Barcode Ratgeber

Strichcode (Barcode)

Obwohl der Strichcode aus der modernen Industriegesellschaft nicht mehr weg zu denken ist, ist seine Geschichte noch relativ jung. Erst im Jahre 1949 wurde der erste Barcode zum Patent angemeldet. Inzwischen sind eine Vielzahl von unterschiedlichen Strichcodetypen entwickelt worden. Viele Branchen haben ihre eigenen Strichcodefamilien entwickelt, wie z.B. die im Handel üblichen EAN Codes. Die gängigsten Strichcodes sind in nationalen und internationalen Normen spezifiziert.
Einer der Gründe für die Entwicklung der Strichcodes als Medium der automatischen Identifikation in der modernen Industriegesellschaft war die immer stärker werdende Automatisierung. Zusammen mit den immer komplexeren und flexibleren Fertigungsstrukturen und der Anforderung, Informationen immer schneller und fehlerfrei zu erfassen, wurden verschiedene Formen der automatischen Identifikation entwickelt.
Eine dieser Möglichkeiten der optischen Identifikation ist der Strichcode. Hierbei wird ein bestimmter Dateninhalt in eine Sequenz von parallelen hellen und dunklen Balken unterschiedlicher Breite verschlüsselt.
Die unterschiedlichen Anforderungen aus verschiedenen Anwendungsgebieten führten zur Entwicklung verschiedener Strichcode-Familien. Diese unterschiedlichen Code-Familien unterscheiden sich bezüglich ihrer Codierung, des Inhalts und des darstellbaren Dateninhalts.
Es gibt Strichcodefamilien, die nur rein numerische Inhalte darstellen können, Strichcodes, mit denen Zahlen und Buchstaben verschlüsselt werden können und Codefamilien für die Darstellung des kompletten ASCII Zeichensatzes.
 
Folgende Strichcode-Familien haben sich in der Praxis durchgesetzt und sind häufig anzutreffen:
 
Code 2/5 Interleaved:
Mit dem Code 2/5 Interleaved können nur numerische Werte dargestellt werden. Der Inhalt wird sehr kompakt dargestellt. Es handelt sich um einen 2- Breiten-Code. Der 2/5 Interleaved findet sehr häufig im Materialfluss und der innerbetrieblichen Logistik seine Anwendung.
 
 
 Code 39:
Der Zeichensatz des Code 39 umfasst die Ziffern, Großbuchstaben und Sonderzeichen. Es handelt sich um einen 2-Breiten-Code. Die Erstellung des Code 39 auch aus Warenwirtschaftssystemen ist sehr einfach möglich. Deshalb findet sich der Code 39 sehr häufig bei Warenbegleitpapieren. Außerdem ist der Code 39 die Standard Codierung für den Pharmabereich (PZN Nummer) und im Automobilzulieferbereich (VDA Etikett).
 
EAN8/EAN13:
Die EAN8/EAN13 Codes stellen rein numerische Inhalte dar. Die Stellenzahl ist festgelegt auf 8 bzw. 13 Stellen. Der EAN Code ist ein 4-Breiten-Code. Die EAN8/EAN13 Codierungen sind die standardisierte Kennzeichnung im Konsumgüterbereich. Der Nummernkreis der EAN8/EAN13 Codes beinhaltet das Produktionsland, die Herstellerfirma und die individuelle Produktnummer. Der jeweilige Nummernkreis wird zentral von einer Länderorganisation vergeben, um die eindeutige Identifizierbarkeit eines Produkts zu gewährleisten.
 
 
Code 128:
Durch den Code 128 kann der gesamte ASCII Zeichensatz dargestellt werden. Der Code 128 ist ein 4 Breiten Code. Er wird in vielen Anwendungen der Logistik (Paketdienste) eingesetzt.

EAN 128
Auf der Codiervorschrift des Code 128 basiert der EAN 128. Beim EAN 128 wird nach dem Startzeichen des Codes ein bestimmtes Funktionszeichen gesetzt (FNC1-Zeichen). Dieses Zeichen taucht im Dateninhalt nicht auf, es dient lediglich dem Lesegerät zur Einordnung als EAN 128. Der EAN 128 ist der Code für die Großhandelslogistik. Beim EAN 128 ist auch der Dateninhalt standardisiert. Über festgelegte Datenbezeichner, die dem eigentlichen Inhalt vorangestellt werden, werden die Datenelemente identifiziert. Diese Datenelemente sind verschiedene, für die Logistik relevante Informationen, wie z.B. das Gewicht, das Herstellungsdatum, das Mindesthaltbarkeitsdatum oder die Nummer der Versandeinheit.

2D-Codes

Als 2D-Code oder 2D-Barcode werden optoelektronisch lesbare Schriften bezeichnet, die aus verschieden breiten Strichen oder Punkten und dazwischen liegenden Lücken mit möglichst hohem Kontrast bestehen. Im Gegensatz zu den eindimensionalen Strichcodes (englisch Barcode) sind die Daten nicht nur in einer Richtung (eindimensional) codiert, sondern in Form einer Fläche über zwei Dimensionen, wovon sich die Bezeichnung ableitet. Der Vorteil ist eine höhere Dichte an Nutzinformation, die sich pro Fläche unterbringen lässt. Der Begriff Code steht in diesem Zusammenhang nicht für eine Art von Verschlüsselung, sondern für Abbildungen von Daten in Symbolen.

Die Daten in einem 2D-Barcode werden mit optischen Lesegeräten, wie Kamera-Scannern, maschinell gelesen und elektronisch weiterverarbeitet. Verbreitete Anwendungen von 2D-Codes liegen unter anderem im Bereich der Logistik zur Warenkennzeichnung und zum Mobile-Tagging. Aufgrund der höheren Speicherdichte werden sie auch zur optischen Datenspeicherung verwendet. Beispielsweise werden digitale Audiosignale bei dem Lichttonverfahren zwischen den Perforationslöchern des Films in Form von 2D-Codes abgelegt.

Die einfachste Form von 2D-Barcodes stellen die gestapelten eindimensionalen Strichcodes dar (englisch Stacked Barcode), die dabei in mehreren Zeilen angeordnet werden. Beispiele von gestapelten Strichcodes sind PDF417 und Codablock. Bei dem Postcode RM4SCC handelt es sich um keinen echten 2D-Code, allerdings wird zusätzliche Information in der zweiten Dimension über die Strichlänge kodiert.

Array-Codes erhalten die Information in Form einer rechteckförmig angeordneten Matrix wie der QR-Code, DataMatrix oder Aztec-Code. Punktcodes verwenden einzelne Punkte zur Informationscodierung.

Daneben existieren 2D-Codes, welche die Information in Kreisringen anordnen, wie beispielsweise der ShotCode. Der Übergang zu höherdimensionalen Barcodes mit drei oder mehr Dimensionen erfolgt beispielsweise über die verwendeten Farben, wie dies bei dem High Capacity Color Barcode (HCCB) der Fall ist.

Gestapelte Codes

Codablock
Codablock wurde von Heinrich Oehlmann als gestapelte Variante zu den Standard-Strichcodes Code39 und Code128 zwischen 1990 und 1994 in Deutschland entwickelt. Codablock lässt sich am anschaulichsten mit einem Zeilenumbruch eines Texteditors vergleichen. Sobald eine Zeile voll ist, wird die nächste umbrochen, wobei jeder Zeile die Zeilennummer und dem fertigen Block die Anzahl der Zeilen eingefügt wird. Am Ende folgt eine Prüfsumme.


Code 49
Der Code 49 ist ein Barcode mit drei Fehlerkorrekturverfahren und erfüllt daher erhöhte Sicherheitsanforderungen gegenüber anderen Kennzeichnungsverfahren. Code 49 ist der erste mehrreihige Code und wurde 1987 für logistische Anwendungen in der Raumfahrt von David Allais bei Intermec (USA) entwickelt.

PDF417
PDF417 steht für „Portable Data File“. Im Unterschied zu anderen gestapelten Barcodes wie z. B.
Codablock, Code 16k oder Code49 erfordert er keine vollständige Zeilenkongruenz. Maximal 2000 Zeichen können in einem PDF417 gespeichert werden. Der PDF417 ist kein echter Matrix-Code wie der DataMatrix-Code. Es gibt einstellbare Fehlerkorrekturstufen (0−9). In Bezug auf Dateninhalt im Verhältnis zur Größe schneidet der PDF417 im Vergleich zu DataMatrix sehr schlecht ab. Sinnvoll (wenn auch nicht besonders effizient) ist der Einsatz im Zusammenhang mit Laserscannern, die keine Matrixsymbologien erfassen können. Sobald Kamerasysteme als Scanner verwendet werden, sind echte Matrix-Codes das Mittel der Wahl. Der PDF417 wurde ursprünglich von der Firma Symbol Technologies entwickelt. Inzwischen ist der PDF417 auch in einer ISO/IEC Norm spezifiziert.

Matrix-Codes

Matrix-Codes konnten bisher nur mit CCD-Kamerascannern gelesen werden. Die Ausrichtung im CCD-Bild spielt praktisch keine Rolle, so dass die Lesung omnidirektional möglich ist. Inzwischen haben einige Scannerhersteller Laserscanner entwickelt, die eine automatische x/y-Abtastung vornehmen und aus den gewonnenen Daten ein Bild erzeugen. Damit lassen sich Matrix-Codes auch mit Laserscannern erfassen. Diese haben etwas günstigere optische Eigenschaften als Kameras.

QR-Code
QR-Code steht für Quick-Response-Code, ein in Japan sehr verbreiteter zweidimensionaler Code. Viele Mobiltelefone mit eingebauter Kamera können den Code lesen. Der QR-Code wurde 1994 von Denso (Japan) entwickelt. Er ist quadratisch und anhand seiner Suchhilfen, ineinander geschachtelten hellen und dunklen Quadraten in drei Ecken, leicht zu erkennen. Die Symbolelemente sind Quadrate, von denen sich mindestens 21×21 und maximal 177 × 177 Elemente im Symbol befinden. Es existieren vier Fehlerkorrektur-Stufen, die eine Rekonstruktion bei Beschädigungen von 7 % (Stufe L) bis zu 30 % (Stufe H) zulassen. Es können je Code mehr als 4000 alphanumerische Zeichen kodiert werden. Größere Inhalte lassen sich auf bis zu 16 einzelne Codes aufteilen. Der Micro-QR-Code nimmt bis zu 35 Ziffern auf.


DataMatrix
Beim DataMatrix-Code ergänzt die Reed-Solomon-Fehlerkorrektur redundante Daten. Zwischen ca. 30 % und 60 % der Codewörter sind dadurch Codewörter für die Fehlerkorrektur. Damit können einige fehlerhafte Module korrigiert werden, ohne die Dekodierung zu gefährden. Der Code ist in der internationalen Norm ISO/IEC 16022 definiert. Diese 2D-Codeart gewinnt zurzeit stark an Bedeutung. Beispiele sind die elektronische Briefmarke (Internetmarke), der 2D-Pharmacode, Teilekennzeichnungen in Luft- und Raumfahrtindustrie und in der Medizintechnik.
Wenn der DataMatrix-Code mit der Fehlerkorrekturmethode ECC200 und zusammen mit der GS1-Datenstruktur verwendet wird, dann nennt man das Resultat GS1 DataMatrix. (Die EAN-Organisationen haben sich alle in GS1 umbenannt, also wurde aus der CCG in Köln GS1 Germany.)


MaxiCode
Der MaxiCode wurde 1989 bei UPS zur schnellen Identifizierung, Verfolgung und Sortierung von Paketen entwickelt. Er enthält die UPS-Kontrollnummer, das Gewicht, die Serviceart der Sendung und die Adressangaben. Die konzentrischen Kreise in der Mitte (sog. Bull's Eye) sollen Scannern helfen, den Barcode zu finden. Die einzelnen Punkte haben im Gegensatz zu anderen 2D-Codes eine hexagonale Form.

Aztec-Code
Der Aztec-Code ist eine eigenständige 2D-Codeart. Er ist in der Norm ISO/IEC 24778 festgeschrieben. In der unten aufgeführten Literatur Band 2 ist der Aztec-Code ebenfalls beschrieben. Die Deutsche Bahn, die Österreichischen Bundesbahnen und die Schweizerischen Bundesbahnen verwenden diesen 2D-Barcode auf ihren Online-Tickets bzw. Mobile-Tickets (MMS) der DB. Des Weiteren verwendet auch die US-Regierung diesen Code zum Speichern der biometrischen Daten bei der Ein- und Ausreise (US-VISIT-Programm).

(Quelle: Wikipedia)