Почти на каждой вещи можно встретить штриховой код - на упаковках с продуктами, книгах, журналах, письмах, хозяйственных товарах, печатных платах внутри компьютера. Известны разные типы устройств считывания штрих кода: световой карандаш, лазерный сканер, напоминающий пистолет, ПЗС-сканер. Но в любом из них находится устройство, излучающее красный свет длиной волны 645-690 нм (светодиод или лазер), и приёмник (фотодиод или ПЗС-микросхема - полупроводниковый прибор с зарядовой связью).
Когда такое устройство перемещают поперек рисунку штрихов, в приемник поступает отраженный световой сигнал, который изменяется по интенсивности в соответствии с шириной и последовательностью штрихов. Приемник преобразует световой сигнал в электрический, амплитуда которого пропорциональна интенсивности света. В результате гна выходе получается электрический сигнал в виде меандра. Этот сигнал преобразуется далее в цифровой сигнал - последовательность логических "0" и "1" - и поступает на компьютер или кассовый аппарат. Световые карандаши относительно дешевы и обычно используются в библиотеках или больницах. Однако воспользоваться ими без навыка не получится: при считывании необходимо выдерживать определённый угол наклона и определённую скорость перемещения. Более надежны лазерные сканеры, их используют в магазинах, но они и более дорогие. Сканер можно держать на расстоянии от 10 до 40 см от товара, а специальные модели могут считывать штрих-код на расстоянии до 10 м. ПЗС-сканеры - со светодиодами, - ои дешевле, чем лазерные, но считывают на расстоянии не более 20 см. Их обычно используют при дневном освещении или при слабоконтрастном рисунке штрих кода.
В лазерном сканере (в центре) колеблющееся зеркало или вращающаяся призма посылают луч видимого красного цвета на штрих-код. Фотодиод считывает отраженный луч и выдает выходной электрический сигнал, соответствующий рисунку штрихов. Внутри светодиодного карандаша (внизу) находятся свето- и фотодиоды: чтобы считать штрих код, надо провести кончиком карандаша над ним. В ПЗС-сканерах (вверху) не один светодиод, а целая линейка, а считывает не один фотодиод, а тоже целая линейка ПЗС-приемников.
Из двадцати разработанных в разное время штрих кодов наибольшей популярностью в розничной торговле пользуется код UPC(Universal Product Code) из двенадцати цифр. Код 39 позволяет передавать текст в формате ASCII, цифры и буквы. На почтах США пользуются кодом PostNet Code, чтобы быстро считывать адреса на конвертах с помощью сортировочных автоматов. Код MaxiCode позволяет передавать ещё больший объем информации и считывать её правильно даже в случае утраты 25% содержания.
Размер считывающего луча меньше ширины самого узкого штриха и пробела между штрихами, но всё же не такой маленький, чтобы реагировать на случайно прилипшие пылинки или волоски. Типичная толщина штриха 0,3 мм, т.е. как раз занимает четыре соседние точки изображения, отпечатанного с разрешением 300 точек на дюйм. Фотодиод принимает отраженный световой сигнал и преобразует его в аналоговый электрический, а дешифратор в свою очередь считывает его как точки-тире кода Морзе и преобразует в цифровой сигнал.
Штрихкоды для пчёл.
Чтобы отследит, когда и сколько пчёл летает за взятком, фирма Intermec Technologies разработала миниатюрные штрих коды размером всего 3 мм, которые ученый-энтомолог Стефан Бухман приклеивал на спинки насекомым между крылышками (для этого пришлось сильно охладить несколько сотен пчёл!). Лазерный сканер поставили вблизи летка улья и с его помощью фиксировали, когда каждая пчелка улетает и возвращается.
Частота появления ошибок.
Устройства считывания штрих кодов работают в 5-7 раз быстрее квалифицированных наборщиц, а частота появления ошибок составляет одну н 3 млн символов, в то время как у наборщицы в среднем одна на 300 ударов.
Из истории.
История штрих кодов началась с Уоллеса Флинта, сына оптовика-бакалейщика. В 1932 году он защитил магистерскую диссертацию на тему "Автоматизация кассовых аппаратов в супермаркетах". В 1949 и 1959 годах другими исследователями были запатентованы разные типы штрих кодов, в том числе со штрихами в виде поперечных полосок, а в 1960 году разработанный инженерами фирмы IBM штрих код UPC был утвержден как первый официальный стандартный код для торговли.