La revolución del código de barras: bienvenido a nuestro mundo automático

Presentados en muchas historias de ciencia ficción como una forma más rápida y eficiente de registrar y transmitir información, los códigos de barras son extremadamente comunes hoy en día y, sorprendentemente, todavía muchos los malinterpretan. Diseñado originalmente como una forma de permitir una mayor automatización, permitiendo que los sistemas informáticos escaneen el código con información sobre el artículo etiquetado, su potencial como boletín informativo se está volviendo cada vez más popular.

Sin la capacidad de etiquetado de los códigos de barras (y su pariente cercano: las etiquetas RFID), gran parte del mundo moderno de hoy se detendría. Los sistemas automatizados de clasificación y entrega de correo y paquetes, los sistemas completos de gestión de existencias, el seguimiento de artículos críticos de aviación y cohetes en todo el mundo, así como el gasto rápido aparentemente secular pero ampliamente utilizado en el supermercado, todo depende de algún tipo de código extenso. de trazos.

Únase a mí en un viaje por el pasado, presente y futuro del humilde código de barras.

Eliminación del elemento humano

Código de barras KarTrak en el costado de un tren.

En la década de 1930, John Kermode, Douglas Young y Harry Sparkes de Westinghouse Electric Co figuraban como los inventores de un sistema automático de clasificación de tarjetas. Este sistema utilizaba una serie de barras impresas en papel que serían leídas por una célula fotoeléctrica, provocando a su vez que la tarjeta (extracto, factura, etc.) pasara por una trampa específica, clasificando el artículo en el contenedor correspondiente.

El objetivo del sistema era acelerar las tareas seculares y reducir la carga de hacer un seguimiento de cosas como vagones, camiones de correo y otros artículos en la red logística en constante crecimiento que comenzó a barrer los EE. UU. En el siglo XX. siglo, se desarrollaron sistemas automáticos de identificación de equipos (AEI) como KarTrak. Este sistema estaba destinado a permitir que el ferrocarril de EE. UU. Rastreara su material rodante.

Se montó una placa con 13 etiquetas horizontales de varias dimensiones y colores a cada lado de un automóvil, desde donde un escáner lateral de la pista registraría el patrón y registraría el automóvil al que estaba conectado.

Etiqueta AEI moderna en vagón de ferrocarril.

Desafortunadamente, los códigos de barras de KarTrak demostraron ser demasiado poco confiables en el uso real, siendo la acumulación de suciedad y los daños en las etiquetas las principales razones por las que el sistema finalmente se eliminó a fines de la década de 1970. Actualmente, en cambio, se utiliza un sistema AEI basado en RFI, que es inmune a tales problemas. Estos casos han demostrado que la principal limitación de los códigos de barras siempre será visible, al igual que los códigos de barras de papel pueden dañarse, tirarse o romperse.

Sin embargo, esta restricción no se aplica mucho a los entornos de producción, almacenes y tiendas minoristas, donde se utilizan con mayor frecuencia en lugar de etiquetas RFID.

Escanéalo y embolsalo

Ya en la década de 1940 se intentó inventar un sistema que automatizara partes del proceso de compra en las tiendas de comestibles, especialmente para mirar y calcular precios. En 1948, el estudiante de posgrado Bernard Silver escuchó al presidente de la cadena alimentaria local Food Fair pedirle a uno de los decanos que desarrollara un sistema que leería automáticamente la información del producto durante el pago.

Tubo fotomultiplicado (PMT).

Silver le diría esto a su amigo Norman Woodland, y juntos comenzaron a desarrollar tal sistema. Después de un intento inicial fallido con tinta ultravioleta, Silver usaría el concepto básico detrás del código Morse para crear las líneas, esencialmente extendiendo los puntos y guiones hacia abajo. Tomando una página de la industria del cine, eligió usar un tubo fotomultiplicador junto con una bombilla incandescente de 500 vatios para leer los códigos de barras.

En su solicitud de patente de 1949, describieron tanto este código de barras de línea como una versión "adecuada", que Silver consideró más eficaz y más fácil de leer. Cuando Woodland se mudó a IBM en 1951, trató de interesar a IBM en el sistema. Aunque logró hacerlo, se llegó a la conclusión de que la tecnología necesaria para alimentarlo aún no estaba disponible en ese momento.

Hasta la década de 1960, el problema volvería a surgir, con IBM en Research Triangle Park en Carolina del Norte asignando a George Laurer (quien lamentablemente falleció a principios de diciembre de 2019) para liderar el equipo que crearía lo que ahora se conoce como código de barras UPC-A. Este equipo estaba formado por William Crouse (inventor del código de barras Delta C), Heard Baumeister (contando los caracteres alcanzables por tipo de código de barras), Norman Woodland (que todavía trabajaba en IBM) y cerca del final del proyecto, el matemático David Savir.

Lectura de patrones para la diana, códigos de barras Delta A, B y C.

Cerca del final del proyecto, el equipo se disolvió, lo que provocó algunos problemas en el desarrollo. Laurer realizó algunos cambios en el código de barras Delta C sin aplicar las ecuaciones de Baumeister, lo que aumentó la tasa de error de lectura, pero la organización minorista GS1 finalmente aceptó este código de barras Delta C propuesto por IBM como el código de barras UPC-A Universal Product Code que duraría casi sin cambios. para este día.

El cambio más notable en el sistema es el número de artículo interno (EAN) principal de UPC-A. EAN agrega un dígito adicional al comienzo del número, aumentando el número teórico de valores únicos a un billón, indicando el país (utilizando códigos de país GS1) en el que se basa la empresa que vende el producto. Actualmente, básicamente todos los códigos de barras utilizados en el comercio minorista son del tipo EAN-13.

Entrar en la matriz

Código QR simple.

Aunque estos tipos de códigos de barras unidimensionales eran y siguen siendo muy útiles, se descubrió que al agregar una segunda dimensión, se podría aumentar la cantidad de información contenida en una etiqueta. Con la ayuda de escáneres mejorados y sensores de imagen CMOS y CCD cada vez más baratos, se desarrollaron códigos de barras matriciales como el código QR. El código QR ('Quick Response') fue desarrollado por la empresa japonesa Denso Wave, en 1994 (hace 25 años) para su uso en la industria automotriz.

Este tipo de código de barras fue diseñado para contener la información necesaria para rastrear vehículos durante la fabricación, lo que permite un escaneo rápido utilizando una sola imagen de datos de imagen. Teniendo los marcadores de posición en las esquinas del código de barras de la matriz, es fácil determinar cuándo se tiene una imagen lo suficientemente completa para analizarla.

Actualmente, los códigos QR se utilizan en cualquier lugar donde un usuario de teléfono móvil pueda necesitar acceso rápido a cualquier información sin copiar manualmente cadenas de caracteres, incluidas URL, credenciales de inicio de sesión WiFi o cadenas arbitrarias de datos. La capacidad de escanear códigos de barras 1D y 2D es una característica estándar de dichos teléfonos inteligentes, ya que no se necesita hardware adicional, cortesía de las tecnologías de cámaras en miniatura con las que solo se podía soñar en la década de 1970.

Algunos códigos de barras Data Matrix en una tarjeta WiFi.

Obviamente, los códigos QR no son el único tipo de código de barras de matriz. Los componentes electrónicos suelen estar marcados con un código de barras Data Matrix. Este tipo de código de barras matricial permite leer etiquetas muy pequeñas incluso en condiciones de poca luz. Esto lo hace útil para rastrear artículos pequeños.

Este tipo de código de barras se encuentra a menudo en artículos electrónicos, etiquetas de almacenamiento, alimentos. Puede almacenar desde unos pocos hasta 1,556 bytes de datos, dependiendo del número de celdas de la matriz. Esto es similar a los códigos QR, que pueden ser etiquetas pequeñas (por ejemplo, matriz de 21 × 21) o grandes (por ejemplo, matriz de 177 × 177) con un tamaño físico correspondiente.

Como se puede ver en la imagen de la tarjeta WiFi, el tamaño del código de barras seleccionado depende de la información del código. No solo se puede escalar el código de barras en sí, sino que la cantidad máxima de datos codificables también depende del tamaño de la matriz con la hoja de relleno, las marcas de orientación y la corrección de errores que se deben considerar.

Como probablemente pueda atestiguar cualquiera que haya intentado escanear un código QR borroso, dañado o ridículamente pequeño, lograr resultados de escaneo confiables requiere que recuerde todos esos factores. ¿De qué sirve un código de barras matricial de alta tecnología si ya no puede revelar los datos que contiene?

Bienvenido al futuro

Si bien hasta la década de 1990 el escaneo confiable de códigos de barras era casi fácil, las tecnologías actuales hicieron posible colocar literalmente un código de barras 1D y 2D muy capaz en todos los bolsillos. Las nuevas tecnologías analizaron un poco la creación de los primeros códigos de barras 3D que dejarían impresiones en material con una resolución de 0,4 micrones para ser leídos por un diseño de interferómetro. Esta complejidad se puede utilizar para combatir cosas como medicamentos falsificados.

Tag Bokode tomado dentro y fuera de foco.

La cantidad de códigos de barras 1D y 2D literalmente explotó en números, como notamos en 2015 y nuevamente en 2018 cuando JAB (Just Another Barcode) se unió a la fiesta con marcas de color en lugar de en blanco y negro para aumentar la profundidad de los datos por punto. Sin embargo, pocos de ellos son tan increíblemente asombrosos como la etiqueta Bokode, que lleva la "miniatura" a un nivel completamente nuevo gracias a la óptica avanzada. Bokodes también se puede operar y reescribir, mientras que es legible desde hasta 4 metros.

Con la página de Wikipedia solo para "Código de barras" que enumera alrededor de cien códigos de barras 1D y 2D, y con muchos nuevos en desarrollo, parece que podemos llegar a ese futuro de ciencia ficción donde los códigos de barras son más comunes que el texto legible por humanos. Es decir, hasta que finalmente obtengamos esas actualizaciones de los lectores de códigos de barras para nuestros ojos cibernéticos.

  • calcetín dice:

    Todavía estoy impresionado con los algoritmos que permiten que un teléfono convencional de los años 2000 detecte las características confiables del código de barras 2D en una imagen borrosa. ¿Alguna oportunidad para una introducción a esos?

    • Maya Posch dice:

      Parece una idea divertida para un artículo. No se sorprenda si alguna vez es un artículo sobre este tema 🙂

  • zoobab dice:

    Sin mencionar todas las dudosas patentes de software relacionadas con los códigos de barras y los códigos QR.

  • Michael Black dice:

    No lo olvide, durante algún tiempo en sus primeros días, la revista Byte experimentó con el uso de códigos de barras para distribuir programas. No recuerdo si lo hicieron en la revista, pero sí publicaron algunos libritos. Básicamente, un texto introductorio, luego el programa en códigos de barras. Al menos uno era un ensamblador 6800.

    De hecho, han lanzado varios artículos sobre la fabricación de lectores de códigos de barras y programas para descifrar información.

    Después de que apareció la tira de Cauzin, era de mayor densidad y estaba destinada específicamente a la distribución de software. Byte lo usó durante algún tiempo después de su introducción en 1985, definitivamente en la revista. Pero desapareció como concepto, y después de unos años Byte dejó de programar listas en la revista.

    Luego hubo muchos experimentos sobre el uso de la televisión para distribuir programas. Computer Chronicles en PBS ha realizado algunos experimentos con esto.

    • Alphatek dice:

      Acorn User (revista británica de informática) también imprimió listas en la revista como códigos de barras a finales de 1984. Sin embargo, no recuerdo cuándo se detuvieron.

    • Ene. dice:

      Para Commodore 64 fue algo como esto:

      https://archive.org/details/C64DatabarOSCARSoftware

  • Cierto dice:

    ¡Déjame ser el primero en decir 666! 🙂

    • Cierto dice:

      Los 3 guardias, si nunca has oído hablar de ellos. Uno al principio, uno en el medio y otro al final.

      http://www.av1611.org/666/images/barc666.gif

      Existe una gran teoría de la conspiración sobre el número de la bestia en los códigos de barras relacionada con la Biblia cristiana Apocalipsis 13: 15-18.

      • Shannon dice:

        Sí, excepto que el "número de animal" más antiguo conocido es 616.
        Sospecho que la verdadera razón por la que se eligió el número es que tiene aliteración consigo mismo y era lo suficientemente grande como para que los plebeyos nunca hubieran tenido que cumplirlo.

        • Cierto dice:

          Entonces, lo que dices tiene que ser nuevos códigos de barras 🙂
          La lógica y los hechos no funcionan en personas que creen (en conspiraciones).

        • Hirudinea dice:

          Dios mío, ¡El Anticristo está en Grand Rapids!

    • Stuart Longland dice:

      La revista MAD tampoco estaba contenta con ellos:

      https://images-na.ssl-images-amazon.com/images/I/51KEcTFJfEL._SX381_BO1,204,203,200_.jpg

  • Steven Clark dice:

    En los Estados Unidos, lo que solemos pensar en el código de barras EAN es la longitud que aparece en los libros, y solo en los libros, en los Estados Unidos. Esta versión contiene un precio al final, lo que no es considerado una característica útil por la mayoría de los minoristas estadounidenses que prefieren tener un precio dinámico. El UPC-A con un dígito de control después del final es todo lo que ve aquí.

    • Mariana dice:

      EAN, UPC y varios otros sistemas de numeración se han fusionado en el estándar GTIN de GS1. Casi todos los productos minoristas en todo el mundo tienen un número GTIN. Pero no hay información de precios en ninguno de esos códigos de barras.

      • Theo_B dice:

        El código en el libro posterior es el ISBN, y allí puede agregar información de precios:
        “¿Es el ISBN el código de barras que veo en la parte posterior de los libros?
        El código de barras es una representación del ISBN en una forma identificable por los escáneres. El código de barras también podría tener otra información ingresada, como el precio del libro y la moneda a la que se cotiza. "
        enlace: https://www.thebookdesigner.com/2010/03/isbn-for-self-publishers-answers-to-20-of-your-questions/comment-page-7/

        • Paul LeBlanc dice:

          El código en la parte posterior del libro es el ISBN en formato EAN (GTIN-13). Tome el ISBN de 10 dígitos, suelte el dígito de control al final, anteponga el código de país 978 ("Libro"), vuelva a calcular el dígito de control y listo, tiene un EAN único. El formato del código de barras es EAN-13 específicamente para que se pueda escanear con los escáneres minoristas no modificados existentes.

          Un código de barras adicional de 5 dígitos a la derecha del código de barras EAN puede llevar una etiqueta de precio. El primer dígito es un código de moneda, los cuatro restantes son el precio cubierto (puede haber un punto decimal implícito dependiendo de la moneda - 59999 sería US $ 99,99). A menudo será "90000" (ningún precio de cobertura o el precio de cobertura supera las cifras disponibles, por ejemplo, $ 100 o más).

          Los libros publicados en los Estados Unidos y Canadá a menudo tienen UPC y EAN detrás de ellos; ambos pueden usarse para identificar un libro de manera única. (Francamente, un desperdicio de recursos limitados: los UPC son superfluos en este caso).

          Algunos libros pueden tener el código de país 979 ("País de la música", utilizado principalmente para ISMN en una partitura) debido al cambio a ISBN-13; si el dígito que sigue inmediatamente al código de país es 0, 1 o 9, es un ISBN; de lo contrario, es un ISMN.

          Las publicaciones periódicas (periódicos, revistas, cómics, etc.) hacen lo mismo con el ISSN y el código de país 977 ("Magazineland"). El código de barras suplementario tiene de 2 a 5 dígitos y contiene el número del número (a menudo se recicla anualmente).

          UPC ahora se conoce oficialmente como GTIN-12 (12 dígitos), EAN como GTIN-13 (13 dígitos). También hay un GTIN-14 (14 dígitos), pero no se usa para productos de consumo: se usa para cajas o paletas de un solo producto de consumo, que generalmente se vende en unidades más pequeñas y usa un código de barras de formato diferente (entrelazado 2 de 5 o tipo Code 128).

          Para las no iniciativas: EAN = Número de artículo europeo, GTIN = Número de artículo comercial global, ISBN = Número de libro estándar internacional, ISMN = Número de música estándar internacional, ISSN = Número de serie estándar internacional, UPC = Código de producto universal.

  • VintageSleuth dice:

    Hay un artículo de Wikipedia sobre Cauzin Softstrip. No hay muchos datos allí: imágenes del lector, pero no imágenes de una racha real de datos.

    El artículo de Wikipedia enlaza con un artículo del New York Times sobre la introducción de la tecnología Softstrip. La página del periódico archivada es el 15 de octubre de 1985, Sección C, Página 4. Hay una imagen de una tira dentro del artículo, pero no lo suficientemente detallada para nuestros propósitos.

    El texto del artículo dice que la revista Byte hizo una prueba impresa del código de barras en la edición de octubre en la página 392. ¡Muy bien! Después de investigar un poco las publicaciones del foro de artariage.com, alguien publicó una línea de tiempo del volumen y los números de emisión. Queremos el Volumen 10, Número 10 (anotado incorrectamente como Nov-85).

    Vaya al Archivo de Internet. Fue difícil encontrar la revista, pero otro sitio web enumeró el índice y la imagen de la portada del 85 de octubre. Un escaneo visual llevó a la revista correcta - Volumen 10 Número 10 - Simulation Society. Pase a la página 393, y aquí está la impresión de prueba.

    https://archive.org/details/byte-magazine-1985-10/page/n393

    • Ostraco dice:

      ¡Vamos! Puedo conseguir algunos paquetes estadísticos ... y las rayas también son agradables.

  • bwmetz dice:

    Quecat, Digital Convergence y RadioShack ... aunque aparecieron anuncios en algunas revistas antes de que RadioShack los publicara, si no recuerdo mal. Sin embargo, el artículo de Wikipedia es divertido.

    "A finales de 2001, los códigos ya no se podían generar ni escanear por el dispositivo. Sin embargo, los programas de terceros pueden descifrar el cifrado ligero en el dispositivo".

    Siempre pensé que todos simplemente abrían el dispositivo y cortaban o vaciaban el único alfiler en lugar de liberar efectivamente al gato para que usara sus propias cosas. Pero eso puede haber funcionado solo con las versiones más antiguas.

    • Gregg Eshelman dice:

      Ha habido una serie de revisiones de la varita para gatos lanzadas por un disparo rápido para tratar de evitar "bajar" el hardware. Pero el cifrado débil nunca se ha cambiado, lo que facilita que la programación funcione con lectores no modificados.

      La versión PS / 2 era un lector de códigos de barras de tipo "cuña" normal. Se llama así por el enchufe de dos clavijas que se "fusionó" entre el enchufe del teclado y el puerto del teclado de la computadora. Todos los lectores de estilo "cuña" deben convertir el código de barras en caracteres y descartarlos en el puerto del teclado, donde ingresan donde sea que esté el cursor de entrada de escritura. Así es como funcionarán en cualquier software, incluido MS-DOS.

      El USB Cue: Cat se presentó como un teclado HID, por lo que cualquier sistema operativo con soporte de teclado general de un dispositivo de entrada humana puede usarlo. Tengo uno de estos, con un tipo con un clip que rechaza un pin. Simplemente corte la energía al chip de "cifrado" y es una barra de código de barras estándar en una carcasa extraña.

      Un programa popular integrado en la decodificación Cue: Cat consistía en hacer inventarios de libros. Escanee los códigos de barras y extraerá la información del libro del sitio web para mantenerla en su inventario. ¿Sin código de barras? Ingrese manualmente el ISBN para raspar los datos. ¿Reservar antes del ISBN? Debe escribir toda la información.

      • bwmetz dice:

        Gracias por el recordatorio. Tenía la versión PS / 2 pero solo quedaba una en mi papelera. Recuerdo que lo usé en ese momento para almacenar DVD. Olvídese del nombre del programa. Perdí sus datos en un instante y nunca miré hacia atrás. Tenía la versión USB, pero no estoy seguro de que sea más conveniente que un teléfono inteligente cuando recientemente inventé una gran colección de libros.

  • Gregg Eshelman dice:

    La mayoría de los datos ingresados ​​en un código de barras 2D se realizó mediante el software 3D FAX. Convierta cualquier archivo en su computadora o Macintosh y envíelo como un montón de imágenes de FAX. El software que solo recibe / descifra es gratuito. La versión, que podía cifrarse y enviarse junto con recibir y descifrar, no era gratuita.

    Las imágenes pueden recibirse directamente a través de un módem de FAX o imprimirse en una máquina de FAX y luego escanearse y descifrarse. Por supuesto, ir directamente a una computadora fue más rápido.

    El sistema tenía una corrección de errores muy robusta, lo que reducía la capacidad de datos por página. Al ir directamente de una computadora a otra, debería poder deshabilitar la corrección de errores para una mayor densidad.

    Lo que se podía hacer con 3D FAX era almacenar archivos en una carpeta y escanear el papel para recrear la versión digital de un documento para su edición.

    Eso podría llevar a situaciones como esta. https://www.youtube.com/watch?v=EEUKUvEU1N8

    • bwmetz dice:

      Parece una técnica interesante, es decir, pero tan útil como esos artículos de repuesto del disco duro VHS. Al menos el concepto suena a algo de los 90. Dicho esto, ¿de qué serviría pasar de un ordenador a otro con él? Ciertamente, incluso el xmodem bajo superaría la conversión de FAX bidireccional en tasa de transferencia, o al menos proporcionaría una corrección de errores más simple. Suponiendo que al menos algún software de compresión de archivos esté disponible contra lo que supongo que sigue siendo un RLE para el sistema de fax.

      “Digo 007, si te encuentras en un país que solo tiene tecnología de fax anticuada, saca el disquete del bolsillo secreto de tu chaqueta; ejecute el programa que contiene; abra su documento de destino; imprimirlo con el software; espere a que termine la impresión; descargar la impresión a la máquina de fax ... "

      Todo el tiempo Bond piensa ...

      "Simplemente" convenceré "al amable asistente del objetivo de que me envíe las copias por correo urgente"

      Sin embargo, tenía que haber un tirón real a la inversa ... cargar el fax espía recibido MI5 en la máquina local con un escáner disponible localmente. [unless Q packed a micro, parallel port, handheld scanner into Bond’s kit I suppose]

  • BastetFurry dice:

    El eReader de Nintendo también usa algún tipo de "código de barras" / código de puntos.

  • Ren dice:

    En algún momento durante la década de 1990, me detuve en una venta de "garaje".
    Compré un viejo escáner de código de barras cubierto de polvo por $ 5.
    La placa de circuito principal tenía posiblemente 75-100 circuitos integrados de la serie 7400
    Descarté la mayor parte, el láser y su fuente de alimentación, simplemente me quedo, no recuerdo qué pasó con los espejos de superficie anteriores, los guardé (al menos por un tiempo).

    IIRC, también compré una calculadora HP en la misma venta (no recuerdo qué calculadora)

Pedro Molina
Pedro Molina

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