Anleitung zu Barcodes und Scannern (Tipps)

Was ist ein Barcode?

Ein Barcode ist die Codierung von Zeichen durch die Kombination von Strichen, die unterschiedlich dick sind. Er wird zur Kennzeichnung von Waren eingesetzt. Sein Vorteil gegenüber anderen maschinell verarbeitbaren Codes ist, dass er auch nach Verschmutzung noch datentechnisch erfasst und verarbeitet werden kann.

Die meisten Barcodes basieren auf einem binären Prinzip mit einer bestimmten Anzahl von breiten und schmalen Strichen bzw. Lücken. Die Sequenz dieser schmalen und breiten Elemente ergibt eine bestimmte Zeichenfolge, die numerisch oder alphanumerisch sein kann.

Die Ablesung erfolgt immer optisch. Durch die unterschiedliche Reflexion der dunklen (schwarzen) Striche und hellen (weißen) Lücken entsteht im optischen Empfänger (Scanner) ein Impulszug, der dieser Sequenz an Strichen und Lücken entspricht. Die anschließende elektronische Auswertung (Dekodierung) interpretiert diesen Impulszug als Daten (siehe Abbildung):

Barcodedichte

Die Barcodedichte wird in der Regel in CPI (characters per inch) angegeben. Um bei beengten Verhältnissen auf dem Strichcodefeld einen Strichcode aufzudrucken, ist eine hohe Barcodedichte notwendig. Es sollen also möglichst viele Informationen (Zeichen) bezogen auf eine Längeneinheit untergebracht werden. Wird allerdings aus einer größeren Entfernung gelesen (gescannt), ist es günstiger, einen Code mit geringerer Dichte zu verwenden.

Nach den jeweiligen Modulbreiten unterscheidet man:

• Ultra-high density code: Modulbreite kleiner 0,19 mm
• high density code: Modulbreite zwischen 0,19 und 0,24 mm
•  medium density code: Modulbreite zwischen 0,24 und 0,30 mm
• low density code: Modulbreite zwischen 0,30 und 0,50 mm

Beim Einsatz von entfernt stehenden Lesegeräten (auch Abstandleser) empfiehlt sich eine Modulbreite größer 0,50 mm.

Code 2 aus 5 Interleaved

Beim Code 2 aus 5 Interleaved handelt es sich um einen numerischen Strichcode (Zeichen 0 bis 9). Es ist ein Zweibreitencode, der aus zwei breiten und drei schmalen Strichen bzw. Lücken aufgebaut ist. Hieraus resultiert der Name „2/5“. Mit „interleaved“ ist die überlappende Darstellung der Zeichen gemeint (siehe Abbildung):

Das Größenverhältnis von schmalem zu breitem Strich (bzw. Lücke) beträgt 1 : 2 bis 1 : 3. Ist das schmale Element kleiner als 0,5 mm, gilt: schmales Element zu breitem Element = 1 : 2,25 (bis maximal 1 : 3). Der Code besteht immer aus einem Startzeichen, einer geraden Anzahl von Ziffern (Ziffernpaaren), sowie einem Stoppzeichen. Da sich das Stoppzeichen vom Startzeichen unterscheidet, ist der Code bidirektional lesbar. Die erste Ziffer wird mit fünf Strichen dargestellt, die zweite Ziffer mit den dazwischen liegenden Lücken. Die letzte Lücke wird von dem ersten Strich des nächsten Ziffernpaares bzw. des Stoppzeichens begrenzt. Um verschiedene Ziffern mit fünf Elementen zu codieren, werden pro Ziffer jeweils genau zwei breite und drei schmale Module eingesetzt.

Vorteil: Hohe Informationsdichte. Bei einer Modulbreite von 0,3 mm werden lediglich 2,7 mm pro dargestellter Ziffer benötigt.

Nachteil: Kleine Anzahl von Nutzzeichen (nur numerische Daten), kleinere Toleranz (± 10 %), bedingt durch die informationstragenden Lücken. Die genauen Codespezifikationen finden sich in der Norm EN 801. Die Anzahl der Nutzzeichen ist beliebig (in Abhängigkeit von der maximalen Scanbreite), jedoch immer geradstellig.

Code 39

Beim Code 39 handelt es sich um einen alphanumerischen Code. Darstellbar sind 0 bis 9, 26 Buchstaben und 7 Sonderzeichen. Jedes Zeichen besteht aus 9 Elementen (5 Strichen und 4 Lücken). Drei der Elemente sind breit und sechs schmal, mit Ausnahme der Darstellung der Sonderzeichen. Die Lücke zwischen den Zeichen des Code 39 ist ohne Information (siehe Abbildung):

Druckverhältnis V: schmales Element zu breitem Element V = 1 : 2 bis 1 : 3. Ist das schmale Element kleiner als 0,5 mm, dann gilt: schmales Element zu breitem Element V = 1 : 2,25, max. V = 1 : 3.

Vorteil: Alphanumerische Darstellung.

Nachteil: Niedrige Informationsdichte. Zum Beispiel: 4,8 mm pro Ziffer bei einer Modulbreite X = 0,3 mm und Verhältnis V = 1 : 3. Kleine Toleranz (± 10 %).

Codesicherheit

Eine hohe Codesicherheit wird durch selbstüberprüfende Strichcodes erreicht. Diese lassen eine Überprüfung jedes Zeichens, entsprechend eines vorgegebenen Algorithmus, zu. Selbstüberprüfende Strichcodes sind eigensicher. Dies bedeutet, dass schon eine einzelne Veränderung eines Zeichens als Fehler erkannt wird und dadurch zu einer Nichtlesung führt. Treten zwei gegensätzliche Veränderungen innerhalb eines Zeichens (und einer Abtastlinie) auf, kann es jedoch zu einer Falschlesung aufgrund Substitutionsfehler erkannt werden. 

Die Selbstprüfung ist dadurch möglich, dass beispielsweise bei einigen Codes die Anzahl der schmalen und breiten Striche pro Ziffer immer gleich ist. Zur Erhöhung der sicheren Lesung eines Strichcodes kann zusätzlich zu den Nutzzeichen eine Prüfziffer angehängt werden. Es gibt auch Strichcodearten, die eine Prüfziffer vorschreiben

Drehwinkel

Der Drehwinkel ist die Bezeichnung für einen Lesewinkel. Der Drehwinkel ist die Abweichung des Scanner-Lesestrahls von der Senkrechten über dem Strichcode (siehe Abbildung):

Die Leselinie wird zwar beibehalten, der Lesestrahl trifft aber schräg auf diese gedachte Linie. Je nach Bauart des Scanners, führt eine zu große Abweichung vom Drehwinkel 0 (Idealfall) zu einer Nichtlesung des Strichcodes.

Fehllesung

Die Falschleserate von Barcodes lässt sich durch Hinzufügen von Prüfziffern erheblich verringern. Die Gründe, die zu einer Falschlesung führen können, sind vielfältig: Unzulänglichkeiten beim Druck des Barcodes, ungünstige Lichtverhältnisse beim Lesevorgang, falscher Leseabstand des Scanners oder Verschmutzung des Barcode-Etiketts

Informationsdichte

Als Informationsdichte bezeichnet man den Platzbedarf eines Codes in Beziehung zu seinem Informationsgehalt. Die unterschiedliche Codelänge steht im umgekehrten Verhältnis zur Informationsdichte (geringe Codelänge bedeutet hohe Informationsdichte, große Codelänge entspricht geringer Informationsdichte). Natürlich ist nicht nur die Kompaktheit eines Barcodes von Belang, sondern auch dessen Lesesicherheit, die in der Regel mit abnehmender Informationsdichte zunimmt.

Prüfziffernberechnung

Die Prüfziffer (PZ) wird durch eine zusätzliche Ziffer unmittelbar vor dem Stoppzeichen des Strichcodes dargestellt. Die Prüfziffer wird zusammen mit dem Strichcode gelesen. Stimmt diese gelesene Prüfziffer nicht mit der vom Decoder errechneten Prüfziffer überein, wird der Strichcode nicht übertragen.

Beispiel einer Berechnung, gültig für Strichcodes der 2/5-Familie und EAN/UPC nach Modulo 10 mit der Gewichtung 3. Die Gewichtungsfaktoren 3, 1, 3, ... werden mit 3 beginnend von rechts nach links unter der Nutzziffernfolge verteilt:

Beispiel:

Ziffernfolge im Klartext: 4 0 2 2

Prüfziffer: 2

Nutzziffernfolge: 4 0 2

Gewichtungsfaktoren: 3 1 3

Einzelprodukte: 12 0 6 (3*4=12, 1*0=0, 3*2=6)

Summe Einzelprodukte: 12+0+6=18

Modulo 10: 18 Mod. 10 = 8 (18/10 = 1 Rest 8)

Differenz zu 10 ergibt die Prüfziffer: 10-8=2

Prüfziffer: 2

Bei anderen Strichcodetypen sind gemäß deren Spezifikationen die jeweiligen Prüfziffernberechnungen zu verwenden.

Darstellung des Barcodes

• Barcodes sollten nicht verblasst sein.

• Barcodes sollten ein günstiges Proportionsverhältnis „Höhe zu Breite“ aufweisen. Ein günstiges Verhältnis ist 2 zu 5, ein Schlechtes 1 zu 1.
   Bei einem schlechten Proportionsverhältnis erhöht sich das Risiko, dass ein Barcode falsch eingescannt wird. Das Problem tritt besonders dann auf, wenn der Scanner schräg auf den Barcode gehalten wird.

• Barcodes sollten nicht zu klein sein.

• Es sollten keine anderen Barcodes (z. B. EAN oder ISBN) in Reichweite sein, damit nur das eigene Barcodeetikett gelesen wird.

Anforderungen an einen Barcodescanner

Ein Scanner ist ein externes Gerät wie beispielsweise die Tastatur oder der Monitor.

Wichtig sind lediglich folgende Anforderungen:

• Der Scanner muss folgende Barcodearten lesen können: 2/5 Interleaved, Code 39 und EAN13.

• Der Scanner muss nach dem Scannen des Barcodes einen Tabulator (TAB) anstelle eines ENTER/Zeilenumbruchs senden.

Wenn der Scanner über OCLC bezogen wurde, sind diese beiden Anforderungen bereits einprogrammiert. Sollte der Scanner nicht über OCLC bezogen worden sein, müssten Sie diese Programmierung mit Hilfe von Programmierbarcodes vornehmen. Diese Programmierbarcodes finden Sie i.d.R. im Handbuch des Scanners.

Funktion und Handhabung des Scanners

Barcodescanner sollten einen geraden Kopf aufweisen, damit der Kopf auch gerade auf den Barcode gehalten werden kann. Bei runden Scannerköpfen erhöht sich das Risiko, dass der Barcode schräg eingelesen wird, also nicht der korrekte Neigungswinkel erreicht wird.

Die Scanner sollten so eingerichtet werden, dass nur eine feste Barcodelänge übergeben wird (z. B. 8 Stellen). Dies setzt voraus, dass alle Barcodes (für Leser und Medien) idealerweise die gleiche Länge haben.

CCD Scanner

CCD-Scanner haben ein schlechteres Leseverhalten als z. B. Laserscanner. Lesefehler können häufiger vorkommen, wenn zusätzlich die o.g. Eigenschaften für Barcodes nicht optimal sind. Das hängt außerdem von der Bauart der CCD-Scanner ab.

Laserscanner

Laserscanner sind teurer als CCD-Scanner. Laserscanner verfügen über eine gute Leseoptik und können das Scannerlicht besser reflektieren. Dadurch können Barcodes besser aufgelöst werden als bei CCD-Scannern. Der Standard-Laserscanner verwendet eine Laserlinie zur Beleuchtung des Barcodes. Sowohl CCD- als auch Laserscanner arbeiten mit einem Beleuchtungs- und Lesemechanismus, der nur bis zu einem Einlesewinkel von 30 Grad funktioniert. Werden Barcodes mit einem Winkel über 30 Grad eingelesen, treten Lesefehler auf, da der Mechanismus diesen Winkel nicht kompensieren kann.

Orbit- oder Multilayer-Scanner

Orbit-Scanner arbeiten nicht nur mit einer Beleuchtungslinie, sondern mit mehreren Linien, die zu einem Gitternetz übereinander gelegt werden. Die Leseoptik ist dadurch sehr hochwertig und ermöglicht das Einlesen von Barcodes in allen Richtungen, d. h. 360 Grad. Dabei spielt es keine Rolle, mit welchem Winkel der Barcode gelesen wird: zu 99 % treten keine Lesefehler auf. Orbit-Scanner sind eine gute, wenn auch teure Alternative zu den herkömmlichen Scannern. Bitte beachten Sie, dass jeder Scannertyp verschleißen kann und nach einigen Jahren Funktionsstörungen aufgrund des Alters auftreten können.

Verhalten bei der Barcodeprüfung in BIBLIOTHECA

Da der Scanner keine Gültigkeitsprüfung durchführen kann, wird dies von BIBLIOTHECAplus nach dem Einscannen erledigt. Es werden der Reihe nachfolgende Aktionen optional durchgeführt:

1. Länge prüfen

2. Prüfung der Nummernkreise

3. Prüfziffernprüfung.

Dazu können Sie im Einstellungsmodul von BIBLIOTHECA folgende Einstellungen treffen:

a) Einstellungen > Konfiguration (Sys) > Katalog > Länge prüfen: Hier sollte eine feste Länge für Buchungs- und Ausweisnummern eingestellt werden.

Die Option Länge prüfen sollte dann aktiviert werden, wenn die Barcodes immer die gleiche Länge aufweisen, d. h. gleiche Länge innerhalb der Leser-Ausweisnummer, gleiche Länge innerhalb der Exemplar-Buchungsnummern.

b) Einstellungen > Konfiguration (Sys) > Katalog > Prüfziffer prüfen:

Mit dieser Option wird das Standard-Prüfziffernverfahren Modulo 10 aktiviert. Falls Sie ein anderes Prüfziffernverfahren verwenden, gehen Sie unter Konfiguration (Sys) / Direkteinstellung > Abschnitt All und wählen den Parameter CHECK_PRUEF_BUCH bzw. CHECK_PRUEF_LESER aus. Hier werden weitere Prüfziffernverfahren angeboten, z.B. EAN, URICA, usw. Falls Ihr Prüfziffernverfahren hier nicht genannt ist, wenden Sie sich bitte beim Support und nennen Sie das von Ihnen eingesetzte Prüfziffernverfahren. Wir können Ihnen dann nach einer Analyse die notwendigen Einstellungen mitteilen.

c) Einstellungen > Konfiguration (Sys) > Ausleihe (Nummernkreise):

Diese Einstellung sollten Sie dann nutzen, wenn Sie für Ausweisnummern und Buchungsnummern getrennte Bereiche definiert haben.