Strichcode
framed|right|Ein Barcode Der Strichkode bzw. Strichcode (englisch barcode, bar = Strich) ist eine maschinenlesbare Schrift, die aus verschieden breiten Strichen und Lücken besteht. Sie kann über optische Abtaster, so genannte Strichcodelesegeräte (oder Barcodelesegerät, umgangssprachl. auch Scanner) maschinell gelesen und in einer EDV weiterverarbeitet werden.
Eine alternative Technologie zur automatischen Identifikation ist die RFID-Technologie. Kann man Strichcodes noch mit einer Lupe und Beschreibungen (wenn auch umständlich) selbst optisch entziffern, so ist das bei RFID-Tags nicht mehr möglich. Sowohl aus technischen als auch wirtschaftlichen Gründen stehen beide Techniken kaum im Wettbewerb, sondern ergänzen einander.
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Barcodes
Die verschiedenen Typen von Barcodes wurden zu verschiedenen Zeiten und Zwecken entwickelt, unterschiedlich nach Benutzergruppe und vor allem auch nach den jeweiligen Herstellungsmöglichkeiten. Je nach Anwendung werden die Strichcodes mit konventionellen Druckverfahren (u.a . Offset, Flexo oder Tiefdruck) oder nach Bedarf (u.a. Laser, Thermodirekt, Thermotransfer, Tintenstrahl) hergestellt. Nadel-Matrixdrucker sind eher schlecht geeignet weil sie die erforderlichen Standards zum Lesen oft nicht einhalten können. Obwohl auch heute noch die meist verbreiten Barcodes eindimensional (1-D Codes) sind, wurden Ende der 1980er zweidimensionale (2-D Codes) entwickelt. Diese können aus gestapelten 1-D Codes bestehen (stacked), in Zeilen angeordnet sein oder als echter Flächencode (Matrix) hergestellt werden. Bei 3-D Codes ist Farbe die dritte Dimension.
Allgemeines
Oft steht in der Klartextzeile direkt unter dem Barcode der Dateninhalt auch in lesbarer Schrift.
Es gibt 1-D Strichcodearten mit 2 Strichbreiten und es gibt Strichcodearten mit mehreren Strichbreiten. Der Barcode sollte eine gewisse Mindesthöhe haben, die in einigen Fällen genormt ist. Außerdem ist auch das Breitenverhältnis zwischen schmalen und breiten Balken genormt und liegt nach Norm zwischen 1:1,8 - 1:3,4 (normalerweise soll nur 1:2,0 bis 1:3,0 verwendet werden. Der größere Bereich sind erlaubte Toleranzen). Mehrstrichbreitencodes haben üblicherweise Balkenbreiten die sich um je ein Modul erhöhen. Auch muss vor und nach dem Code ein Feld frei bleiben - die so genannte Ruhezone - um den Code einwandfrei dekodieren zu können. Die Balken werden oft mit dem englischen Wort bars, die Lücken mit space bezeichnet. Als erstes und als letztes Zeichen stehen meistens ein Start- bzw. Stopzeichen, anhand dessen der Leser einerseits die Barcodeart und andererseits auch die Leserichtung feststellen kann. (es gibt z.B. den Pharma Code bzw. Laetus Code ohne Start und Stoppzeichen)
Es gibt auch spezielle Anwendungen, die eine besondere Form eines der Barcodetypen erfordern. So kann der Code überquadratisch sein, d.h. er ist höher als breit. Damit ist es möglich, mit zwei zueinander im rechten Winkel stehenden Scannern den Code in jeder Lage zu lesen. Dies wird z.B. bei den Gepäckanhängern bei Fluggesellschaften verwendet. Eine andere Art ist der T-förmige Code. Dabei werden zwei Codes mit demselben Inhalt T-förmig zueinander aufgedruckt. Hier ist es möglich, mit einem Scanner in allen Richtungen zu lesen.
Die Druckqualität von linearem Strichcode ist in der Norm ISO/IEC 15416 definiert. Die Druckqualität von 2D Strichcodes ist in der Norm ISO/IEC 15415 definiert. Seit neuestem gibt es auch einen 4D-Strichcode, welcher nur in Laboren zum Einsatz kommt. Datenstrukturen (u.a. EAN 128 oder Fact) sind in der ISO/IEC 15418 (bzw. in der referenziert ANS MH10.8.2) festgelegt.
Bekannte Arten der 1-D-Codes
EAN und UPC
Sowohl der Strichcode (ISO/IEC 15420) selbst als auch der Inhalt (EAN General Specifications) sind genormt:
- Zeichenvorrat 0–9
- Zur Darstellung sind je 4 verschiedene Balken- und Lückenbreiten notwendig
- Feste Länge 13 (EAN13) bzw. 8 Stellen (EAN8), 12 UPC-A, 6 UPC-E (UPC-E wird beim Dekodieren wieder auf 12 Stellen ergänzt)
- Prüfziffer immer
Es empfiehlt sich, diese Codearten nur im Zusammenhang mit einer gültigen EAN-Nummer einzusetzen, da ansonsten das Risiko von Verwechslungen sehr hoch ist.
Unterarten:
- ISBN und ISSN Nummern werden im EAN13 Code verschlüsselt:
- Bei den 10-stelligen ISBN Nummern wird die letzte Ziffer (die Prüfziffer des numerischen ISBN-Codes) entfernt, eine 978 vorangestellt und die Prüfziffer des Barcodes angehängt -> 13 stelliger Code
- Bei ISSN-Nummern (für Zeitschriften) wird wie bei der ISBN verfahren, nur wird hier die 977 vorangestellt.
- Add-On-Codes können den EAN13-Code für ISBN und ISSN ergänzen. Die Add-On Codes sind vom EAN13 durch eine Ruhezone abgesetzt und enthalten entweder zwei Ziffern (für Heftnummer, Ausgabe) oder 5 Ziffern (Preis ohne Komma, keine Währungsangabe), ohne dass eine weitere Prüfziffer angehängt wird
- IAN (International article numbering) Barcode ist identisch mit EAN, der Inhalt mit EAN abgestimmt.
- JAN (Japanese article numbering) ebenso.
2/5 Familie
thumb|Interleaved 2 of 5: "74380707240152655700" Zeichenvorrat 0-9
- Interleaved: Er ist heute der häufigste rein numerische Code. Mit zwei verschiedenen Balken- und Lückenbreiten kann er eine variable Stellenanzahl kodieren, ist aber nur mit gerader Ziffernanzahl verwendbar. Er sollte immer mit Prüfziffer verwendet werden. Er hat eine hohe Informationsdichte, d.h. auf kleinem Raum können viele Ziffern untergebracht werden.
Der 2/5 Interleaved ist in der Norm ISO/IEC 16390 spezifiziert.
Kaum mehr verwendete Unterarten
- (Industrial)
- (Matrix)
- (3 Striche Datalogic)
- (invertiert)
- (IATA)
Die Unterarten sind nicht normiert sondern durch firmenspezifische Spezifikationen definiert
Code39
thumb|Code 39: "WIKIPEDIA 39" Der Code39 ist ein älterer alphanumerischer Code. Er ist weit verbreitet in der Industrie. Beispielsweise in der Auto- (bei den VDA-Versandetiketten) oder in der Pharmaindustrie (PZN-Code oder Code-32) (bei der Pharmazentralnummer) wird er häufig eingesetzt, da er wegen seiner großen Drucktoleranzen einfach herzustellen ist. Bei dieser Codeart entspricht ein Zeichen Klarschrift einem Zeichen Barcode.
Der Code 39 ist in der ISO/IEC 16388 spezifiziert.
Unterarten sind:
- Standard Code39 (Zeichen A-Z, Ziffern 0-9, sowie einige Sonderzeichen)
- erweiterter Code 39 (Zeichen A-Z, a-z, 0-9, sowie einige Sonderzeichen). Es ist der kompletter ASCII-Zeichensatz möglich, dann hat er aber eine geringe Informationsdichte da er jeweils zwei Zeichen für ein Klarschriftzeichen benötigt.
- Code 32 (Zeichen A-Z, Ziffern 0-9) (italienischer Pharmacode - Artikelnummer für Pharmaprodukte)
Code 93
Zeichenvorrat A-Z, 0-9, einige Sonderzeichen
- erweiterter Code 93
Zeichenvorrat ASCII Zeichensatz Der Code 93 erreicht bei alphanumerischer Codierung die höchste Zeichendichte bei linearen Strichcodes.
Norm: ANSI/AIM BC5 1995
Diese Codeart hat in Europa so gut wie keine Bedeutung
Code128
thumb|Code 128-B: "Wikipedia 128-B" Der Code128 löst heute langsam den Code 39 ab, da die Informationsmöglichkeiten in diesem Code wesentlich größer sind. Es können bei einer gleichzeitig hohen Informationsdichte alle Zeichen zwischen ASCII 0 und ASCII 128 dargestellt werden. Es werden dabei gleiche Symbole für mehrere Zeichen gleichzeitig verwendet, diese werden aber durch Umschaltzeichen am Anfang des Codes oder vor einem Block dargestellt (Zeichensatz A, B und C).
Der EAN128 ist eigentlich kein Barcode, sondern eine Datenstruktur für die Logistik, die als Transportmedium (physical Layer) den Code 128 definiert. Das Protokoll ist auch EDI-fähig mittels EANcom. Das Sonderzeichen FNC1 nach dem Startzeichen definiert eindeutig den EAN128.
Norm Code 128: ISO/IEC 15417 EAN128 Datenstruktur und Größenrestriktionen sind in den EAN General Specifications definiert.
Norm: ISO/IEC 15417
2-D Bar Codes
(Siehe auch den Artikel zu 2-D Bar Codes in der englischen Wikipedia)
QR Code
QR Code steht für "Quick Response Code", ein in Japan sehr verbreiteter 2D Bar Code, den fast jedes japanische Mobiltelefon entziffern kann. (Siehe auch QR Code in der englischen Wikipedia)
PDF417
PDF417 steht für "Portable Data File", im Unterschied zu anderen gestapelten Barcodes wie Codabar erfordert er keine vollständige Zeilenkongruenz. Maximal 2000 Zeichen können in einem PDF417 gespeichert werden.
DataMatrix
thumb|2-D STAMPIT Code
Es handelt sich dabei um einen echten Matrix Code mit Reed Solomon Fehlerkorrektur (aktuell ECC200), Norm: ISO/IEC 16022.
Diese 2-D Codeart gewinnt zur Zeit (2003, 2004) stark an Bedeutung. Beispiele sind z.B. die elektronische Briefmarke (STAMPIT), der 2D Pharmacode, Teilekennzeichnungen in Luft- und Raumfahrtindustrie und in der Medizintechnik. Die Deutsche Bahn AG testet einen 2-D Barcode ("Aztec") auf ihren "Online-Tickets".
Von EAN International ist diese Codeart kürzlich für EAN Anwendungen zugelassen worden.
Barcodelesegerät
Barcodeleser gehören prinzipiell zu den Datenerfassungsgeräten. Es gibt verschiedenste Arten von Lesern:
- Lesestift: Es wird der Lesestift von Hand über den Barcode bewegt. Ein Dekoder empfängt das Hell/Dunkel-Signal und entziffert so den Barcode.
- CCD-Scanner: Der Barcode wird mit LEDs beleuchtet. Der Barcode reflektiert je nach Helligkeit oder Dunkelheit auf eine CCD-Zeile.
- Laser-Scanner: Ein oder mehrere Laserstrahlen werden auf den Barcode gerichtet und werden abhängig von der Farbe verschieden reflektiert und dekodiert.
Hauptartikel: Barcodelesegerät
Strichcodeprüfgerät
Ein spezielles Messgerät zur Kontrolle der Druckqualität (Kontrast, Metrik, Systematische Eigenschaften und manchmal Datenstrukturen) Strichcodeprüfgeräte sollen die Toleranzen, die in der ISO/IEC 15426-1 (linear) bzw. der ISO/IEC 15426-2 (2D) festgelegt sind, einhalten. Der wesentliche Unterschied zum Lesegerät ist, daß für eine Qualitätskontrolle das Prüfgerät unter definierten Bedingungen arbeiten muß. Das heißt es wird ein gleichbleibender Winkel, Abstand und Unterlage benötigt. Eine praktische Lesepistole scheidet daher als Prüfmittel prinzipbedingt aus. Die Kontrolle der Druckqualität von Strichcodes ist für die effiziente Funktion eines auf Strichcodes basierten Systems unerlässlich. In der Praxis wird dieser Aspekt sehr oft vernachlässigt, was dazu führt, dass die gewünschte Effienzsteigerung und Fehlerminimierung nicht erreicht wird. Probleme treten oft erst einige Zeit nach der Inbetriebnahme eines solche Systems auf, da mit schlechter werdenden Wartungszustand der Strichcodedrucker die Strichcodequalität schleichend schlechter wird und damit die Effizienz zunächst unmerklich abnimmt.
Herstellung von Barcodes
- mit allen üblichen Druckverfahren für grössere Mengen von Etiketten, Verpackungen etc.
- In den meisten Fällen werden spezielle Etikettendrucker verwendet. Diese können Thermodrucker oder Thermotransferdrucker sein.
- mit Barcodefonts, die als eigene Schrift auf dem jeweiligen PC gespeichert sind. Die Anwendung hat fast immer Probleme in der Druckqualität zur Folge, da die Schriftart die Druckerauflösung nicht berücksichtigt. Das ist bei Barcodes aber notwendig um die Verhältnisse von Balken und Lücken einzuhalten.
- mit Laserdruckern, in die die Schrift vorher hineingeladen wird oder die ein Barcodemodul eingebaut haben. Kann wie eine Barcodefont Probleme machen. Wenn ein Barcodegenerator im Drucker eingebaut ist sollte es keine Probleme geben.
- mit Tintenstrahldruckern auch in Industrieanwendungen. Die Barcodes hängen vom Trägermaterial ab (z.B. Wellpappe) Das kann zu massiven Problemen führen.
- Barcodes in der Druckvorstufe (üblich Druckverfahren wie z.B. Flexodruck, Tiefdruck, Offsettdruck) sollten immer nur mit dafür geeignenten speziellen Programmen erzeugt werden. Diese Programme erlauben die Vorgabe einer Balkenbreitenkorrektur bzw. Balkenbreitenreduktion (eng. Bar width correction abk. BWC bzw. Bar width reduction abk. BWR) um den immer vorhandenen Druckzuwachs auszugleichen. Die Auflösung bestimmt dabei die Skalierungsschritte des Barcodes. Das Ergebnis muß die Anforderungen der Norm ISO/IEC 15421 einhalten.
- Für Etikettendrucker (meistens Thermotransfer, Thermodirekt) empfiehlt sich der Einsatz von Etikettendesignprogrammen. Diese Programme müssen die druckerinternen Barcodegeneratoren verwenden können. Da Laserdrucker normalerweise keine Barcodegeneratoren eingebaut haben, eignen sich nur sehr wenige Etikettendesignprogramme für den Einsatz mit Laserdruckern (die auftretende Punktüberlappung wird nicht berücksichtigt).
Geschichtliches
- 1949 Patentanmeldung des ersten Barcodes durch den Amerikaner Douglas Young.
- 1973 UPC-Code
- 1976 EAN-Code
Erstmals am 26. Juni 1974 wurde ein Strichcode von einem Scanner in einem Supermarkt in Ohio, USA eingelesen: auf einer Packung Kaugummi der Marke Wrigleys.
In der Schweiz gab es um 1968 Versuche Artikel elektronisch zu lesen. Beteiligt war die Supermarktkette MIGROS und die Fa. Zellweger. Da das Verfahren noch nicht ausgereift war, wurden keine weiteren Versuche unternommen.
Literatur
Handbuch der automatischen Identifikation Band 1 Identifikation allgemein, Strichcodes ISBN 3-935551-00-2 Autor Bernhard Lenk
Handbuch der automatischen Identifikation Band 2: 2D Codes ISBN 3-935551-01-0 Autor Bernhard Lenk
Handbuch der automatischen Identifikation Band 3: Strichcode-Praxis, Implementierung ISBN 3-935551-02-9 Autor Bernhard Lenk
Weblinks
- http://www.barcode-center.de - Hersteller und Lieferant aller gängigen Barcodes - gedruckt auf Etiketten - auch lfd. Nummer
- Barcodetypen Übersicht - ausführliche dt. Beschreibung der gängigsten Barcodetypen
- http://www.adams1.com/pub/russadam/ - englische Informationen zum Thema Barcode
- Bar Code Art - englische Seite über Barcode als Kunst
- http://www.autoid.org - Alles zur Normenarbeit im Barcode und RFID Bereich
- http://www.barcode-shop.com - Diverse Barcode Produkte im Überblick
- http://markussoft.de/pdfs/strichcodefibel.pdf - Übersicht zu 1D und 2D - Codes inklusive Lesetechniken
- http://www.ean.ch/gepir/client_d.asp - EAN Datenbank
Siehe auch: Transponder, Auto-ID