Optiscan
 
 

Viivakoodiopas

Tietoa automaattisen tunnistuksen tekniikoista

Olemme keränneet tähän oppaaseen tietoa automaattisen tunnistamisen mahdollistavista tekniikoista, niiden hyödyntämiseen tarvittavista laitteista ja tiedonsiirtoratkaisuista.

Nykyaikaisen tietotekniikan suurimpia haasteita on saada järjestelmiin riittävän tosiaikaista ja oikeaa tietoa erilaisten objektien ja tapahtumien tilasta. Toiminnanohjausjärjestelmästä saatava hyöty perustuu nimenomaan tarkkaan tietoon esimerkiksi varaston tilasta. Nimikkeiden sijainti varastossa, eri hyllypaikkojen saldotiedot jne. ovat tehokkaan liiketoiminnan kannalta tärkeitä.

Perinteisen kynä ja paperi –menetelmän avulla syntyy runsaasti virheitä ja se vie turhaan aikaa. Viivakoodeja ja RFID-tekniikkaa käyttämällä saadaan tuotenumerot ja hyllypaikat luettua virheettä suoraan järjestelmän käytettäväksi. Langattomilla tiedonkeruulaitteilla tieto saadaan tarvittaessa siirrettyä reaaliajassa suoraan toiminnanohjausjärjestelmän hyödynnettäviksi.

Oikeasisältöinen ja -aikainen tieto on arvokasta pääomaa. Oikein toteutettu investointi viivakooditekniikkaan maksaa itsensä takaisin jopa alle puolessa vuodessa. Paremman tiedon ansiosta palvelutaso paranee, varastoon sitoutunut pääoma pienenee ja olemassa olevilla resursseilla pystytään huomattavasti laajempaan toimintaan. Kaiken tämän yhteydessä kasvaa myös asiakastyytyväisyys, jonka myötä kasvaa yleensä myös myynti ja toiminnan tehostuessa syntyy säästöjä. Nämä molemmat näkyvät positiivisesti yrityksen tuloksessa.

Luonnollisesti automaattisen tunnistuksen ratkaisuja voidaan käyttää tehokkaasti myös tuotannossa, kuljetuksissa, kaupassa, kirjastoissa ja sairaaloissa. Ratkaisuja voidaan hyödyntää kaiken kokoisissa organisaatioissa ja useissa eri toiminnoissa, myös varsinaisten materiaalivirtojen ulkopuolella. Myös liikkuva henkilöstö kuten huoltomiehet, myyjät ja vaikkapa ”mittarinlukijat” voivat tehostaa toimintaansa hyödyntämällä automaattista tunnistusta.

Viivakoodityypit

1D viivakoodit

Koodeista vanhimpia ovat 1D-koodit, jotka ovat tummista ja vaaleista viivoista koostuvia viivajonoja. Suurin osa lineaarisista koodeista on kehitetty 1970- ja 1980-luvun aikana. Paikkansa vakiinnuttaneet koodit (koodi 39, koodi 128, Interleaved 2/5, EAN/UPC, Codabar) standardoitiin maailmanlaajuisesti vuonna 1993

Lineaaristen koodien heikkoutena on se, että niihin voidaan sisällyttää vain vähän tietoa ja ne vievät melko paljon tilaa. Lineaariset koodit sisältävät tietoa vain sivuttaissuunnassa ja koodien pituudet vaihtelevat koodityypistä riippuen. Osassa koodeista on vain kahden levyisiä elementtejä, jolloin elementit voidaan esittää helposti binäärisessä muodossa. Kapeat elementit ovat "nollia" ja leveät "ykkösiä". Jotkut koodit taas pitävät sisällään useamman levyisiä elementtejä.

Kaikissa standardoiduissa viivakoodeissa on vähintään kahden levyisiä elementtejä. Kapeimpia elementtejä kutsutaan moduuleiksi ja niiden leveyttä X-dimensioksi. Leveämpien elementtien leveys ilmoitetaan X-dimension kerrannaisina. Myös koodien rakenteet ovat erilaiset. Koodista riippuen tietoa sisältyy joko pelkästään tummiin elementteihin tai sekä tummiin että vaaleisiin elementteihin Jotkut koodeista ovat pelkästään numeerisia, jolloin niillä voidaan tuottaa vain numeroita, ja osa alfa-numeerisia, jolloin niillä voidaan tuottaa myös kirjaimia. Koodi valitaan käyttötarkoituksen mukaan. Useimmat koodit ovat itsetarkastavia, minkä ansiosta virheellisten luentojen mahdollisuus on pieni. Koodien luentasuunta on vapaa.

2D viivakoodit

2D-koodien pääsymbologiat ovat olleet esillä jo 10 vuoden ajan, mutta varsinaiseen käyttöön ne ovat yleistyneet vasta viime vuosina. Käyttössä olevia koodeja ovat esimerkiksi Data Matrix, PDF417, Maxicode, QRCode ja RSS. 2D-koodien suurimpia etuja ovat niiden suuri tietokapasiteetti sekä pieni koko, jolloin niitä voidaan käyttää tuotteissa, joissa koodille varattu tila on rajoitettu. Koodit ovat kaksiulotteisia ja näin ollen sisältävät tietoa sekä pysty- että leveyssuunnassa. Koodeissa musta elementti on binäärinen "ykkönen" ja vaalea elementti binäärinen "nolla". Pinottujen 2D-koodien rakenne koostuu kahdesta tai useammasta päällekkäin pinotusta lineaarisesta koodista.

Pinotut koodit ovat suorakulmion muotoisia ja sen tietokapasiteetin lisääminen tapahtuu lisäämällä kerroksia. Tietokapasiteetti voi olla kymmenistä merkeistä kahteen jopa tuhanteen merkkiin. Useimmat pinotut koodit ovat rakenteeltaan itsekorjaavia. Matriisikoodi voi olla pyöreä, neli- tai monikulmainen. Myös matriisikoodit ovat rakenteeltaan itsekorjaavia. Matriisikoodien lukusuunta on vapaa ja niiden tietokapasiteetti vaihtelee kymmenistä merkeistä useisiin tuhansiin merkkeihin.

Marginaalit

Jotta koodit voidaan lukea onnistuneesti, on marginaalin oltava riittävän suuri sekä koodin alussa että lopussa. Marginaalien tulee olla aivan tyhjät kaikelta tekstiltä tai muilta merkinnöiltä. Marginaalien leveys on määrätty ja sen tulee olla kymmenen kertaa X-dimension eli kapeimman elementin levyinen. Jos koodi on suurikokoinen tai lukuetäisyys pitkä, täytyy marginaalien olla vähintään 15 kertaa x-dimension levyiset.

Värien käyttö viivakoodeissa

Viivakoodeja painettaessa on otettava huomioon painotaustan sekä koodin viivojen värien yhteensopivuus, sillä vain tietyt väriyhdistelmät ovat sallittuja. Koodien painatukseen voidaan käyttää monia eri vaaleiden ja tummien elementtien yhdistelmiä. Periaate on, että värikartan kylmiä eli tummia värejä kuten musta, sininen ja vihreä, käytetään koodin tummina elementteinä ja vastaavasti värikartan lämpöisiä eli vaaleita värejä kuten valkoinen ja keltainen, punainen ja oranssi mukaan lukien, vaaleina elementteinä.

Tunnistustekniikat

Laserlukijat

Laserlukijan toiminta perustuu sisäänrakennettuun peilijärjestelmään. Kun valo osuu koodin, siitä heijastuu valoa takaisin sen mukaisesti, osuuko lasersäde viivaan vai viivojen väliin. Viivoista valoa heijastuu vähemmän ja väleistä enemmän. Takaisin heijastunut valo muutetaan valoherkässä vastaanottimessa sähköiseksi signaaliksi. Analoginen signaali muutetaan edelleen digitaaliseksi, vastaamaan viivakoodia, jolloin dekooderi tulkitsee koodin.

CCD-lukijat

CCD-lukijoilla (eli tassulukijoilla) ei ole varsinaista sisäistä valonlähdettä, kuten laserlukijoilla, vaan tekniikka perustuu enemmänkin kameralukijan tekniikkaan. Valonlähteenä toimii ulkoinen valo eli lukupäähän sijoitetut ledit, jotka valaisevat koodin. Kun koodista takaisin heijastunut valo osuu lukijan valonherkkiin elementteihin (CCD), viivakoodista saadaan elektroninen kuva, jota käytetään viivakoodin sisältämän tiedon selvittämiseksi.

Kameralukijat

Kameralukijan toimintaperiaate vastaa CCD-lukijan toimintaperiaatetta. Kun viivakoodi tuodaan kameran eteen, se valaistaan ulkoisella valonlähteellä kuten CCD-lukijassakin. Kameran sisällä on valoherkkiä elementtejä, jonne valaistu viivakoodi projisoituu. Elementit aktivoituvat viivakoodin viivoista ja väleistä kohdistuvan valon mukaisesti. Näin saadaan syntymään analoginen signaali. Analoginen signaali lähetetään dekooderille, missä se muutetaan digitaaliseksi tulkittavaan muotoon.


RFID (Radio Frequency indentification)

Yleistä

RFID-tekniikka on eräs nopeimmin kasvavista automaattisen tunnistuksen osa-alueista. Tekniikka perustuu esineeseen kiinnitettävään saattomuistiin (engl. transponder tai tag) joka voidaan havaita ja lukea lukulaitteella. RFID nähdään monilta osin viivakooditekniikan täydentäjänä. Radiotekniikan ansiosta tunnistaminen voidaan tehdä ilman lukijan ja tunnisteen näköyhteyttä. Tieto siirtyy langattomasti ja read-write ominaisuuden ansiosta saattomuistin tietoja voidaan päivittää ja lisätä läpi tuotanto- tai toimitusketjun.

RFID -tekniikkaa käytetään laajasti eri sovelluksissa. Tekniikkaa hyödynnetään esimerkiksi maksujen keräämisessä liikenneväylillä (esim. maksulliset moottoritiet, sillat) sekä julkisissa kulkuneuvoissa (esim. linja-autot ja raitiovaunut). Saattomuisteja on käytetty pitkään myös erilaisissa kulunvalvontasovelluksissa sekä varkauksien estämiseen muun muassa autojen käynnistyksenestolaitteissa.

RFID-tagien rakenne ja toiminta

Saattomuisteja on monen kokoisia ja mallisia, mutta ulkomuodosta riippumatta ne koostuvat aina muistisirusta sekä kommunikointiin tarvittavasta antennista.

Saattomuistit luokitellaan ns. aktiivisiin ja passiivisiin sen mukaan sisältävätkö ne oman virtalähteen vai eivät. Aktiivisessa tagissa on oma sisäinen virtalähde kun taas passiiviset tagit saavat energiansa lukijan magneettikentästä. Koska aktiivinen muisti sisältää oman virtalähteen, saa se aikaan suuremman lähetystehon ja näin myös kantomatka on pidempi. Virtalähde, tyypillisesti akku tai paristo, täytyy kuitenkin vaihtaa tai ladata säännöllisin väliajoin. Monimutkaisemman tekniikkansa vuoksi aktiiviset saattomuistit ovat myös kalliimpia kuin passiiviset. Tiedonsiirron nopeuteen ja kantomatkaan vaikuttavat myös käytettävä taajuus, antennin koko sekä tagin ja lukulaitteen välillä olevat esteet. Tagi voi olla joko read-only, readwrite tai näiden yhdistelmä, jolloin osa tiedoista on pysyviä ja osa muistista jää vapaaseen käyttöön.


Viivakooditulostus

Lämpösiirtotulostus

Tulostuspää

Lämpösiirtotulostin on yleisin viivakoodien tulostukseen käytettävä tulostin. Lämpösiirtokirjoittimien tulostustarkkuus on nykyisin 200 – 600 DPI, eli 8 – 24 pistettä/mm, jolla saavutetaan painojälkeä vastaava merkinnän laatu. Lämpösiirtotulostuksessa tulostusjälki syntyy erillistä kertakäyttöistä värinauhaa käyttämällä. Tulostusleveydet ovat välillä 50 mm – 216 mm. Myös laitteiden tulostusnopeudessa voi olla suuria eroja. Lämpösiirtokirjoittimella voidaan tulostaa monille eri materiaaleille, kuten esimerkiksi paperille, kartongille, vinyyleille tai polyestereille. Nämä voivat olla tarroja tai lipukkeita. Oikeilla materiaaliratkaisuilla merkinnät kestävät kovaakin käsittelyä ja esim. hankausta.

Suoralämpötulostus

Tulostuspää

Suoralämpötulostinta käytetään lyhytikäisten merkintöjen tuottamiseen. Merkintämateriaalina on tyypillisesti paperitarra tai -lipuke, joka reagoi sitä lämmitettäessä. Samasta syystä tarra / lipuke tummuu auringonvalossa tai muuten lämpimissä olosuhteissa. Suoralämpötulostuksessa ei käytetä värinauhaa.

Matriisitulostus

Myös matriisitulostimella voidaan tulostaa useille erilaisille materiaalityypeille. Matriisikirjoittimissa tulostusjälki syntyy erillistä värinauhaa käyttämällä. Matriisikirjoittimia käytetään tyypillisesti suurempien, jopa A3-kokoisten, etikettien tuottamiseen. Matriisikirjoittimen haittapuolena on alhainen tulostustarkkuus (alle 200 DPI), värinauhan kulumisesta aiheutuvat kontrastiongelmat ja äänekkyys.

Lasertulostus

Tulostustarkkuutensa ansiosta lasertulostimet soveltuvat hyvin viivakoodien tulostamiseen. Tulostimien edellyttämä A4-materiaalikoko aiheuttaa kuitenkin vaikeuksia kun halutaan tulostaa yksittäisiä pienempiä etikettejä. Materiaalivalikoima lasertulostimella on yleensä hyvin suppea, eikä kaikkien viivakoodityyppien tulostaminen onnistu kaikilla laitteilla. Tulostusnopeudeltaan lasertulostin on selkeästi lämpösiirtotulostinta hitaampi, eikä tyypillisesti toimistotulostimena suunniteltuna laitteena kestä vaikeammissa olosuhteissa.

Tulostusjälki suurennettuna eri tulostintyypeillä


1. Lämpösiirtotulostin
2. Lasertulostin
3. Matriisitulostin

Tulostusmateriaalit

Korkealaatuiset tarrat, lipukkeet ja värinauhat ovat oleellinen osa merkintäratkaisua. Komponentti-, tuote-, pakkaus- ja kuljetusyksikkö -merkinnät edellyttävät kukin käyttötarkoituksen mukaan räätälöidyn materiaaliratkaisunsa. Merkinnän koko, käyttöikä, ympäristövaatimukset ja esipainatukset vaikuttavat oleellisesti valintaan. Oikean materiaalin valinnalla pidät kurissa myös tulostimen ylläpitokustannukset.

Paperitarrat ja -lipukkeet ovat yleisesti käytössä tuotemerkinnöissä, varastopaikoissa sekä tavaranlähetys ja -vastaanotossa. Paperimateriaalina löytyy pinnoittamattomia paperitarroja ja lipukkeita ja pinnoitettuja paperitarroja ja lipukkeita. Pinnoitettu paperimateriaali kestää paremmin kulutusta. Verkkokaupastamme löydät sekä lämpösiirto, että lämpötulostus materiaalit.

Synteettiset tarrat ja lipukkeet ovat yleisesti käytössä komponenttimerkinnöissä ja tuotemerkinnöissä. Synteettisiä materiaaleja ovat esimerkiksi: polyesteri ja polypropyleeni. Synteettinen materiaali kestää kovaa kulusta ja erilaisia kemikaaleja.

Tulostusmateriaalin liima

Tulostettavan materiaalin liimalla on myös vaikutusta, mihin olet liimaamassa materiaalin, onko pinta tasainen, röpelöinen tai kaareva tulostusmateriaalivalikoimastamme löydät oikean materiaalin oikealla liimalla.

Värinauhat

Lämpösiirto paperimateriaaleille suosittelemme vahapohjaista värinauhaa, joka mahdollistaa myös suuren tulostus nopeuden. Hartsipohjaisella värinauhalla merkinnästä saadaan korkealaatuisempi. Lämpösiirto synteettisille materiaaleille suosittelemme hartsipohjaista värinauhaa joka takaa merkinnän kestävyyden eri olosuhteissa.

Mikäli et ole varma mikä materiaali sopii yrityksesi tulostustarpeisiin ota yhteyttä asiakaspalveluumme niin autamme sinua löytämään oikean materiaalin ja värinauhan oikeaan sovellukseen.

Käsipäätteet

Kannattevat tiedonkeruupäätteet tukevat laajasti automaattista tiedonkeruuta (viivakoodi, 2D-koodit ja RFID). Päätteisiin saat tarpeesi mukaan WLAN-, bluetooth ja 3G-  / 4 G-yhteydet. Päätteissä käytetään käyttöjärjestelminä Android, Windows 10 IoT ja Windows Mobile. Kannettavilla tiedonkeruupäätteillä voit myös lähettää tekstiviestejä, sähköposteja, käsitellä kuvia ja dokumentteja, ottaa valokuvia sekä osalla laitteista soittaa puheluita. Kosketusnäyttöisen päätellä avulla voit myös esimerkiksi ottaa asiakkaan kuittauksen suoraan sähköiseen lomakkeeseen. Kannettavaan tiedonkeruupäätteeseen liität helposti kannettavan tulostimen. GPS/AGPS-paikannus on tarjolla osaan laitteista. Kameralla voit vaikka dokumentoida palvelutapahtuman lopputuloksen.

Kuinka voimme auttaa?