激光掃描還是數據成像：何種條形碼掃描技術(shù)才是你應用程序的明智之選？

激光掃描還是數據成像：何種條形碼掃描技術(shù)才是你應用程序的明智之選？

在你的應用中，明智地決定使用何種條形碼掃描技術(shù)——激光掃描或數據成像是一項艱巨的任務(wù)。本文旨在通過(guò)提供對兩種掃描技術(shù)概述、各自特點(diǎn)、以及不同掃描技術(shù)的應用案例來(lái)幫助你做出的合理決策。

簡(jiǎn)介

過(guò)去的幾十年里，條形碼掃描已成為一種可供選擇的數據采集技術(shù)，在實(shí)際中，為每家工廠(chǎng)或超市優(yōu)化過(guò)程、提升效率。低成本的掃碼解決方案在廣泛的企業(yè)活動(dòng)中提高了其性能與可靠性，并帶來(lái)驚人的商業(yè)利益，其中包括提高勞動(dòng)者的生產(chǎn)力、提升工作處理效率、降低經(jīng)營(yíng)成本等等。一個(gè)廣為人知的經(jīng)典使用案例是UPC/EAN通用產(chǎn)品代碼，條形碼在全世界用于雜貨店里的物品標注。另一個(gè)著(zhù)名的經(jīng)典使用案例是ISBN碼國際標準圖書(shū)編號，在書(shū)的背面普遍都有標注。在許多超市里，自動(dòng)識別和安全應用變得越來(lái)越重要，2D碼越來(lái)越多地被投入使用。PDF41*碼則頻繁使用于美國司機駕照、郵政包識別和航空公司登機牌上。

當掃描技術(shù)和新型條形碼出現時(shí)，產(chǎn)業(yè)則在數據采集方案上有了更多的選擇。本文討論了兩種相互競爭、但有時(shí)又是互補的數據采集設備：激光掃描儀與數字成像儀。我們將為每個(gè)設備提供一個(gè)概述, 列舉每項技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)以及討論它們應用于何種市場(chǎng)與應用。

條碼符號

首先我們需要理解這些數據采集設備的目標——條形碼。條形碼是一種在包裹或商品貨物上的印刷符號，由豎排條紋和空白組成，代表了包裹或商品貨物的信息。條形碼掃描儀或成像儀，掃描或讀取條形碼，并采集編碼數據。這些數據隨后顯示在操作人員連接的設備處，例如移動(dòng)計算機或收銀機傳送至核心數據庫用以信息存儲。

條形碼的應用是廣泛的。它們被用于例如：零售貨物、身份證以及圖書(shū)。它們也被用于管理工作過(guò)程、運輸業(yè)中的包裹識別以及自動(dòng)識別應用中。

一個(gè)條形碼符號是一種樣式或語(yǔ)言。每個(gè)符號都有自己獨特的條理，通過(guò)使用條形或空白處來(lái)代表數字或字母的位數。激光掃描機和數字成像機被用于解碼或獲悉這些出現在應用中的特定符號。

激光掃描技術(shù)

激光掃描儀是如何在實(shí)際上讀取條形碼的呢？這些掃描儀采用兩種光學(xué)系統來(lái)幫助完成任務(wù)。

掃描光學(xué)系統產(chǎn)生激光束，并使用透鏡聚焦光束。一個(gè)振蕩的掃描反射鏡移動(dòng)的光束來(lái)回迅速穿過(guò)目標條形碼，產(chǎn)生一個(gè)激光線(xiàn)，照亮條形碼。

收集光學(xué)系統，隨后檢索到的激光反射的條形碼，并集中到一個(gè)光檢測器里。收集光學(xué)裝置還能讓掃描儀阻止能干擾激光的外部光。

下一步，光電探測器將反射的激光信號轉換成模擬電信號，并將模擬信號轉換為數字數據。

掃描儀的解碼器處理數字數據，并將符號算法應用于解釋數據。然后通過(guò)校驗數位來(lái)驗證信息，通常是一個(gè)條形碼的最后一個(gè)數字，告訴掃描儀是否正確地掃描了數據，并將數據發(fā)送到連接的主機上。

激光掃描儀為眾多應用提供了許多便利：

l 激光掃描儀可以有效地讀取條形碼，甚至是在掃描儀或條形碼運動(dòng)的狀態(tài)下，這使它們能夠實(shí)現較高的掃描效率。出于這個(gè)原因，在高通量領(lǐng)域，激光掃描是首選的技術(shù)。高通量領(lǐng)域需要對運動(dòng)不敏感（的場(chǎng)景環(huán)境），例如超市。在這里，用戶(hù)可以在一個(gè)固定的掃描儀前快速地掃描一個(gè)又一個(gè)物件。該掃描動(dòng)作具有便利性，因為也可以變?yōu)槭殖謷呙杵?，用?hù)可以快速，毫不費力地從一個(gè)條形碼移動(dòng)到下一個(gè)。在兩種情況下，激光掃描儀允許運營(yíng)商實(shí)現高生產(chǎn)率。

l 由于激光掃描儀已經(jīng)使用了一段時(shí)間，技術(shù)也已經(jīng)細化到相比成像更便宜的狀態(tài)。集低價(jià)和高效于一身使得激光掃描成為應用里更好的選擇，而不需要讀取二維條形碼。因為激光掃描儀在PDF41*應用中，讀取像二維碼一樣的PDF41*碼時(shí)，仍能成為一個(gè)合算的選擇。

l 激光掃描儀能產(chǎn)生一束長(cháng)距離的不發(fā)散的光線(xiàn)或鋪展開(kāi)來(lái)。因為光線(xiàn)來(lái)自其它的光源，使它們可以在很大范圍內進(jìn)行高密度條形碼的解碼。這證明了激光掃描儀在需要靈活掃描的應用中有優(yōu)勢，如在包裹處于高貨架或難以達到的地方，例如叉車(chē)操作中。在這些情況下，相比于更貴的區域圖像系統，激光掃描儀的成像范圍可以超過(guò)其*0%甚至更多。

l 因為激光是從掃描儀傳感器的視距發(fā)射，所以做到精確的掃描是容易的。激光線(xiàn)恰恰代表了掃描儀傳感器觀(guān)察到的東西，所以操作者能夠直觀(guān)準確地對準掃描儀，實(shí)現快速解碼。

區域成像系統

數字區域成像儀，雖然使用不同的方法來(lái)解碼條形碼從而快速有效地讀取條形碼，但是可以在心中得出同樣的結果。

該區域成像的工作是用發(fā)光二極管照亮目標條形碼。就像一個(gè)拍攝照片的數碼相機，鏡頭投射把條形碼的成像和條形碼的周?chē)旁谝粋€(gè)二維的區域，同時(shí)把光轉換為電信號來(lái)構建數字圖像。成像器中的解碼器軟件在圖像中定位條形碼的位置，并采用先進(jìn)的譯碼算法處理數據。然后，像激光掃描儀一樣，成像器通過(guò)它的校驗數位來(lái)檢查條形碼數據，并將信息轉發(fā)到連接的主機上。

用于數據采集情況下，數字區域成像儀呈現出許多好處：

l 除了一維條形碼，區域成像也可以讀取二維條形碼，這使得其可以容納更多的數據。在需要符號來(lái)編碼更多的信息，如運輸和物流，并跟蹤應用程序的情況下，這是有益的。

l 區域成像系統能夠全方位地讀取條形碼，消除需要重新定位的標簽，以適應掃描設備。

l 除了條形碼解碼，一些高性能的區域成像儀可以捕獲和傳輸圖像，啟用簽名捕獲和其他成像應用程序，如掃描文檔。這消除了需要額外的設備，如掃描儀以節省柜臺空間和減少資本和維修費用。

l 區域成像系統也可以直接標記（DPM），一個(gè)永久標記的產(chǎn)品或組件，所以它是可以在整個(gè)流程里被追蹤。DPM的日益普及，使獨特的配件序列化，以確保產(chǎn)品質(zhì)量并提高在一些領(lǐng)域里的跟蹤效率，像在藥品市場(chǎng)，通過(guò)跟蹤能力來(lái)幫助其實(shí)現遵守條例。

線(xiàn)性成像器

線(xiàn)性成像儀采集條碼數據的方法與區域成像方法類(lèi)似。線(xiàn)性成像器投射LED的燈光至條形碼上，通過(guò)透鏡聚焦條碼圖像到CCD或CMOS傳感器上。解碼算法分析信號的波峰波谷，并收集條形碼的數據。

然而，不同于區域成像，線(xiàn)性成像儀用傳感器捕捉的只有一行圖像內的像素點(diǎn)。這使得線(xiàn)性成像器得以解碼一個(gè)一維條碼，但不是能夠解碼整個(gè)圖像或二維條碼的區域成像儀。而且，因為合算的激光掃描儀有利于直觀(guān)的瞄準，有更好的運動(dòng)耐量，通常被認為可靠且堅固。故而他們是比幾乎所有的一維掃描應用線(xiàn)性成像器更好的選擇。

關(guān)于條碼解碼技術(shù)的常見(jiàn)誤解

當試圖選擇最好的技術(shù)來(lái)簡(jiǎn)化和提高業(yè)務(wù)應用的效率和降低運營(yíng)開(kāi)銷(xiāo)時(shí)，經(jīng)常出現誤解?，F在我們將提出一些這類(lèi)誤解。

誤解一：

數字成像和激光掃描技術(shù)—其中一個(gè)比另一個(gè)技術(shù)更可靠

當涉及到數據采集技術(shù)、數字成像儀或激光掃描儀，制造商通常會(huì )改進(jìn)他們的技術(shù)，使其更加可靠。而不是概括說(shuō)某一個(gè)至尊的可靠性，客戶(hù)必須仔細分析他們的個(gè)人數據捕獲的情況，然后確定哪一種方法最適合他們的需要。

如今高性能的激光掃描儀運用無(wú)摩擦的元素，出于它們的可靠性，使得它們能夠配備終身保修。另一方面，數字成像系統也以基于由于缺乏運動(dòng)部件，其固態(tài)建設出色的可靠性而自豪。在零售店，你會(huì )經(jīng)?？吹?0到1*年舊的數字成像儀或激光掃描儀，仍然運轉高效如新。

因此，在選擇數據采集技術(shù)時(shí)，一定要對企業(yè)現有的和未來(lái)的需求進(jìn)行深入的分析，并咨詢(xún)專(zhuān)家。這一計劃將在應用效率和工人生產(chǎn)率上取得成功。

誤解二：

線(xiàn)性器件支持成像

然而線(xiàn)性器件如CCD（電荷耦合器件）通常被稱(chēng)為“線(xiàn)性成像器”，這個(gè)用詞不當是使得這樣的設備被誤認為能夠成像的原因。

線(xiàn)性器件以相同的方式，采用CCD或CMOS傳感器處理條形碼信息。然而，線(xiàn)性成像儀使用傳感器去捕捉薄切片圖像（例如單排像素），區域成像系統卻使用傳感器布置在一個(gè)二維的網(wǎng)格點(diǎn)上（多行）。雖然這使得線(xiàn)性成像器解碼成一維條碼，但它解碼不出任何一個(gè)有用的圖像。

誤解三：

微機械掃描儀優(yōu)于其他激光掃描儀

微型機電系統（微機電系統）為基礎的掃描儀往往被錯誤地理解為產(chǎn)生性能優(yōu)于其他激光掃描儀，他們基于一個(gè)單一的設計元素的更換，是一種掃描的機制。這種新的元素使掃描系統摩擦變小。雖然我們知道摩擦減少并不意味著(zhù)更可靠，多年來(lái)，市場(chǎng)上已經(jīng)有了其他類(lèi)型的摩擦更少的掃描儀。

然而，了解到在一個(gè)復雜的激光掃描儀系統中會(huì )有一些影響性能的因素，也是十分重要的。只需更換掃描設備來(lái)提高掃描速度，并不能提供許多用戶(hù)預期的卓越掃描能力。在實(shí)際情況下，提高掃描速度降低了信號質(zhì)量，這往往導致在解碼退化條形碼時(shí)，縮小了其工作范圍和性能上的降低，抵消了速度增加的好處。光照條件下的靈敏度進(jìn)一步降低微機電掃描系統的信號質(zhì)量。

為了平衡這些負面的后果，并實(shí)現其所需的工作范圍，微機械掃描引擎必須增加它的光學(xué)尺寸，從而實(shí)現變成一個(gè)更大的動(dòng)力設備。引擎尺寸在掃描裝置工效學(xué)中起關(guān)鍵作用，一個(gè)較小的引擎有效地使得住宅設計得以充分利用。微電子機械系統引擎在這個(gè)領(lǐng)域不符合標準。

數據捕捉市場(chǎng)

幾乎每一個(gè)市場(chǎng)都能受益于數據采集技術(shù)的應用。以下是一些目標市場(chǎng)和應用，一些激光掃描儀被證明是有利的，其他的更適合數字成像，還有一些兩者都適合。

零售業(yè)

數字區域成像儀，使用不同的方法來(lái)解碼條形碼，但同樣的結果是在儀器中均能快速有效地讀取條形碼。

零售業(yè)是對多種應用中出現的數據捕獲技術(shù)的早期采用者。因為零售商品的數量和種類(lèi)幾乎是無(wú)限的，自動(dòng)化過(guò)程成為了必須。條形碼技術(shù)已經(jīng)幫助實(shí)現這一點(diǎn)，從簡(jiǎn)化的后臺庫存管理，以促進(jìn)產(chǎn)生快速和更有效的結帳通道。

技術(shù)的選擇：

區域成像系統優(yōu)勢在：其自由性，使得其可以解碼各種一維、二維條形碼。同時(shí)它還擁有捕捉圖像的能力。激光掃描儀，可在如果你需要在長(cháng)距離解碼或讀差質(zhì)量的一維條碼時(shí)使用。

庫存管理

從收貨碼頭到貨架，條形碼掃描可以精簡(jiǎn)庫存管理流程。伴隨著(zhù)發(fā)貨的到來(lái)，倉庫工人掃描有標簽的物品，紙箱或貨盤(pán)的條形碼。對已被掃描的信息進(jìn)行核實(shí)，并發(fā)送到庫存數據庫進(jìn)行更新。這確保庫存準確的被追蹤，減少庫存積壓和庫存不足的情況。工人可以捕捉損壞的包裹的照片，證明是制造商發(fā)出了不合標準的產(chǎn)品的。無(wú)紙化過(guò)程也減少了人為的誤差因素。

技術(shù)的選擇：

激光掃描儀優(yōu)勢在于：其成本低、解碼UPC / EAN和其他一些用于零售業(yè)的一維條碼時(shí)性能高。區域成像系統在你需要捕捉圖像用以條件證明的情況下使用，如在運輸應用中。

銷(xiāo)售點(diǎn)

在銷(xiāo)售點(diǎn)，在小型培訓后，結帳人員便可準確高效地使用掃描儀來(lái)完成交易。全方向的激光掃描儀或是數字成像系統迅速地掃描各種大小形狀的物品條形碼，出納員能夠使用無(wú)線(xiàn)便捷式的掃描裝置來(lái)正確掃描那些原本難掃描的重或體積大的物件。區域成像器可以為在客戶(hù)拍攝照片用于會(huì )員卡。這些因素提高了工人的生產(chǎn)率，提升了客戶(hù)體驗，因為結帳的流水線(xiàn)可以運行得迅速而順利。

技術(shù)的選擇：

激光掃描儀可以用于檢測運動(dòng)中的誤差，如果應用程序需要圖像采集或二維條碼解碼，則使用區域成像器。

自助購物援助

在許多先進(jìn)的零售場(chǎng)所，當顧客購物時(shí)，顧客使用便攜式購物系統來(lái)掃描他們的產(chǎn)品，確保他們在付款前得到準確的價(jià)格信息，并加快他們的結帳速度。掃描提供項目信息，如價(jià)格，用一個(gè)簡(jiǎn)單的條形碼實(shí)現。這些便利帶來(lái)了更令人愉快的購物體驗，提升了顧客忠誠度，最終提高了顧客的底線(xiàn)。

技術(shù)的選擇：

激光掃描儀，這是用于便攜式購物和價(jià)格檢查的主要技術(shù)。

結論

Zebra認為激光掃描和區域成像技術(shù)的發(fā)展之路是崎嶇的,將可靠的產(chǎn)品設計進(jìn)行優(yōu)化，提高產(chǎn)品性能，并使用于應用程序。當實(shí)現一個(gè)數據采集系統,技術(shù)人員必須仔細權衡選擇,對應用程序的需求給予周到的考慮。正如本文中演示的那樣,激光掃描和區域成像都是強大的技術(shù),都能給應用市場(chǎng)帶來(lái)了巨大的利益。