Barcode-Technik verstehen: Funktion von Codes & Scannern
Was ist ein Barcode?
Die schwarz-weißen Striche auf jedem Produkt (erstmals 1974 auf Wrigley-Kaugummi) sind maschinenlesbare Datenträger. Sie codieren: Hersteller (GS1-Präfix), Artikelnummer (GTIN/EAN-13), Prüfziffer. Preis & Lagerbestand liegen in der Warenwirtschaft – der Barcode ist nur der Schlüssel (Primärschlüssel).
Hardware für Barcode-System
- Zentralrechner / Warenwirtschaft (ERP/POS): Stammdaten (Preis, Bestand, Beschreibung).
- Barcode-Etiketten: Auf Produkten (Hersteller) oder selbst gedruckt (Interne Logistik).
- Barcode-Scanner (Kassenscanner, Handscanner, Einbau): Liest Code, sendet Daten an Rechner (Tastatur-Emulation / USB / RS232 / BT).
Funktionsweise Strichcode-Scanner (Lineare / 1D Codes)
- Beleuchtung: Rote LED (650 nm) oder Laser (650 nm / 670 nm) beleuchtet Code. Weiße Balken reflektieren stark, schwarze absorbieren.
- Sensor / Wandlung: Fotodiode / CCD / CMOS-Zeile empfängt reflektiertes Licht → analoges Signal (Pulsfolge: Hell=1, Dunkel=0).
- Analog-Digital / Decodierung: Signalverarbeitung (Verstärker, Filter, Schwellwert) → Binärfolge (z. B. 1011001). Decoder-Chip/Firmware wandelt gemäß Symbologie (EAN-13, Code 128, Code 39, ITF, UPC) in ASCII/Ziffernfolge.
- Übertragung: Dezimal/Ziffernstring an Host (z. B. „4001234567890“). Host sucht in DB → Preis, Name, Bestand aktualisieren.
1D vs. 2D Codes
| Merkmal | 1D / Linear (Strichcode) | 2D / Matrix (QR, DataMatrix, PDF417, Aztec) |
|---|---|---|
| Datenkapazität | ~20–25 alphanum. Zeichen | Bis ~3000 Zeichen (QR), Binärdaten, URLs, Zertifikate |
| Lesegerät | Laser/Linear-Imager (1 Zeile) | Area-Imager (Kamera + Bildverarbeitung) |
| Fehlertoleranz | Keine (Prüfziffer nur) | Reed-Solomon-Korrektur (bis 30 % Schaden lesbar) |
| Ausrichtung | Querlesen möglich | Omnidirektional (Finder-Pattern) |
| Typische Nutzung | Handel (EAN/UPC), Logistik (ITF-14, Code 128) | Marketing (URL), Tickets, Bordkarten, Pharma (DataMatrix), Ausweise |
Wichtige Symbologien
- EAN-13 / GTIN-13: Weltweiter Handel (13 Ziffern: Land, Hersteller, Artikel, Prüfziffer).
- UPC-A: USA/Canada (12 Ziffern).
- Code 128: Voller ASCII, hochdicht, Logistik (GS1-128 mit Application Identifiers für Chargen, MHD, Gewicht).
- Code 39: Alphanumerisch, selbstprüfend, älter (Militär, Auto).
- ITF-14 (GTIN-14): Versandkartons (nur Ziffern, hohe Drucktoleranz auf Wellpappe).
- QR Code: Öffentlich, Marketing, Payment, Login.
- DataMatrix: Kleine Codes, hohe Dichte, Direktteilemarkierung (DPM), Pharma, Elektronik.
Fazit
Barcode = Schlüssel zur Datenbank. Scanner = Optik + Sensor + Decoder. 1D = etabliert, schnell, wenig Daten. 2D = zukunftssicher, robust, datenreich, braucht Imager. Für ET/Nachrichtentechnik-Studenten: Verstehen Sie Optik, Signalverarbeitung, Codierungstheorie, Protokolle (USB-HID, RS232, Bluetooth SPP/HID) – Kernkompetenzen für Auto-ID & IoT.
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