2D-Codes in der Distribution

Transkript

1 Identifikationssysteme 2D-Codes in der Distribution Bernhard Lenk Technischer Leiter / Business Development Manager [email protected] Datalogic GmbH 1. Juli 2005 / IWL Fachtagung ULM

2 Die wichtigsten Identifikationstechniken Identifikation RF- Identifikation Smart-Label Transponder EPC Optische Identifikation Strichcode = 1D-Code Stapelcode = 2D-Code Matrixcode = 2D-Code OCR / Klarschrift

3 Struktur der 2D-Codes 2D-Codes Stapelcodes Composite Codes Dotcodes Matrixcodes Code 49 Code 16K PDF 417 Micro PDF 417 RSS-14 Stacked UCC/EAN Composite Aztec Mesas Dot Code A Snowflake Aztec Code Code One Data Matrix Maxi Code QR Code Welche Codierung ist die geeignete?

4 Strichcode Code 128 Startzeichen Typ: Strichcode Zeichensätze: numerisch, alphanumerisch, ASCII Suchmuster: nicht vorhanden Lageerkennung: Start-/Stopzeichen Datensicherheit: eigensicher Stopzeichen Max. Daten: 40 Ziffern, 20 Zeichen,

5 Stapelcode PDF 417 Startzeichen Typ: Stapelcode Zeichensätze: numerisch, alphanumerisch, ASCII, ISO Suchmuster: nicht vorhanden Lageerkennung: Start-/Stopzeichen Datensicherheit: eigensicher und RS Stopzeichen Max. Daten: 2710 Ziffern, 1850 Zeichen, RS steht für Reed Solomon Fehlerkorrekturalgorithmus

6 Matrixcode QR Code Typ: Matrixcode Lageerkennung Zeichensätze: numerisch, alpha- numerisch, ASCII, ISO, JIS (Katakana Katakana) Suchmuster: 3 Quadrate in den Ecken Lageerkennung: 3 Quadrate Datensicherheit: RS Suchmuster Max. Daten: 7098 Ziffern, 4296 Zeichen ISO/JIS = 2953 Zeichen, Kanji = RS steht für Reed Solomon Fehlerkorrekturalgorithmus 1817 Zeich.

7 Matrixcode Data Matrix Suchmuster Taktmuster Typ: Matrixcode, ECC 200 Zeichensätze: numerisch, alphanumerisch, ASCII, ISO Suchmuster: L-Muster und Taktmuster Lageerkennung: L-Muster Lageerkennung Datensicherheit: RS Max. Daten: 3116 Ziffern, 2335 Zeichen RS steht für Reed Solomon Fehlerkorrekturalgorithmus

8 Warum 2D-Codes? Philosophie 1 sehr wenig Zeichen Daten dienen nur als Identifikationsmerkmal Der Bedarf an Daten liegt in diesem Fall zwischen 6 und ca. 20 Ziffern bzw. Zeichen (hier 14 Ziffern) Der relative Platzbedarf sieht dabei wie folgt aus: Code 2/5 Int. : 1250 mm 2 PDF 417: 360 mm 2 Datamatrix: 36 mm 2

9 Warum 2D-Codes? Philosophie 2 sehr viele Zeichen Daten dienen als dezentrale Datenbank für den gesamten Logistikprozess Der Bedarf an Daten liegt in diesem Fall zwischen 100 und ca Zeichen (hier 500 Zeichen) Der relative Platzbedarf sieht dabei wie folgt aus: Code 2/5 Int.: 1000 mm 2 PDF 417: 3000 mm 2 Datamatrix: 600 mm 2

10 Warum 2D-Codes? Philosophie 3 Direktkennzeichnung Daten dienen als dauerhafte Kennzeichnung für die Tracability, d.h. Tracking und Tracing. Aufbringbar auf fast allen Materialien. Trägt nicht auf. Ist unverlierbar. Nicht veränderbar. Unbegrenzt haltbar, solange wie die Produktlebenszeit. Kostengünstig zu erstellen.

11 Wo sind die Einsatzfelder der 2D-Codes? Handel Strichcode / Composite Code Automobilbranche Strichcode / Data Matrix / PDF 417 Strichcode / Data Matrix Pharma Analytik / Diagnostic Elektronikindustrie Dokumenthandling Strichcode / Data Matrix Strichcode / Data Matrix Strichcode / Data Matrix Logistik Strichcode / Data Matrix / PDF 417

12 Data Matrix ECC 200, der mächtige 2D-Code Der Data Matrix ECC 200 entwickelt sich am stärksten von allen 2D-Codes über alle Branchen hinweg. Seine Vorteile sind: Normierter 2D-Code ANSI/AIM BC ISO Branchen Standards SEMI T (Wafer) Siemens SN Sehr kleiner Platzbedarf Breites Spektrum an Drucktechniken Direkter und indirekter Druck Omnidirektional lesbar Sehr sicher

13 Data Matrix ECC Matrixgitter Was ist das besondere an einem Matrixcode? Es wird nicht wie bei einem Strichcode die Breite eines Elements bewertet sondern der Ort. D.h., ob eine Zelle aktiv (schwarz) oder leer (weiß) ist. Wie wird das umgesetzt? Dazu dient das Matrixgitter, das je nach Datenmenge entsprechend groß ist.

14 Data Matrix ECC Codegrößen Welche Codegrößen gibt es? Matrixgröße gesamt Matrixgröße der Daten Daten Codeworte Datenmenge Fehlerkorrekturcodeworte Numerisch Alphanumerisch Byte 10x10 1x(8x8) x12 1x(10x10) x14 1x(12x12) x16 1x(14x14) x18 1x(16x16) x20 1x(18x18) x22 1x(20x20) x24 1x(22x22) x26 1x(24x24) x32 4x(14x14) x36 4x(16x16) x40 4x(18x18) x44 4x(20x20) x48 4x(22x22) x52 4x(24x24) x64 16x(14x14) x72 16x(16x16) x80 16x(18x18) x88 16x(20x20) x96 16x(22x22) x104 16x(24x24) x120 36x(18x18) x132 36x(20x20) x144 36x(22x22) plus rechteckige Varianten 10 X 10 bis 26 X 26 Ohne Ruhezone! 32 X 32 bis 52 X 52 Ohne Ruhezone!

15 Data Matrix ECC Codegrößen Welche Codegrößen gibt es? Quadratische Geometrie: 24 Matrixgrößen Matrixgröße von 10 x 10 bis 144 x 144 Zellen ohne Ruhezone. Rechteckige Geometrie: 6 Matrixgrößen Matrixgröße von 8 x 18 bis 16 x 48 Zellen ohne Ruhezone. Ein Datenfeld 1 mal bis 26 X 26 4 mal bis 52 X mal bis 104 X mal bis 144 X144 Ohne Ruhezone!

16 Data Matrix ECC Codedarstellung Druck: schwarz auf weiß Druck: weiß auf schwarz Zelle = binäre 1 Zelle = binäre 0 Lesetechnik: Die Matrixstruktur macht es notwendig die Kameratechnik mit einem Bildsensor (Zeile oder Matrix) zur Lesung des Data Matrix Codes einzusetzen. Damit ist es möglich alle optischen Codierungen und Schriften zu lesen.

17 Data Matrix ECC Druckanforderungen Wie sieht die ideale Zelle beim Data Matrix aus? Je nach Matrixcode ist die Form der Zelle in der Spezifikation festgelegt. Beim Data Matrix sind die Zellen quadratisch ausgelegt. Welche Toleranzen sind vertretbar? Maximale Zellengröße +10% X X Modulbreite X = Zellgröße X Ideales Matrixgitter Minimale Zellengröße 10% bzw. Nominal Zellengröße

18 Data Matrix ECC Such- und Taktmuster Was ist der Zweck des Suchmusters? Das Suchmuster dient zum schnellen Auffinden des Codes in seiner Umgebung. Ferner dient es der Autodiskriminierung, zur Lage- und Größenbestimmung, und der Erkennung von Verzerrungen. Für was dienen die Taktzellen? Die Taktzellen sind die Basis zur Erstellung des Referenzgitters, um die Gültigkeit einer Zelle zu bewerten.

19 Data Matrix ECC Ruhezone Wie viel Ruhezone benötigt der Data Matrix? Der Data Matrix benötigt eine umlaufende Ruhezone von mindestens 1X.

20 Nutzdaten Data Matrix ECC Die Daten! Die Nutzdaten des Anwenders befinden sich an definierter Stelle innerhalb des Datenfeldes. ECC Daten Das Datenfeld beinhaltet auch die Daten für die Datensicherheit, die bei der ECC 200 Variante des Data Matrix nach Reed Solomon berechnet werden. Datensicherheit: Reed Solomon ist der heute am häufigsten bei 2D-Codes eingesetzte Fehlerkorrekturalgorithmus.

21 Etikett Fotosatz, Laser, Thermotransfer Drucktechnik Direktkennzeichnung Inkjet Lasergravur

22 Lesetechnik Lesetechnik nach Automatisierungsgrad Nicht automatische Lesung Halbautomatische Lesung Automatische Lesung Lesestifte, Schlitzleser Alle selbst abtastenden Handlesegeräte Stationäre Lesegeräte

23 Lesetechnik f(codeart) Codearten OCR 1D Codes 2D Codes Stapelcodes Matrixcodes Laser Technik liest nur Strichcodes CCD Technik CCD-Scanner (Linie) CCD-Scanner (Matrix) Vision

24 CCD Zeile / Matrix Zwei Grundtypen der Kamera Technologie Zeilen-Kamera/Scanner: besteht aus einer einzigen Pixelzeile. Um ein Bild zu erzeugen muss das Objekt am Lesegerät vorbei bewegt werden. So wird Zeile für Zeile das Bild aufgebaut. Matrix-Kamera/Scanner Kamera/Scanner: besteht aus mehreren Zeilen und Spalten, die eine quadratische oder rechteckige Fläche bilden. Es wird auf einmal ein ganzes Bild aufgenommen und ausgewertet.

25 2D-Lesetechnik 2D-Handscanner Kompakte 2D-Scanner auf der Basis der CCD- oder CMOS-Technik in Form von Zeilenoder Matrix- Bildsensoren

26 Applikationsbeispiele / Elektronik-Industrie Z.B.: Elektronik-Industrie Ziel: Code immer an der selben Stelle oder in einem Lesekanal.

27 Applikationsbeispiele / Dokument Handling Dokument Handling

28 Applikationsbeispiele / Rücknahmeautomaten Rücknahmeautomaten

29 Lesetechnik über den Strichcode hinaus CCD-Vision VIDEO CODING Codevielfalt im Versand OCR DV9100 Höchste Leseraten 2D CODES IMAGE LIFTING

30 Kameratechnik im Material Handling

31 Schwedische Post Applikation: : Vision System auf dem Sorter für Paketsortierung (Top Lesung) Fördertechnik: : Tilt Tray,, 1,8 m/s Lesefeld: : 900 x 900 mm Modulbreite X: 0,34 mm Anzahl Codes: : 10 verschiedene Strichcodes Vorteil des CCD-Systems Systems: viele verschieden Codes, Option Videocoding

32 AEON Applikation: Vision System auf dem Sorter für Paketsortierung (2-Seiten Seiten- Lesung) Fördertechnik: Band, 2,1 m/s Lesefeld: 800 x 700 mm Modulbreite X : 0,25 mm Anzahl Codes: verschiedene Strichcodes Vorteil des CCD-Systems Systems: viele verschieden Codes mit schlechtem Druck und Kontrast, Farbige Codes, Option Videocoding

33 SEUR Applikation: Vision System auf dem Sorter für Paketsortierung (Top Lesung) Fördertechnik: Band, 0,7 m/s Lesefeld: 800 x 1000 mm Modulbreite X : 0,38 mm Anzahl Codes: 2/5 Int. und PDF 417 Vorteil des CCD-Systems Systems: PDF 417 Lesung

34 WAND (Royal Mail) Applikation: Vision System für OCR- Lesung auf dem Sorter für Paketsortierung (Top Lesung) Fördertechnik: Band, 1,1 m/s Lesefeld: 600 x 600 mm Bildauflösung: 200dpi Vorteil des CCD-Systems Systems: Modulare Einheit zur Bildaufnahme

35 2D Codes in der Logistik Quellen: Datalogic Know How ANSI/AIM BC Handbuch der automatischen Identifikation Band 1, Band 2 und Band 3 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!