หลัการทำงานสแกนเนอร์และบาร์โค้ด

  ใบงานที่ 6

    สแกนเนอร์ คืออุปกรณ์ซึ่งจับภาพและเปลี่ยนแปลงภาพจากรูปแบบของแอนาลอกเป็นดิจิตอลซึ่งคอมพิวเตอร์ สามารถแสดง, เรียบเรียง, เก็บรักษาและผลิตออกมาได้ ภาพนั้นอาจจะเป็นรูปถ่าย, ข้อความ, ภาพวาด หรือแม้แต่วัตถุสามมิติ สามารถใช้สแกนเนอร์ทำงานต่างๆได้ดังนี้

– ในงานเกี่ยวกับงานศิลปะหรือภาพถ่ายในเอกสาร

– บันทึกข้อมูลลงในเวิร์ดโปรเซสเซอร์

  – แฟ็กเอกสาร ภายใต้ดาต้าเบส และ เวิร์ดโปรเซสเซอร์

  – เพิ่มเติมภาพและจินตนาการต่าง ๆ ลงไปในผลิตภัณฑ์สื่อโฆษณาต่าง ๆ


การทำงานของสแกนเนอร์
 
   การจับภาพของสแกนเนอร์ ทำโดยฉายแสงบนเอกสารที่จะสแกน แสงจะผ่านกลับไปมาและภาพ จะถูกจับโดยเซลล์ที่ไวต่อแสง เรียกว่า charge-couple device หรือ CCD ซึ่งโดยปกติพื้นที่มืดบน กระดาษจะสะท้อนแสงได้น้อยและพื้นที่ที่สว่างบนกระดาษจะสะท้อนแสงได้มากกว่า CCD จะสืบหาปริมาณแสงที่สะท้อนกลับ จากแต่ละพื้นที่ของภาพนั้น และเปลี่ยนคลื่นของแสงที่สะท้อน กลับมาเป็นข้อมูลดิจิตอล หลังจากนั้นซอฟต์แวร์ที่ใช้สำหรับการสแกนภาพก็จะแปลงเอาสัญญาณเหล่านั้นกลับมาเป็นภาพ บนคอมพิวเตอร์อีกทีหนึ่ง

ชนิดของเครื่องสแกนเนอร์
     สแกนเนอร์สามารถจัดแบ่งตามลักษณะทั่วๆ ไป ได้ 2 ชนิด คือ

1.Flatbed scanners ใช้สแกนภาพถ่ายหรือภาพพิมพ์ต่าง ๆ สแกนเนอร์ ชนิดนี้มีพื้นผิวแก้วบนโลหะที่เป็นตัวสแกน เช่น ScanMaker III Transparency

2.slide scanners ใช้สแกนโลหะโปร่ง เช่น ฟิล์มและ สไลด์ 

   ประเภทสแกนเนอร์

      สแกนเนอร์ดึงกระดาษ (Sheet - Fed Scanner) เป็นสแกนเนอร์ที่ใหญ่กว่าสแกนเนอร์มือถือ ใช้หลักการดึงกระดาษขึ้นมาสแกนทีละแผ่น แต่มีข้อจำกัดคือ ถ้าต้องการแสดงภาพจากหนังสือที่เป็นรูปเล่มต้องฉีกกระดาษออกมาทีละแผ่นทำให้ไม่สะดวกในการสแกน คุณภาพที่ได้จากสแกนเนอร์ประเภทนี้อยู่ในระดับปานกลาง

       สแกนเนอร์แท่นเรียบ (Flatbed Scanner) เป็นสแกนเนอร์ที่มีกระจกใสไว้สำหรับวางภาพที่จะสแกน เหมือนเครื่องถ่ายเอกสาร คุณภาพของงานสแกนประเภทนี้จะดีกว่าสแกนเนอร์แบบมือถือ หรือสแกนเนอร์แบบดึงกระดาษ แต่ราคาสูงกว่า

          สแกนเนอร์มือถือ (Hand - Held Scanner) มีขนาดเล็ก ราคาไม่แพงนัก เก็บภาพขนาดเล็กๆ ซึ่งไม่ต้องการความละเอียดมากนักได้ เช่น โลโก้ ลายเซ็น เป็นต้น

บาร์โค้ด (Barcode) 

       บาร์โค้ด(barcode) หรือในภาษาไทยเรียกว่า “รหัสแท่ง” ประกอบด้วยเส้นมืดประกอบด้วยเส้นมืด (มักจะเป็นสีดำ) และเส้นสว่าง(มักเป็นสีขาว)วางเรียงกันเป็นแนวดิ่ง เป็นรหัสแทนตัวเลขและตัวอักษร ใช้เพื่ออำนวยความสะดวกให้เครื่องคอมพิวเตอร์สามารถอ่านรหัสข้อมูลได้ง่ายขึ้น โดยใช้เครื่องอ่านบาร์โค้ด (Barcode Scanner) ซึ่งจะทำงานได้รวดเร็วและช่วยลดความผิดพลาดในการคีย์ข้อมูลได้มา*โดยหลักการแล้วบาร์โค้ดจะถูกอ่านด้วยเครื่องสแกนเนอร์ บันทึกข้อมูลเข้าไปเก็บในคอมพิวเตอร์โดยตรง

 มาตรฐานกับงานที่นิยมใช้

1.มาตรฐานบาร์โค้ด 1D

 

 

 

 

 
1. 2 of 5 (non-interleaved)

   ปัจจุบันพบน้อยมาก ยังมีการใช้อยู่บ้าง เช่น ตั๋วสายการบิน ห้องแลบภาพ 2 of 5 เป็นโค้ดที่ใช้ในการเข้ารหัสข้อมูลที่เก่าแก่ที่สุด 2 of 5 (non-interleaved)และ 2 of 5 (interleaved) หลายคนมักสับสน เพราะ 2 of 5 (interleaved) ยังมีความนิยมแพร่หลายอยู่ ซึ่งถือว่า เป็นคนละโค้ดกันและเครื่องหรือโปรแกรมอาจจะไม่สนับสนุนดังนั้นต้องดูให้แน่ใจว่าเป็นnon-interleaved หรือ interleaved

2. bookland

   เป็นบาร์โค้ดรุ่นเก่าที่ใช้กับพวกหนังสือ ปัจจุบันถูกแทนที่ด้วย ISBN-13 บางครั้งสองคำนี้จะใช้เรียกแทนกัน

3. Codabar
   เป็นบาร์โค้ด ที่ใช้ใน FED-EX,ห้องสมุด,ธนาคารเลือด
4. Code 128

  จัดเป็นโค้ดที่มีความนิยมมาก มันมีความหนาแน่น กะทัดรัด การบีบข้อมูล ที่ดีกว่า Code39 , Code 128 สามารถสนันสนุน ได้ 128 ASCII ตัว(ทั้งตัวเลขและอักษร) นิยมใช้ในงานชิบปิ้ง มีการแบ่งกลุ่มเป็น3แบบคือ

set A : ASCII characters 00 to 95 (0-9, A-Z and control codes), special characters, and FNC 1-4
set B : ASCII characters 32 to 127 (0-9, A-Z, a-z), special characters, and FNC 1-4
set C : 00-99 (encodes each two digits with one code) and FNC1

หากต้องใช้ ตัวอักษร และ/หรือ ตัวเลข Code128 จึงที่เป็นที่เหมาะสมในการนำมาใช้งาน อีกทั้งมีความยืดหยุ่นในการบรรจุตัวอักขระเพราะไม่ล๊อคตายตัว สามารถพิมพ์อักษรหรือตัวเลขที่ต้องการได้เลย

5. Code 39 (Code 3 of 9)

   เป็นโค้ดรุ่นเก่า แต่ยังมีความนิยมในการใช้งานอยู่ ใช้กับงาน Inventory และตรวจติดตาม สามารถบรรจุได้ทั้งตัวเลขและ
ตัวอักษร สามารถพิมพ์ได้หลายขนาด โดยแบบพื้นฐานจะรองรับอักษร A-Z ,0-9

6. Code 93

   เป็นโค้ดที่ไม่ค่อยมีการใช้งาน ขนาดกะทัดรัด ใช้ในงานชิ้นส่วนอิเล็คทรอนิค และเนื่องจาก ชื่อที่คล้ายคลึงระหว่าง Code 93 และ Code 39 ซึ่งทำให้เข้าใจผิดได้ ดังนั้นหากมีการใช้งานในโค้ดดังกล่าว จะตัดซื้ออุปกรณ์หรือซอฟแวร์ ต้องแน่ใจว่า ตรงกับที่จะใช้งาน

7. EAN

    EAN ย่อมาจาก European Article Number นิยมใช้กับสินค้าปลีก ใน สหรัฐ และ ญี่ปุ่น และแพร่หลายในอุตสาหกรรมค้าปลีกทั่วโลก

8. GS1-128 (EAN-128)
   GS1-128 เป็นโค้ดพิเศษ ของ Code128 ที่มีการถอดรหัสกับระบบ GS1
9. Interleaved 2 of 5 (ITF)

   เป็นโค้ดที่เป็น ตัวเลขเท่านั้น มีขนาดเล็ก เพราะมีการเข้ารหัสทั้งในแถบและช่องว่าง ใช้ในกล่องกระดาษลูกฟูกในอุตสาหกรรมขนส่งสินค้า

10. ISBN-13

   เป็นโค้ดค้าปลีก พวกหนังสือ นิตยสาร หรือผลิตภัณฑ์อื่นที่เกี่ยวกับหนังสือ โดยมีส่วนประกอบจาก EAN13และ supplemental code 5ตัว ซึ่งจะแสดง IDของหนังสือและราคาปก

11. ISSN
   ใช้ในอุตสาหกรรมงานพิมพ์ วารสารอิเล็กทรอนิค
12. MSI Plessey
   ตัวเลขสัญลักษณ์ ที่ใช้ในห้องสมุด
13.POSTNET

  บาร์โค้ดที่ใช้ในการเข้ารหัสรหัสไปรษณีย์ของไปรษณีย์สหรัฐ ซึ่งมีแตกต่างจากบาร์โค้ดอื่น ๆ มีความพิเศษที่แตกต่าง คือ จะมีความสูงของแท่งไม่เท่ากันและระยะห่างระหว่างแถบเท่ากัน ซึ่งบรรจุึข้อมูลของรหัสไปรษณีย์และพื้นที่จัดส่ง

14. UPC
   UPC ย่อมาจาก Universal Product Code ใช้มากกับสินค้าปลีกในสหรัฐและแคนนาดา อังกฤษ ออสเตรเลีย นิวซีแลนด์
15. Supplemental barcode

  เป็นโค้ดที่เพิ่มเติมทางด้านขวา พบใน UPC, EAN หรือ ISBN-13 จะเป็นตัวอักขระที่เพิ่มมา2-5ตัว 

2.มาตรฐานบาร์โค้ด 2D

1. QR-Code          
        QR (Quick Response) ประดิษฐ์คิดค้นโดย บริษัท เด็นโซ่เวฟ จัดเป็นบาร์โค้ดยอดนิยม ที่เครื่องอ่าน2Dทั่วไปทุกยี่ห้อ สามารถสแกนได้ มักจะอ่านได้ดี และโปรแกรมsmartphoneหลายตัวก็สามารถอ่านได้ เรียกว่าสามารถอ่านได้ง่าย ซึ่งเราจะเคยพบสิ่งพิมพ์ลงในสื่อต่างๆเมื่อสแกนมาก็เป็นที่อยู่เว็บ มีความหนาแน่นสูง ทำให้บรรจุอักษรได้มาบนพื้นที่เล็กๆ ขนาดจะเป็นสี่เหลี่ยมจตุรัส ทำให้พื้นที่น้อยและไม่ต้องมีFormatในการบรรจุข้อมูล สามารถใส่ได้ตามต้องการ

2. MaxiCode         
      ประกอบด้วย จุดเหมือนรังผึ้ง รอบๆกระจาย วงกลมตรงกลาง พบในการใช้ส่งพัสดุของสหรัฐ ต้องใส่ข้อมูลลงตาม Formatที่กำหนด

3. PDF417        
     คิดค้นโดย Symbol Technologies บรรจุได้ถึงประมาณ 1100ตัว มีลักษณะเป็นสี่เหลี่ยมผืนผ้า มีแถบเริ่มต้นและแถบปิดท้ายทำให้กินพื้นที่มากขึ้นกว่าโค้ดอื่นๆ ไม่ต้องมีFormatในการบรรจุข้อมูล สามารถใส่ได้ตามต้องการ

4. Data Matrix          
     หากดูผิวเผินจะคล้ายกับ Qr code แต่จริงๆแล้วไม่เหมือนกัน การอ่านและถอดรหัสจะทำในเส้นทแยงมุุม(QR จะอ่านตามแนวตรง) พบในผลิตภัณฑ์จากทางสหรัฐและยุโรป จุดอ่อน คือ ต้องใส่ข้อมูลลงตาม Formatที่กำหนด

 

การทำงานของบาร์โค้ด

         เครื่อง อ่านบาร์โค้ด จะทำงานโดยแยกความกว้างระหว่างพื้นที่มืดและพื้นที่สว่างออกมาเป็นรหัสตัว เลข เมื่อแสงจากเครื่องอ่านบาร์โค้ดมากระทบบาร์โค้ดในลักษณะวางพาดขวาง แสงสะท้อนที่ออกจากเส้นมืดจะน้อยกว่าแสงที่สะท้อนออกจากพื้นที่สว่าง เครื่องอ่านบาร์โค้ดจะแปลงแสงสะท้อนนี้เป็นรหัสไปยังเครื่องคอมพิวเตอร์หรือ เครื่องมือจัดเก็บข้อมูลแบบพกพา
     มีบาร์โค้ดบางแบบที่มีการตรวจสอบความ ถูกต้องของบาร์โค้ด โดยมีการคำนวนเลขตรวจสอบ (Check digit Calculation) และแสดงค่านั้นๆ มาท้ายของข้อมูลที่อ่านได้ เช่นบาร์โค้ดในแบบ UPC/EAN และการอ่านบาร์โค้ดจะแสดงผลทั้งการอ่านปกติและผลของการเปรียบเทียบของการ ตรวจสอบบาร์โค้ด และเมื่อพบข้อผิดพลาดของข้อมูลในตัวบาร์โค้ด  เครื่องอ่านบาร์โค้ด หรือโปรแกรมที่ใช้พิมพ์บาร์โค้ดจะแสดงข้อผิดพลาดดังกล่าวออกมา เพื่อทำการแก้ไข และให้ทำการอ่านบาร์โค้ดหรือพิมพ์บาร์โค้ดใหม่อีกครั้ง บาร์โค้ดในแต่ละแบบมีรูปแบบของลักษณะแท่งบาร์โค้ดที่แต่งต่างกันไป ไม่ว่าจะเป็นขนาดของแท่งบาร์โค้ด ลักษณะการจัดวางตัวอักษร/ตัวเลข วิธีการบันทึกข้อมูล การตรวจสอบความถูกต้องของบาร์โค้ด และอื่นๆ แต่โดยทั่วไปแล้วผู้ใช้งานมักจะสนใจคุณสมบัติการใช้งานมากกว่าข้อมูลทางด้าน เทคนิคของบาร์โค้ดนั้นๆ

หลักการดู บาร์โค้ด (Barcode) 

 

 

หมายเลข 1            สัญลักษณ์แท่งสีเข้มสลับสีอ่อนสำหรับอ่านด้วยเครื่องสแกนเนอร์
หมายเลข 2            885     : ตัวเลข 3 หลักแรก คือรหัสของประเทศไทย
หมายเลข 3            0000    : ตัวเลข 4 ตัวถัดมาเป็นรหัสโรงงานที่ผลิตหรือรหัสมาชิก
หมายเลข 4            11111   : 5 ตัวถัดมาเป็นรหัสสินค้า
หมายเลข 5            2       : ตัวเลขหลักสุดท้ายเป็นตัวเลขตรวจสอบเลข 12 ข้างหน้าว่ากำหนดถูกต้องหรือไม่ ถ้าตัวสุดท้ายผิด บาร์โค้ดตัวนั้นจะอ่านไม่ออกสื่อความหมายไม่ได้


ประเภทเครื่องอ่านบาร์โค้ด BARCODE SCANNER

 

  1. Pen Type Scanner

   มีลักษณะเหมือนปากกา ใช้วิธีการลากเพื่ออ่านค่า โดยภายในตัวเครื่องอ่านจะมีเซนเซอร์อันเดียวเพื่อรับแสงสะท้อนในส่วนที่เงาดำกับเงาขาว ปัจจุบันไม่นิยมใช้แล้วเนื่องจากช้าและราคาเครื่องสแกนอื่นๆราคาต่ำลง 

     2. CCD readers

     CCD (Charge Coupled Device) ชื่อนี้ จะเป็นที่คุ้นเคยกันบ้างในเทคโนโลยีกล้องถ่ายรูป
เป็นเทคโนโลยีเดียวกัน แต่ CCD readers จะมีเซนเซอร์รับการสะท้อนแสงเป็นแนวยาวซึ่งมีเพียงไม่กี่ตัว หากเทียบกับกล้องดิจิตอล ,CCD readers ถือว่าเป็นเทคโนโลยีแบบเก่าดั้งเดิมจะสแกนได้กว้างสุดตามความยาวของตัวสแกนเนอร์ จะเห็นว่า เครื่องอ่านประเภทนี้ ช่องอ่านจะกว้างรับกับความยาวบาร์โค้ด และไม่สามารถจะอ่านในระยะไกลเกิน 1" เพราะเซนเซอร์จะรับแสง สะท้อนในระยะใกล้เท่านั้น และชิ้นงานต้องไม่สั่นไหว

    3. Laser readers

 

                        Laser Scanner จะมีเส้นสแกนเป็นแสงเลเซอร์

    จะใช้เลเซอร์ ซึ่งมีความเข้มแสงสูง ยิ่งไปที่บาร์โค้ด จับความถี่แสงที่สะท้อนกลับ ข้อดีคือ ความแม่นยำสูง สแกนระยะไกลได้ สูงสุดได้ถึง60-80ซม. สแกนได้แม้ป้ายบาร์โค้ดสั่นไหว ปัจจุบัน เป็นที่นิยมที่สุดเพราะ ราคาลดลงมาก จนราคาใกล้เคียงกัน ในกลุ่มตลาดล่าง ประสิทธิภาพการทำงานดี มีความแม่นยำ พบปัญหาน้อย

   4. Imaging Scanner

   

Image Scanner มีกล้องอยู่ตรงกลาง

       หากเราศึกษาสเปคจะพบว่า มีการใช้เทคโนโลยี CCD แต่ที่แตกต่างจากCCD readers คือความละเอียดที่สูงขึ้นคือหลายล้านpixel เพราะจะมีการถ่่ายรูปออกมา เหมือนกล้องถ่ายรูป ทำให้ข้อมูลที่สู่เครื่องรับ จะได้ตัวบาร์โค้ดทั้งหมดมาประมวลผ่านวงจรคำนวณ แล้ววินิจฉัยว่า บาร์โค้ดนี้ มีโค้ดอะไร หากเป็นยุคแรกๆอาจจะมีความละเอียดน้อย ทำให้อ่านแล้วไม่สำเร็จ แต่ปัจจุบันเทคโนโลยีนี้สูงขึ้น ความละเอียดมาก ทำให้มีความแม่นยำสูง ซึ่งจะแม่นยำกว่าเครื่องอ่านประเภทอื่นๆ แต่ราคาจะแพงเพราะ สามารถอ่านได้ทั้ง 1D 2D อ่านแบบอื่นๆ และคุณสมบัติที่น่าสนใจอื่นก็คือ สามารถสแกนได้ทุกทิศทาง 360องศา ไม่ต้องจับป้ายให้ตรงกับบาร์โค้ด,สามารถสแกนบาร์โค้ดที่คุณภาพการพิมพ์ต่ำได้ เพราะเครื่องรับภาพบาร์โค้ดทั้งหมดมาประมวล

               บาร์โค้ดคุณภาพต่ำ เครื่องอ่านชนิดอื่นอ่านไม่ได้  แต่  Image Scanner สามารถอ่านได้


ประเภทตามรูปลักษณ์
   1. แบบด้ามปืน 

เป็นแบบที่พบเห็นทั่วไป ใช้งานง่าย

    2. แบบยึดติดฐาน

ทำงานโดยเคลื่อนป้ายบาร์โค้ดเข้าหา เครื่องอ่าน ซึ่งสามารถสแกนอัตโนมัติและไม่ต้องสนใจทิศทางของป้าย Omni Directional

    3. แบบที่รูดบัตร

ใช้สำหรับงานสมาชิก , Time Attendant ,ระบบความปลอดภัย

    4. แบบ PDA Mobile

   ปกติ เครื่องอ่านบาร์โค้ด ต้องผ่านคอมพิวเตอร์ หากจะทำสแกนในบริเวณที่ไกลจากคอมพิวเตอร์ PDA Mobile คือคำตอบ เพราะมีคอมพิวเตอร์ในตัว สามารถส่งข้อมูลเข้าสู่ระบบได้ทันที ในแบบไร้สาย อีกทั้งสามารถเขียนโปรแกรมเพื่อทำงาน ได้สูงขึ้น เช่น ยิงบาร์โค้ดเสร็จ ก็ถ่ายรูปสินค้าเก็บไว้ ปัจจบัน จะใช้OS Windows CE,Windows Mobile และ Androidก็เริ่มมีแล้วแต่ยังไม่เป็นที่นิยม

5. โทรศัพท์มือถือ

  

  โทรศัพท์มือถือ ในปัจจุบัน มีการติดกล้องมาตัว เพียงหา Application ของการอ่าน มาติดตั้งก็ใช้ได้ แต่คุณภาพจะเหมาะกับการใช้งานแบบส่วนตัวหรือใช้เป็นครั้งคราว เพราะประสิทธิภาพและความคล่องตัวในการใช้งาน จะไม่สามารถสู้กับอุปกรณ์ที่ทำออกแบบมาเฉพาะได้