Valutazione delle tecnologie per la lettura dei codici a barre Lettore laser o imager: qual è la scelta corretta?
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. 1 www.microscan.com
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. 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 4 - I lettori laser utilizzano soltanto una riga di pixel per rilevare un'immagine 1D e decodificare un simbolo. Figura 5 - Per rilevare un'immagine 2D, un imager utilizza l'intero array di pixel. 2 www.microscan.com
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. 3 www.microscan.com
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. Prodotti laser e imaging Microscan Figura 7 - Questo esempio di marcatura diretta di parti mostra un simbolo Data Matrix impresso mediante micropercussione su un componente in metallo. 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) E-mail: info@microscan.com Europa E-mail: emea@microscan.com Paesi Asiatici del Pacifico E-mail: asia@microscan.com 4 2012 Microscan Systems, Inc. 10/12