Kod kreskowy

Kod kreskowy, kod paskowy (ang. barcode) – graficzna reprezentacja informacji poprzez kombinację ciemnych i jasnych elementów, ustaloną według symboliki reguł opisujących budowę kodu (np. jego wymiary, zbiór kodowanych znaków, algorytm obliczania cyfry kontrolnej i inne) danego kodu. Kod kreskowy przeznaczony jest dla czytników elektronicznych. Ma na celu umożliwienie automatycznego odczytywania informacji. Głównym zastosowaniem kodu kreskowego jest automatyczna identyfikacja produktów w szeroko pojętej logistyce.

Kod EAN-13: jeden z najczęściej występujących kodów na wyrobach konsumenckich. Prefiks 590 oznacza, iż dany produkt został zarejestrowany w polskiej organizacji GS1. Najczęściej oznacza to, że jest wyprodukowany w Polsce lub jest dystrybuowany przez polskie przedsiębiorstwo.

Ręczny czytnik kodów kreskowych

Historia

• 1932 – Wallace Flint pisze na Uniwersytecie Harwardzkim pracę magisterską na temat automatycznych punktów kasowych w supermarketach
• 1948 – Joe Woodland i Berny Silver rozpoczynają badania nad technicznym aspektem odczytu i kontroli cen artykułów żywnościowych w handlu
• 1949 – Girard Feissel zgłasza w amerykańskim urzędzie patentowym wniosek dotyczący sposobu kodowania cyfr
  • 7 października 1952 – przyznanie patentu
• 1970 – producenci i handlowcy z USA i Kanady tworzą stowarzyszenie do jednolitego kodowania towarów
• 1973 – oficjalne zatwierdzenie kodu kreskowego UPC (Universal Product Code)
• 1974 – powstanie tymczasowego komitetu badającego możliwość wprowadzenia jednolitego systemu identyfikacji towarów w Europie
  • 26 czerwca – pierwszy towar oznaczony kodem kreskowym Universal Product Code (UPC) przechodzi przez kasę w domu towarowym Marsh w Troy, w hrabstwie Miami, w stanie Ohio; towarem tym był multipak gumy do żucia „Wrigley's Juicy Fruit”
• 1976 – powstaje Europejski System Kodowania Towarów EAN (European Article Numbering)
• 1976 – opracowanie pierwszego alfanumerycznego kodu kreskowego – Code 39
• 1977 – powołanie Stowarzyszenia Kodowania Towarów EANA (European Article Numbering Association)
• 1981 – przekształcenie systemu europejskiego w międzynarodowy – powstaje IANA
• 1984 – opracowanie przez organizację «Automotive Industry Action Group» (AIAG) pierwszego standardu zakładającego wykorzystanie kodu składającego się z czterech kodów Code 39 ułożonych piętrowo jeden nad drugim
• 1987 – wprowadzenie przez firmę «Intermec» pierwszego kodu dwuwymiarowego piętrowego Code 49
• 1990 – przyjęcie Polski do systemu EAN i powołanie organizacji narodowej «CKK – Centrum Kodów Kreskowych» w Instytucie Logistyki i Magazynowania w Poznaniu
• 1998 – organizacje EAN i UCC podjęły decyzję o kompleksowym scaleniu systemu UPC z systemem EAN, dzięki czemu obecnie funkcjonuje jeden globalny system EAN.UCC
• 2005 – globalne Forum GS1, podczas którego oficjalnie dokonano zmiany nazwy z EAN International na GS1
  • luty – zmiana nazwy organizacji krajowej z «CKK – Centrum Kodów Kreskowych» na «GS1 Polska» w Instytucie Logistyki i Magazynowania w Poznaniu

Zasady działania

W trakcie odczytywania kodu techniką skanowania, światło pochodzące z czytnika, uformowane w cienką wiązkę (laser), przesuwa się wzdłuż czytanego kodu, w danym momencie oświetla niewielki punkt kodu, następnie światło to jest odbijane przez jasne elementy kodu (przerwy), a pochłaniane przez jego ciemne elementy (kreski, pola), co odczytuje fotodioda. Światło odbite od przerw powoduje powstanie w czytniku silniejszych sygnałów elektrycznych, natomiast w wyniku braku odbicia (kreski) powstają sygnały słabsze. W zależności od grubości kresek/przerw, różny jest też czas trwania poszczególnych sygnałów. Czas trwania każdego impulsu koduje informacje, które są tłumaczone przez dekoder czytnika na cyfry, litery lub inne znaki i przesyłane do komputera.

Występują również kody wykorzystujące więcej niż dwa kolory (np. Ultracode), co umożliwia zapisanie większej ilości informacji.

Odwzorowanie kodów paskowych w materiale plastycznym np. metal, plastik lub guma może być wykonane przez wgłębienia. Ma to miejsce w kodach Bumpy Bar Code. W tym przypadku czytnik analizuje kształty cienia w zagłębieniach przy skośnym ustawieniu źródła światła.

Zastosowanie kodów

Kody kreskowe posiadają wiele zastosowań w różnych dziedzinach działalności. Do najważniejszych z nich można zaliczyć:

• identyfikację jednostek handlowych (numery GTIN), przy czym w tym ujęciu za jednostkę handlową uważa się dowolny produkt lub usługę, której można nadać cenę i która przepływa przez łańcuchu dostaw. A zatem do kategorii tej zalicza się jednostki (produkty) w opakowaniach zbiorczych i jednostkowych, sprzedawane w hurcie i detalu, dostępne na rynku krajowym (wewnętrznym) lub międzynarodowym, o stałej lub zmiennej ilości, o jednorodnej lub niejednorodnej zawartości. Do kategorii tej zalicza się również oznaczenia wydawnictw ciągłych (ISSN), muzycznych (ISMN) lub książek (ISBN)
• identyfikację jednostek logistycznych (numery SSCC), czyli takich jednostek, które zostały utworzone dla potrzeb transportu i magazynowania (np. paletowe jednostki ładunkowe lub kontenerowe jednostki ładunkowe) oraz podlegają procesom identyfikacji, śledzenia i zarządzania podczas przepływu przez łańcuch dostaw. Związany z tym jest również termin Etykieta logistyczna, na której zawarte są podstawowe informacje o jednostce logistycznej
• identyfikację zasobów (numery GIAI), a konkretniej zasobów trwałych (o statusie zapasów) przedsiębiorstwa (np. opakowań zwrotnych wielokrotnego użytku, palet)
• identyfikację lokalizacji (numery GLN, SWIFT, DUNS, BSI/AFNOR), służącej do identyfikacji obiektów, którym można nadać adres (np. przedsiębiorstwa, konkretne pokoje, punkty sprzedaży, komunikaty EDI)
• identyfikację relacji usługowych (numery GSRN nadawane usługobiorcom)
• inne zastosowania, takie jak znakowanie kuponów, kwitów zwrotnych, rachunków, telefonów komórkowych, przesyłek kurierskich, recept, leków, stron internetowych i innych

Ze względu na fakt znakowania towarów w sprzedaży detalicznej oraz wydawnictw, do najczęściej spotykanych należą symboliki EAN (Europa) i UPC (Ameryka Północna).

Rodzaje kodów

Występuje około 250 rozwiązań w dziedzinie kodów kreskowych. W związku z tym istnieje kilka sposobów ich podziału:

• Podział według wymiarowości kodu:
  • jednowymiarowe (liniowe, 1D) – informacje zapisane są w jednej linii (najczęściej w postaci kresek)
  • dwuwymiarowe piętrowe – rozwinięcie kodów jednowymiarowych polegające na istnieniu kilku linii kodu, jedna pod drugą
  • dwuwymiarowe matrycowe – informacja zapisana jest na określonej powierzchni, z tym że do zapisu nie są wykorzystywane kreski, lecz inne oznaczenia
  • kody złożone – występują w nich zarówno elementy kodów jednowymiarowych, jak i dwuwymiarowych
  • kody trójwymiarowe – zazwyczaj są to wytłaczane dowolne kody jednowymiarowe (Bumpy Bar Code). Różnica polega na tym, iż w zapisie/odczycie zamiast różnic w kolorach wykorzystuje się różnice głębokości tłoczenia
• Podział według szerokości kresek:
  • kody o jednej szerokości kresek (np. PosiCode) – kodowanie polega na występowaniu, bądź nie, kreski w określonym miejscu
  • kody o dwóch szerokościach kresek
  • kody o wielu szerokościach kresek (modularne)
• Podział według rodzaju kodowanych symboli:
  • numeryczne – kodowane są jedynie cyfry w systemie dziesiętnym
  • alfanumeryczne – kodowane są cyfry i pozostałe znaki kodu ASCII, czasem również znaki występujące w niektórych alfabetach
• Podział według ciągłości kodu (nie dotyczy kodów matrycowych):
  • kody ciągłe – nie występują w nich przerwy między kodowanymi znakami
  • kody dyskretne – występują przerwy między kodowanymi znakami
• Podział według ilości kodowanych znaków:
  • kody o ściśle określonej liczbie kodowanych znaków (o stałej długości)
  • kody o różnej liczbie kodowanych znaków (o zmiennej długości)
• Podział według przyjętej metody weryfikacji odczytanych danych:
  • kody samosprawdzalne (np. wszystkie kody typu m z n) – pewne procedury sprawdzania błędów są zaimplementowane w budowie kodu, np. poszczególne symbole są kodowane tak, aby różnić się od siebie maksymalnie, a zatem błędne odczytanie jednej kreski powoduje automatyczną niepoprawność kodu
  • kody ze znakiem kontrolnym (np. z cyfrą kontrolną)
  • kody samosprawdzalne z dodatkowym znakiem kontrolnym

Jednowymiarowe

• 
  Przykład kodu „Przeplatane 2 z 5”
• 
  Przykład kodu „Code 39”
• 
  Przykład kodu UPC-A
• 
  Przykład kodu EAN-8

Kody jednowymiarowe

Nazwa symboliki	Numeryczny /alfanumeryczny	Ciągły /dyskretny	Dwie szerokości /modularny	Stała/zmienna długość	Uwagi i wykorzystanie
Codabar	alfanumeryczny	dyskretny	dwie		Włączony do USS przez AIM
CODE 11	numeryczny	dyskretny	dwie
Kod 2 z 5 (Code25)	numeryczny	ciągły	dwie		występuje w kilku odmianach
Przeplatany 2 z 5 (Code25 Interleaved)	numeryczny	ciągły	dwie	zmienna (parzysta ilość, maks. 16)	Włączony do USS przez AIM
Kod 3 z 9 (Code39)	alfanumeryczny (43 znaki w podst. wer.)	dyskretny	dwie	zmienna	Włączony do USS przez AIM
Code 93	alfanumeryczny (ASCII)	ciągły	modularny	zmienna	Włączony do USS przez AIM
Kod 128 (Code128)	alfanumeryczny (ASCII)	ciągły	modularny	zmienna	Zaimplementowany przez GS1 jako GS1-128. Występują odmiany A, B oraz C.
EAN-8	numeryczny	ciągły	modularny	stała (8)	Zaimplementowany przez GS1, opakowania jednostkowe
EAN-13	numeryczny	ciągły	modularny	stała (13)	Zaimplementowany przez GS1, opakowania jednostkowe, GTIN. Może występować z 2 lub 5 cyfrowym dodatkiem add-on.
GS1-128	alfanumeryczny (ASCII)	ciągły	modularny	zmienna	Zaimplementowany przez GS1. Opakowania zbiorcze, etykieta logistyczna
ITF-14	numeryczny	ciągły	dwie	stała (14)	Zaimplementowany przez GS1, opakowania zbiorcze
MSI Plessey		ciągły	dwie
UPC-A	numeryczny	ciągły	modularny	stała (12)	Zaimplementowany przez GS1, opakowania jednostkowe
UPC-E	numeryczny	ciągły	modularny	stała (6)	Zaimplementowany przez GS1, opakowania jednostkowe
PosiCode	alfanumeryczny	ciągły	jedna	zmienna	Włączony do USS przez AIM
POSTNET		ciągły	dwie
GS1 DataBar (RSS)	numeryczny lub alfanumeryczny	ciągły	modularny		Zaimplementowany przez GS1; pełna implementacja w systemach skanujących od 2010 roku; do znakowania bardzo małych jednostek; licencja – domena publiczna; cechy kodu uzależnione są od wersji
Telepen	alfanumeryczny (ASCII)	ciągły	dwie		Wykorzystywany w bibliotekach. Włączony do USS przez AIM

Kraj rejestracji i umowne znaczenie prefixu kodu EAN-13 i UPC-12

Według prefiksu.

• 00–01: USA, Kanada
• 02: USA
• 03: USA (farmaceutyki)
• 04: USA
• 05: USA
• 06–09: USA, Kanada
• 10–13: USA
• 2: towary o zmiennej masie metkowane w sklepach
• 30–37: Francja
• 380: Bułgaria
• 383: Słowenia
• 385: Chorwacja
• 387: Bośnia i Hercegowina
• 389: Czarnogóra
• 390: Kosowo
• 40–43, 440: Niemcy
• 45: Japonia
• 46: Rosja
• 470: Kirgistan
• 471: Tajwan
• 474: Estonia
• 476: Azerbejdżan
• 475: Łotwa
• 477: Litwa
• 478: Uzbekistan
• 479: Sri Lanka
• 480: Filipiny
• 481: Białoruś
• 482: Ukraina
• 483: Turkmenistan
• 484: Mołdawia
• 485: Armenia
• 486: Gruzja
• 487: Kazachstan
• 488: Tadżykistan
• 489: Hongkong
• 49: Japonia
• 50: Wielka Brytania
• 520, 521: Grecja
• 528: Liban
• 529: Cypr
• 530: Albania
• 531: Macedonia Północna
• 535: Malta
• 539: Irlandia
• 54: Belgia, Luksemburg
• 560: Portugalia
• 569: Islandia
• 57: Dania, Grenlandia, Wyspy Owcze
• 590: Polska
• 594: Rumunia
• 599: Węgry
• 600, 601: Południowa Afryka
• 603: Ghana
• 604: Senegal
• 607: Oman
• 608: Bahrajn
• 609: Mauritius
• 611: Maroko
• 613: Algieria
• 615: Nigeria
• 616: Kenia
• 617: Kamerun
• 618: Wybrzeże Kości Słoniowej
• 619: Tunezja
• 620: Tanzania
• 621: Syria
• 622: Egipt
• 623: Brunei
• 624: Libia
• 625: Jordania
• 626: Iran
• 627: Kuwejt
• 628: Arabia Saudyjska
• 629: Emiraty Arabskie
• 630: Katar
• 631: Namibia
• 64: Finlandia
• 69: Chiny
• 70: Norwegia
• 729: Izrael
• 73: Szwecja
• 740: Gwatemala
• 741: Salwador
• 742: Honduras
• 743: Nikaragua
• 744: Kostaryka
• 745: Panama
• 746: Dominikana
• 750: Meksyk
• 754, 755: Kanada
• 759: Wenezuela
• 76: Szwajcaria, Liechtenstein
• 770, 771: Kolumbia
• 773: Urugwaj
• 775: Peru
• 777: Boliwia
• 778, 779: Argentyna
• 780: Chile
• 784: Paragwaj
• 786: Ekwador
• 789, 790: Brazylia
• 80–83: Włochy, San Marino, Watykan
• 84: Hiszpania, Andora
• 850: Kuba
• 858: Słowacja
• 859: Czechy
• 860: Serbia
• 865: Mongolia
• 867: Korea Północna
• 868, 869: Turcja
• 87: Holandia
• 880: Korea Południowa
• 883: Mjanma
• 884: Kambodża
• 885: Tajlandia
• 888: Singapur
• 890: Indie
• 893: Wietnam
• 896: Pakistan
• 899: Indonezja
• 90, 91: Austria
• 93: Australia
• 94: Nowa Zelandia
• 950: specjalne zastosowania
• 951: w dyspozycji zarządu GS1
• 952: przykłady i demonstracje GS1
• 955: Malezja
• 958: Makau
• 96: specjalne zastosowania
• 977: ISSN (czasopisma)
• 978–979: ISBN (książki, w tym 9790 ISMN – wydawnictwa muzyczne)
• 980: towary ze zwrotu
• 981–983, 99: kupony

Dwuwymiarowe

• 
  Kod piętrowy 49
• 
  Kod piętrowy PDF 417
• 
  Kod matrycowy DataMatrix
• 
  Kod matrycowy MaxiCode
• 
  Kod matrycowy Aztec
• 
  Kod matrycowy QR

Kody dwuwymiarowe

Nazwa symboliki	Piętrowy /Matrycowy	Uwagi i wykorzystanie
CodaBlock F	Piętrowy
Kod 49 (Code49)	Piętrowy	Włączony do USS przez AIM
Kod 16K (Code 16K)	Piętrowy	Włączony do USS przez AIM
Code One	Matrycowy
PDF417	Piętrowy	kod alfanumeryczny o dużej gęstości – na powierzchni porównywalnej z powierzchnią kodu EAN mieści ponad 1000 znaków; odporny na częściowe uszkodzenia. Włączony do USS przez AIM
Micro-PDF 417	Piętrowy	Wykorzystywany w złożonych symbolikach RSS. Włączony do USS przez AIM
RSS spiętrzony (GS1 DataBar)	Piętrowy	Zaimplementowany przez GS1; pełna implementacja w systemach skanujących od 2010 roku; licencja – domena publiczna
Aztec Code	Matrycowy	Możliwość kodowania cyrylicy, alfabetu hebrajskiego i arabskiego. Dostępny na licencji domeny publicznej. Włączony do USS przez AIM.
Data Matrix	Matrycowy	Zaimplementowany przez GS1
MaxiCode (UPS MaxiCode)	Matrycowy	Nadaje się do skanowania na elementach szybko przemieszczających się. Licencja – domena publiczna. Włączony do USS przez AIM.
Semacode	Matrycowy	Stworzony na podstawie kodu Data Matrix. Koduje adresy URL
QR Code	Matrycowy	Możliwość kodowania symboli pisma japońskiego, nadaje się do skanowania elementów szybko przemieszczających się. Włączony do USS przez AIM
ShotCode	Matrycowy
SuperCode	Matrycowy	domena publiczna
Ultracode		Występuje w wersjach czarno-białej i kolorowej. Domena publiczna. Opracowany przez Zebra Technologies.
VeriCode	Matrycowy	Opracowany przez Veritec Inc.
VSCode	Matrycowy	Opracowany przez Veritec Inc.

Złożone

Kody złożone

Nazwa symboliki	Element jednowymiarowy	Element dwuwymiarowy	Uwagi i wykorzystanie
Aztec Mesa	Code 128, Code 39, Code 93, Code 93i, Przeplatany 2 z 5, UPC-A, EAN-13	Aztec Code	Zaimplementowany przez AIM
Symboliki złożone EAN.UCC	EAN-13, EAN-8, UPC-A, UPC-E, EAN-128, RSS-14, RSS Rozszerzony, RSS Ograniczony	PDF 417, Micro PDF417	Zaimplementowany przez GS1

Charakterystyczne cechy kodów

• N – stosunek szerokości kreski szerszej do węższej w kodach o dwóch szerokościach kresek.
• wymiar X (moduł) – szerokość najwęższego paska w kodach o wielu szerokościach kresek (modularnych). Inne szerokości są zazwyczaj wielokrotnością tej wartości.
• Gęstość – ilość znaków możliwych do zakodowania na określonej długości – zależy od wymiaru X i rodzaju kodu.
• Cicha strefa – obszar kodu występujący przed znakiem start i po znaku stop, który musi być pozbawiony innych oznaczeń. Jego kolor jest identyczny do koloru jasnych (białych) pasków.
• Znaki Start i Stop – występujące w kodach liniowych oraz niektórych piętrowych; oznaczenia początku i końca kodu.
• Wzór wyszukiwania – występujący w niektórych kodach matrycowych obszar kodu o specyficznym wyglądzie, który pozwala czytnikowi na odnalezienie konkretnego miejsca w kodzie, względem którego rozpatrywana jest reszta zeskanowanego obszaru.
• Wzór orientacyjny – występujące w niektórych kodach matrycowych zgrupowanie elementów (o ściśle określonych kolorach i kształtach), pozwalające na określenie orientacji skanera względem odczytywanego kodu.

Urządzenia odczytujące

Początkowo do odczytu używano specjalnie zmodyfikowanych piór świetlnych, które musiały być przesuwane tuż nad kodem prostopadle do pasków, co okazywało się niewygodne. Obecnie do odczytu używa się czytników (zwanych także skanerami) różnorodnej konstrukcji, umożliwiających odczyt z pewnej odległości i mniej czułych na ustawienie odczytywanego kodu, które można, ze względu na technologię wykonania, generalnie podzielić na:

• laserowe (większy zasięg odczytu),
• diodowe CCD (większa odporność, większa szybkość odczytu),
• oparte na kamerach video

Dodatkowo, wśród skanerów laserowych wyróżnia się skanery jednoliniowe oraz wieloliniowe. Skanery wieloliniowe mają dodatkowe promienie ułożone równolegle lub w kształt pięciokąta albo gwiazdy. Umożliwia to jeszcze większą niezależność od położenia odczytywanego kodu względem okna skanera.

Wraz ze wzrostem precyzji (gęstości) kodu oraz jego stopnia skomplikowania (np. kody matrycowe względem liniowych), wzrastają wymagania stawiane skanerom do jego poprawnego odczytu.

Zobacz też

RFID – Radiowy kod kreskowy

Bibliografia

• Informatyka dla logistyki, J. Majewski, wyd.: ILiM, Poznań 2002, ISBN 83-87344-95-8
• Kody kreskowe – rodzaje standardy sprzęt zastosowania – ILiM, Poznań 2000, ISBN 83-87344-60-5