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barcode의 의미와 적용
HOME LIBRARY 바코드란? 2TH BARCODE  
 
 

2th Barcode

▣2차원 바코드 심볼로지

2차원(2D) 심볼로지는 양축(X 방향, Y 방향)으로 데이터를 배열시켜 평면화 시킨 것으로서 기존의 일차원(1D) 바코드 심볼로지가 가지는 문제점인 데이터 표현의 제한성,즉 선적용 패키지와 같이 로트번호, 구매 주문 번호, 수취자, 수량 기타 정보 등의 다양한 내용을 바코드로 표현하여 대상물에 부착하거나 동반시킴으로써 대상물의 이동과 함께 데이터가 수반 되도록 할 때의 많은 데이터의 표현이 불가능 한점을 보완하기 위하여 1980년대 중반에 등장하게 되었다.
이런 의미에서 이차원 (2D)심볼로지는포터불 데이터 파일(Portable Data File)의 개념을 가지고 있으며, 또한전기적으로 연결되어 있지 않은 두 컴퓨터 사이에서 바코드는 데이터 교환의 가교 역할을 할 수 있기 때문에 데이터 브리지(Data Bridge)의 개념도 가지게 된다.
즉, 하나의 컴퓨터 시스템에서 출력된 데이터 파일은 이차원 심볼로 표현되어 타 컴퓨터 시스템에 키보드를 치지 않고 재입력이 가능하다는 것이다.
2차원 심볼로지의 장점은 하나의 심볼에 대용량의 데이터를 포함시킬 수 있는 점과 좁은 영역에 많은 데이터를 고밀도로 표현할 수 있다는 점, 공간 이용률이 매우 높다는점과, 심볼이 오염되거나 훼손되어 데이터가 손상되더라도 오류를 검출하여 복원하는능력이 탁월한 점이며, 또한 흑백 엘리트먼트가 변에 구속되어 있지 않아 심볼인쇄 및 판독이 쉽고 심볼의 판독을 360°다방향으로 할 수 있으며, 한국어를 비롯한 모든 외국어 그리고 그래픽 정보까지도 표현할 수 있는 장점이 있다.
2차원 심볼로지는 데이터를 구성하는 방법에 따라 크게 다층형 바코드(Stacked Bar Code)와 매트릭스형 코드 (Matrix Code)로 나뉜다.

▣데이터 구성방법에 따른 분류

1) 다층형 바코드
1차원 바코드와 같이 개별적으로 인식될 수 있는 몇 개의 문자가 모여 수평 방향으로 열(Row)을구성하며 열 안에는 1개 이상의 데이터문자를 포함하고, 하나의 심볼 안에는 최소 2개 이상의 열을 포함 한다.
각 열은 독특한 심볼 시작(Start)패턴과 종료(Stop)패턴을 가지고 있으므로 바코드 판독기는 열의 순서와 관계없이 어떤 열이 읽혔는지분간할 수 있다.
또한 심볼안에는 몇 개의 열(Row)과 줄(Column)이 있는지에대한 정보와 심볼 종료 패턴이 있으므로 심볼 내의 모든 데이터가 정상적으로 판독 되었는지를 확인할 수 있다.
다층형 바코드는 1차원심볼로지의 연장선상에 있으므로 특수한 별도의 장비가 아닌 상용화된 범용 스캐너로 판독이 용이한 장점이 있다. 다층형 바코드에는 PDF-417, Code 16K, Code 49, Codablock 등이 있다.

2) 매트릭스형(Matrix Code)
바코드 정방형의 동일한 폭의 흑백 요소를 모자이크식으로 배열하여 데이터를 구성하기 때문에 심볼은 체크 무늬 형태를 띤다. 이 심볼을 판독하는 스캐너는 각 정방형의 요소가 검은지 흰지를 식별해 내고 이 흑백 요소를 데이터의 비트(Bit)로 삼아서 문자를 구성 한다.
이런 단순 구조로 인해 다층형 심볼로지나 선형 심볼로지보다 더 쉽게 인쇄나 판독이 가능하다.
그 이유는 바코드에 있어서 서로 다른 폭의 엘리먼트를 배치하거나 판독하는 일이 가장 어려운 일의 하나이기 때문이다.
매트릭스형 코드에서는 흑백 엘리먼트의 존재 여부만 확인하면 되므로 데이터가 엘리먼트의 변에 구속되지 않아서 다층형 또는 선형(1D) 심볼로지에 비해서 데이터의 오차 허용도(Tolerance)가 작아도 된다.
이와 같이 매트릭스형 코드는 흑백요소를 데이터 비트로 삼아 수평 및 수직 방향으로 배열하므로 2D Array 코드라고도 불린다. 매트릭스 코드에는 Maxicode, Code 1,DataMatrix, Vericode, ArrayTag, Dot Code , Softstripe등이 있다

▣바코드의 종류

DATA MATRIX CODE는 1989년 미국 International Data Matrix사 의 사장인 Dennis Priddy에 의해 개발된 매트릭스형 코드이다. Data Code라고도 불리는 이 심볼로지는 Vericode가 데이터의 보안성을 강조하는데 비해 심볼당 표현 할 수 있는 데이터의 양이 강조돼 있다.
심볼 크기는 한 변이 0.001 inch에서 14 inch까지 가능하며, 심볼당 최대 2334개의 Alphanumberic문자나 도트 매트릭스 프린터로 500개의 수치를 표현할 때는 1 inch정사각형에 가능 하고 500개의 모든 ASCII 문자를 표현할 때는 1.4 inch정사각형에 가능하다.
데이터의 인식 패턴안에 표현되는데 검은 모듈은 1을, 흰 모듈은 0을 나타낸다.
Data Matrix에는 오류검출 및 복원(Error Checking and Correction) 알고리즘에 따라서 ECC 00-140과 ECC 200 두 종류의 심볼이 있다.
ECC 00-140은 Convolutional오류 검출 및 복원 알고리즘을 채택하고 ECC 200은 Reed-Solomon 알고리즘을 채택하고 있다.
심볼의 인쇄와 판독이 한 회사에서 패쇄적으로 이루어지고 그 이용을 전적으로 책임지는 제한적인 부분을 제외한 대개의 경우 ECC 200을 사용하도록 추천하고 있다.

QRCODE CODE는 1994년 일본의 Nippondenso사에서 개발한 매트릭스형 2D 코드이다.
Quick Response Code라는 의미로서 이 심볼로지는 특히 신속한 판독을 필요로 하는 물류관리나 공장자동화 부분에 적합하도록 고안되었다. QR Code 심볼의 좌측상단과 그 우측과 아래에는 2개의 소형 단면(Cutout)심볼이 있어서 심볼의 방향을 빠르게 파악하고 신속한 판독을 가능하게 한다.
심볼의 크기는 셀의 배열이 21*21에서 105*105까지 가능하며(4셀씩 증가) 최대 2509개의 수치와 1520개의 Alphanumber 문자와 1045개의 이진수 문자를 포함할 수 있다.
데이터의 오류검출 및 복원을 위해 Reed-Solomon 알고리즘을 채택하고 있으며 3종류의 단계를 두어 선택이 가능하다.
1단계는 7%, 2단계는 15%, 3단계는 30%의 오류를 검출하고 복원시킬 수 있다.

MAXICODE CODE는 1989년 미국의 유수의 택배회사인 UPS (United Parcel Service)사에 의해 개발된 매트릭스형 코드이다.
MaxiCode는 UPS에서 운반처리하는 소포와 패키지의 분류와 추적관리, 대금청구를 신속하고 정확하게 처리하여 내부의 물류관리 효율을 증대시키고 고객에 대한 서비스를 향상시키기 위해 새로이 부각되기 시작한 2D 심볼로지에 착안하여 우편번호, 국가코드, 주, 시, 거리를 포함하는 수취인 주소와 서비스등급, 소포나 패키지의 고유 ID번호, 발송자 ID번호, 무게, 인도일 등을 2D심볼로 표현하고, 고속으로 해독될 수 있는 MaxiCode를 개발하게 되었다.
MaxiCode는 개방형 시스템이므로 사용자는 누구라도 사용료를 내지않고 이용할 수 있으며 MaxiCode를 인쇄하는 프린터나 이를 판독하는 리더를 제조하려고 하는 업체는 UPS의 지원을 받아 장비를 개발 생산할 수 있다.
MaxiCode는 운송 및 추적관리에 필요한 많은 데이터를 좁은 영역에 표현할 수 있는 실시간 특징을 구비하고 있다.
이렇듯 2D심볼로지는 소포 및 패키지의 분류와 추적관리에 다른 어떤 심볼로지 보다 유리하다. MaxiCode는 256개의 모든 ASCII문자를 표현할 수 있고, 심볼당 최대 93자의 알파벳 문자와 135자의 수치 문자를 담을 수 있다.

CODEONE CODE는 1991년 레이저라이트 시스템즈(Laser light Systems)사의 테드윌리엄즈 (Ted Williams)에 의해 개발된 이차원 매트릭스(2D Matrix)심볼로지이다.
각 Code One심볼은 빠르게 인식하기 위한 중앙 인식 패턴(Center Pattern)이다.
Code One심볼로지에는 10종류의 Version이 있고, 14종류의 크기가 있다. 가장작은 심볼인 Code One Version A는 13자Alphanumberic문자나 22자의 수치를 표현할 수 있고, 가장큰 Code One Version H는 2,218자의 Alphanumberic 문자나 3,550자의 수치를 표현할 수 있으며, 560개의 오류검출 및 복원심볼문자를 포함하고 있다.
Version A,B,C,D,E,F,G,H는 대부분의 인쇄기술을 이용하는 보통의 응용분야에 이용된다.

PDF-417 CODE는 1989년 미국 Symbol Technolgies사에 의해 개발된 가변적인 심볼길이와 가변적인 심볼높이를 가진 다층형 이차원 심볼로지이다.
PDF-417의 한 심볼은 데이터 표현양식(Mode)에 따라 최대 ASCII 1850문자(Character)나 1108바이트(Byte), 또는 2710수치(Digit)를 표현할 수 있다.
PDF-417은 많은 데이터를 포함할 수 있고 데이터 오류의 검출 및 수정기능이 있으므로 휴대형 데이터 파일로서 적합하며 종래의 선형 레이저 스캐너, 라스터 레이저 스캐너, 선형 CCD스캐너, 2D CCD스캐너로 판독이 가능하다.
하나의 심볼문자는 4개의 바와 4개의 스페이스의 조합으로 구성되는데 그 길이는 17모듈(17X)이 되는데서 PDF-417이라는 이름이 연유한다.
PDF-417심볼로지는 다양한 스캐너로 판독이 가능하고 개방형 체계(Open System)이므로 어느 사용자라도 용이하고 편리하게 필요한 응용 분야에 적용할 수 있는 장점이 있다.
사용자는 원하는 데이터의 안전단계(Security Level)에 따라 2개(안전단계1)에서 최대 510개(안전단계8)의 심볼검증문자를 선택하여 데이터의 오류검출 및 수정문자가 제공하는 것보다 훨씬 높은 정도의 데이터의 안전단계를 보장하고 있다.
바이트 표현양식(Byte Compaction Mode)은 모든 ASCII문자와 256개의 국제문자 집합을 표현할 수 있고, 수치표현양식(Numberic Compaction Mode)은 수치만을 고밀도로 패킹(Packing, Compaction)할 수 있다.

CODE49 CODE는 1987년 Code 39의 개발회사인 인터멕(Intermec) 사에 의해 작은 대상물에 바코드 라벨을 붙이기 위해 개발되었다.
Code 49는 다층형이고 작은 데이터 길이는 가변인 연속형 심볼로지로서 128개의 모든 ASCII문자를 표현할 수 있다. Code 49는 Code 39에 비해 1/6 정도의 길이로 데이터 표현이 가능하며, 총 9개의 심볼을 그룹으로 연결할 수 있어서 441개의 Alphanumberic문자 또는 729개의 Numberic문자를 표현할 수 있다.
Code 49는 현재 매우 제한된 응용분야에서 사용되는데, 주로 IC나 PCB, 실험실 시험관, 알약등의 데이터 표기에 사용되고 있다.

 


 
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