Bye bye barcode laser?

Mede door de verdere rollout van Industrie 4.0 wordt verwacht dat de markt voor barcode scanners de komende jaren flink zal toenemen. Toch zou de verkoop van barcode laser scanners in de komende vier jaar met 5% dalen. Kaper op de kust zijn imaging scanners die visietechnologie gebruiken om barcodes te detecteren en te interpreteren.

De aangehaalde evoluties komen uit een marktonderzoek dat Technavio eerder dit jaar publiceerde. Dat de implementatie van Industrie 4.0 de behoefte aan technologieën voor goederenidentificatie doet toenemen hoeft niet te verbazen. Het hele opzet van Industrie 4.0 is er immers op gericht om meer geïndividualiseerde producten te kunnen maken zonder de voordelen van massaproductie op te geven. Dat betekent meer productvariatie met nood aan identificatie voor controle en tracering.

In een ideale wereld zouden alle componenten die in een Industrie 4.0 context gebruikt worden, voorzien zijn van een RFID tag. In de praktijk zou dat echter een aanzienlijke meerkost betekenen. Bovendien is het gebruik van een tag ook lang niet altijd nodig of wenselijk. Met barcodes en meer geavanceerde 2D codes is het perfect mogelijk om componenten te identificeren en zelfs een uniek serienummer mee te geven.

Meten van lichtintensiteit

Barcodes en laser scanners worden vaak nog in één adem genoemd, maar in de praktijk worden steeds vaker imagers of image scanners gebruikt voor het lezen van barcodes.

Bij een laser scanner wordt een laserstraal via een bewegende spiegel of prisma in een heen en weer gaande beweging geprojecteerd. Dit gaat zo snel dat de gebruiker een rode lijn te zien krijgt. De scanner detecteert de reflectie van de laserstraal en kan op die manier de breedte van de individuele zwarte strepen in een barcode achterhalen. De laser scanner heeft het voordeel eenvoudig te zijn en gebruik, en zeer betrouwbaar. Door de intensiteit van de lichtstraal van de laser te moduleren kan de detector invloeden van andere lichtbronnen in de omgeving negeren en zeer precies de reflecties van de laser isoleren.

Bij imaging scanners wordt eveneens de lichtintensiteit gemeten, maar niet langer de reflectie van een lichtstraal die door de scanner wordt uitgezonden. Het is met andere woorden gewoon een camera. Het achterliggende visiesysteem gaat in het beeld op zoek naar het typische patroon van een barcode. Elke barcode en 2D code heeft daartoe een eigen vinderpatroon. Bij een barcode zijn dat de eerste en laatste strepen. Bij een 2D code zijn dat bijvoorbeeld de kleine vierkantjes in de hoeken.

Een speciale variant van imaging scanners zijn nog de zogenaamde lijn imagers. Dat zijn goedkopere CCD sensoren waarbij alle pixels zich op één lijn bevinden, wat voldoende is om een lineaire barcode te scannen.

Hoge betrouwbaarheid

Bovenstaande uitleg over de verschillende technologieën impliceert meteen al een aantal van hun voor- en nadelen. Bij laser scanners is dat ontegensprekelijk de hoge betrouwbaarheid. Een nadeel van de laser scanner is dat die een barcode uiteraard alleen kan lezen wanneer de rode lijn van de sensor precies over de barcode gaat. Voor producten en verpakkingen die willekeurig op een band liggen en automatisch gescand moet worden, kan dat een probleem zijn.

Camera-gebaseerde systemen hebben hierin het voordeel dat de scanner een veel groter vlak bestrijkt waarin de barcode gevonden kan worden.

Voor de volledigheid dienen in deze context ook wel de omnidirectionele barcode scanners vermeld te worden. Die kunnen beschouwd worden als het samenvoegen van meerdere scanners in één toestel zodat men een patroon van lijnen in verschillende richtingen krijgt en de kans stijgt dat een barcode in een willekeurige oriëntatie gescand kan worden. Dit type scanner wordt typisch gebruikt boven transportbanden en het is ook dit type scanner dat ingebouwd zit in de kassa’s in de supermarkt.

2D codes en stacked barcodes

Waar laserscanners definitief het onderspit moeten delven is in het lezen van 2D codes zoals de Data Matrix, Aztec en de MaxiCode. Dit soort code is alleen te lezen wanneer men ze volledig in beeld krijgt. “Volledig” hoeft daarbij niet per sé letterlijk opgevat te worden. Heel wat scanners zijn in staat om meerdere beelden samen te voegen teneinde een code te reconstrueren. Maar “volledig” betekent wel dat het niet haalbaar is om de codes met een laser scanner regel per regel in te lezen.

Een uitzondering hierop zijn de zogenaamde stacked barcodes. Die zien er enigszins uit als een 2D code maar bestaan eigenlijk uit meerdere lineaire barcodes die onder elkaar geplaatst zijn. De clue bij zowel 2D codes als stacked barcodes is uiteraard dat ze meer informatie kunnen bevatten dan de klassieke barcodes.

Het potentieel om ook 2D codes te scannen is uiteraard interessant maar imaging scanners hebben ook een belangrijk nadeel. Iedereen die ervaring heeft met visiesystemen weet dat een goede belichting een hele uitdaging kan zijn. Dat probleem stelt zich ook bij imaging scanners, al is het minder uitgesproken omdat codes in zwart/wit doorgaans voldoende contrast opleveren.

Wearables

Toch mag de moeilijkheid om een code te scannen met een camerasysteem niet onderschat worden. Op Productivity.be hebben we al verslag gedaan van testen met smart glasses. In die slimme brillen zit een camera wat het voordeel heeft dat die meteen ook als barcode scanner gebruikt kan worden. De ervaring leert echter dat het on-the-fly scannen van barcodes niet altijd lukt en de gebruiker soms met hoofdbewegingen moet zoeken naar de juiste positie om een code te scannen.

Die smart glasses brengen ons bij een specifiek argument dat in de aangehaalde marktstudie naar voor gebracht wordt als verklaring voor de toenemende interesse in imaging scanners, namelijk de opmars van zogenaamde wearables. Dat zijn draagbare toestellen waarmee barcodes gescand kunnen worden zoals smart glasses maar bijvoorbeeld ook ringen.

Een bijkomend argument voor de opmars van imaging scanners is dat camerasensoren, mede door hun succes in mobiele telefoons, steeds goedkoper en performanter worden.

Ook qua betrouwbaarheid is er trouwens nog een argument dat ook in het voordeel van imaging scanners speelt. Heel wat 2D codes bevatten immers een aantal controlemechanismen en een soort redundantie van de data in de code wat maakt dat ook een beschadigde code of een onvolledige scan vaak toch nog een perfecte uitlezing kan opleveren. Voor geautomatiseerde systemen is dat een niet te onderschatten meerwaarde.

© Productivity.be, 02/12/2018


Feel free to share

Productivity.be Update Alerts

Wenst u regelmatig update alerts te ontvangen over nieuwe artikels en productoverzichten?

Agenda

AgriFoodTech, Brabanthallen ‘s-Hertogenbosch, 12-13/12/18
Indumation, Kortrijk Xpo, 6-8/2/19
RapidPro, Koningshof Veldhoven, 13-14/3/19
Meer


Productivity.be

is een publicatie van
Redactiebureau ConScript

Contact

Erwin Vanvuchelen
+32 (0)475 64 99 34
erwin@conscript.be
erwinvanvuchelen