Valutazione delle tecnologie per la lettura dei codici a

White paper sulla tecnologia
Valutazione delle tecnologie
per la lettura dei codici a barre
Lettore laser o imager:
qual è la scelta corretta?
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Scheda della gamma di
prodotti
Valutazione delle tecnologie per la lettura dei
codici a barre: confronto tra laser e imager
Microscan Systems, Inc.
Per ottenere prestazioni ottimali da una soluzione per
l'acquisizione di dati, è di fondamentale importanza
scegliere la tecnologia di lettura dei codici a barre più
appropriata. A seguito dello sviluppo di nuove simbologie
e tecnologie, le opzioni disponibili sono sempre più variate
e numerose. Il confronto tra i lettori di codici a barre
basati su laser e quelli basati su telecamera ha suscitato
un dibattito molto acceso, portando alcuni esperti
a sostenere che soltanto i secondi possono essere
considerati validi per le nuove applicazioni di automazione.
I lettori di codici a barre basati su laser devono dunque
essere considerati una tecnologia obsoleta e lasciare
il posto agli imager (lettori basati su telecamera) quali
unici dispositivi validi per le applicazioni di oggi? Se, da
una parte, l'utilizzo degli imager è andato sempre
aumentando a causa della crescente adozione di simboli
2D quali i codici Data Matrix, dall'altra i lettori laser
definiscono ancora uno standard di riferimento per molte
applicazioni per quanto riguarda l'accuratezza e la velocità
di lettura dei codici a barre. In conclusione, la soluzione
di lettura dei codici a barre ottimale è quella che meglio
risponde agli specifici requisiti di un'applicazione.
Tecnologia laser
I lettori laser utilizzano un raggio di luce per formare
un'unica riga comprendente l'intera larghezza del codice
a barre. I primi lettori a raster fisso furono realizzati
negli anni '70 per leggere i codici a barre 1D utilizzati
nei supermercati. Questi lettori ebbero larga diffusione
negli ambienti di produzione a partire dal 1982, dopo
l'invenzione del lettore compatto con diodo laser da parte
di Mike Mertel, fondatore di Microscan. I lettori laser con
raster ad ampio raggio o omnidirezionale consentono
la lettura di simboli 1D impilati.
3 Considerazioni importanti:
„„
L'applicazione utilizza codici 1D, lineari impilati,
2D o una combinazione di simboli?
„„
I codici a barre sono di buona qualità e posizionati
in modo coerente?
„„
Si tratta di un'applicazione ad alta velocità?
Figura 1 - Codice a barre lineare (1D) a riga singola
Figura 2 - PDF417, un esempio di simbologia "stacked", composta da
righe impilate di codici a barre di larghezza modulata.
Figura 3 - Questa simbologia 2D Data Matrix ECC 200 può essere scalata
a piacere.
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Anche se, grazie alle dimensioni ridotte, alcuni settori
considerano preferibili i codici 2D diminuendo l'utilizzo
dei simboli 1D, questi codici a barre lineari continuano
a rappresentare un elemento di importanza critica in
numerose applicazioni e ambiti, inclusi la diagnostica
clinica, l'imballaggio di prodotti farmaceutici e le etichette
di spedizione.
Grazie alla semplicità, al basso costo, all'universalità
e alla possibilità di essere stampati e decodificati con
estrema facilità, i simboli 1D vengono ancora ampiamente
utilizzati in tutto il mondo. Poiché i lettori laser possono
eseguire la decodifica in una sola dimensione, per
leggere i simboli 2D è necessario utilizzare imager o altri
dispositivi basati su telecamera. Tali apparecchiature
possono decodificare anche i simboli 1D.
Tecnologia di imaging
Sviluppata negli anni '90, la tecnologia di imaging basata su
telecamera genera un'immagine del simbolo utilizzando righe
di sensori CCD o CMOS posizionati in array bidimensionali.
Questo metodo di elaborazione delle immagini consente
la decodifica sia del formato 1D che di quello 2D.
Figura 4 - I lettori laser utilizzano soltanto una riga di pixel per rilevare
un'immagine 1D e decodificare un simbolo.
I simboli 2D, ad esempio i codici Data Matrix (creati
nel 1994 da I. D. Matrix, ora parte di Microscan) sono
stati adottati in settori quali l'elettronica e l'industria
automobilistica grazie alla possibilità di inserire grandi
quantità di dati in uno spazio davvero ridotto. I simboli
2D, ricchi di informazioni, vengono preferiti anche per
la marcatura di componenti di piccole dimensioni per
consentirne la tracciatura durante l'intero ciclo di vita,
un processo denominato DPM (Direct Part Marking).
Scelta della tecnologia più adatta
all'applicazione in uso
I prodotti laser sono sul mercato da quasi 40 anni, periodo
durante il quale questa tecnologia è stata continuamente
perfezionata consentendo la definizione di standard
e la creazione di dispositivi dal costo vantaggioso.
I prodotti attualmente disponibili assicurano un ottimo
rapporto prezzo/prestazioni. I prodotti di imaging sono
stati sviluppati più di recente e, a causa dell'utilizzo
di componenti sofisticati e costosi, forniscono soluzioni
di lettura dal prezzo più alto e con un livello di complessità
maggiore. Gli imager basati su telecamera devono filtrare
i pixel acquisiti, fornendo così una velocità di decodifica
Figura 5 - Per rilevare un'immagine 2D, un imager utilizza l'intero
array di pixel.
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minore rispetto ai lettori laser. Questi dispositivi,
tuttavia, integrano funzioni per la convalida della qualità
e consentono la lettura di una più ampia gamma di simboli.
Le aziende dovrebbero eseguire una valutazione dei due
approcci dando la preferenza alla tecnologia e ai prodotti
che meglio soddisfano le esigenze specifiche e offrono
un rapporto prezzo/prestazioni ottimale. Di seguito
sono riportate alcune semplici regole da seguire per
la valutazione di un sistema di lettura dei codici a barre.
1. Nel caso di un'applicazione che utilizza codici a barre
1D e/o simboli impilati, ad esempio PDF417, un lettore
laser spesso offre maggiori vantaggi rispetto a un imager.
• I laser assicurano infatti elevate prestazioni
e affidabilità a costi in genere contenuti.
• I laser sono più veloci e normalmente assicurano
una velocità pari a oltre 1000 decodifiche
in tempo reale al secondo.
• Forniscono inoltre una linea di lettura netta e nitida
comprendente esclusivamente il codice in oggetto.
• I laser possono inoltre leggere anche a notevoli
distanze, offrendo una maggiore profondità
di campo (l'ampiezza della zona di lettura corretta).
• Grazie alla complessità ridotta, i laser sono
più facili da utilizzare e integrare in una linea
strumentale o di produzione.
2. Nel caso di un'applicazione comprendente codici 1D
o simboli 2D impilati stampati male, danneggiati o di
molte tipologie diverse, è possibile utilizzare sia lettori
laser che dispositivi di imaging.
Per applicazioni ad alta velocità o con throughput elevato,
i lettori laser possono costituire la scelta migliore.
In alcuni casi, i simboli danneggiati o di qualità scadente
possono essere letti con scanner laser che utilizzano
algoritmi avanzati di ricostruzione del codice, ad esempio
il lettore QX-830 Microscan con tecnologia X-Mode (vedi
Figura 6). Riguardo alla valutazione della leggibilità, molti
prodotti laser integrano funzionalità di controllo della
qualità piuttosto limitate. Di conseguenza, se i codici
Figura 6 - Questo esempio illustra in termini generali il modo in cui l'algoritmo di decodifica X-Mode di Microscan combina
simboli danneggiati o segmenti incompleti di qualità scadente per realizzare l'equivalente di una linea di scansione completa,
permettendo la decodifica dei dati.
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a barre sono molto danneggiati o se è prevista un'elevata variabilità nell'orientamento dei
simboli, sarà necessario utilizzare una tecnologia di imaging.
È altamente consigliata l'implementazione di un processo per il mantenimento della qualità
dei codici a barre e il corretto posizionamento degli stessi. È infatti un fattore di importanza
critica assicurare che tutti i simboli, sia 1D che 2D, possano essere decodificati anche da
altri dispositivi lungo l'intera supply chain.
3. Se nell'applicazione sono inclusi simboli 2D quali i codici Data Matrix, è necessario
utilizzare imager o altri prodotti basati su telecamere. Alcune comuni applicazioni che
usano simboli 2D includono processi per la tracciatura di piccole parti, incompatibili
con i codici 1D, e di articoli che devono essere marcati in modo permanente (ad
esempio mediante micropercussione o incisione chimica) e tracciati durante l'intero
ciclo di vita. I simboli 2D vengono inoltre utilizzati negli imballaggi di prodotti di largo
consumo perché hanno dimensioni ridotte e sono più semplici da inserire in un package dal
design accattivante.
Figura 7 - Questo esempio di
marcatura diretta di parti mostra
un simbolo Data Matrix impresso
mediante micropercussione
su un componente in metallo.
Prodotti laser e imaging Microscan
Noi di Microscan abbiamo una visione imparziale e oggettiva delle tecnologie laser e di imaging. Il nostro portafoglio
di prodotti è infatti bilanciato e diversificato in modo da offrire una gamma completa di dispositivi sia laser che di imaging.
Con oltre 30 anni di esperienza e innovazione in entrambe le tecnologie, conosciamo perfettamente i limiti e i punti di
forza dei due approcci.
Microscan offre potenti lettori basati su tecnologia laser e di imaging. Questo ci consente di valutare con obiettività le
applicazioni dei clienti per consigliare la tecnologia o il prodotto più adatto alle specifiche esigenze.
Microscan supporta attivamente entrambe le tecnologie e dedica il massimo impegno per fornire ai clienti le soluzioni più
appropriate senza pregiudizi di sorta. Microscan continuerà a sviluppare sistemi innovativi per la lettura dei codici a barre
basati sia sulla tecnologia laser che su quella di imaging, arricchendo al tempo stesso il proprio portafoglio di prodotti per
l'elaborazione elettronica delle immagini, soluzioni di illuminazione, applicazioni software e dispositivi hardware.
Lettore laser QX-830 Microscan
Imager MINI HAWK Microscan
www.microscan.com
Stati Uniti (sede principale)
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Europa
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Paesi Asiatici del Pacifico
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©2012 Microscan Systems, Inc. 10/12