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Vedi
anche:
Panoramica dei principali codici |
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IL
CODICE A BARRE
1a puntata Le origini del Codice a Barre |
di
Roberto
Baldassar
luglio 2001 |
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Inizia con questa puntata una serie di articoli sul codice a barre. Daremo una panoramica esaustiva sul tema e approfondiremo quegli aspetti tecnici e pratici che spesso si incontrano applicando questa tecnologia. |
UN
NOME AD OGNI OGGETTO
Nel nostro
linguaggio naturale assegniamo ad ogni cosa un nome per poterla identificare
di fronte ai nostri simili. Allo stesso modo nei processi aziendali è evidente
l'esigenza della codifica degli oggetti, cioè l'assegnazione ad ognuno
di essi di un codice che ne consente l'identificazione in maniera precisa ed
univoca.
Il concetto è volutamente generico. Può essere infatti importante codificare
qualsiasi tipo di "oggetto", sia esso reale che astratto: materie
prime, semilavorati, macchinari, strumenti, utensili, postazioni, locazioni
fisiche, fasi produttive, causali operative e persino animali e persone. Il
Codice Fiscale ad esempio identifica il contribuente nei confronti del Fisco.
L'uso sempre più diffuso dei sistemi computerizzati e dei database ha reso la
codifica ancora più facile e vantaggiosa, potendo associare ad ogni codice molti
altri dati, quali ad esempio descrizione estesa, caratteristiche fisiche, prezzo,
destinazione, e quant'altro sia necessario.
Tutte le informazioni sono disponibili in un archivio centrale ed il codice
può così essere ridotto anche ad un semplice numero, riducendo di conseguenza
anche il numero di errori.
IDENTIFICAZIONE
AUTOMATICA E L'OCR
Una volta assegnato il codice ad ogni oggetto nasce l'esigenza di poterlo
leggere e trascrivere velocemente, con precisione, in qualche caso anche
automaticamente, senza cioè l'intervento umano.
Il primo passo logico è quello di tentare il riconoscimento ottico
dei caratteri del codice stampato sul prodotto, con sistemi OCR (Optical
Character Recognition).
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I primi
sistemi OCR furono essenzialmente concepiti per aiutare le persone non
vedenti, come l' "optofono" di Fournier D'Albe agli inizi del 1900,
in grado di convertire i caratteri in
suoni. Nel 1912 Emmanuel Goldberg brevettò una macchina in grado di convertire il testo scritto a macchina in codice morse per la trasmissione telegrafica, macchina poi perfezionata dalla AT&T nel 1920. Nel 1951 David Shepard, in un Dipartimento della Difesa Americana, ideò il GISMO, una macchina in grado di leggere 23 caratteri alfabetici, interpretare il codice morse e persino la notazione musicale, per darne poi lettura ad alta voce. EFFICACIA DEI SISTEMI OCR I moderni OCR si basano su potenti e veloci software e sistemi di scansione fotografica di tipo mirato per ogni specifica applicazione. Ad esempio per ottenere il testo di un libro in un formato modificabile a computer, si può sottoporre tutte le sue pagine a scansione (di solito tramite uno scanner piano) e poi passare le immagini così ricavate ad un software OCR; quest'ultimo produrrà un file contenente il testo per il nostro programma di videoscrittura. L'affidabilità di questi processi ha difficilmente raggiunto punte elevate: pensiamo alla difficoltà di distinguere tra loro il numero "0" e la lettera "O"; oppure il numero "1", la lettera "L" minuscola e la "I" maiuscola (in alcuni font sono identici), il numero "8" e la lettera "B", oppure più sottilmente la combinazione "rn" e la "m". Inoltre, anche una piccola sbavatura o una lieve imperfezione di stampa può modificare sensibilmente il risultato. |
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Per risolvere parzialmente il problema, i più efficaci software OCR lavorano con dizionari in linea, sistemi di auto-apprendimento, analisi grammaticale e logica, riconoscimento del contesto etc. Offrono il loro meglio in presenza di testi discorsivi mentre sono meno precisi in presenza di codici apparentemente privi di senso. Senza un aiuto per così dire "esterno" la percentuale di errori in effetti risulta assolutamente allineata a quella della battitura manuale, anche se con un innegabile vantaggio in rapidità.
Nel campo dell'identificazione automatica
è necessaria invece anche una precisione idealmente assoluta. E' in questa fase
che le strade della ricerca si sono divise in due:
- risolvendo il problema a monte, tramite font di caratteri speciali
- con sistemi di identificazione alternativi, quali ad esempio il
codice a barre.
Nell'OCR-A
possiamo notare l'evidente differenza tra lo "zero" e lettera "O"
e la particolare conformazione del numero "1" per riuscire a
differenziarsi in maniera univoca dalla lettera "I" maiuscola e dalla
"L" minuscola.
La forma dei suoi caratteri è in realtà studiata anche per una scansione
tramite fasci di raggi laser orizzontali e verticali: la serie di punti
dove i raggi incontrano il carattere permette di identificarlo in maniera
univoca: il lavoro che il software dovrà svolgere è così minimo, acquistando
in velocità.
Questo font garantisce un basso numero di errori ed è ancora oggi utilizzato
soprattutto nel settore sanitario, ad esempio in tutte le specialità
farmaceutiche (sotto il codice a barre...) e nei moduli ULS delle prescrizioni
mediche.
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Nel 1968
Adrian Frutiger disegnò l'OCR-B allo scopo di dare una alternativa
più elegante e meno squadrata del precedente. Questo tipo di font è essenzialmente adatto alla scansione fotografica (non laser) ed è utilizzato spesso nella numerazione automatica ad esempio di documenti, biglietti, assegni. |
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I costi di questi sistemi restavano comunque elevati per ottenere affidabilità e velocità sufficienti.
ALLA
RICERCA DI UNA ALTERNATIVA
Senza
il vincolo
della "leggibilità umana" del dato, i ricercatori tentarono
parallelamente altre strade, ad esempio riprendendo la
vecchia invenzione delle schede perforate ed aggiornandola in qualche modo
con le nuove tecnologie.
Nello stesso periodo vennero quindi inventati:
- l'OMR (Optical Mark Recognition) sostituendo i fori delle schede con
dei punti neri, utilizzato ancora oggi per rilevare la compilazione di moduli,
esami multiple-choice, schedine Totocalcio e simili;
- il MICR (Magnetic Ink Character Recognition) per codificare caratteri
utilizzando inchiostro magnetico, utilizzato ancora oggi per la lettura di
assegni ed in qualche caso di banconote.
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L'idea
che a noi interessa maggiormente venne a Norman Jose Woodland nel
1948. Un suo amico, Bernard Silver, gli raccontò un dialogo sentito per
caso tra il presidente di una grossa catena di distribuzione alimentare
ed il preside del Drexel Institute of Technology di Philadelphia, al quale
chiedeva disperatamente di stimolare delle ricerche per riuscire a rilevare
automaticamente i prodotti acquistati all'uscita nella cassa. |
Condusse i primi esperimenti con inchiostro fluorescente che si illuminava tramite la luce ultravioletta, ma ebbe problemi a causa dell'instabilità dell'inchiostro e dei costi che comunque il sistema comportava.
LA
NASCITA DEL CODICE A BARRE
Dopo
diversi mesi di sperimentazioni ebbe l'intuizione combinando due
tecnologie: il Codice Morse ed il cinema.
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Ricordando
quei momenti disse: "Ho semplicemente allungato verso il basso i punti e le linee del Codice
Morse, ottenendo così linee strette e larghe".
Per leggere i dati, volle sfruttare lo stesso sistema "Lee De Forest" utilizzato per la codifica del suono nella pellicola cinematografica: in questo sistema la diversa trasparenza di una zona del bordo pellicola causava una emissione variabile di luce, quest'ultima colpiva una valvola foto-sensibile per trasformare così il segnale in suono. |
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Poco dopo Woodland venne impiegato alla IBM e proseguì gli esperimenti con l'amico Bernard Silver, col quale brevettò l'invenzione col numero 2,612,994, definitivamente riconosciuta nel 1952, dal titolo "Classificazione di articoli per mezzo di simboli di identificazione". Tuttavia
si era ancora lontani dall'applicazione commerciale del sistema, e loro
stessi si resero conto che la tecnologia disponibile ancora non permetteva
grandi risultati. Due erano infatti i problemi più grossi da risolvere: |
Il primo problema fa immediatamente pensare ad una soluzione laser, il quale verrà inventato però diversi anni dopo, nel 1960. Il secondo problema per essere risolto avrebbe richiesto l'installazione in ogni supermercato di enormi computer, peraltro in grado di effettuare solo semplici operazioni. Insomma i tempi non erano ancora maturi.
Per questo motivo
la IBM decise di mettere in vendita i brevetti, che furono acquistati per pochi
soldi prima dalla Philco nel 1962, e successivamente dalla RCA.
La prima applicazione commerciale del codice a barre fu introdotta proprio da
quest'ultima nel 1966, ma la vera esplosione si ebbe nel 1973, con
l'introduzione del primo standard di codifica; l'UPC.
Nel prossimo articolo vedremo una panoramica dei tipi di codici a barre disponibili e le loro differenze principali.
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Vedi
anche: Panoramica dei principali
codici
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