バーコードリーダー - 百科事典

### バーコードリーダーやバーコードスキャナーとは

バーコードリーダーやバーコードスキャナーは、印刷されたバーコードを読み取り、そのデータをコンピュータに送信できる光学スキャナーです。フラットベッドスキャナーと同様に、光源、レンズ、光センサーで光のパルスを電気信号に変換する構造を持っています。さらに、ほぼすべてのバーコードリーダーには、センサーが提供するバーコードの画像データを分析し、バーコードの内容をスキャナーの出力ポートに送信できるデコーダーシステムが含まれています。

バーコードスキャナーの種類

### テクノロジー

バーコードリーダーは以下のように技術によって区別できます。

ペン型リーダー

ペン型リーダーは、ペンの先端に光源と光電極が並んで配置されています。バーコードを読み取るために、ペンの先端を印刷されたバーコードの線上で比較的均一な速度で動かす必要があります。光電極は、先端が各線とスペースを通過するたびに光源から反射される光の強度を測定し、バーコードの線とスペースの幅を測定する波形を生成します。バーコードの暗い線は光を吸収し、白いスペースは光を反射するため、光電極が生成する電圧波形はバーコードの線とスペースパターンの表現となります。この波形は、モールス信号の点と破線が解読されるように、スキャナーで解読されます。

レーザースキャナー

レーザーバーコードスキャナーは、半導体レーザーディオードを使用してレーザービームを生成します。このビームは、反射ミラーを使用して多角形ミラー車輪に向けられます。この設計には、スキャナーがビームをさまざまな距離でスキャンするように調整するための焦点調節装置が含まれています。

スキャナーは、回転ミラー車輪を使用してレーザービームを反射し、そのビームをバーコード上で一線ずつ、ほとんどのスキャナーでは200 Hzから1200 Hzの周波数で線路上に反射させます。反射されたビームは、スキャナーから開口角度で拡散し、スキャナーの設計に依存します。反射は、バーコードを読み取る平面内を横切るようにビームを移動させ、効果的に「読み取りビーム」に変えます。静止画のアイテムを対応するために、レーザースキャナーには主なスキャンラインに対して垂直に反射させる追加の反射ミラーが含まれています。これらのミラーは、0.1 Hzから約5 Hzの周波数で機能し、さまざまな方向でバーコードを読み取れるようにします。

光検出器は、ミラー車輪と光学フィルタからなる光学システムを通じて光を受信し、データパターンに応じて明るさが急速に変動する反射光を電気信号に変換します。この信号は、その後に増幅され、デジタル処理に使用できるレベルにまで増幅されます。

CCDリーダー（LEDスキャナーとしても知られています）

チャージ耦合デバイス（CCD）リーダーは、リーダーのヘッドに並んで配置された数百の小さな光センサーからなるアレイを使用します。各センサーは、その直前の光の強度を測定します。CCDリーダーの各個々の光センサーは非常に小さく、数百のセンサーが並んでいるため、バーコードのパターンに一致する電圧パターンがリーダーで生成されます。CCDリーダーとペンやレーザースキャナーの重要な違いは、CCDリーダーがバーコードから放出される環境光を測定するのに対し、ペンやレーザースキャナーがスキャナー自身から出る特定の周波数の反射光を測定する点です。LEDスキャナーはCMOSセンサーを使用して作成することもでき、以前のレーザーベースのリーダーを置き換えています。

カメラベースのリーダー

二次元画像スキャナーは、新しいタイプのバーコードリーダーです。カメラと画像処理技術を使用してバーコードを解読します。

ビデオカメラリーダーは、CCDバーコードリーダーと同じCCD技術を使用する小さなビデオカメラを使用します。ただし、単一のセンサーラインではなく、ビデオカメラには数百のセンサーラインが2次元配列で配置されています。これにより、画像を生成できます。

広視野リーダーは、高解像度の産業用カメラを使用して複数のバーコードを同時にキャプチャします。写真に現れるすべてのバーコードは、即座に（ImageID特許およびコード作成ツール）またはプラグイン（例：BarcodepediaがFlashアプリケーションおよびウェブカムを使用してデータベースをクエリする）を使用して解読されます。

全方向バーコードスキャナー

全方向スキャンは、「星爆発形、リサージュ曲線、または他の多角度配列の直線または曲線の系列」を使用してシンボルに投影され、そのうちの1つまたは複数がシンボルのすべての線とスペースを横切ることができます。ほぼすべてのものがレーザーを使用しており、シンプルな単一线レーザースキャナーとは異なり、異なる角度で提供されるバーコードを読み取るために、さまざまな方向のビームパターンを生成します。ほとんどのものが単一の回転多角形ミラーと複数の固定ミラーのアレイを使用して複雑なスキャンパターンを生成します。

全方向スキャナーは、スーパーマーケットのレジでよく見られ、パッケージがガラスやサファイアのウィンドウにスライドされます。さまざまな全方向ユニットが利用可能で、レジから数センチメートル離れたレテールアプリケーションから、コードから数メートル離れた産業用コンベアスキャンまで、さまざまなスキャンアプリケーションに使用できます。全方向スキャナーは、印刷が悪い、皺のある、または甚至に破れたバーコードを読み取るのにもっとも適しています。

携帯電話カメラ

オートフォーカスが無い携帯電話カメラは、いくつかの一般的なバーコードフォーマットを読み取るのに最適ではありませんが、携帯電話に最適化された2Dバーコードや、オートフォーカスの有無に関わらず迅速かつ正確に読み取れるQRコード（Quick Response）コード、データマトリックスコードがあります。

携帯電話カメラは、消費者に対して多くのアプリケーションを開放します。例えば：

映画：DVD/VHS映画カタログ。
音楽：CDカタログ – スキャンされたときにMP3を再生。
書籍カタログおよびデバイス。
食料品、栄養情報、アイテムが最後に使用されたときに買い物リストを作成するなど。
個人の財産インベンストリ（保険や他の目的のために）コードを個人の財務ソフトウェアにスキャンします。その後、スキャンされたレシート画像は、自動的に適切なエントリに関連付けられます。その後、バーコードは、税や資産インベンストリのために保存しない必要がない紙のコピーを迅速に排除するために使用されます。

もし小売者がレシートに電子コピーをダウンロードできるバーコードを配置したり、2Dバーコードに全体のレシートをエンコードしたりすれば、消費者は簡単に個人の財務、財産インベンストリ、食料品管理ソフトウェアにデータをインポートすることができます。スキャナーでスキャンされたレシートは、自動的に財務や財産インベンストリソフトウェアの適切なエントリに関連付けられます。

小売者の視点からの消費者トレーキング（例：POSで購入をトラッキングするロイヤリティカードプログラムなど）、アクセス制御（例：場所でのチケット検証）、在庫報告（例：配達のトラッキング）、資産トラッキング（例：偽造防止）などの企業アプリケーションが登場しています。

最近のAndroid、iOS、Windows Phoneモバイルオペレーティングシステムの最新バージョンには、通常、カメラアプリからアクセスできるQRコードまたはバーコードスキャナーが統合されています。

### ケースデザイン

バーコードリーダーは、ケースデザインによって以下のように区別できます。

#### ハンドヘルドスキャナー

ハンドヘルドスキャナーは、ハンドルと通常はライトをオンにするためのトリガーボタンを持っており、工場や農場の自動化で品質管理や出荷に使用されます。

#### PDAスキャナー（またはAuto-ID PDA）

PDAに内蔵されたバーコードリーダーや付属のバーコードスキャナーを持つPDAです。

#### オートメーカースキャナー

バーコード付き文書を高速で（1時間50,000枚）読み取るためのバックオフィス機器です。

#### キャブレレススキャナー（またはワイヤレススキャナー）

キャブレレスバーコードスキャナーは、内部にバッテリーを装着しており、電気配線に接続せずにデータを接続されたデバイスに転送します。

### バーコードライブラリ

現在、カメラを装備したデバイスや文書スキャナーを持つデバイスは、特別なソフトウェアライブラリ、バーコードライブラリを使用してバーコードリーダーとして使用できます。これにより、デスクトップ、ウェブ、モバイル、または組み込みアプリケーションにバーコード機能を追加できます。このようにして、バーコード技術とバーコードライブラリの組み合わせにより、低コストでオートメーション文書処理OMR、パッケージトラッキングアプリケーション、または拡張現実アプリケーションを実装できます。

接続方法

### シリアルインターフェース

初期のバーコードリーダーは、ほぼすべてのフォーマットで当時一般的であったRS-232シリアルインターフェースを使用していました。これは電気的にシンプルな接続方法であり、アクセスするためのソフトウェアも比較的シンプルですが、特定のコンピュータとそのシリアルポート用に書かれる必要があります。

PCがさまざまな標準インターフェースを持つようになり、バーコードリーダーはキーボードシリアルインターフェースを使用し始めました。初期の「キーボードウェイド」ハードウェアはPS/2ポートとキーボードの間に接続され、バーコードスキャナーからの文字がキーボードでタイプされたかのように表示されます。今日、この用語はキーボードに接続され、データストリームに貢献できるあらゆるデバイスに対してより広く使用されています。USBインターフェースを通じて接続されるキーボードウェイドは、手に入りやすいです。多くの場合、USBインターフェースの種類（HID、CDC）の選択が提供されます。

### プライベートインターフェース

いくつかの他の少ないインターフェースもあります。これらは、専用のハードウェアを持つ大規模なEPOSシステムで使用され、既存の商品コンピュータに接続される代わりに使用されます。これらのインターフェースの一部では、スキャンデバイスがバーコードをスキャンする際に見た強度に比例するアナログ信号を返します。これがホストデバイスで解読されます。ある場合、スキャンデバイスがホストデバイスで認識できるようにバーコードのシンボリックを変換する場合があります。例えば、Code 39です。

### ウィルスネットワーク

いくつかの現代のハンドヘルドバーコードリーダーは、IEEE 802.11g（WLAN）またはIEEE 802.15.1（Bluetooth）に基づく無線ネットワークで動作できます。いくつかのバーコードリーダーは、433 MHzや910 MHzなどの無線周波数もサポートしています。外部電源を必要としないリーダーは、バッテリーが時々充電する必要があり、そのため、一部の用途には不適切になる可能性があります。

### 解像度

スキャナーの解像度は、リーダーから放出される光のドットの大きさで測定されます。この光のドットがバーコードのいかなる線やスペースよりも大きければ、それが2つの要素（2つのスペースまたは2つの線）に重なります。さらに、非常に小さい光のドットが使用されると、バーコードのいかなる点でも誤解され、最終出力が間違った結果になります。

最も一般的に使用される寸法は13ミル（0.013インチまたは0.33ミリ）ですが、一部のスキャナーは3ミル（0.003インチまたは0.075ミリ）まで小さいコードを読み取ることができます。より小さいバーコードは、正確に読み取るために高解像度で印刷する必要があります。

参考情報


外部リンク

ウィキメディアコモンズのバーコードスキャナーに関連するメディア