Un lector de códigos de barras o escáner de códigos de barras es un escáner óptico que puede leer códigos de barras impresos y enviar los datos que contienen a una computadora . [1] Al igual que un escáner de superficie plana , consta de una fuente de luz, una lente y un sensor de luz para traducir los impulsos ópticos en señales eléctricas. Además, casi todos los lectores de códigos de barras contienen circuitos decodificadores que pueden analizar los datos de imagen del código de barras proporcionados por el sensor y enviar el contenido del código de barras al puerto de salida del escáner.
Los lectores de códigos de barras se pueden diferenciar por tecnologías de la siguiente manera:
Los lectores tipo bolígrafo constan de una fuente de luz y un fotodiodo que se colocan uno al lado del otro en la punta de un bolígrafo. Para leer un código de barras, la persona que sostiene el bolígrafo debe mover la punta de este a través de las barras a una velocidad relativamente uniforme. El fotodiodo mide la intensidad de la luz reflejada desde la fuente de luz cuando la punta cruza cada barra y espacio en el código impreso. El fotodiodo genera una forma de onda que se utiliza para medir los anchos de las barras y los espacios en el código de barras. Las barras oscuras en el código de barras absorben la luz y los espacios blancos la reflejan, de modo que la forma de onda de voltaje generada por el fotodiodo es una representación del patrón de barras y espacios en el código de barras. Esta forma de onda es decodificada por el escáner de manera similar a la forma en que se decodifican los puntos y rayas del código Morse .
Los lectores de códigos de barras láser utilizan un diodo láser semiconductor para producir un haz láser. Este haz se dirige mediante un espejo deflector hacia una rueda de espejo poligonal. El diseño puede incluir un dispositivo de enfoque que permite al lector ajustar el haz para escanear a distintas distancias. [2]
El escáner desvía el haz láser mediante una rueda de espejo giratoria. Esta rueda desvía el haz línea por línea sobre el código de barras a frecuencias entre 200 Hz y 1200 Hz en la mayoría de los escáneres. El haz desviado sale del escáner abierto en un ángulo de apertura que depende del diseño del escáner. La deflexión le permite atravesar el código de barras en un plano de lectura, convirtiéndolo efectivamente en un "haz de lectura". Para adaptarse a elementos estacionarios, los escáneres láser incorporan espejos oscilantes que proporcionan una deflexión adicional perpendicular a la línea de escaneo principal. Estos espejos funcionan a frecuencias que pueden variar de 0,1 Hz a aproximadamente 5 Hz, lo que garantiza que los códigos de barras se puedan leer en diferentes orientaciones. [2]
El fotodetector recibe la luz a través del sistema óptico, que consta de una rueda de espejos y un filtro óptico. La luz reflejada, cuyo brillo varía rápidamente según un patrón de datos, se convierte en una señal eléctrica y, posteriormente, se amplifica hasta alcanzar un nivel utilizable para el procesamiento digital. [2]
Los lectores de dispositivos acoplados por carga (CCD) utilizan una serie de cientos de pequeños sensores de luz alineados en una fila en la cabeza del lector. Cada sensor mide la intensidad de la luz inmediatamente frente a él. Cada sensor de luz individual en el lector CCD es extremadamente pequeño y, debido a que hay cientos de sensores alineados en una fila, se genera un patrón de voltaje idéntico al patrón de un código de barras en el lector midiendo secuencialmente los voltajes a través de cada sensor en la fila. La diferencia importante entre un lector CCD y un escáner de lápiz o láser es que el lector CCD mide la luz ambiental emitida desde el código de barras, mientras que los escáneres de lápiz o láser miden la luz reflejada de una frecuencia específica que se origina en el propio escáner. Los escáneres LED también se pueden fabricar utilizando sensores CMOS y están reemplazando a los lectores láser anteriores. [3] [ se necesita una mejor fuente ]
Los escáneres de imágenes bidimensionales son un tipo más nuevo de lector de códigos de barras. Utilizan una cámara y técnicas de procesamiento de imágenes para decodificar el código de barras.
Los lectores de cámaras de video utilizan pequeñas cámaras de video con la misma tecnología CCD que un lector de código de barras CCD, excepto que en lugar de tener una sola fila de sensores, una cámara de video tiene cientos de filas de sensores dispuestos en una matriz bidimensional para que puedan generar una imagen.
Los lectores de gran campo de visión utilizan cámaras industriales de alta resolución para capturar varios códigos de barras simultáneamente. Todos los códigos de barras que aparecen en la fotografía se decodifican instantáneamente (patentes de ImageID y herramientas de creación de códigos) o mediante el uso de complementos (por ejemplo, Barcodepedia utilizó una aplicación flash y una cámara web para consultar una base de datos), se han realizado opciones para resolver las tareas planteadas.
El escaneo omnidireccional utiliza "series de líneas de escaneo rectas o curvas de diferentes direcciones en forma de estrella, curva de Lissajous u otra disposición multiángulo que se proyectan en el símbolo y una o más de ellas podrán cruzar todas las barras y espacios del símbolo, sin importar la orientación. [4] Casi todos ellos utilizan un láser. A diferencia de los escáneres láser de una sola línea más simples , producen un patrón de rayos en diferentes orientaciones que les permiten leer códigos de barras presentados en diferentes ángulos. La mayoría de ellos utilizan un solo espejo poligonal giratorio y una disposición de varios espejos fijos para generar sus complejos patrones de escaneo.
Los escáneres omnidireccionales son más conocidos en los supermercados, donde los paquetes se deslizan sobre una ventana de cristal o zafiro . Hay una variedad de unidades omnidireccionales disponibles que se pueden utilizar para diferentes aplicaciones de escaneo, desde aplicaciones de tipo minorista en las que los códigos de barras se leen a solo unos centímetros del escáner hasta escaneos de cintas transportadoras industriales donde la unidad puede estar a un par de metros o más del código. Los escáneres omnidireccionales también son mejores para leer códigos de barras mal impresos, arrugados o incluso rotos.
Si bien las cámaras de los teléfonos celulares sin enfoque automático no son ideales para leer algunos formatos de códigos de barras comunes, existen códigos de barras 2D que están optimizados para teléfonos celulares, así como códigos QR (Quick Response) y códigos Data Matrix que se pueden leer de manera rápida y precisa con o sin enfoque automático. [5]
Las cámaras de los teléfonos móviles abren un gran abanico de posibilidades a los consumidores. Por ejemplo:
Están apareciendo numerosas aplicaciones empresariales que utilizan teléfonos móviles:
Los lectores de códigos de barras se pueden distinguir según el diseño de la carcasa de la siguiente manera:
Actualmente, cualquier dispositivo equipado con una cámara o un escáner de documentos puede utilizarse como lector de códigos de barras con bibliotecas de software especiales, bibliotecas de códigos de barras. Esto permite agregar funciones de códigos de barras a aplicaciones de escritorio, web, móviles o integradas. De esta manera, la combinación de tecnología de códigos de barras y bibliotecas de códigos de barras permite implementar con bajo costo cualquier procesamiento automático de documentos OMR , aplicación de seguimiento de paquetes o incluso aplicación de realidad aumentada.
Los primeros lectores de códigos de barras, de todos los formatos, utilizaban casi universalmente la interfaz serial RS-232 , que era común en aquel entonces . Se trataba de un medio de conexión eléctricamente simple y el software para acceder a él también era relativamente simple, aunque debía estar escrito para computadoras específicas y sus puertos seriales.
A medida que la PC con sus diversas interfaces estándar evolucionó, los lectores de códigos de barras comenzaron a utilizar interfaces seriales de teclado. El primer hardware de "cuña de teclado" se conectaba entre el puerto PS/2 y el teclado, y los caracteres del escáner de códigos de barras aparecían exactamente como si se hubieran escrito en el teclado. Hoy en día, el término se utiliza de forma más amplia para cualquier dispositivo que se pueda conectar y que contribuya al flujo de datos que proviene "del teclado". Las cuñas de teclado que se conectan a través de la interfaz USB están fácilmente disponibles. En muchos casos, se proporciona una selección de tipos de interfaz USB ( HID , CDC ).
Existen otras interfaces menos comunes. Se utilizaban en grandes sistemas EPOS con hardware dedicado, en lugar de conectarse a computadoras comunes existentes. En algunas de estas interfaces, el dispositivo de escaneo devolvía una señal analógica proporcional a las intensidades observadas al escanear el código de barras. Luego, el dispositivo anfitrión la decodificaba. En algunos casos, el dispositivo de escaneo convertía la simbología del código de barras en una que el dispositivo anfitrión podía reconocer, como el Código 39 .
Algunos lectores de códigos de barras portátiles modernos pueden funcionar en redes inalámbricas según IEEE 802.11g ( WLAN ) o IEEE 802.15.1 ( Bluetooth ). Algunos lectores de códigos de barras también admiten frecuencias de radio , como 433 MHz o 910 MHz. Los lectores sin fuentes de alimentación externas requieren que se recarguen sus baterías de vez en cuando, lo que puede hacerlos inadecuados para algunos usos.
La resolución del escáner se mide por el tamaño del punto de luz emitido por el lector. Si este punto de luz es más ancho que cualquier barra o espacio del código de barras, se superpondrá a dos elementos (dos espacios o dos barras) y puede producir un resultado erróneo. Por otro lado, si se utiliza un punto de luz demasiado pequeño, puede malinterpretar cualquier punto del código de barras y generar un resultado erróneo.
La dimensión más utilizada es 13 mil (0,013 in o 0,33 mm ), aunque algunos escáneres pueden leer códigos con dimensiones tan pequeñas como 3 mil (0,003 in o 0,075 mm ). Los códigos de barras más pequeños deben imprimirse con alta resolución para poder leerse con precisión.
Medios relacionados con Lectores de códigos de barras en Wikimedia Commons