Повна версія

Головна arrow Інформатика arrow ІНФОРМАЦІЙНІ ТЕХНОЛОГІЇ В ПРОФЕСІЙНІЙ ДІЯЛЬНОСТІ (АВТОМОБІЛЬНИЙ ТРАНСПОРТ)

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   ЗМІСТ   >>

СИСТЕМИ ІДЕНТИФІКАЦІЇ ТОВАРІВ І ВАНТАЖІВ

Штрих-кодова ідентифікація

У світовій практиці штрихове кодування набуло найбільшого поширення через простоту і відсутність необхідності постачати кожну упаковку вантажу дорогими і складними пристроями ідентифікації. У цьому випадку на вантаж розміщуються тільки дешеві наклейки, а все обладнання для зчитування даних може розташовуватися стаціонарно на шляху руху вантажів. Крім ідентифікації вантажів на транспорті штрихове кодування набуло поширення для ідентифікації різних документів, в тому числі квиткової продукції.

Штриховий код являє собою чергування темних і світлих смуг різної ширини, що відповідає певним символам коду. Це дозволяє вважати дані навіть за допомогою найпростіших сканерів. Для можливості візуальної перевірки під штрих-кодом безпосередньо друкується його числовий еквівалент.

Дозвіл, або щільність, штрих-коду залежить від самого вузького елемента - модуля - і може варіювати в межах високого (зазвичай до 0,23 мм), середнього (від 0,23 до 0,50 мм) і низького дозволів (більше 0, 50 мм). Приклади штрих-кодів різного дозволу наведені на рис. 2.3. Для підвищення надійності зчитування даних, якщо дозволяють розміри вантажу, слід вибирати меншу роздільну здатність нанесення штрих-коду.

Штрих-коди різного дозволу

Мал. 23. Штрих-коди різного дозволу

Загальні вимоги до штрих-кодами на етикетках для відвантаження, транспортування і приймання вантажів визначені в ГОСТ Р 51294.10-2002, який ідентичний міжнародному стандарту ISO 15394-2000.

Для уніфікації та стандартизації запису інформації про вантаж використовуються штрихові коди різних видів.

Лінійні символіки дозволяють кодувати невеликий об'єм інформації (до 20-30 символів, зазвичай це цифри), і їх можна зчитувати недорогими сканерами. Для обліку різних вимог при обробці вантажів на виробничих складах, підприємствах роздрібної торгівлі та на транспорті використовується досить велика кількість різних видів лінійних штрих-кодів.

Порівняння найбільш поширених видів лінійних штрих-кодів наведено в табл. 2.1 і на рис. 2.4.

Таблиця 2.1

Характеристики лінійних кодів

Найменування

коду

набір символів

кількість

символів

Кількість символів на дюйм [1] довжини коду

Можливість зміни довжини коду

Code 39 (Standart ASCII)

Букви, цифри і знаки $, /, +,%

43

9,4

Так

Code 39 (Full ASCII)

Той же набір з можливістю поєднання в одному символі букв і знаків

128

9,4

Так

Code 128

те ж

128

24,2

Так

UPC

цифри

12

12,14

немає

EAN-13

те ж

13

13,16

немає

UCC / EAN-128

те ж

128

13,16

немає

Interleaved 2 of 5 (ITF)

те ж

10

17,8

Так

Види лінійних штрих-кодів

Мал. 2.4. Види лінійних штрих-кодів

Штрих-код Code 39 - на даний момент найбільш часто використовуваний стандарт в промисловій системі штрих-кодів. Специфікація символіки Code 39 визначається міждержавного стандарту ГОСТ 30742-2001. Основна риса цього виду штрих-коду - можливість кодувати повідомлення, використовуючи повний набір букв і цифр. Full ASCII Code 39 може бути збільшений до 128 символів шляхом поєднання одних із спеціальних знаків ($, /,%, +) з буквами А - Z для формування символів, не представлених в стандартній системі символів Code 39. Наприклад, в стандартній системі символів коду 39 немає а. Однак в Full ASCII Code 39 а представлена як + А.

Для збільшення обсягу кодируемой інформації Code 39 дозволяє розміщувати кілька штрих-кодів послідовно. Якщо першим знаком Code 39 буде пробіл (символ ASCII 32), тоді сканований символ розділяється і переходить в буфер зберігання. Дана операція відбувається з усіма символами Code 39, коли перший пробіл додається до збережених символам.

Вид штрих-коду Code 128 має можливість зміни довжини і включає в себе повну систему кодів ASCII 128. Кожен знак представлений 11 модулями, які можуть представляти одну з чотирьох щільності штрих-коду. З усіх лінійних штрих-кодів Code 128 - найбільш гнучкий. Він підтримує як літерні, так і цифрові символи, має найбільшу кількість знаків на дюйм і варьируемой довжину. Специфікація символіки Code 128 визначається міждержавного стандарту ГОСТ 30743-2001. Code 128 застосовується найчастіше спільно з іншими системами кодування для запису додаткової інформації.

У 1973 р в США була створена організація Uniform Code Council, Inc. (UCC), яка ратувала за використання штрих-коду в промисловості і торгівлі. З тих пір універсальний код продукції - Universal Product Code (UPC) - став найбільш поширеним штрих-кодом з фіксованою довжиною для маркування роздрібного товару в США. Номінальна висота коду UPS-А дорівнює 1 дюйму, скорочений розмір - 80% стандартного.

З 1977 року в Західній Європі для ідентифікації споживчих товарів стала застосовуватися аналогічна система під назвою «Європейський артикул» - European Article Numbering (EAN-13). Важливо, що американський і західноєвропейський коди сумісні, більш того, EAN є різновидом UPC, єдина їхня різниця - довжина (UPC - 12, a EAN - 13 знаків). Таким чином, коди, нанесені на упаковку товару в одній країні, можуть бути розшифровані в інший.

Перші три цифри в коді EAN відводяться для позначення національної організації, в якій зареєструвався виробник товару (рис. 2.5). Наступні чотири цифри - індекс виробника товару. Сукупність коду країни та коду виробника є унікальною комбінацією цифр, яка однозначно ідентифікує підприємство, яке виробляє даний товар. Решта п'ять цифр виробник використовує для кодування власної інформації. В принципі, виробник може зареєструватися в будь-якій національній організації EAN або в кількох організаціях і використовувати різні штрих-коди для поставки одного і того ж товару в різні країни.

Склад коду EAN-13

Мал. 2.5. Склад коду EAN-13

Остання, тринадцята, цифра коду є контрольною і служить для перевірки правильності зчитування даних. Контрольна цифра розраховується за вказаною нижче алгоритму.

  • 1. Складають цифри, що стоять на парних місцях коду.
  • 2. Отриману суму множать на три.
  • 3. Складають цифри, які стоять на непарних місцях коду, крім самої контрольної цифри.
  • 4. Складають числа, отримані на 2-му і 3-му тезі.
  • 5. Відкидають дробову частину отриманого числа.
  • 6. віднімається отримане на 5-му кроці число з десяти.

Якщо результат не збігається з контрольною цифрою, зчитування необхідно повторити.

Технологія штрихового кодування має на увазі унікальність штрих-коду для кожного товару, тому необхідно централізований розподіл кодів. Наприклад, в Росії представником організації «EAN International» є Асоціація автоматичної ідентифікації «ЮНІСКАН / EAN РОСІЯ», зареєструвавшись в якій виробник отримує діапазон значень штрих-коду па все випущені їм товари починаючи з цифр 460. На специфікацію символіки EAN в нашій країні діє ідентичний міжнародному стандарт ГОСТ ISO / IEC 15420-2001.

З метою ідентифікації товарів в системах доставки використовується код UCC / EAN-128. Це дозволяє розширити обсяг інформації в одному штрих-коді. Наприклад, номер товару в системі EAN і інформацію, що стосується термінів зберігання і т.і. Символіка UCC / EAN-128 є підмножиною символіки Code 128.

Interleaved 2 of 5 (ITF) - це високощільний, із змінною довжиною, тільки цифровий штрих-код (див. Рис. 2.5). Вимоги до даного коду визначені в ГОСТ Р 51001-96. Його зазвичай застосовують в транспортуванні і дистрибуції товарів, де потрібні дуже великі номери і унікально позначені упаковки. Цей вид штрих-коду впевнено зчитується навіть з гофрованих поверхонь картонних упаковок. Код починається і закінчується спеціальними «стартовим» і «стоповим» символами.

Код ITF-14 в своєму складі містить код EAN-13 (без контрольного розряду), який дозволяє здійснювати ідентифікацію продукції, що міститься всередині транспортної упаковки.

Використання в цьому штрих-коді жирної рамки допомагає вберегти сканери від сканування тільки частини штрих-коду, що підвищує надійність зчитування даних. Ліворуч і праворуч від штрихів рамка відокремлена полями, які служать зонами входу і виходу променя сканера. По вертикалі рамка впритул примикає до штрихів, тому, якщо промінь сканера пройде навскоси коду, то у нього не буде зафіксована зона виходу, лічені дані будуть анульовані і оператор отримає повідомлення про необхідність повторити операцію зчитування.

Двовимірні символіки (20-коди) розроблені для кодування великого обсягу інформації (до 7 тис. Знаків). Двовимірні кодування зчитуються за допомогою спеціального сканера двомірних кодів і дозволяють швидко і безпомилково вводити великий обсяг інформації. Розшифровка такого коду проводиться в двох вимірах (по горизонталі і по вертикалі).

У той час як стандартні лінійні штрих-коди служать ключем для пошуку детальної інформації в БД (наприклад, серійний номер, номер рахунку клієнта і т.д.), двовимірний може виконувати ту ж функцію, займаючи значно менше місця, або виступати в якості самодостатньої невеликий БД. Така БД може переміщатися з людиною або документацією, картою або етикеткою. Таким чином, 2Е-коди забезпечують потужну зв'язок без необхідності доступу до зовнішньої базі даних. Крім цього, можна додати 2D до вже друкувати документи і ярликів. Наприклад, за допомогою двовимірних кодів можуть кодуватися декларація вантажу, коносамент і дані по матеріальним цінностям. До того ж 2Н-коди більш стійкі до пошкодження, ніж лінійні. При установці формул коригування в 2D кодах навіть при значному пошкодженні поверхні (до однієї третини) інформація залишиться неушкодженою.

Крім PostNet штрих-кодів, які використовуються виключно поштовою службою США для кодування поштового індексу на листі, серед 2D найбільш часто використовуються PDF417, Data Matrix і MaxiCode, зовнішній вигляд яких представлений на рис. 2.6. Двовимірні коди представлені в матричних або багаторядних символах.

Зовнішній вигляд багатовимірних кодів

Мал. 2.6. Зовнішній вигляд багатовимірних кодів

Багаторядні символи нагадують кілька складених лінійних кодів. PDF417 - кращий приклад складеного штрих-коду і найбільш поширений серед усіх 2D-символів. Вимоги до специфікації символіки цього коду визначені в ГОСТ Р 51294.9-2002. Складові символи відмінно читаються лазерними сканерами або відеокамерами. PDF417 - це код із змінним значенням, здатним закодувати будь-який лист, номер або знак. Кожен знак складається з чотирьох штрихів і чотирьох прогалин в 17-модульній структурі. Абревіатура PDF означає «переносний файл даних», а 417 - структура модуля. Кожен код PDF417 включає в себе від 3 до 90 рядів, оточених ізольованою зоною з усіх чотирьох сторін. PDF417 підтримує функцію стиснення тексту, чисел або байтів. PDF417 може містити до 340 знаків на квадратний дюйм з максимальною ємністю до 1850 текстових знаків.

Матричні коди складені з системи осередків і можуть бути квадратними, шестикутними або круглими за формою і зовні нагадують шахівницю.

Data Matrix Code - це двовимірний код із змінною довжиною, з можливістю кодування всіх 128 ASCII знаків. Кожен символ матричного коду складається з ізольованою зони по периметру, кордону з двома виділеними жирним шрифтом кутами і двома невиділеними.

MaxiCode в основному використовується одним з найбільших в світі операторів експрес-доставки United Parcel Sendee (UPS) для швидкого сортування пошти. У нашій країні вимоги до даного виду коду визначає ГОСТ Р 51294.6-2000. Цей код має вигляд двовимірного матричного коду з постійною величиною, що включає в себе 866 елементів, організованих в 33 ряду навколо символу в центрі. Розмір коду - від 1,1 до 1,05 дюйма. Один символ даного коду здатний кодувати до 93 знаків даних і використовує п'ять різних кодових наборів для кодування 256 ASCII знаків. Код враховує три класи даних: вид послуги, код країни і відомості про вантаж. ГОСТ Р 51294.10-2002 рекомендує використовувати цей код для сортування вантажів перевізником (якщо маршрут прямування вантажу передбачає два або більше пунктів) і відстеження місцезнаходження вантажних одиниць.

Друкувати невеликі обсяги штрих-кодів можна на звичайному лазерному принтері. Для великих тиражів вигідніше використовувати спеціальні термотрансферні або термопринтери. Методи перевірки якості друку штрих-коду визначені в ГОСТ Р 51294.7-2001.

Ті рм опр інтер и використовують пряму термодрук. Інформація наноситься на етикетки (виконані на спеціальній термобумаге) шляхом нагрівання друкуючої головки. Однак треба врахувати, що цей спосіб має дві особливості. По-перше, етикетки виходять чутливими до тепла і сонячних променів, тому призначені вони для товарів з невеликим терміном реалізації (продуктів харчування, поштових конвертів і т.д.). Згодом (приблизно через 6 міс.) Такі етикетки втрачають чіткість зображення, що викликає труднощі при зчитуванні штрих-коду. По-друге, подібний спосіб друку можна реалізувати тільки на термобумаге.

Для термотрансферних принтерів способом друку є термоперенос барвника (термотрансферний друк). В цьому випадку друкувати можна на будь-якій основі (звичайному папері, картоні, поліестері, синтетичному матеріалі, пластиці і т.д.). Крім етикеткової папери використовується також спеціальна термотрансферний стрічка - риббон {ribbon), причому фарба на основу (етикетку) переноситься з цієї термотрансферной стрічки шляхом нагрівання. Цей спосіб, на відміну від термопечати, забезпечує більш стійке зображення. В результаті етикетки з часом не втрачають яскравість, тому їх можна використовувати для маркування товарів з тривалим терміном зберігання.

Для зчитування даних штрих-коду використовуються спеціальні сканери, які дозволяють швидко і безпомилково перенести інформацію, закодовану в штрих-коді, в інформаційну систему. Такі сканери прийнято класифікувати, як це показано на рис. 2.7.

Сканери типу олівця - найбільш дешеві зчитувачі штрих-коду. Сканери вручну переміщаються через поле штрих-коду, щоб виконати зчитування. Ці сканери дуже прості у використанні, проте вимагають від оператора збереження постійної швидкості руху через поле штрих-коду і плоскій поверхні позаду штрих-коду для забезпечення постійного тиску, прикладеного оператором до сканера під час процесу зчитування.

CCD-сканери (Charged Coupled Device ) - технологія, коли штрихкод фотографується, а потім формується у вигляді цифрового значення і розпізнається за допомогою вбудованого фотодетектора. Детектори можуть здійснювати вимір будь-якого штриха і пробілу за допомогою фотодетекторов, що зіставляють чорні штрихи і білі прогалини. CCD-сканери легше, ніж більшість лазерних сканерів і більш міцні. З усіх скануючих пристроїв CCD-сканери найбільш прості у вжитку. Користувач просто прикладає сканер до штрих-коду і натискає на кнопку для активізація сканера.

Олівець CCD-сканер Лазерний Стаціонарний Радіотер- Локальний

сканер лазерний сканер міна термінал

Мал. 2.7. Класифікація сканерів штрих-кодів

Нова технологія, схожа з CCD - FFO (Fixed Focus Optics). Вона заснована на тих же принципах, що і технологія CCD, але FFO-сканери - НЕ контактні сканери. Вони здатні зчитувати дані з відстані до 35 см.

Лазерні сканери найбільш широко поширені в складських системах і системах доставки та розподілу товарів. Вони використовуються різними програмами та інтегруються з переносними лазерними сканерами, стаціонарними, сканерами, використовуваними в конвеєрних системах, касових сканерах. Лазерні сканери проектують скануючий промінь від дзеркала або призми на етикетку у вигляді червоної лінії. Ми бачимо лінію, так як точка лазера швидко переміщається від 30 до 40 разів на секунду. Лазерне сканування інтегрує можливості різних видів сканерів.

Останньою технологією в області сканування є fuzzy logic. Вона заснована на застосуванні штучного інтелекту для читання погано надрукованих кодів і ідеальна для низькою контрастністю і високоплотних штрих-кодів.

Проектують сканери - широко використовуються в магазинах. Працівники сканують товар, що купується за допомогою встановлених на стіл сканерів. Ця технологія може бути застосована на конвеєрах, де дані про вантаж потрібно сканувати з найбільшою швидкістю, не роблячи помилок. Проектують сканери не бояться нерівних поверхонь і відхилення штрих-коду від перпендикулярного щодо скануючого пристрою положення. Вони можуть давати збій тільки на сильно пошкоджених етикетках або зам'ятих носіях коду.

Кожен лазерний сканер має глибину впливу - це відстань, при якому лазер здатний прочитати певний штрих-код. Наприклад, чим більша щільність штрих-коду, тим менше повинно бути відстань для його зчитування.

Термінал збору даних з лазерним зчитувачем штрих-коду включає в себе мікропроцесор, пам'ять об'ємом 128 або 256 Кбайт, мембранну клавіатуру, дисплей, джерело живлення, декодер штрих-коду, програмне забезпечення, записуючий дані в текстовий файл, роз'єм RS-232, або радиомодем , або інфрачервоний порт для передачі даних на стаціонарний комп'ютер.

Переносні сканери штрих-кодів забезпечують швидкий і зручний збір великого обсягу інформації завдяки можливості використання їх без зв'язку з комп'ютером. Після закінчення збору даних переносний термінал з'єднується з комп'ютером для завантаження зібраних даних і їх подальшої обробки комп'ютером.

Переносні сканери ідеальні в ситуаціях, коли є можливість проведення інвентаризації в автономному режимі. Вони відносно дешеві але порівняно з радіочастотними сканерами (радіотерміналами) і легко інтегруються з програмами користувача. Деякі портативні сканери можна легко запрограмувати безпосередньо з самого пристрою, інші можуть бути запрограмовані при підключенні до стаціонарної ЕОМ за допомогою спеціальних програм.

Дані зазвичай завантажуються в текстовий файл з використанням роздільників полів. Коли інформація завантажена в комп'ютер, дані можуть оброблятися будь-яким додатком. У більшості випадків стандартного обсягу пам'яті достатньо для зберігання інформації за весь робочий день. Щоб мінімізувати ризик втрати даних, інформація повинна передаватися в стаціонарну ЕОМ не менше одного разу на день. Більшість терміналів забезпечено годинами і датою для повного відстеження процесу збору даних. При необхідності використання великих масивів даних можна розширити обсяг пам'яті до 4 Мбайт.

Клавіатура переносного терміналу може бути різних форм і розмірів, числова і буквено-цифрова, з або без певних функціональних клавіш. Для мінімізації розміру клавіш деякі виробники використовують клавіші перемикання, щоб скомбінувати дві функції на одну кнопку.

Дисплеї терміналів теж можуть мати різний розмір. Зазвичай вони включають від чотирьох до восьми рядків по 20 знаків. Деякі виробники забезпечують підсвічування дисплея для зручності читання інформації.

На відміну від переносних терміналів, які треба періодично підключати до стаціонарної ЕОМ для перенесення даних в інформаційну систему (офлайн), радіотермінали можуть приймати і оновлювати дані в режимі реального часу, використовуючи радіочастоти (онлайн).

Ця технологія дозволяє успішно здійснювати відвантаження і прийом товару, отримання замовлення і т.д. без безпосереднього контакту між операторами. Завдання для працівників на здійснення операцій можуть видаватися прямо на екран радіотерміналу безпосередньо від оператора або головного комп'ютера. Ця технологія незамінна для великих складських комплексів.

Використовуючи обмін даними за допомогою радіочастоти, можна значно скоротити несподівані втрати інформації. Крім того, завдяки підтримці онлайн підтвердження про будь-яких невідповідностей має бути негайно поінформовано. Останнім часом RF-термінали значно впали в ціні. Деякі виробники підтримують можливість дообладнання переносних терміналів збору даних до радіочастотних просто шляхом підключення модульного радіопередавача.

Для розширення зони роботи операторів з радіотерміналами використовуються радіоподовжувачі, які транслюють сигнал між радіотерміналами і стаціонарним на приймальний пристрій інформаційної системи.

При виборі між радіочастотної і накопичувальної системами потрібно враховувати не тільки вартість обладнання, а й оперативність обробки даних і ризики втрати даних, які більше в офлайн, системах, ніж онлайн. Для уникнення частих підходів до серійної станції, використовуваної для завантаження і пересилання даних, працівники тільки 1-2 рази в день передають зібрану інформацію. Вся ця інформація може пропасти в разі поломки терміналу.

Практичне застосування

Solvo.WMS - спеціалізована система управління складом останнього покоління, яка дозволяє ефективно автоматизувати навіть найскладніші процеси на складах з будь-яким типом номенклатури і обсягом обороту [2] . Ця система управління використовується на великих складах і терміналах переробки вантажів, наприклад, в Морському порт} 'м.Санкт-Петербурга. Робочі місця для комірників оснащуються персональними комп'ютерами, робочі отримують радіотермінати - ручні або встановлені на навантажувачах. До системи підключаються принтери для друку документів і етикеток.

Для захисту системи від збоїв передбачено резервне копіювання БД і файлів додатків штатними засобами операційної системи Linux і СУБД Oracle.

У систему заноситься опис фізичних характеристик складу, складської техніки, параметри всього використовуваного обладнання і правила роботи з ним. Проведення технологічних складських операцій йод контролем системи проводиться на підставі штрих-кодів, якими позначені всі вантажі і осередки зберігання. Система може використовувати будь-який з існуючих типів кодів або друкувати етикетки з внутрішнім штрих-кодом.

З метою автоматизації процедур приймання, розміщення, зберігання, обробки і відвантаження товарів територія складу розбивається на зони за видами технологічних операцій. Це дозволяє впорядкувати роботу персоналу на різних ділянках і об'єктивно розподіляти сфери відповідальності.

Працівники складу оснащуються радіотерміналами введення-виведення даних, що представляють собою оснащений сканером переносний комп'ютер, підключений до локальної мережі через точки радіодостуіа.

Система управління, грунтуючись на своїх БД і наборі введених правил роботи (правила розміщення, сумісності вантажів і т.д.), створює завдання на виконання однієї або декількох послідовних елементарних операцій, виконуваних одним робочим. Роботи надходять на екран радіотерміналів у вигляді елементарних поетапних команд індивідуально для кожного оператора. Після виконання роботи оператор підтверджує системі її виконання і отримує наступне завдання на роботу.

  • [1] 1 дюйм = 2,54 см.
  • [2] URL: http://www.solvo.ru/products/systems/wms/index.php
 
<<   ЗМІСТ   >>