فناوریهای شناسایی و ردیابی

بارکد ، RFID ، شناسایی با امواج رادیویی ، ردیابی ، ردگیری، ردیابی ماهواره ای ، GPS ، بینایی ماشین ، بیومتریک ، کارت هوشمند، سنسور

فناوریهای شناسایی و ردیابی

نماد‌شناسی سیستم کدینگ ملی

یک کد ملی، شماره‌ای منحصر بفرد و ۱۶ رقمی است که اطلاعات پایه و مشخصات یک قلم کالای مربوط به یک عرضه‌کننده را بیان می‌کند. ۷ رقم ابتدایی کد ملی، مطابق با ساختار طبقه‌بندی ملی کالاست که در خصوص کالاهای مشابه صرفنظر از عرضه‌کننده آن و یکسان می‌باشد. ۵ رقم میانی بیانگر کد تخصیص یافته به عرضه‌کننده بوده و ۴ رقم انتهایی، سریال یک قلم کالای منحصر بفرد را مشخص می‌کند. مرکز ملی شماره‌گذاری کالا و خدمات ایران، ابزار مناسب برای تبدیل کدهای ملی تولید شده به خط‌نماد را، بر اساس مورد کاربرد و با استفاده از سیستم کد ۱۲۸ و استانداردهای بین المللی، پیش‌بینی کرده است.

برگرفته از سایت پرتال اطلاع رسانی ملی کالا http://www.irancode.ir

تاریخچه

سیستم بارکد امروزى چگونه شروع به کار کرد؟

سال ۱۹۴۸ بود که رئیس یک فروشگاه مواد غذایى در آمریکا از کار کند و بى دقت کارکنان فروشگاه به ستوه آمد و براى پیدا کردن راه حل به مسؤولان دانشگاه (Drexel) مراجعه کرد تا تقاضاى ساخت سیستم کنترل خودکارى را داشته باشد، اما مسؤولان دانشگاه از این نظریه استقبال نکردند. یکى از دانشجویان فارغ التحصیل این دانشگاه به نام باب سیلور «Bob Silver» این گفت و گو را شنید و آن را با یکى از دوستانش Norman Joseph Woodland در میان گذاشت و تصمیم گرفتند براى ساخت چنین سیستمى شروع به کار کنند. آنها در شروع از رمز و الفباى سیستم مورس الهام گرفتند و سعى کردند با چاپ و طراحى میله هاى پهن و باریک این شیوه را راه اندازى کنند و مدتى بعد هم به فکر سیستم بارکد نقطه اى و دایره اى افتادند. سال ۱۹۴۹ بود که توانستند اختراع خود را ثبت کنند و در سال ۱۹۵۲ نخستین سیستم بارکدخوان را ساختند. «وودلند» که از سال ۱۹۵۱ در شرکت IBM مشغول به کار شده بود، توانست با استفاده از موقعیتهایى که در آنجا برایش ایجاد مى شد، به کمک دوستش در سال ۱۹۵۲ دستگاهى به بزرگى یک میز تحریر بسازد و ۲ جزء اصلى در آن تعبیه کرد:

۱- یک حباب (لامپ) ۵۰۰ واتى به عنوان منبع نور.

۲- با استفاده از آنچه در سیستم ساخت فیلم براى تراک هاى صوتى استفاده مى شد، مجرایى لوله اى ساخت و این لوله را به یک نوسان سنج متصل کرد و سپس یک قسمت کاغذ را به شکل کدهاى خطى در جلوى پرتوى نور خارج شده از منبع نور، علامت گذارى کرد. پرتو منعکس شده به مجرا مى رسید و در طرف دیگر گره اى ناشى از حباب پرقدرت کاغذ را مى سوزاند. او بدون هیچ کم و کاست به آنچه مى خواست، رسیده بود. درحالى که کاغذ حرکت مى کرد، علایم روى دستگاه نوسان سنج تغییراتى مى کرد و در نهایت توانسته بودند دستگاهى داشته باشند که به کمک آن موضوعات چاپ شده، خوانده مى شد. بعداً متوجه شدند لامپ ۵۰۰ واتى میزان الکتریسیته اى زیادتر از آنچه آنها نیاز داشتند، تولید مى کند و میزان اضافى، علاوه بر بالا بردن هزینه‌ها، گرماى اضافى هم تولید مى کرد و از طرفى نگاه کردن به آن باعث آسیب چشم مى‌شد، بنابراین به فکر استفاده از منبعى افتادند که تمام نور مورد نیاز آنها را در فضاى کوچکى متمرکز کند. همان کارى که امروزه «لیزر» انجام مى دهد، اما در سال ۱۹۵۲ لیزر موجود نبود! بعدها با گسترش و تولید لیزر «Laser» توانستند دستگاههاى بارکدخوان ارزان‌ترى تولید کنند. گرچه «باب سیلور» فرصت استفاده درست از دانش خود را در شرایط آسان‌تر نیافت و در ۳۸ سالگى فوت کرد، اما همکارش کار را ادامه داد. در سال ۱۹۷۲ سیستم بارکد نقطه اى نیز در عمل مورد استفاده قرار گرفت، اما این روش چندان موفق نبود (زیرا حین چاپ براحتى مغشوش مى شد.) در سال ۱۹۷۴ وودلند در IMB سیستم بارکد خطى را گسترش داد و نخستین محصول خرده فروشى (محصولاتى چون آب میوه و آدامس) به این طریق فروخته شد. (و جالب اینکه در حال حاضر یک بسته از آن آدامس در موزه اى در آمریکا نگهدارى مى شود). و سرانجام آقاى وود در سال ۱۹۹۲ توانست مدال ملى تکنولوژى را بابت به کارگیرى سیستم بارکد دریافت کند. (تنها به خاطر استراق سمع دوستش آقاى سیلور!) خلاصه آنکه، بارکدها و سایر برچسب هاى خوانا در جایى که نیاز به خوانده شدن اطلاعات با پردازش توسط کامپیوتر وجود دارد، استفاده مى شوند و کاربرها به عوض تایپ کردن رشته اى طویل از داده ها، تنها بارکد مورد نظر را جلوى دستگاه بارکدخوان قرار مى دهند و پردازش بدون نیاز به نیروى انسانى به طور کاملاً خودکار انجام مى شود. بنابراین بارکد شیوه شناسایى و تعیین هویت خودکار داده ها است. رقمى که توسط بارکد تولید مى شود، عموماً محصول خاصى را نشان مى دهد. سیستم بارکدینگ به طور معکوس هم کار مى کند، یعنى قادر است با دریافت رقم مربوط به یک محصول، بارکد مورد نظر را ایجاد بکند و در واقع نوعى خود شناسایى انجام مى شود.

خط نماد (بار کد)

حتما تا به حال در هنگام خرید یا پس از خریدکالا به علامت بارکد چاپ شده در روی بسته بندی آن توجه کرده اید و این سئوال برایتان پیش آمده که این خطوط چه هستند و چه کارآیی دارند .با توجه به این که تشخیص مستقیم نمادهای حرفی-عددی برای دستگاه‌های کدخوان، امکان‌پذیر نیست، باید این کدها با استفاده از یک استاندارد بین‌المللی به خط نماد تبدیل شوند. خط نماد یک تکنیک براى انتقال داده ها از طریق امواج نورى است. خط نماد مجموعه اى از خطوط موازى یا میله اى با عرض متفاوت هستند که تحت الگوریتمى خاص معنا دارند. خطوط معمولاً به رنگ سیاه و بر روى زمینه سفیدرنگ هستند - هر چند رنگ هاى دیگر هم مى توانند به کار گرفته شوند _ که پهنا و شماره هر خط حاوى پیامى خاص براى دستگاه پویشگر ( مفسر خط نماد) است. بیشتر سیستم هاى خط نماد از دو پهناى متفاوت _ نازک و ضخیم _ استفاده مى کنند، هر چند که سیستم هایى موجودند که از چند پهنا استفاده مى کنند. رقمى که توسط خط نماد تولید مى شود یک محصول خاص را مشخص مى کند. سیستم هاى مبتنى بر خط نماد همچنین به صورت معکوس نیز کار مى کنند، بدین صورت که با دریافت رقم یک محصول، بارکد مربوط به آن را تولید مى کنند. مرکز ملی شماره‌گذاری کالا و خدمات ایران، ابزار مناسب برای تبدیل کدهای ملی تولید شده به خط‌نماد را، بر اساس مورد کاربرد و با استفاده از سیستم کد 128 و استانداردهای بین المللی، پیش‌بینی کرده است.

انواع خط نماد

انواع روش‌های تبدیل کد به خط‌نماد با توجه به موارد متعدد کاربرد آن طراحی شده‌است که در این میان می‌توان به روش‌های میله‌ای و ماتریسی و ترکیبی از این دو روش اشاره کرد. آنچه که شایان ذکر می‌باشد این است که انتخاب روش مناسب تولید خط‌نماد، باید با توجه به عوامل متعددی نظیر نحوه بسته‌بندی، جنس و ابعاد کالاهاو همینطور تجهیزات بارکد‌خوان مورد استفاده، صورت گیرد.

نماد میله‌ای

نماد ماتریسی

نماد ترکیبی

نکته مهم و قابل توجه این است که علاوه بر درج کد ملی و خط نماد مربوطه بر روی برچسب کالا، امکان ذخیره آن در تگ‌های فرکانس رادیویی (RFID) که تکنولوژی نوین شناسایی و ردیابی کالاها هستند وجود دارد. مطالبی در باره این موضوع، در صفحه در باره مرکز قرار گرفته است.

فواید استفاده از خط‌ نماد

خط‌نمادها متداولترین روش جمع‌آوری و ورود خودکار اطلاعات به رایانه می‌باشند، زیرا پویش خودکار آن‌ها به مراتب دقیق‌تر، سریعتر و آسانتر از خواندن و ورود دستی اطلاعات توسط انسان می‌باشد. به طور کلی می‌توان فواید زیر را برای استفاده از خط‌نماد برشمرد:

۱- سرعت بخشیدن به عملیات

۲- افزایش دقت در ورود و پردازش اطلاعات

۳- تسهیل در پردازش همزمان دسته‌های اطلاعات

۴- کاهش نیاز به نیروی انسانی و کاهش هزینه‌ها

مزایای استفاده از خط نماد در ردیابی محصول

با استفاده از خط نماد امکان ردیابی محصول فراهم آمده و کنترل کیفیت محصول و امکان پیگیری نقصان کیفی تسهیل می کند. شماری از مزایای استفاده از خط نماد برای ردیابی محصول عبارتند از:

ـ امکان ردیابی محصول از لحاظ مواد و قطعات تشکیل دهنده آن (مانند بچ‌های تولیدی)

ـ امکان ردیابی محصول از لحاظ عملیات انجام شده بر روی آن (مانند عملیات کنترل کیفی)

ـ امکان ردیابی محصول از لحاظ مواد و قطعات تشکیل دهنده آن (مانند بچ‌های تولیدی)

ـ امکان ردیابی محصول از لحاظ افراد مؤثر در تولید یا جابجایی آنها (مانند پرسنل تولید)

ـ امکان ردیابی محصول از لحاظ زمان‌های انجام کار بر روی آن (مانند تاریخ مونتاژ قطعات)

ـ امکان ردیابی خواص مشترک بین محصولات مختلف (مانند تشخیص خرابی یک دسته تولیدی از طریق شکایت یک مشتری)

ـ امکان کنترل سیستم‌های حمل و نقل (مانند کامیون‌ها و رانندگانی که کالا را تحویل گرفته‌اند)

پیشگیری از ارسال اشتباه کالاها (به لحاظ کنترل‌های بیشتر در زمان بارگیری)

مزایای استفاده از خط نماد در خطوط تولید

استفاده از خط نماد در خطوط تولید، باعث به وجود آمدن سیستم اطلاعاتی لحظه‌ای و اطلاعات آماری مفیدی می‌شود که از آنها در بهبود و کنترل عملیات خط تولید استفاده می‌شود. به‌طور مختصر می‌توان مزایای ذیل را در این ارتباط نام برد:

ـ تعیین آمار تولید هر قسمت

ـ اطلاع از موجودی در حین تولید

ـ ثبت دقیق زمان و افراد مؤثر در انجام کارها

ـ زمانسنجی اتوماتیک کارها

ـ براورد دقیقتر میزان بهره‌وری به منظور کمک به نظام بهره‌وری و پاداش

ـ کاهش میزان خطاها و به دنبال آن کاهش ضایعات

ـ تعیین مقدار تولید لحظه‌ای و براورد استفاده از منابع

ـ آگاهی از زمان‌های دقیق و عملیات انجام شده در هر نوبت کاری

ـ آگاهی از زیر عملیات انجام شده

ـ انتقال سریع و لحظه‌ای اطلاعات بین قسمت‌های مختلف تولید

ـ شناسایی قطعات و عملیات انجام شده بر روی آنها، در طول فرایند تولید

ـ کمک به بالانس خط تولید

ـ ردیابی محصول

ـ اطلاع از میزان پیشرفت کارها بر روی محصول نهایی

مزایای استفاده از خط نماد در انبارها

استفاده از خط نماد جهت مدیریت و کنترل گردش کالا در انبارها میتواند مزایای زیر را در بر داشته باشد:

ـ ثبت ورودها و خروج ها (اسناد رسید و حواله انبار) به صورت غیر دستی

ـ سرعت و دقت بالا در جمع آوری و ورود اطلاعات مربوط به گردش کالا در انبار

ـ امکان اختصاص یک کدسریالی برای هر واحد از کالا

ـ کنترل گردش و موجودی انبار براساس کد - لات و سریال

ـ ایجاد امکان ردیابی هر کالا بر اساس شماره سریال

ـ به حداقل رساندن خطاهای عملیاتی و اطلاعاتی

ـ امکان دسترسی به کلیه اطلاعات کالا به صورت On-Line، بدون خطا و با سرعت بالا

ـ امکان تهیه برگه های خروجی کالا به صورت اتوماتیک و سریع

ـ امکان بهره گیری دقیق از روشهای FIFO و LIFO در نحوه ترخیص محصولات از انبار

ـ انبار گردانی بسیار سریع و آسان با استفاده از دستگاه پرتابل

ـ امکان تعریف شرایط جایگذاری کالاهای خاص در موقعیت های خاص انبار

تجهیزات تخصصی

سخت افزارهای تخصصی جهت بهره برداری از فناوری خط نماد در جمع آوری و انتقال داده ها عبارتند از:

چاپگرهای خط نماد و برچسب (Barcode/Label Printers)

چاپگرهایی هستند که با استفاده از مکانیزم چاپ حرارتی در دو روش حرارت مستقیم و حرارت انتقالی عملیات ایجاد یا چاپ خط نماد مورد نیاز بر روی انواع مختلف برچسب را با سرعت و وضوح مناسب برای قرائت آسان خط نماد توسط اسکنرهای متداول در جهان انجام می دهند. این چاپگرها عموما براساس تنوع کاربری در مدلهای رومیزی، تجاری، صنعتی، قابل حمل، RFID و کاربردهای خاص، ارائه می گردد که هریک از این مدلها مشخصات و نوانائی های متفاوتی را در اختیار کاربران قرار می دهد. از مزایای عمده استفاده از این چاپگرها می‌توان به سرعت چاپ بالا، توانایی چاپ بر روی جنس‌های مختلف، استفاده از متغیرها در لیبل، طراحی دلخواه برچسب، نحوه ارتباط به کامپیوتر و شبکه‌های سیمی یا بی‌سیم، کاربری آسان، عمر مفید مناسب نسبت به هر کارایی و ... اشاره نمود.

پویشگرها (Barcode Scanners)

پویشگر‌ها با متمرکز کردن شعاع نور بر روی خط‌نماد، قادر به خواندن آن می‌باشند. نور به وسیله فواصل، منعکس و یا توسط خطوط جذب می‌شود. به این طریق، پویشگر طرح خطوط و فواصل را بررسی می‌کند. اگر در هنگام تجزیه طرح، رمزینه مجاز باشد، اطلاعات مندرج در آن را می‌خواند (یعنی رمزگشایی می‌کند) . پویشگرها را می‌توان طوری برنامه‌ریزی کرد که بتوانند یک یا چند خط‌نماد را بخوانند. انواع مختلف پویشگرها با توجه به موارد کاربرد متفاوت طراحی شده است، و مرکز ملی شماره¬گذاری کالا و خدمات ایران با توجه به دانش و توانایی فنی موجود، امکان ارایه مشاوره¬های فنی در زمینه انتخاب پویشگر مناسب در موارد مختلف را به متقاضیان دارا می‌باشد. در ذیل به اختصار چند نمونه از پویشگرها و موارد استفاده آنها آورده شده است

پویشگر‌های قلمی

عموما در آزمایشگاه‌ها، کتابخانه‌ها و ویدیو کلوپ‌ها دیده می‌شوند. چون دارای عمق میدان خیلی کمی هستند و برای نورخوانی موفقیت‌آمیز، باید با رمزینه مماس شوند، برای سطوح صاف مانند کتاب، نوار و ویدیو مناسب می‌باشند.

پویشگر‌های تفنگی

یکی دیگر از پویشگر‌های دستی است که در خرده‌فروشی‌ها و همچنین انبارها کاربرد وسیعی دارد، زیرا خط‌نماد‌ها را به سرعت از روی بسته‌بندی‌ها با فاصله بیشتر از قلم‌های نوری می‌خوانند.

پویشگر‌های مسطح

اکثرا در فروشگاه‌های بزرگ دیده می‌شوند که در ابتدا مناسب پیشخوان فروش، طراحی شده‌بودند. پرتو‌های نور لیزری از زیر سطح شیشه‌ به بسته‌بندی‌هایی که از روی آن عبور می‌کند تابانیده می‌شوند.

پویشگر قایم

پویشگری با حجم کمتر می‌باشد که اغلب در کنار صندوق پول قرار می‌گیرد و موازی پیشخوان، به جای رو به بالا از سطح پیشخوان پرتو افکنی می‌کند.

پویشگر قابل نصب بر روی خط تولید

این پویشگرها به طور گسترده در مکانهای صنعتی نصب گردیده‌اند (نظیر تسمه نقاله‌های انبار و خطوط تولید). این پویشگرها دارای عمق میدان وسیعتری هستند و سبب می‌شوند خط‌نمادها را از فاصله دورتر نسبت به قلم نوری یا تفنگی بخوانند. همچنین این پویشگرها دارای قابلیت بالای تا 1000 بار نورخوانی در هر ثانیه می‌باشند.

رایانه‌های قابل حمل (Mobile Computers)

دیتا کالکتورها در واقع کامپیوترهای قابل حمل با مشخصات فیزیکی بسیار مناسبی هستند که ضمن برخورداری از امکانات یک کامپیوتر کامل، از یک اسکنر خط نماد نیز سود می جویند. این دستگاه ها به لحاظ امکانات سخت افزاری و نرم افزاری بسیار مناسب، برای جمع آوری پرتابل داده ها و انتقال آنها به سیستم های اطلاعاتی کاملا ایده آل بوده، کارایی چشمگیری در پروژه‌های مربوطه در اختیار کاربران قرار می‌دهند. این رایانه‌های قابل حمل با داشتن امکانات شبکه Wireless و حافظه جانبی قابل توسعه، قابلیت استفاده در روش On-Line ویا Off-Line را بصورت کاربری و عملی برای سازمان‌ها فراهم نموده‌اند. درضمن به لحاظ برخورداری از سیستم عامل Windows نسخه CE امکانات طراحی و توسعه نرم‌افزارهای خاص مورد نیاز مشتریان نیز برای کاربردهای مختلف جهت جمع‌آوری و انتقال داده‌ها فراهم آمده‌است.

با توجه به فواید مطرح شده برای تبدیل شناسه‌های ملی به خط‌نماد، تمامی تولید کنندگان داخلی موظف به استفاده از خط نماد بر روی محصولات خود هستند. محصولاتی که امکان نسب خط نماد بر روی آنها وجود ندارد ، تنها ملزم به درج شناسه ملی در اسناد می‌باشند. (لطفا جهت آگاهی بیشتر در این زمینه با شماره تلفن ... تماس حاصل نمایید)