قارئ الباركود

تتكون قارئات الباركود من نوع القلم من مصدر ضوئي وثنائي ضوئي متجاورين في طرف القلم. لقراءة الباركود، يجب على حامل القلم تحريك طرفه على طول الخطوط بسرعة منتظمة نسبيًا. يقيس الثنائي الضوئي شدة الضوء المنعكس من المصدر الضوئي عند مرور طرف القلم فوق كل خط وفراغ في الباركود المطبوع. يُولّد الثنائي الضوئي موجة تُستخدم لقياس عرض الخطوط والفراغات في الباركود. تمتص الخطوط الداكنة الضوء، بينما تعكسه الفراغات البيضاء، لذا فإن موجة الجهد الكهربائي الناتجة عن الثنائي الضوئي تمثل نمط الخطوط والفراغات في الباركود. يقوم الماسح الضوئي بفك تشفير هذه الموجة بطريقة مشابهة لفك تشفير نقاط وشرطات شفرة مورس .

تستخدم ماسحات الباركود الليزرية ثنائي ليزر شبه موصل لإنتاج شعاع ليزر. يتم توجيه هذا الشعاع بواسطة مرآة انحراف على عجلة مرآة متعددة الأضلاع. قد يتضمن التصميم جهاز تركيز، مما يُمكّن الماسح الضوئي من ضبط الشعاع للمسح على مسافات مختلفة. ^{[ 2 ]}

يقوم الماسح الضوئي بتحويل شعاع الليزر باستخدام عجلة مرآة دوارة. تعمل هذه العجلة على تحويل الشعاع سطرًا بسطر فوق الرمز الشريطي بترددات تتراوح بين 200  هرتز و1200  هرتز في معظم الماسحات الضوئية. يخرج الشعاع المُحوَّل من الماسح الضوئي بزاوية فتح تعتمد على تصميم الماسح. يسمح هذا الانحراف للشعاع بالمرور عبر الرمز الشريطي في مستوى القراءة، مما يحوله فعليًا إلى "شعاع قراءة". ولمعالجة العناصر الثابتة، تتضمن الماسحات الضوئية الليزرية مرايا متذبذبة توفر انحرافًا إضافيًا عموديًا على خط المسح الرئيسي. تعمل هذه المرايا بترددات تتراوح من 0.1  هرتز إلى حوالي 5  هرتز، مما يضمن إمكانية قراءة الرموز الشريطية من اتجاهات مختلفة. ^{[ 2 ]}

يستقبل الكاشف الضوئي الضوء عبر النظام البصري المكون من عجلة المرايا ومرشح بصري. ثم يُحوّل الضوء المنعكس، الذي يتغير سطوعه بسرعة وفقًا لنمط بيانات، إلى إشارة كهربائية، ويُضخّم لاحقًا إلى مستوى قابل للاستخدام في المعالجة الرقمية. ^{[ 2 ]}

تستخدم قارئات أجهزة اقتران الشحنات (CCD) مصفوفة من مئات مستشعرات الضوء الصغيرة المرتبة في صف واحد داخل رأس القارئ. يقيس كل مستشعر شدة الضوء الموجود أمامه مباشرةً. يتميز كل مستشعر ضوئي في قارئ CCD بصغر حجمه الشديد، ونظرًا لوجود مئات المستشعرات المرتبة في صف واحد، يتم توليد نمط جهد كهربائي مطابق لنمط الرمز الشريطي في القارئ عن طريق قياس الجهد الكهربائي عبر كل مستشعر في الصف بالتتابع. يكمن الفرق الأساسي بين قارئ CCD وقلم المسح الضوئي أو الماسح الضوئي الليزري في أن قارئ CCD يقيس الضوء المحيط المنبعث من الرمز الشريطي، بينما يقيس قلم المسح الضوئي أو الماسح الضوئي الليزري الضوء المنعكس بتردد محدد صادر من الماسح الضوئي نفسه. يمكن أيضًا تصنيع ماسحات LED باستخدام مستشعرات CMOS، وهي تحل محل قارئات الليزر القديمة. ^{[ 3 ]}

تُعد الماسحات الضوئية ثنائية الأبعاد نوعًا أحدث من قارئات الباركود. وهي تستخدم كاميرا وتقنيات معالجة الصور لفك تشفير الباركود.

تستخدم قارئات كاميرات الفيديو كاميرات فيديو صغيرة بنفس تقنية CCD المستخدمة في قارئ الباركود CCD، باستثناء أنه بدلاً من وجود صف واحد من أجهزة الاستشعار، تحتوي كاميرا الفيديو على مئات الصفوف من أجهزة الاستشعار مرتبة في مصفوفة ثنائية الأبعاد بحيث يمكنها توليد صورة.

تستخدم قارئات الرموز الشريطية ذات مجال الرؤية الواسع كاميرات صناعية عالية الدقة لالتقاط العديد من الرموز الشريطية في وقت واحد. يتم فك تشفير جميع الرموز الشريطية الظاهرة في الصورة فورًا (بفضل براءات اختراع ImageID وأدوات إنشاء الرموز) أو باستخدام إضافات (على سبيل المثال، استخدم موقع Barcodepedia تطبيق فلاش وكاميرا ويب للاستعلام عن قاعدة البيانات)، وقد تم توفير خيارات لحل هذه المهام.

تستخدم تقنية المسح متعدد الاتجاهات سلسلة من خطوط المسح المستقيمة أو المنحنية ذات الاتجاهات المختلفة، على شكل نجمة متفجرة أو منحنى ليساجو أو أي ترتيب متعدد الزوايا آخر، حيث تُسقط هذه الخطوط على الرمز، ويستطيع واحد أو أكثر منها عبور جميع أشرطة الرمز وفراغاته، بغض النظر عن اتجاهه. ^{[ 4 ]} تستخدم معظم هذه التقنيات الليزر. وعلى عكس الماسحات الضوئية الليزرية أحادية الخط الأبسط ، فإنها تُنتج نمطًا من الحزم الضوئية باتجاهات مختلفة، مما يسمح لها بقراءة الرموز الشريطية المعروضة عليها بزوايا مختلفة. تستخدم معظم هذه التقنيات مرآة مضلعة دوارة واحدة ومجموعة من المرايا الثابتة لتوليد أنماط المسح المعقدة.

تُعدّ الماسحات الضوئية متعددة الاتجاهات شائعة الاستخدام في المتاجر الكبرى، حيث تُمرّر العبوات فوق نافذة زجاجية أو من الياقوت . وتتوفر مجموعة متنوعة من هذه الماسحات، التي تُستخدم في تطبيقات مسح ضوئي مختلفة، بدءًا من تطبيقات البيع بالتجزئة حيث تُقرأ الرموز الشريطية على بُعد بضعة سنتيمترات فقط من الماسح، وصولًا إلى مسح خطوط النقل الصناعية حيث يمكن أن تكون الماسحة على بُعد مترين أو أكثر من الرمز. كما تتميز الماسحات الضوئية متعددة الاتجاهات بقدرتها الفائقة على قراءة الرموز الشريطية رديئة الطباعة أو المجعدة أو حتى الممزقة.

على الرغم من أن كاميرات الهواتف المحمولة التي لا تحتوي على خاصية التركيز التلقائي ليست مثالية لقراءة بعض تنسيقات الرموز الشريطية الشائعة، إلا أن هناك رموزًا شريطية ثنائية الأبعاد مُحسَّنة للهواتف المحمولة، بالإضافة إلى رموز الاستجابة السريعة (QR) ورموز مصفوفة البيانات التي يمكن قراءتها بسرعة ودقة سواءً مع التركيز التلقائي أو بدونه. ^{[ 5 ]}

تتيح كاميرات الهواتف المحمولة العديد من التطبيقات للمستهلكين. على سبيل المثال:

• الأفلام: كتالوجات أفلام DVD / VHS .
• الموسيقى: كتالوجات الأقراص المدمجة - تشغيل ملف MP3 عند مسحها ضوئياً.
• كتالوجات الكتب والأجهزة.
• البقالة، المعلومات الغذائية، إعداد قوائم التسوق عند استخدام آخر كمية من أحد الأصناف، إلخ.
• يتم مسح رمز جرد الممتلكات الشخصية (لأغراض التأمين وغيرها) ضوئيًا وإدخاله في برنامج إدارة الشؤون المالية الشخصية عند إدخال البيانات. لاحقًا، يمكن ربط صور الإيصالات الممسوحة ضوئيًا تلقائيًا بالبيانات المناسبة. كما يمكن استخدام الرموز الشريطية لاستبعاد النسخ الورقية غير المطلوبة للاحتفاظ بها لأغراض الضرائب أو جرد الأصول.
• إذا قام تجار التجزئة بوضع رموز شريطية على الإيصالات تسمح بتحميل نسخة إلكترونية منها، أو قاموا بتشفير الإيصال بالكامل في رمز شريطي ثنائي الأبعاد، فسيكون بإمكان المستهلكين استيراد البيانات بسهولة إلى برامج إدارة الشؤون المالية الشخصية، وجرد الممتلكات، وإدارة متاجر البقالة. ويمكن التعرف تلقائيًا على الإيصالات الممسوحة ضوئيًا وربطها بالإدخالات المناسبة في برامج إدارة الشؤون المالية وجرد الممتلكات.
• تتبع المستهلك من منظور بائع التجزئة (على سبيل المثال، برامج بطاقات الولاء التي تتعقب مشتريات المستهلكين عند نقطة البيع من خلال جعلهم يمسحون رمز الاستجابة السريعة).

يظهر عدد من تطبيقات المؤسسات التي تستخدم الهواتف المحمولة:

• التحكم في الوصول (على سبيل المثال، التحقق من صحة التذاكر في أماكن الفعاليات)، وإعداد تقارير المخزون (على سبيل المثال، تتبع عمليات التسليم)، وتتبع الأصول (على سبيل المثال، مكافحة التزييف). ^{[ 6 ]}
• تتضمن الإصدارات الحديثة من أنظمة تشغيل الهواتف المحمولة Android و iOS و Windows Phone ماسحات ضوئية مدمجة لرموز QR أو الباركود، والتي يمكن الوصول إليها عادةً من تطبيق الكاميرا الخاص بها.