Barcode Scanner - 1D Barcode vs. 2D Barcode – die Unterschiede, Vorteile und Einsatzmöglichkeiten

Mit 1D Barcodes – also eindimensionalen Barcodes – sind simple Strichcodes gemeint, wobei es sich bei 2D Barcodes – also zweidimensionale Barcodes – meist um quadratische Codes mit schwarz-weißem Muster handelt.

Historie der Barcodes

In Bezug auf die Geschichte hat der 1D Barcode auf alle Fälle die Nase vorne – bereits 1949 gab es erste Versuche mit dieser Barcode-Technologie. Im Jahr 1974 begann man im Bereich des Lebensmittelhandels, Produkte mit Strichcode zu kennzeichnen, wodurch sich der 1D Code als Standard etablierte. Unaufhaltsam hat sich diese Barcodetechnologie weiterentwickelt und ist auch heute in der Industrie nicht mehr wegzudenken. Ende der 80er Jahre erfolgte dann der Einzug des 2D Barcodes, der zu dieser Zeit vor allem im industriellen Umfeld vorzufinden war. Dem ist heute nicht mehr so – auch im privaten Bereich sind 2D Codes bereits sehr häufig anzutreffen. Beispielsweise kann man durch das Einlesen eines QR Codes mit dem Smartphone Informationen zu Produkten, Gewinnspielen usw. abrufen.

1D barcode scanner und 2D barcode scanner

Betrachtet man die Barcodetechnologie im industriellen Bereich, so zielt dies vor allem auf die Rückverfolgbarkeit, im Fachjargon auch „Traceability“ genannt, von Produkten und auf das Steuern von Prozessen ab. Durch die Produktkennzeichnung kann der Materialfluss im gesamten Produktionsprozess rückverfolgt werden und es ist zu jeder Zeit bekannt, wo sich das Produkt gerade befindet, wann es bearbeitet wurde und noch vieles mehr.

Spricht man von 1D Barcodes, handelt es sich hauptsächlich um Etiketten, die auf das Produkt aufgebracht werden. Es ist jedoch auch eine Direktmarkierung möglich, z.B. durch direktes Aufdrucken auf Kartonagen.

Die Entwicklung von 2D Matrixcodes sowie die rasante Performancesteigerung in der Bildverarbeitung erlaubten die Anwendung neuer, etikettenfreier Direktmarkierverfahren, wie z.B. Nadelprägung, Lasermarkierung oder Tintenstrahl, sprich: dem Direct Part Marking (DPM). DPM übersteht im Vergleich zum Etikett widrigste Produktions- oder Betriebsprozesse sowie Umwelteinflüsse und beugt ganz nebenbei Produktpiraterie vor. Dem Anwender erschließen sich damit neue Möglichkeiten in der Rückverfolgbarkeit von Einzelkomponenten oder Baugruppen, da diese nahezu unzerstörbar, dauerhaft markiert und identifizierbar sind.

Laserbasierte Barcode Scanner

Im Bereich der 1D Barcodelesung kommen sogenannte Laserscanner zum Einsatz. Laserscanner lesen ausschließlich 1D Codes, wobei sie dank ausgereifter Algorithmen auch beschädigte oder verschmutzte Codes erkennen. Je nach Anordnung der Barcodeelemente, parallel (Leiterorientierung), orthogonal (Gartenzaunorientierung) oder omnidirektional (keine Orientierung 360°) kommen Linienscanner, Rasterscanner oder Schwingspiegelscanner zum Einsatz. Laserbasierte Scanner tasten mit Hilfe einer Laserdiode das Barcodelabel ab und detektieren die Intensität des von den hellen und dunklen Elementen des Barcodes reflektierten Laserlichtes. Dies bedingt, dass ein guter Barcodekontrast gegeben ist.

Die Vorzüge von laserbasierten Barcode Scannern:

exzellente Schärfentiefe
große Lesefeldbreite
Unempfindlichkeit gegenüber Fremdlichtquellen
keine zusätzliche Beleuchtung notwendig
problemlose Codelesung bei Objektstillstand und -beschleunigung
geringe Kosten

Einsatzmöglichkeiten von laserbasierten Barcode Scannern:

Laserscanner besitzen eine hervorragende Schärfentiefe und sind deshalb in der Lage, Barcodes auf unterschiedlich hohen Objekten ohne Probleme zu identifizieren. Durch die großen Sichtfelder von bis zu 60° deckt bereits ein Gerät die meisten Förderbandbreiten ab. Deshalb eignen sich Laserscanner unter anderem ausgezeichnet für den Einsatz im Bereich der Kurier-, Express-, und Paket-Dienste oder der Lager- und Fördertechnik.

Weitere Details zu laserbasierten Barcode Scannern.

Kamerabasierte Barcode Scanner

Ist die Drehlage eines Codes in einer Ebene nicht exakt definiert und in der Applikation variabel, kann ein einzelner kamerabasierter Codeleser alle Codes unabhängig von deren Drehlage sicher erfassen. Vor allem bei Codes mit kurzen Strichlängen wird dieser Vorteil deutlich, da hier eine laserbasierte Lösung selbst mit zwei Lesegeräten nicht identisch gute Leseraten wie der kamerabasierte Leser erreicht. In Anwendungen mit schlechter Codequalität, beispielsweise wegen schwacher Kontraste oder Teilzerstörungen, erzielen kamerabasierte Codeleser aufgrund der korrigierenden Bildverarbeitungsalgorithmen zuverlässige Leseergebnisse. Dies reduziert die notwendige manuelle Nachbearbeitung.

Die Vorzüge von kamerabasierten Barcode Scannern:

Flexibilität der Codelesung (1D, 2D und Klarschrift)
Livebild und Bildspeicherung für Analyse oder Datenarchivierung
Omnidirektionale Lesung mit nur einem Gerät
Lesung schlechter Codequalitäten
Verwendung stark variierender Modulgrößen

Weitere Details zu kamerabasierten Barcode Scannern.

Fazit

Kamerabasierte Codeleser zeichnen sich durch ihre Flexibilität bei der Auswahl der Codeart aus. Neben 1D Barcodes identifizieren sie über verschiedene Bildverarbeitungsalgorithmen sowohl Klarschrift als auch 2D Codes wie die häufig verwendeten Data Matrix, QR (siehe Abbildung 2) oder Maxi Codes. Ein Wechsel von 1D Barcodes zu 2D Barcodes kann somit problemlos vollzogen werden.

Tendenziell ist ein Trend von kamerabasierter zu laserbasierter Barcodelesung erkennbar, jedoch aufgrund der Vielzahl an Einsatzbereichen ist keine der Identifikationstechnologien für alle Anwendungen geeignet. Die für eine bestimmte Anwendung optimale Technologie ist diejenige mit dem besten Kosten-Nutzen-Verhältnis im individuellen Spannungsfeld der technischen und wirtschaftlichen Anforderungen.

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