5.3 Codici a barre

I codici a barre (bar code) sono dati memorizzati in forma ottica, attraverso l’uso di barre verticali che possono essere lette e interpretate facilmente con strumenti non troppo complessi.
L’intuizione per la nascita di questa tecnica arrivò da Norman Jose Woodland nel 1948; egli ricordò quel momento con queste parole: “Ho semplicemente allungato verso il basso i punti e le linee del Codice Morse, ottenendo così linee strette e larghe” (fig. 5.1) [BAL01].


Fig. 5.1  La trasformazione di un codice Morse in un codice a barre

La tecnologia disponibile a quel tempo però non permetteva ancora grandi risultati. E’ per questo che la tecnica dei codici a barre nacque negli anni 1960 e si diffuse solamente negli anni 1970, con lo scopo di identificare rapidamente imballaggi e merci. Oggi è utilizzata praticamente in ogni punto vendita, dove un database in linea permette in tempo reale di ottenere dal codice del prodotto il relativo prezzo, evitando la lentezza e gli errori della digitazione manuale. 
Le rappresentazioni più comuni di un codice a barre sono a una sola dimensione, cioè è prevista una sola lettura orizzontale. Nella lettura vengono attraversate barre verticali nere e spazi bianchi; queste barre di larghezze differenti e gli spazi di ampiezze diverse sono gli elementi della simbologia e corrispondono al codice numerico [ACSE].
Gli strumenti per la lettura dei codici a barre (fig. 5.2) emettono un fascio luminoso generato da un piccolo laser o da uno o più LED e rilevano la riflessione che torna indietro: con il fondo chiaro la riflessione è alta, mentre è esattamente il contrario con il fondo scuro, cioè in presenza di una barra [BED].


     Fig. 5.2  Lettore di codici a barre 

Alcuni standard di codici a barre utilizzano un numero supplementare di controllo (o codice di controllo) che viene utilizzato per una semplice verifica dell’integrità del dato rappresentato. Tale numero ridondante è generato da un particolare algoritmo che si basa su operazioni matematiche elementari applicate alle cifre del codice numerico.
Il bar code è attualmente la tecnologia di Auto-ID più diffusa: praticamente tutti i prodotti durevoli e di consumo hanno etichette con codici a barre. Il basso costo di queste etichette e la facilità d’uso sono stati la causa principale dell’affermazione di questa tecnologia. Lo sviluppo e la diminuzione dei costi di nuove stampanti a getto d’inchiostro ad alta qualità hanno poi permesso la diffusione dei sistemi di marcatura bar code direttamente sulle linee di produzione.
Le diverse esigenze di applicazione hanno determinato lo sviluppo di 26 differenti tipi di codifica (chiamati anche simbologie) che si sono sviluppati in ambiti specifici.
Le simbologie  principali sono [BAL01]:

  • EAN-13 (fig. 5.3). Il codice EAN (European Article Numbering) è utilizzato nei prodotti in vendita nei supermercati per la rilevazione automatica del prezzo ed è utilizzato nella grande distribuzione in Europa e consente di rappresentare 12 cifre più una di controllo.
    EAN è un codice estremamente affidabile, le cui cifre contengono il codice dello stato (80 ad esempio è riservato all'Italia), il codice azienda ed il codice del prodotto. Fanno eccezione i prodotti confezionati internamente (frutta, salumi, pane, ecc.) che sfruttano in modo diverso il medesimo codice.
    I codici a barre devono essere univoci, altrimenti un sistema automatico potrebbe scambiare un prodotto con un altro. I produttori devono quindi assolutamente evitare di attribuire lo stesso codice ad articoli diversi. A questo scopo sono nati degli organismi internazionali come Indicod per l'Italia [IND], che gestiscono l'assegnazione dei codici evitando sovrapposizioni. Le aziende infatti si rivolgono a tali organismi per l'assegnazione di un loro codice per poi assegnare internamente le cifre rimanenti per i loro prodotti secondo determinati criteri.


Fig. 5.3  Simbologia EAN-13

   Dell'EAN-13 esistono delle varianti d'uso particolari, ad esempio:
   ◊ ISSN se inizia con 977. Questo standard è utilizzato per la codifica dei periodici.
   ◊ ISBN se inizia per 978 o 979. Questo standard è utilizzato per la codifica dei libri.
   ◊ Se inizia con 2 è invece per un uso interno o per prodotti a peso variabile.

  • EAN-8 (fig. 5.4). E’ un codice che consente di rappresentare solo sette cifre più una di controllo e permette quindi la codifica di un numero ridotto di combinazioni. L’uso dell’EAN-8 è limitato ai prodotti che per le loro dimensioni hanno difficoltà ad ospitare un EAN-13 [HPG].


Fig. 5.4  Simbologia EAN-8

  • UPC-A (fig. 5.5). Il codice UPC (Universal Product Code) è l'equivalente dell'EAN per la grande distribuzione degli Stati Uniti e del Canada, gestito e regolamentato in maniera del tutto simile all'EAN dalla UCC (Uniform Code Council);
    Il sistema UPC, che consente di rappresentare 11 cifre più una di controllo, è nato prima di quello europeo ed è grazie ad un astuto artifizio che si è riusciti ad ideare il codice EAN, con un numero in più, ma compatibile con l’UPC [BAL01].


Fig. 5.5  Simbologia UPC-A

  • UPC-E (fig. 5.6). UPC-E consente di rappresentare solo sei cifre, senza codice di controllo e permette quindi la codifica di un numero ridotto di combinazioni. Il suo uso è limitato ai prodotti che per le loro dimensioni hanno difficoltà ad ospitare un UPC-A.


Fig. 5.6  Simbologia UPC-E

  • CODE-39 FULL ASCII (fig. 5.7). Il CODE-39 è stato E' stato il primo codice a barre a consentire la codifica delle lettere (maiuscole) oltre che dei numeri, più qualche segno d'interpunzione. La variante CODE-39 FULL ASCII ha in seguito permesso di espandere la codifica a ben 127 caratteri diversi, comprendendo quindi anche le lettere minuscole, molti segni di interpunzione aggiuntivi e caratteri di controllo.
    Il CODE-39 FULL ASCII è il codice alfanumerico più diffuso nell'industria, nel commercio e negli enti pubblici e viene utilizzato comunemente per tutte quelle applicazioni dove il codice a barre viene usato internamente all'azienda [HPG].
    Il codice ha larghezza variabile ed è classificato come codice discreto poiché solo le barre contengono informazioni, a differenza dei codici continui dove anche la larghezza degli spazi è determinante.
    E' storicamente il codice a barre alfanumerico più diffuso e più compatibile con i lettori anche datati ed ha una ottima tolleranza agli errori, ma ha una bassa densità di dati.


Fig. 5.7  Simbologia CODE-39

  • CODE-32 (fig. 5.8). Questo codice è utilizzato nel mercato italiano dei  prodotti farmaceutici ed è stato studiato sulla base di un generico codice CODE-39 di 6 caratteri alfanumerici e da questi, tramite un particolare algoritmo matematico, si è ottenuto un codice numerico di 9 cifre. La “A” iniziale è fissa e non codificata [BAL01].


Fig. 5.8  Simbologia CODE-32

  • ITF (fig. 5.9). Questo standard, anche chiamato I2o5 (Interleaved Two of Five), ha la caratteristica di codificare ogni cifra con cinque elementi di cui due larghi, siano essi barre o spazi; la densità di dati di questo codice è elevata, ma l’affidabilità è piuttosto scarsa.
    L’ITF ha avuto in passato una grande diffusione, soprattutto in campo industriale, ma è stato poi soppiantato dal CODE-128 [HPG].


Fig. 5.9  Simbologia ITF

  • CODE-128 (fig. 5.10). Il CODE-128 è uno dei codici a barre più utilizzati tra quelli a libero uso vista l’elevata densità di dati, la codifica di caratteri alfanumerici, e la buona affidabilità.
    L'algoritmo che lo gestisce riesce spesso a compattare le barre eliminando quelle superflue. Il CODE-128 può quindi cambiare la propria larghezza in fase di stampa, anche se il numero di caratteri rimane lo stesso.
    Un’importante applicazione di questo codice è l’EAN-128: si tratta di un normalissimo CODE-128 il cui contenuto è però gestito a livello internazionale dal consorzio EAN allo scopo di dare uno standard comune ai paesi europei e ad alcuni paesi extraeuropei [BAL01].


Fig. 5.10  Simbologia CODE-128


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