingesetzt wird. Laser bieten zuverlässige Leistungen zu normalerweise geringeren Kosten. Laser sind schneller und bieten typischerweise Dekodierraten von über 1,000 Dekodierungen pro Sekunde in Echtzeit. Laser bieten eine scharfe, klare Laserlinie nur auf den Barcode fokussiert. Laser können über große Reichweiten lesen und bieten ein größeres Lesefeld (die minimalste und maximalste Distanz vom Scanner). Laser sind weniger komplex; sie sind einfacher einzusetzen und integrierbar in ein Werkzeug oder in eine Fertigungslinie. 2. Laser oder Bildverarbeitungs-Produkte werden eingesetzt, wenn 1D oder gestapelte 2D Symbole, die schlecht gedruckt, beschädigt oder dramatisch variieren, in der Applikation verwendet werden. Laser sind die bessere Option bei Applikationen mit Hochgeschwindigkeit oder bei hohem Durchsatz. Minderwertige oder beschädigte Symbole werden von Laserscannern mit fortschrittlichen Algorithmen oder mit der Symbolrekonstruktion gelesen, wie Microscan s QX- 830 mit X-Modus (siehe Abbildung 6). Abbildung 6: Dieses Muster zeigt allgemein an, wie Microscan s X-Mode Dekodieralgorithmen die verschiedenen unvollständigen Segmente eines schlecht gedruckten oder beschädigten Symbols in eine gleichgestellte komplette Scanline kombiniert, um die Daten zu erfassen. 3

5 Viele Laserprodukte sind in der Beurteilung der Lesbarkeit von Barcodes begrenzt einsetzbar. Wenn der Barcode extrem beschädigt ist oder die Symbolausrichtung dramatisch variiert, wird der Einsatz einer Bildverarbeitungs-Technologie benötigt. Erwähnt werden sollte, dass ein gesteuerter Prozess für die Einhaltung der Barcodequalität und dem Platzierungsmanagement hoch empfohlen wird. Dieser kritische Schritt stellt sicher, dass alle Symbole, ob 1D oder 2D, auch durch weitere Geräte im Supply Chain dekodiert werden. 3. Wenn die Applikation 2D Symbole wie der Data Matrix beinhaltet, müssen Imager oder andere kamerabasierte Produkte eingesetzt werden. Einige Abbildung 7: Dieses Muster einer Direktmarkierung zeigt allgemeine Applikationen wenden 2D Symbole bei der Rückverfolgung ein nadelgeprägtes Data Matrix von kleinen Teilen an, da hier 1D Codes nicht passen. Diese Teile werden Symbol auf einem Metallteil. permanent markiert (wie z.b. per Nadelprägung oder chemische Ätzung), um eine Rückverfolgbarkeit während des gesamten Lebenszyklus sicherzustellen. Kleine 2D Symbole sind auf Verpackungsetiketten von Konsumentenartikeln weniger störend und einfacher in ein ansprechendes Verpackungsdesign zu integrieren. Laser- und Bildverarbeitungsprodukte von Microscan Microscan besitzt eine objektive Sichtweise auf die Laser- und Bildverarbeitungstechnologien. Unser Technologie-Portfolio ist breit gefächert und ausgeglichen, um ein vollständiges Angebot von Laser- und Bildverarbeitungsprodukten anzubieten. Wir blicken auf eine 30jährige Geschichte von Innovationen mit dem Verständnis der einzigartigen Stärken und Schwächen beider Produktlinien zurück. Microscan bietet sehr leistungsfähige Bildverarbeitungs- und laserbasierte Lesegeräte, die uns eine objektive Bewertung der Kundenapplikation ermöglicht, um die passende Technologie oder ein passendes Produkt gemäß der Anforderung vorzuschlagen. Kontinuierlich entwickeln wir innovative Lösungen für Barcode-Anwendungen mit Laser und Bildverarbeitung und erweitern unser wachsendes Portfolio von Machine Vision Systemen, Machine Vision Beleuchtung, Software und Hardware Lösungen. North America (Corporate Headquarters) Europe Microscan s QX-830 Laserscanner Microscan s MINI HAWK imager Asia Pacific asia@microscan.com Microscan Systems, Inc. 10/12