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

在你的應(yīng)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(shù)據(jù)成像是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。本文旨在通過提供對(duì)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(yīng)用案例來幫助你做出的合理決策。

簡(jiǎn)介

過去的幾十年里，條形碼掃描已成為一種可供選擇的數(shù)據(jù)采集技術(shù)，在實(shí)際中，為每家工廠或超市優(yōu)化過程、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(biāo)注。另一個(gè)著名的經(jīng)典使用案例是ISBN碼國際標(biāo)準(zhǔn)圖書編號(hào)，在書的背面普遍都有標(biāo)注。在許多超市里，自動(dòng)識(shí)別和安全應(yīng)用變得越來越重要，2D碼越來越多地被投入使用。PDF41*碼則頻繁使用于美國司機(jī)駕照、郵政包識(shí)別和航空公司登機(jī)牌上。

當(dāng)掃描技術(shù)和新型條形碼出現(xiàn)時(shí)，產(chǎn)業(yè)則在數(shù)據(jù)采集方案上有了更多的選擇。本文討論了兩種相互競(jìng)爭(zhēng)、但有時(shí)又是互補(bǔ)的數(shù)據(jù)采集設(shè)備：激光掃描儀與數(shù)字成像儀。我們將為每個(gè)設(shè)備提供一個(gè)概述, 列舉每項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)以及討論它們應(yīng)用于何種市場(chǎng)與應(yīng)用。

條碼符號(hào)

首先我們需要理解這些數(shù)據(jù)采集設(shè)備的目標(biāo)——條形碼。條形碼是一種在包裹或商品貨物上的印刷符號(hào)，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(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)隨后顯示在操作人員連接的設(shè)備處，例如移動(dòng)計(jì)算機(jī)或收銀機(jī)傳送至核心數(shù)據(jù)庫用以信息存儲(chǔ)。

條形碼的應(yīng)用是廣泛的。它們被用于例如：零售貨物、身份證以及圖書。它們也被用于管理工作過程、運(yùn)輸業(yè)中的包裹識(shí)別以及自動(dòng)識(shí)別應(yīng)用中。

一個(gè)條形碼符號(hào)是一種樣式或語言。每個(gè)符號(hào)都有自己獨(dú)特的條理，通過使用條形或空白處來代表數(shù)字或字母的位數(shù)。激光掃描機(jī)和數(shù)字成像機(jī)被用于解碼或獲悉這些出現(xiàn)在應(yīng)用中的特定符號(hào)。

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(tǒng)來幫助完成任務(wù)。

掃描光學(xué)系統(tǒng)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)的光束來回迅速穿過目標(biāo)條形碼，產(chǎn)生一個(gè)激光線，照亮條形碼。

收集光學(xué)系統(tǒng)，隨后檢索到的激光反射的條形碼，并集中到一個(gè)光檢測(cè)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(cè)器將反射的激光信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬電信號(hào)，并將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。

掃描儀的解碼器處理數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并將符號(hào)算法應(yīng)用于解釋數(shù)據(jù)。然后通過校驗(yàn)數(shù)位來驗(yàn)證信息，通常是一個(gè)條形碼的最后一個(gè)數(shù)字，告訴掃描儀是否正確地掃描了數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)發(fā)送到連接的主機(jī)上。

激光掃描儀為眾多應(yīng)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(yùn)動(dòng)的狀態(tài)下，這使它們能夠?qū)崿F(xiàn)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(duì)運(yùn)動(dòng)不敏感（的場(chǎng)景環(huán)境），例如超市。在這里，用戶可以在一個(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?yàn)橐部梢宰優(yōu)槭殖謷呙杵?，用戶可以快速，毫不費(fèi)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(yùn)營商實(shí)現(xiàn)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(xì)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(yīng)用里更好的選擇，而不需要讀取二維條形碼。因?yàn)榧す鈷呙鑳x在PDF41*應(yīng)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)生一束長距離的不發(fā)散的光線或鋪展開來。因?yàn)楣饩€來自其它的光源，使它們可以在很大范圍內(nèi)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(yīng)用中有優(yōu)勢(shì)，如在包裹處于高貨架或難以達(dá)到的地方，例如叉車操作中。在這些情況下，相比于更貴的區(qū)域圖像系統(tǒng)，激光掃描儀的成像范圍可以超過其*0%甚至更多。

l 因?yàn)榧す馐菑膾呙鑳x傳感器的視距發(fā)射，所以做到精確的掃描是容易的。激光線恰恰代表了掃描儀傳感器觀察到的東西，所以操作者能夠直觀準(zhǔn)確地對(duì)準(zhǔn)掃描儀，實(shí)現(xiàn)快速解碼。

區(qū)域成像系統(tǒng)

數(shù)字區(qū)域成像儀，雖然使用不同的方法來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(jié)果。

該區(qū)域成像的工作是用發(fā)光二極管照亮目標(biāo)條形碼。就像一個(gè)拍攝照片的數(shù)碼相機(jī)，鏡頭投射把條形碼的成像和條形碼的周圍放在一個(gè)二維的區(qū)域，同時(shí)把光轉(zhuǎn)換為電信號(hào)來構(gòu)建數(shù)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(shù)據(jù)。然后，像激光掃描儀一樣，成像器通過它的校驗(yàn)數(shù)位來檢查條形碼數(shù)據(jù)，并將信息轉(zhuǎn)發(fā)到連接的主機(jī)上。

用于數(shù)據(jù)采集情況下，數(shù)字區(qū)域成像儀呈現(xiàn)出許多好處：

l 除了一維條形碼，區(qū)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(shù)據(jù)。在需要符號(hào)來編碼更多的信息，如運(yùn)輸和物流，并跟蹤應(yīng)用程序的情況下，這是有益的。

l 區(qū)域成像系統(tǒng)能夠全方位地讀取條形碼，消除需要重新定位的標(biāo)簽，以適應(yīng)掃描設(shè)備。

l 除了條形碼解碼，一些高性能的區(qū)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(yīng)用程序，如掃描文檔。這消除了需要額外的設(shè)備，如掃描儀以節(jié)省柜臺(tái)空間和減少資本和維修費(fèi)用。

l 區(qū)域成像系統(tǒng)也可以直接標(biāo)記（DPM），一個(gè)永久標(biāo)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(dú)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)，通過跟蹤能力來幫助其實(shí)現(xiàn)遵守條例。

線性成像器

線性成像儀采集條碼數(shù)據(jù)的方法與區(qū)域成像方法類似。線性成像器投射LED的燈光至條形碼上，通過透鏡聚焦條碼圖像到CCD或CMOS傳感器上。解碼算法分析信號(hào)的波峰波谷，并收集條形碼的數(shù)據(jù)。

然而，不同于區(qū)域成像，線性成像儀用傳感器捕捉的只有一行圖像內(nèi)的像素點(diǎn)。這使得線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(qū)域成像儀。而且，因?yàn)楹纤愕募す鈷呙鑳x有利于直觀的瞄準(zhǔn)，有更好的運(yùn)動(dòng)耐量，通常被認(rèn)為可靠且堅(jiān)固。故而他們是比幾乎所有的一維掃描應(yīng)用線性成像器更好的選擇。

關(guān)于條碼解碼技術(shù)的常見誤解

當(dāng)試圖選擇最好的技術(shù)來簡(jiǎn)化和提高業(yè)務(wù)應(yīng)用的效率和降低運(yùn)營開銷時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)誤解?，F(xiàn)在我們將提出一些這類誤解。

誤解一：

數(shù)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(dāng)涉及到數(shù)據(jù)采集技術(shù)、數(shù)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。而不是概括說某一個(gè)至尊的可靠性，客戶必須仔細(xì)分析他們的個(gè)人數(shù)據(jù)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(yùn)用無摩擦的元素，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(shù)字成像系統(tǒng)也以基于由于缺乏運(yùn)動(dòng)部件，其固態(tài)建設(shè)出色的可靠性而自豪。在零售店，你會(huì)經(jīng)常看到10到1*年舊的數(shù)字成像儀或激光掃描儀，仍然運(yùn)轉(zhuǎn)高效如新。

因此，在選擇數(shù)據(jù)采集技術(shù)時(shí)，一定要對(duì)企業(yè)現(xiàn)有的和未來的需求進(jìn)行深入的分析，并咨詢專家。這一計(jì)劃將在應(yīng)用效率和工人生產(chǎn)率上取得成功。

誤解二：

線性器件支持成像

然而線性器件如CCD（電荷耦合器件）通常被稱為“線性成像器”，這個(gè)用詞不當(dāng)是使得這樣的設(shè)備被誤認(rèn)為能夠成像的原因。

線性器件以相同的方式，采用CCD或CMOS傳感器處理?xiàng)l形碼信息。然而，線性成像儀使用傳感器去捕捉薄切片圖像（例如單排像素），區(qū)域成像系統(tǒng)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(jī)械掃描儀優(yōu)于其他激光掃描儀

微型機(jī)電系統(tǒng)（微機(jī)電系統(tǒng)）為基礎(chǔ)的掃描儀往往被錯(cuò)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(shè)計(jì)元素的更換，是一種掃描的機(jī)制。這種新的元素使掃描系統(tǒng)摩擦變小。雖然我們知道摩擦減少并不意味著更可靠，多年來，市場(chǎng)上已經(jīng)有了其他類型的摩擦更少的掃描儀。

然而，了解到在一個(gè)復(fù)雜的激光掃描儀系統(tǒng)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(shè)備來提高掃描速度，并不能提供許多用戶預(yù)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(hào)質(zhì)量，這往往導(dǎo)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(jī)電掃描系統(tǒng)的信號(hào)質(zhì)量。

為了平衡這些負(fù)面的后果，并實(shí)現(xiàn)其所需的工作范圍，微機(jī)械掃描引擎必須增加它的光學(xué)尺寸，從而實(shí)現(xiàn)變成一個(gè)更大的動(dòng)力設(shè)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(shè)計(jì)得以充分利用。微電子機(jī)械系統(tǒng)引擎在這個(gè)領(lǐng)域不符合標(biāo)準(zhǔn)。

數(shù)據(jù)捕捉市場(chǎng)

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

零售業(yè)

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

零售業(yè)是對(duì)多種應(yīng)用中出現(xiàn)的數(shù)據(jù)捕獲技術(shù)的早期采用者。因?yàn)榱闶凵唐返臄?shù)量和種類幾乎是無限的，自動(dòng)化過程成為了必須。條形碼技術(shù)已經(jīng)幫助實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，從簡(jiǎn)化的后臺(tái)庫存管理，以促進(jìn)產(chǎn)生快速和更有效的結(jié)帳通道。

技術(shù)的選擇：

區(qū)域成像系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)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。伴隨著發(fā)貨的到來，倉庫工人掃描有標(biāo)簽的物品，紙箱或貨盤的條形碼。對(duì)已被掃描的信息進(jìn)行核實(shí)，并發(fā)送到庫存數(shù)據(jù)庫進(jìn)行更新。這確保庫存準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品的。無紙化過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(shì)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(qū)域成像系統(tǒng)在你需要捕捉圖像用以條件證明的情況下使用，如在運(yùn)輸應(yīng)用中。

銷售點(diǎn)

在銷售點(diǎn)，在小型培訓(xùn)后，結(jié)帳人員便可準(zhǔn)確高效地使用掃描儀來完成交易。全方向的激光掃描儀或是數(shù)字成像系統(tǒng)迅速地掃描各種大小形狀的物品條形碼，出納員能夠使用無線便捷式的掃描裝置來正確掃描那些原本難掃描的重或體積大的物件。區(qū)域成像器可以為在客戶拍攝照片用于會(huì)員卡。這些因素提高了工人的生產(chǎn)率，提升了客戶體驗(yàn)，因?yàn)榻Y(jié)帳的流水線可以運(yùn)行得迅速而順利。

技術(shù)的選擇：

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

自助購物援助

在許多先進(jìn)的零售場(chǎng)所，當(dāng)顧客購物時(shí)，顧客使用便攜式購物系統(tǒng)來掃描他們的產(chǎn)品，確保他們?cè)诟犊钋暗玫綔?zhǔn)確的價(jià)格信息，并加快他們的結(jié)帳速度。掃描提供項(xiàng)目信息，如價(jià)格，用一個(gè)簡(jiǎn)單的條形碼實(shí)現(xiàn)。這些便利帶來了更令人愉快的購物體驗(yàn)，提升了顧客忠誠度，最終提高了顧客的底線。

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(jié)論

Zebra認(rèn)為激光掃描和區(qū)域成像技術(shù)的發(fā)展之路是崎嶇的,將可靠的產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，提高產(chǎn)品性能，并使用于應(yīng)用程序。當(dāng)實(shí)現(xiàn)一個(gè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),技術(shù)人員必須仔細(xì)權(quán)衡選擇,對(duì)應(yīng)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(qū)域成像都是強(qiáng)大的技術(shù),都能給應(yīng)用市場(chǎng)帶來了巨大的利益。