با بارکدها و بارکدخوان‌ها آشنا شوید
بیب! بیب! بیب! امروزه خرید کردن از فروشگاه مواد غذایی به لطف فناوری بارکد سریع‌تر و راحت‌تر از همیشه شده است. حتما نوارهای سیاه و سفید روی آیتم‌های مختلف و دستگاه لیزری که برای خواندن آنها به کار می‌رود را دیده‌اید، ولی آیا تا به حال فکر کرده‌اید که این فناوری چطور کار می‌کند؟
بارکدها چه کاربردی دارند؟
اگر یک فروشگاه شلوغ را اداره می‌کنید باید آمار تمام چیزهایی که می‌فروشید را داشته باشید تا مطمئن باشید که اجناس مورد نیاز مشتریانتان همیشه موجود هستند. ساده‌ترین راه این کار قدم زدن کنار قفسه‌ها، پیدا کردن جاهای خالی و پر کردن دوباره آنهاست. یک روش دیگر یادداشت کردن خریدهای مشتری در باجه پرداخت، ایجاد کردن فهرستی از تمامی خریدها و سپس مدیریت موجودی بر اساس آن است. این روش برای یک فروشگاه کوچک گزینه خوبی است، ولی اگر یک شعبه بزرگ با هزاران آیتم برای فروش داشته باشید چطور؟
اداره کردن درست و کارآمد فروشگاه‌ها مشکلات دیگری نیز دارد. اگر تمامی آیتم‌ها را قیمت‌گذاری کرده باشید، در صورتی که قبل از فروش نیاز به تغییر قیمت آنها وجود داشته باشد باید دوباره روی آنها برچسب قیمت بزنید. و مساله دزدی چه می‌شود؟ اگر ببینید که بطری‌های نوشیدنی زیادی از قفسه کم شده آیا واقعا می‌توانید مطمئن باشید که همه آنها را فروخته‌اید؟ چطور می‌توانید از دزدیده شدن بعضی از آنها باخبر شوید؟
استفاده از فناوری بارکد در فروشگاه‌ها به حل تمامی این مشکلات کمک می‌کند. این فناوری به شما کمک می‌کند یک رکورد متمرکز روی سیستم کامپیوتر برای پیگیری محصولات، قیمت‌ها و میزان موجودی داشته باشید. می‌توانید بدون نیاز به زدن برچسب قیمت جدید روی تمامی کالاها هر زمان که دوست دارید قیمت‌ها را تغییر دهید و همچنین بلافاصله از پایین بودن سطح موجودی برخی از آیتم‌های خاص باخبر شده و آنها را دوباره تامین کنید.
از آن جایی که فناوری بارکد بسیار دقیق است، می‌توانید مطمئن باشید که آیتم‌های گمشده (که به نظر نمی‌رسد فروخته شده باشند) احتمالا دزدیده شده‌اند و شاید بهتر باشد آنها را به قسمت امن‌تری از فروشگاه خود منتقل کرده یا از تگ‌های RFID استفاده کنید.
سیستم مبتنی بر بارکد برای مدیریت موجودی کالا سه بخش اصلی دارد. اول، یک کامپیوتر مرکزی پایگاه داده (سیستم رکورد) را اجرا می‌کند که شامل اطلاعات مربوط به محصولات عرضه شده برای فروش، تولیدکننده آنها، هزینه هر کدام و تعداد موجودی آنهاست. دوم، بارکدها روی تمامی محصولات چاپ شده و در نهایت، یک یا چند اسکنر در باجه پرداخت برای خواندن این بارکدها به کار می‌رود.
بارکدها چگونه اعداد ۰ تا ۹ را نشان می‌دهند
بارکد در واقع یک ایده ساده است: به هر آیتمی که می‌خواهید طبقه‌بندی کنید یک شماره منحصر به فرد بدهید و بعد این شماره را روی آیتم چاپ کنید تا دستگاه اسکن الکترونیکی بتواند آن را بخواند. البته که می‌توانیم خود شماره را چاپ کنیم، ولی مشکل اعداد اعشاری این است که به راحتی اشتباه گرفته می‌شوند (مثلا ۸ که خوب چاپ نشده باشد ممکن است برای کامپیوتر ۳ به نظر برسد، یا ۶ در صورت وارونه شدن تبدیل به ۹ می‌شود. بنابراین اگر اعداد چاپ شده بر روی یک آیتم در جهت نادرست اسکن شوند باعث بروز هرج و مرج زیادی در باجه پرداخت می‌شود). در نتیجه به یک روش کاملا قابل اطمینان برای چاپ کردن اعداد نیاز داریم تا با دقت بالا و سرعت زیاد قابل خواندن باشند. بارکدها این مشکل را حل کرده‌اند.
اگر به یک بارکد نگاه کنید احتمالا چیزی از آن سر در نمی‌آورید: نمی‌دانید یک عدد کجا تمام شده و عدد بعدی شروع می‌شود. ولی ایده بارکد واقعا ساده است. هر رقم در شماره محصول فضای افقی یکسان دارد: دقیقا هفت واحد. برای نشان دادن هر عددی از صفر تا نه به سادگی این هفت واحد را با الگوی متفاوتی از نوارهای سیاه و سفید رنگ می‌کنیم. در نتیجه عدد یک با دو نوار سفید، دو نوار مشکی، دو نوار سفید و یک نوار مشکی نشان داده می‌شود، در حالی که عدد دو با دو نوار سفید، یک نوار مشکی، دو نوار سفید و دو نوار مشکی نشان داده می‌شود.
احتمالا متوجه شده‌اید که بارکدها می‌توانند بسیار طولانی باشند زیرا باید سه نوع اطلاعات مختلف را نشان دهند. قسمت اول بارکد، کشوری که در آن صادر شده است را نشان می‌دهد. قسمت بعدی تولیدکننده محصول را نشان می‌دهد. قسمت نهایی بارکد خود محصول را مشخص می‌کند. انواع مختلف یک محصول اصلی (برای مثال، بسته چهارتایی بطری کوکاکولا و بسته شش تایی قوطی کوکاکولا) شماره بارکد کاملا متفاوت دارند.
بیشتر محصولات یک بارکد ساده معروف به UPC دارند (کد محصول جهانی). این بارکد خطی از نوارهای عمودی همراه با مجموعه‌ای از اعداد چاپ شده در زیر آن است (تا در صورت چاپ شدن نادرست بارکد یا آسیب دیدن آن در فروشگاه و غیر قابل اسکن بودن بتوان شماره محصول را به صورت دستی وارد کرد). یک نوع بارکد دیگر وجود دارد که کاربرد آن رو به افزایش است و اطلاعات بسیار بیشتری ذخیره می‌کند. این بارکد، ۲D (بارکد دو بعدی) نام دارد و گاهی اوقات روی آیتم‌هایی مثل تمبرهای پستی پرینت گرفته شده دیده می‌شود.
اسکنرهای بارکد چگونه کار می‌کنند؟
بارکد، بدون فناوری لازم برای خواندن آن هیچ فایده‌ای ندارد. اسکنر بارکد باید خطوط سیاه و سفید روی محصولات را با سرعت زیاد بخواند و این اطلاعات را وارد یک کامپیوتر یا ترمینال پرداخت کند که می‌تواند محصول را بلافاصله با استفاده از یک پایگاه داده محصول شناسایی کند.
به خاطر این مثال ساده فرض می‌کنیم بارکدها الگوهای باینری خاموش-روشن ساده هستند و هر خط سیاه نشان دهنده یک و هر خط سفید نشان دهنده صفر است (البته می‌دانیم که بارکدهای واقعی بسیار پیچیده‌تر هستند، ولی روی یک مثال ساده کار می‌کنیم).
- سر دستگاه اسکن یک نور LED یا لیزر روی بارکد می‌اندازد.
- این نور از بارکد منعکس شده و وارد مولفه الکترونیکی شناسایی نور به نام سلول فوتوالکتریک می‌شود. قسمت‌های سفید بارکد بیشترین نور و قسمت‌های سیاه کمترین نور را منعکس می‌کنند.
- وقتی اسکنر از روی بارکد رد می‌شود، سلول الگویی از پالس‌های خاموش-روشن ایجاد می‌کند که منطبق با نوارهای سیاه و سفید است. در نتیجه برای کدی که این جا نشان داده شده (سیاه سیاه سیاه سفید سیاه سفید سیاه سیاه)، سلول خاموش خاموش خاموش روشن خاموش روشن خاموش خاموش را نشان می‌دهد.
- یک مدار الکترونیکی متصل به اسکنر این پالس‌های روشن-خاموش را به اعداد دوتایی تبدیل می‌کند (صفرها و یک‌ها).
- اعداد دوتایی به یک کامپیوتر متصل به اسکنر فرستاده می‌شوند که کد را به عنوان ۱۱۱۰۱۰۱۱ تشخیص می‌دهد.
در بعضی از اسکنرها فقط یک سلول فوتوالکترونیک وجود دارد و وقتی سر اسکنر را از روی محصول رد می‌کنید (یا محصول را از روبروی سر اسکنر رد می‌کنید) هر قسمت از بارکد سیاه-سفید را به ترتیب شناسایی می‌کند. در بعضی از اسکنرهای پیچیده‌تر خطی از سلول‌های فوتوالکترونیک وجود دارد و کل قسمت‌های کد همزمان شناسایی می‌شود.
در واقعیت، خروجی اسکنرها تشخیص دادن صفرها و یک‌ها و شماره‌های دوتایی محصولات نیست: آنها توالی نوارهای سیاه و سفید را تشخیص می‌دهند و بعد آنها را مستقیما به اعداد اعشاری تبدیل می‌کنند و این اعداد اعشاری خروجی اسکنرها هستند.
بارکدخوان‌ها چه انواعی دارند؟
انواع مختلفی از اسکنرهای بارکد برای هر نوع کاربرد در دسترس است. در فروشگاه‌های کوچک معمولا یک اسکنر دستی معمولی به کار می‌رود. ساده‌ترین نوع این اسکنرها شبیه به یک قلم الکترونیکی یا یک تیغ خیلی بزرگ است. این اسکنرها نور LED قرمز روی الگوی بارکد سیاه و سفید می‌تابانند و بعد الگوی نور منعکس شده را با استفاده از یک CCD حساس به نور یا رشته‌ای از سلول‌های فوتوالکترونیک می‌خوانند. اگر یک اسکنر قلمی دارید باید آن را روی کل بارکد بکشید تا هر نوار سیاه یا سفید را به نوبت تشخیص دهد. در این نوع اسکنرها، CCD یا فوتوسل‌ها تمامی قسمت‌های کد را همزمان می‌خوانند.
در یک فروشگاه بزرگ و شلوغ احتمالا اسکنر لیزری بسیار پیچیده‌تری به کار گرفته می‌شود. این اسکنر در باجه پرداخت زیر یک تکه شیشه قرار می‌گیرد. احتمالا تا حالا آن نورهای لیزری که به سرعت توسط یک رول چرخان تابیده می‌شوند تا بارکد محصولات را به معنای واقعی کلمه در عرض یک فلش زدن بخوانند را، دیده‌اید.
یک فناوری دیگر از یک دوربین فیلمبرداری کوچک برای گرفتن یک عکس دیجیتال سریع از بارکد استفاده می‌کند. کامپیوتر سپس این عکس را آنالیز کرده، قسمت بارکد را تشخیص داده و الگوی نوارهای سیاه و سفید آن را به یک شماره تبدیل می‌کند (اپ‌های اسکن بارکد در تلفن‌های همراه به این شکل کار می‌کنند و از دوربین گوشی برای عکس گرفتن از کد استفاده می‌کنند).
این اسکنرها می‌توانند ده‌ها محصولی که هر دقیقه از روی آنها رد می‌شوند را به درستی بخوانند و بسیار دقیق‌تر از باجه‌های پرداخت سبک قدیمی هستند که در آنها قیمت هر آیتم به صورت دستی وارد می‌شود. بهترین اسکنرهای بارکد به قدری دقیق هستند که در هر ۷۰ میلیون قطعه اطلاعات اسکن شده فقط یک بار اشتباه می‌کنند (آن را با تایپ کردن با کیبورد مقایسه کنید که معمولا در هر ۱۰۰ کاراکتری که تایپ می‌کنید یک بار اشتباه می‌کنید).
فناوری اسکن بارکد از اوایل دهه ۱۹۷۰ وجود داشت ولی کاربرد آن در دهه ۱۹۸۰ و ۱۹۹۰ متداول شد، یعنی زمانی که فروشگاه‌ها شروع به سرمایه‌گذاری روی ترمینال‌های پرداخت (POS) کامپیوتری و پیچیده کردند. در آن زمان تجهیز کردن باجه پرداخت فروشگاه چند هزار دلار هزینه داشت. اما در حال حاضر اسکنرها بسیار مقرون به صرفه‌تر هستند. می‌توانید تنها با چند دلار یک اسکنر بارکد ساده USB و نرم‌افزار آن را خریداری کرده و آن را به یک لپ‌تاپ یا کامپیوتر معمولی وصل کنید. به لطف بارکدها حتی فروشگاه‌های کوچک را نیز می‌توان به خوبی فروشگاه‌های بزرگ اداره کرد!
چه کسی بارکد را اختراع کرد؟
چطور به جایی رسیدیم که تقریبا هر چیزی که می‌خریم بارکد دارد؟ در ادامه زمان‌های کلیدی در تاریخچه بارکد توضیح داده شده است:
- ۱۹۴۸: برنارد سیلور (۱۹۶۳-۱۹۲۴) و جوزف وودلند (-۱۹۲۱) به فکر افتادند باجه‌های پرداختی توسعه دهند که به صورت خودکار محصولات را اسکن کنند. وودلند چند سیستم علامت‌گذاری مختلف را امتحان کرد، از جمله خطوط و دایره‌ها با الهام از فیلم soundtracks و نقطه و خط‌چین بر اساس کد مورس. در اکتبر سال ۱۹۴۹، این دو مخترع سیستم خود را به صورتی اصلاح کردند که از الگوهای نقطه مرکزی هدف استفاده کند و بعد حق ثبت اختراع درخواست کردند (US Patent #2,612,944) که در هفتم اکتبر ۱۹۵۲ به آنها اعطا شد. تجهیزات اسکن بارکد ابتدایی آنها شامل یک لامپ معمولی برای روشن کردن برچسب کالا و یک تکثیر کننده نوری (یک نوع خام از سلول فوتوالکتریک) برای خواندن نور منعکس شده از آن بود. در سال ۱۹۵۱، جو وودلند به IBM ملحق شد تا روی فناوری بارکد کار کند، اگرچه این شرکت خرید حق استفاده انحصاری از اختراع او را رد کرد. این حق توسط Philco و بعد توسط RCA خریداری شد.
- دهه ۱۹۶۰: RAC قبل از منقضی شدن حق استفاده انحصاری از اختراع در سال ۱۹۶۹ چند کاربرد تجاری توسعه داد. کار روی بارکدهای نقطه مرکزی هدف ادامه پیدا کرد ولی غیرقابل اعتماد بودن آنها اثبات شد و به تدریج کنار گذاشته شدند.
- · ۱۹۷۰: در این زمان فروشگاه‌های خواروبارفروشی به این فکر افتادند از سیستم علامت‌گذاری و کدگذاری مخصوص خود استفاده کنند. هر فروشگاهی به یک سیستم متفاوت فکر می‌کرد و این مساله ممکن بود مشکلاتی برای تولیدکنندگان بزرگ مواد غذایی که کلاهای برند شده به خرده‌فروشان متعدد می‌فروختند ایجاد کند. تحت راهنمایی الن هابرمن (۲۰۱۱-۱۹۲۹)، معاون اجرایی First National Stores در بوستون، این فروشگاه‌ها همراه با هم یک شورای کد واحد (UCC) تشکیل دادند که بعدها به GS1 US معروف شد. این سازمان در حال حاضر استانداردهای بارکد را در سراسر جهان مدیریت می‌کند.
- · ۱۹۷۱: در این زمان در IBM، مهندس جورج لارر (-۱۹۲۵) از ایده‌های وودلند برای توسعه دادن کد محصول جهانی (UPC) استفاده کرد – بارکد نواری سیاه و سفید مدرن.
- · ۱۹۷۳: کمیته فروشگاه‌های خواروبارفروشی هابرمن بعد از بررسی سیستم‌های علامت‌گذاری مختلف UPC مستطیلی IBM را به عنوان بارکد استاندارد خواروبار انتخاب کرد. هابرمن اگرچه مخترع بارکد نبود نقش زیادی در کاربرد جهانی آن ایفا کرد.
- · ۱۹۷۴: در ۲۶ ژوئن، اولین اسکنر بارکد فروشگاه خواروبارفروشی در Marsh’s Supermarket واقع در تروی ایالت اوهایو به کار گرفته شد. اولین خرید اسکن شده یک بسته آدامس ده تایی Wrigley توسط کلاید داوسن بود.
- · ۱۹۷۹: در انگلستان اسکنر بارکد برای اولین بار در Key Markets واقع در اسپالدینگ لینکن شایر به کار رفت.
- · ۲۰۱۱: جو وودلند و برنارد سیلور به خاطر اختراع درخشان خود به عضویت تالار مشاهیر مخترعان ملی درآمدند.
بارکدخوان‌های اولیه چه شکلی بودند؟
بعد از بررسی آرشیوهای دفتر ثبت اختراع و علامت تجاری ایالات متحده سوابق اسکنر الگوی بارکد اولیه اختراع شده توسط جوزف وودلند و برنارد سیلور را پیدا کردم. این الگو را رنگ‌آمیز و شماره گذاری کرده‌ام تا نحوه کارکرد آن به سرعت قابل درک باشد.
- وودلند و سیلور آیتم‌هایی پیشبینی کردند بارکد روی آیتم‌ها چاپ می‌شود، درست مثل بسته‌بندی‌های مدرن در فروشگاه‌های خواروبارفروشی.
- آیتمی که باید اسکن شود از طرفی که بارکد روی آن چاپ شده روی حامل ساخته شده از ماده شفاف قرار می‌گیرد.
- چند چراغ مختلف روی بارکد تابیده می‌شود.
- اسکنر نور منعکس شده از بارکد را دریافت می‌کند.
- اسکنر یک سیگنال به مکانسیم طبقه‌بندی ارسال می‌کند که می‌تواند آیتم را وارد جهت‌های مختلف کند.
- آیتم بر اساس بارکد خاص خود وارد حامل‌های مختلف می‌شود.
- حالا اسکنر را از نزدیک بررسی می‌کنیم: لنزی که بالای آن قرار گرفته نور منعکس شده از بارکد را پخش می‌کند.
- نور لنز روی یک سطح شیشه‌ای بزرگ‌تر پخش می‌شود.
- یک موتور الکتریکی و محور (قرمز) سر اسکن کننده (سبز) را حرکت می‌دهد.
- سر اسکن کننده که توسط شیارهای محور هدایت می‌شود از یک طرف به طرف دیگر می‌رود.
- یک سلول فوتوالکتریک (نارنجی) داخل سر اسکن کننده الگوی قسمت‌های تیره و روشن بارکد را شناسایی کرده و سیگنال‌های مربوطه را به یک مدار آشکارساز ارسال می‌کند.
دیدگاهتان را بنویسید