Lecteur de codes-barres

Un lecteur de codes-barres ou scanner de codes-barres est un scanner optique qui peut lire des codes-barres imprimés et envoyer les données qu'ils contiennent à un ordinateur . Comme un scanner à plat , il se compose d'une source lumineuse, d'une lentille et d'un capteur de lumière pour traduire les impulsions optiques en signaux électriques. De plus, presque tous les lecteurs de codes-barres contiennent des circuits de décodage qui peuvent analyser les données d'image du code-barres fournies par le capteur et envoyer le contenu du code-barres au port de sortie du scanner.

Les lecteurs de codes-barres peuvent être différenciés par technologies comme suit :

Les lecteurs de type stylo sont constitués d'une source lumineuse et d'une photodiode placées côte à côte à la pointe d'un stylo. Pour lire un code-barres, la personne qui tient le stylo doit déplacer la pointe de celui-ci sur les barres à une vitesse relativement uniforme. La photodiode mesure l'intensité de la lumière réfléchie par la source lumineuse lorsque la pointe traverse chaque barre et chaque espace du code imprimé. La photodiode génère une forme d'onde qui est utilisée pour mesurer la largeur des barres et des espaces du code-barres. Les barres sombres du code-barres absorbent la lumière et les espaces blancs la reflètent de sorte que la forme d'onde de tension générée par la photodiode est une représentation du motif de barres et d'espaces du code-barres. Cette forme d'onde est décodée par le scanner d'une manière similaire à la façon dont les points et les tirets du code Morse sont décodés.

Les scanners de codes-barres laser utilisent une diode laser à semi-conducteur pour produire un faisceau laser. Ce faisceau est dirigé par un miroir de déviation sur une roue à miroir polygonale. La conception peut inclure un dispositif de focalisation, permettant au scanner d'ajuster le faisceau pour scanner à différentes distances.

Le scanner dévie le faisceau laser à l'aide d'une roue à miroir rotative. Cette roue dévie le faisceau ligne par ligne sur le code-barres à des fréquences comprises entre 200 Hz et 1200 Hz dans la plupart des scanners. Le faisceau dévié sort du scanner à un angle d'ouverture qui dépend de la conception du scanner. La déviation lui permet de traverser le code-barres dans un plan de lecture, le transformant ainsi en un « faisceau de lecture ». Pour s'adapter aux éléments stationnaires, les scanners laser intègrent des miroirs oscillants qui fournissent une déviation supplémentaire perpendiculaire à la ligne de balayage principale. Ces miroirs fonctionnent à des fréquences qui peuvent varier de 0,1 Hz à environ 5 Hz, ce qui garantit que les codes-barres peuvent être lus dans différentes orientations.

Le photodétecteur reçoit la lumière à travers le système optique composé de la roue à miroir et d'un filtre optique. La lumière réfléchie, dont la luminosité varie rapidement selon un modèle de données, est ensuite convertie en un signal électrique et est ensuite amplifiée à un niveau utilisable pour le traitement numérique.

Les lecteurs à dispositif à couplage de charge (CCD) utilisent un ensemble de centaines de minuscules capteurs de lumière alignés en rangée dans la tête du lecteur. Chaque capteur mesure l'intensité de la lumière immédiatement devant lui. Chaque capteur de lumière individuel dans le lecteur CCD est extrêmement petit, et comme il y a des centaines de capteurs alignés en rangée, un modèle de tension identique à celui d'un code-barres est généré dans le lecteur en mesurant séquentiellement les tensions aux bornes de chaque capteur de la rangée. La différence importante entre un lecteur CCD et un stylo ou un scanner laser est que le lecteur CCD mesure la lumière ambiante émise par le code-barres, tandis que les stylos ou les scanners laser mesurent la lumière réfléchie d'une fréquence spécifique provenant du scanner lui-même. Les scanners LED peuvent également être fabriqués à l'aide de capteurs CMOS et remplacent les anciens lecteurs laser.

Les scanners d'imagerie bidimensionnelle sont un nouveau type de lecteur de codes-barres. Ils utilisent une caméra et des techniques de traitement d'image pour décoder le code-barres.

Les lecteurs de caméras vidéo utilisent de petites caméras vidéo avec la même technologie CCD que dans un lecteur de codes-barres CCD, sauf qu'au lieu d'avoir une seule rangée de capteurs, une caméra vidéo possède des centaines de rangées de capteurs disposés dans un réseau bidimensionnel afin qu'ils puissent générer une image.

Les lecteurs à grand champ de vision utilisent des caméras industrielles à haute résolution pour capturer simultanément plusieurs codes-barres. Tous les codes-barres apparaissant sur la photo sont décodés instantanément (brevets ImageID et outils de création de codes) ou, à l'aide de plugins (par exemple, Barcodepedia utilise une application flash et une webcam pour interroger une base de données), des options ont été réalisées pour résoudre les tâches données.

La numérisation omnidirectionnelle utilise « une série de lignes de numérisation droites ou courbes de directions variables sous la forme d'une étoile, d'une courbe de Lissajous ou d'un autre arrangement multi-angle qui sont projetées sur le symbole et une ou plusieurs d'entre elles pourront traverser toutes les barres et espaces du symbole, quelle que soit l'orientation. Presque tous utilisent un laser. Contrairement aux scanners laser monolignes plus simples , ils produisent un motif de faisceaux dans des orientations variables leur permettant de lire les codes-barres qui leur sont présentés sous différents angles. La plupart d'entre eux utilisent un seul miroir polygonal rotatif et un agencement de plusieurs miroirs fixes pour générer leurs modèles de numérisation complexes.

Les scanners omnidirectionnels sont plus connus sous le nom de scanners horizontaux utilisés dans les supermarchés, où les paquets sont glissés sur une vitre en verre ou en saphir . Il existe toute une gamme d'unités omnidirectionnelles différentes qui peuvent être utilisées pour différentes applications de lecture, allant des applications de type vente au détail où les codes-barres sont lus à seulement quelques centimètres du scanner, jusqu'à la lecture sur convoyeur industriel où l'unité peut être à quelques mètres ou plus du code. Les scanners omnidirectionnels sont également plus efficaces pour lire les codes-barres mal imprimés, froissés ou même déchirés.

Bien que les appareils photo des téléphones portables sans mise au point automatique ne soient pas idéaux pour lire certains formats de codes-barres courants, il existe des codes-barres 2D optimisés pour les téléphones portables, ainsi que des codes QR (Quick Response) et des codes Data Matrix qui peuvent être lus rapidement et avec précision avec ou sans mise au point automatique.

Les appareils photo des téléphones portables ouvrent de nombreuses possibilités aux consommateurs. Par exemple :

• Films : Catalogues de films DVD / VHS .
• Musique : Catalogues de CD – lecture d'un MP3 lors de la numérisation.
• Catalogues de livres et appareil.
• Épicerie, informations nutritionnelles, création de listes de courses lorsque le dernier exemplaire d'un article est utilisé, etc.
• Le code d'inventaire des biens personnels (à des fins d'assurance et autres) est scanné dans le logiciel de finances personnelles lors de la saisie. Plus tard, les images numérisées des reçus peuvent ensuite être automatiquement associées aux entrées appropriées. Plus tard, les codes à barres peuvent être utilisés pour éliminer rapidement les copies papier qui ne doivent pas être conservées à des fins fiscales ou d'inventaire des actifs.
• Si les détaillants apposaient des codes-barres sur les reçus permettant de télécharger une copie électronique ou codaient l'intégralité du reçu dans un code-barres 2D, les consommateurs pourraient facilement importer des données dans des logiciels de gestion de finances personnelles, d'inventaire immobilier et de gestion d'épicerie. Les reçus scannés sur un scanner pourraient être automatiquement identifiés et associés aux entrées appropriées dans les logiciels de gestion financière et d'inventaire immobilier.
• Suivi des consommateurs du point de vue du détaillant (par exemple, les programmes de cartes de fidélité qui suivent les achats des consommateurs au point de vente en leur faisant scanner un code QR).

De nombreuses applications d’entreprise utilisant des téléphones portables apparaissent :

• Contrôle d'accès (par exemple, validation des billets sur les lieux), rapports d'inventaire (par exemple, suivi des livraisons), suivi des actifs (par exemple, lutte contre la contrefaçon).
• Les versions récentes des systèmes d'exploitation de téléphones mobiles Android , iOS et Windows Phone intègrent des scanners QR ou codes-barres, généralement accessibles depuis leur application appareil photo respective.

Les lecteurs de codes-barres peuvent être distingués en fonction de la conception du boîtier comme suit :

Scanner portatif

avec une poignée et généralement un bouton de déclenchement pour allumer la lumière comme celui-ci sont utilisés dans l'automatisation des usines et des fermes pour la gestion de la qualité et l'expédition .

Scanner PDA (ou PDA à identification automatique)

un PDA avec un lecteur de codes-barres intégré ou un scanner de codes-barres connecté.

Lecteur automatique

un équipement back office permettant de lire des documents à code-barres à grande vitesse (50 000/heure).

Scanner sans fil (ou scanner sans fil)

Un lecteur de codes-barres sans fil fonctionne grâce à une batterie intégrée et n'est pas connecté au secteur électrique et transfère les données vers l'appareil connecté comme un PC.

Actuellement, tout appareil équipé d'une caméra ou d' un scanner de documents peut être utilisé comme lecteur de codes-barres avec des bibliothèques de logiciels spéciales, des bibliothèques de codes-barres. Cela leur permet d'ajouter des fonctionnalités de codes-barres aux applications de bureau, Web, mobiles ou intégrées. De cette façon, la combinaison de la technologie des codes-barres et de la bibliothèque de codes-barres permet de mettre en œuvre à faible coût tout traitement automatique de documents OMR , application de suivi de colis ou même application de réalité augmentée.

Les premiers scanners de codes-barres, de tous formats, utilisaient presque universellement l'interface série RS-232, alors courante . Il s'agissait d'un moyen de connexion électrique simple et le logiciel pour y accéder était également relativement simple, bien qu'il ait besoin d'être écrit pour des ordinateurs spécifiques et leurs ports série.

Au fur et à mesure que le PC et ses diverses interfaces standard ont évolué, les lecteurs de codes-barres ont commencé à utiliser des interfaces série à clavier. Le premier matériel « à clavier » se connectait entre le port PS/2 et le clavier, les caractères du lecteur de codes-barres apparaissant exactement comme s'ils avaient été tapés au clavier. Aujourd'hui, le terme est utilisé plus largement pour tout périphérique qui peut être branché et contribuer au flux de données provenant « du clavier ». Les claviers se connectant via l' interface USB sont facilement disponibles. Dans de nombreux cas, un choix de types d'interfaces USB ( HID , CDC ) est proposé.

Il existe quelques autres interfaces moins courantes. Celles-ci étaient utilisées dans les grands systèmes EPOS avec du matériel dédié, plutôt que d'être connectées à des ordinateurs de base existants. Dans certaines de ces interfaces, le dispositif de lecture renvoyait un signal analogique proportionnel aux intensités observées lors de la lecture du code-barres. Ce signal était ensuite décodé par le dispositif hôte. Dans certains cas, le dispositif de lecture convertissait la symbologie du code-barres en une symbologie pouvant être reconnue par le dispositif hôte, comme le Code 39 .

Certains lecteurs de codes-barres portables modernes peuvent fonctionner sur des réseaux sans fil conformément à la norme IEEE 802.11g ( WLAN ) ou IEEE 802.15.1 ( Bluetooth ). Certains lecteurs de codes-barres prennent également en charge les fréquences radio, à savoir 433 MHz ou 910 MHz. Les lecteurs sans source d'alimentation externe nécessitent de recharger leurs batteries de temps en temps, ce qui peut les rendre inadaptés à certaines utilisations.

La résolution du scanner est mesurée par la taille du point lumineux émis par le lecteur. Si ce point lumineux est plus large que n'importe quelle barre ou espace du code-barres, il chevauchera alors deux éléments (deux espaces ou deux barres) et il risque de produire un résultat erroné. D'un autre côté, si un point lumineux trop petit est utilisé, il peut mal interpréter n'importe quel point du code-barres, ce qui faussera le résultat final.

La dimension la plus couramment utilisée est 13 mil (0,013 po ou 0,33 mm ), bien que certains scanners puissent lire des codes avec des dimensions aussi petites que 3 mil (0,003 po ou 0,075 mm ). Les codes-barres plus petits doivent être imprimés à haute résolution pour être lus avec précision.