ChSTU repository
ChSTU repository preserves and enables easy and open access to all types of digital content including text, images, moving images, mpegs and data sets
Learn More
Please use this identifier to cite or link to this item:
https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/10074Full metadata record
| DC Field | Value | Language |
|---|---|---|
| dc.contributor.advisor | Лукашенко, Валентина Максимівна | - |
| dc.contributor.author | Сафронова, Діана Андріївна | - |
| dc.date.accessioned | 2026-10-22T12:18:08Z | - |
| dc.date.available | 2026-10-22T12:18:08Z | - |
| dc.date.issued | 2026-06 | - |
| dc.identifier.uri | https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/10074 | - |
| dc.description.abstract | У кваліфікаційній роботі досліджено компоненти апаратно-програмних засобів створення та обробки штрих-кодів, їх принципи функціонування, технічні характеристики та особливості застосування в сучасних інформаційних системах автоматичної ідентифікації. Розглянуто основні види штрих-кодів, зокрема лінійні та двовимірні, а також міжнародні стандарти кодування GS1, EAN, UPC і QR Code. Проаналізовано апаратні засоби генерації та зчитування штрих-кодів, включаючи принтери, лазерні сканери, CCD-сканери, імідж-сканери й мобільні пристрої. Проведено порівняльний аналіз характеристик сканувального обладнання за швидкістю, дальністю зчитування, надійністю, типами інтерфейсів і вартістю. Досліджено програмні засоби генерації, декодування, перевірки та валідації штрих-кодів, а також способи інтеграції з базами даних, POS-, ERP- і WMS-системами. Розглянуто методи підвищення точності зчитування, захисту даних і мінімізації помилок під час обробки інформації. Визначено переваги та обмеження сучасних апаратно-програмних рішень і сформульовано рекомендації щодо підвищення ефективності їх використання. Практичне значення роботи полягає в узагальненні технічних і програмних підходів до побудови систем штрихового кодування, які застосовуються в торгівлі, логістиці, медицині, промисловості та автоматизованому обліку. | uk_UA |
| dc.language.iso | uk | uk_UA |
| dc.subject | штрих-код, штрихове кодування, автоматична ідентифікація, апаратно-програмні засоби, генерація штрих-кодів, зчитування штрих-кодів, лазерний сканер, CCD-сканер, імідж-сканер, принтер штрих-кодів, QR Code, Data Matrix, EAN, UPC, GS1, декодування даних, валідація штрих-кодів, база даних, POS-система, ERP-система, WMS, інтеграція інформаційних систем | uk_UA |
| dc.title | Компоненти апаратно-програмних засобів створення та обробка штрихових кодів | uk_UA |
| dc.type | Bachelor Thesis | uk_UA |
| Appears in Collections: | 123 Комп’ютерна інженерія (Спеціалізовані комп’ютерні системи) | |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| Б_123_2026_Сафронова.pdf Restricted Access | 1.14 MB | Adobe PDF | View/Open Request a copy |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.
Extracted text
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
ЧЕРКАСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
ФАКУЛЬТЕТ ІНФОРМАЦІЙНИХ ТЕХНОЛОГІЙ І СИСТЕМ
КАФЕДРА РОБОТОТЕХНІКИ ТА СПЕЦІАЛІЗОВАНИХ
КОМП’ЮТЕРНИХ СИСТЕМ
ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА
до кваліфікаційної роботи
освітнього ступеня “бакалавр”
на тему: Компоненти аппаратно-програмних засобів створення
та обробки штрих-кодів
Виконала студентка 4 курсу групи СКС-2207
спеціальності 123 Комп’ютерна інженерія
Діана САФРОНОВА
Керівник Валентина ЛУКАШЕНКО
Рецензент ______________________
(ім’я та ПРІЗВИЩЕ)
Захист дозволяю:
зав. кафедри, д. т. н., професор _________ Валентина ЛУКАШЕНКО
(підпис)
Черкаси 2026
ЗМІСТ
СПИСОК СКОРОЧЕНЬ ТА УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ................................4
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ..................................................6
Актуальність..............................................................................................6
Мета та завдання дослідження.................................................................7
Об’єкт дослідження...................................................................................7
Предмет дослідження...............................................................................8
Методи дослідження.................................................................................8
Висновки..............................................................................................................9
РОЗДІЛ 1 ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ ТА ПРИНЦИПИ ПОБУДОВИ
СИСТЕМ ШТРИХ-
КОДУВАННЯ...................................................................10
1.1 Основні поняття та класифікація штрих-кодів..............................10
1.2 Історія розвитку технологій автоматичної ідентифікації..............12
1.3 Основні стандарти штрихового кодування....................................14
1.4 Принципи формування та зчитування штрих-кодів......................18
1.5 Сфери застосування систем штрихового кодування.....................20
Висновки до розділу 1.......................................................................................23
РОЗДІЛ 2 АНАЛІЗ АПАРАТНИХ ЗАСОБІВ СТВОРЕННЯ ТА
ЗЧИТУВАННЯ ШТРИХ-КОДІВ.....................................................................25
2.1 Технічні засоби генерації штрих-кодів...........................................25
2.2 Пристрої зчитування штрих-кодів...................................................27
2.3 Порівняльний аналіз характеристик сканерів штрих-кодів..........30
2.4 Аналіз надійності та ефективності апаратних засобів...................32
Висновки до розділу 2.......................................................................................34
РОЗДІЛ 3 ПРОГРАМНІ ЗАСОБИ ОБРОБКИ ТА ІНТЕГРАЦІЇ ШТРИХ-
КОДІВ.................................................................................................................35
3.1 Програмне забезпечення для генерації штрих-кодів.....................35
3.2 Системи автоматизованого обліку та обробки даних....................37
2
3.3 Інтеграція сканерів із інформаційними системами підприємств.39
3.4 Методи перевірки та валідації штрих-кодів...................................41
3.5 Захист даних та мінімізація помилок при зчитуванні...................43
Висновки до розділу 3.......................................................................................46
ВИСНОВКИ.......................................................................................................48
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ.........................................................51
3
СПИСОК СКОРОЧЕНЬ ТА УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ
ШК — штрих-код (машинозчитуваний графічний код для
ідентифікації об’єктів)
АІС —автоматизована інформаційна система (система для збору,
обробки та зберігання даних)
АПЗ — апаратно-програмні засоби (сукупність обладнання
та програмного забезпечення)
БД — база даних (структуроване сховище інформації)
API — програмний інтерфейс застосунків (інструмент взаємодії
між програмними компонентами)
POS-система — Point of Sale система (система обліку продажів у
торгових точках)
GS1 — глобальна організація зі стандартизації штрих-кодів та
ідентифікаційних систем
UPC — Universal Product Code (універсальний товарний штрих-код)
EAN — European Article Number (європейський стандарт товарного
кодування)
QR-код — Quick Response code (двовимірний штрих-код швидкого
зчитування)
RFID — Radio Frequency Identification (радіочастотна ідентифікація
об’єктів)
CCD — Charge-Coupled Device
(тип світлочутливого сенсора в сканерах)
CMOS — Complementary Metal-Oxide-Semiconductor (тип матриці для
зчитування зображень)
ERP — Enterprise Resource Planning (система планування ресурсів
підприємства)
4
WMS — Warehouse Management System
(система управління складом)
REST —
архітектурний стиль взаємодії програмних систем через HTTP-запити
SQL — Structured Query Language
(мова запитів до реляційних баз даних)
TCP/IP — набір мережевих протоколів для передачі даних
UI — User Interface (користувацький інтерфейс)
UX — User Experience (користувацький досвід взаємодії із системою)
5
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність
У сучасних умовах стрімкого розвитку інформаційних технологій та
автоматизації виробничих і торговельних процесів важливого значення
набувають системи автоматичної ідентифікації об’єктів. Одним із
найбільш поширених і ефективних засобів такої ідентифікації є технологія
штрихового кодування, яка забезпечує швидке зчитування, передачу та
обробку інформації про товари, продукцію або об’єкти обліку.
Апаратно-програмні засоби створення та обробки штрих-кодів
широко використовуються у сфері торгівлі, логістики, медицини,
промисловості, банківських установах та системах складського обліку. Їх
застосування дозволяє підвищити швидкість обробки інформації,
зменшити кількість помилок, пов’язаних із ручним введенням даних, а
також оптимізувати процеси контролю та управління ресурсами.
Актуальність даної роботи зумовлена постійним удосконаленням
технологій автоматичної ідентифікації, розвитком мобільних та
бездротових пристроїв сканування, а також необхідністю інтеграції систем
штрихового кодування з сучасними інформаційними системами
підприємств. Важливим аспектом є також підвищення вимог до швидкості,
точності та надійності зчитування даних в умовах великого обсягу
інформаційних потоків.
Дослідження компонентів апаратно-програмних засобів створення та
обробки штрих-кодів дає можливість визначити особливості їх
функціонування, провести аналіз технічних характеристик обладнання та
програмного забезпечення, а також оцінити ефективність використання
таких систем у різних галузях діяльності. Це сприяє вдосконаленню
процесів автоматизації та підвищенню ефективності роботи сучасних
підприємств і організацій.
6
Мета та завдання дослідження
Метою даної роботи є дослідження компонентів апаратно-
програмних засобів створення та обробки штрих-кодів, аналіз принципів
їх функціонування, технічних характеристик та особливостей застосуванн
у сучасних інформаційних системах автоматичної ідентифікації.
Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити такі завдання:
- провести аналіз основних понять та принципів штрихового кодуваня;
- дослідити існуючі види та стандарти штрих-кодів;
- розглянути сфери застосування систем штрихового кодування;
- проаналізувати апаратні засоби створення та зчитування штрих-
кодів;
- дослідити особливості роботи сканерів та принтерів штрих-кодів;
- виконати аналіз програмного забезпечення для генерації та обробки
штрих-кодів;
- визначити переваги та недоліки сучасних апаратно-програмних
засобів;
- оцінити ефективність використання систем штрихового кодування в
автоматизованих інформаційних системах;
- дослідити можливості інтеграції засобів штрихового кодування з
базами даних та системами обліку;
- сформулювати рекомендації щодо підвищення ефективності
використання апаратно-програмних засобів створення та обробки
штрих-кодів.
Об’єкт дослідження
Об’єктом дослідження є процеси створення, зчитування та обробки
штрих-кодів у сучасних системах автоматичної ідентифікації та обліку
інформаці.
7
У межах дослідження розглядаються апаратні та програмні засоби,
що забезпечують формування, друк, сканування, декодування і передачу
даних штрихового кодування, а також особливості їх використання в
інформаційних системах підприємств, установ і організацій різних сфер
діяльності.
Предмет дослідження
Предметом дослідження є принципи побудови, функціональні
можливості та технічні характеристики компонентів апаратно-програмних
засобів створення та обробки штрих-кодів.
У роботі досліджуються методи генерації, друку, зчитування та
програмної обробки штрих-кодів, особливості взаємодії апаратного
забезпечення з інформаційними системами, а також ефективність
використання сучасних технологій штрихового кодування в
автоматизованих системах обліку та управління.
Методи дослідження
Для досягнення поставленої мети у роботі використано комплекс
загальнонаукових і спеціальних методів дослідження.
Під час виконання роботи застосовано методи аналізу та
узагальнення науково-технічної літератури для дослідження сучасних
технологій штрихового кодування та апаратно-програмних засобів їх
реалізації. Метод порівняльного аналізу використано для оцінювання
характеристик різних типів сканерів, принтерів штрих-кодів і програмного
забезпечення для обробки даних.
Методи системного аналізу застосовано для дослідження структури
та принципів взаємодії апаратних і програмних компонентів систем
штрихового кодування. Для оцінки ефективності функціонування засобів
8
створення та обробки штрих-кодів використано методи технічного аналізу
та моделювання процесів автоматичної ідентифікації інформації.
Також у роботі використано методи класифікації та структуризації
даних для визначення основних типів штрих-кодів, сфер їх застосування та
особливостей інтеграції із сучасними інформаційними системами.
Висновки
Отже, актуальність дослідження апаратно-програмних засобів
створення та обробки штрих-кодів зумовлена стрімким розвитком
інформаційних технологій та широким впровадженням систем
автоматичної ідентифікації в різних сферах діяльності. Використання
технологій штрихового кодування дозволяє суттєво підвищити швидкість і
точність обробки інформації, зменшити вплив людського фактора та
оптимізувати процеси обліку й управління.
З огляду на це, дослідження компонентів таких систем, їх принципів
роботи та можливостей інтеграції в сучасні інформаційні середовища є
важливим і своєчасним завданням. Реалізація поставленої мети та
вирішення визначених завдань дасть змогу отримати цілісне уявлення про
функціонування технологій штрихового кодування та оцінити
ефективність їх застосування в практичній діяльності.
9
РОЗДІЛ 1 ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ ТА ПРИНЦИПИ ПОБУДОВИ
СИСТЕМ ШТРИХ-КОДУВАННЯ
1.1 Основні поняття та класифікація штрих-кодів
Штрих-код, який зображений на рис 1.1, є одним із найбільш
поширених засобів автоматичної ідентифікації інформації, який
використовується для швидкого зчитування, обробки та передачі даних за
допомогою спеціальних апаратно-програмних засобів. Основним
призначенням штрихового кодування є автоматизація процесів обліку,
контролю та управління інформаційними потоками у різних сферах
діяльності.
Рис. 1.1. Приклад штрих-коду
Штрих-код являє собою графічне зображення інформації у вигляді
послідовності темних і світлих елементів різної ширини або геометричних
фігур, які можуть бути розпізнані спеціальними сканувальними
пристроями. Закодована інформація може містити номер товару, серійний
код, інформацію про виробника, дату виготовлення, адресу ресурсу або
інші дані.
Система штрихового кодування складається з кількох основних комп
онентів:
- програмного забезпечення для генерації штрих-кодів;
- принтерів для друку етикеток;
- сканерів та пристроїв зчитування;
- засобів обробки та збереження інформації;
10
- баз даних та інформаційних систем.
Принцип роботи системи, який зображений на
рис. 1.2, полягає у формуванні коду, його нанесенні на об’єкт та
подальшому зчитуванні за допомогою оптичних пристроїв. Після
сканування інформація декодується та передається до комп’ютерної
системи для подальшої обробки.
Рис. 1.2. Принцип роботи системи
Штрих-коди класифікуються за різними ознаками залежно від
структури, способу кодування та сфери застосування.
Класифікація штрих-кодів:
- За структурою коду
- Лінійні (одновимірні) штрих-коди
- Двовимірні штрих-коди
- За сферою застосування - залежно від призначення штрих-
коди поділяються на:
- товарні;
- логістичні;
- медичні;
- промислові;
- поштові;
- банківські;
- ідентифікаційні.
- За способом зчитування
11
- оптичні штрих-коди;
- лазерні штрих-коди;
- цифрові та мобільні коди.
Для їх обробки використовуються лазерні сканери, CCD-сканери,
імідж-сканери та мобільні пристрої.
Сучасні технології штрихового кодування забезпечують високу
швидкість передачі інформації, точність обліку та автоматизацію багатьох
процесів. Використання апаратно-програмних засобів створення та
обробки штрих-кодів дозволяє значно підвищити ефективність роботи
підприємств, мінімізувати помилки та оптимізувати управління
інформаційними потоками.
1.2 Історія розвитку технологій автоматичної ідентифікації
Розвиток технологій автоматичної ідентифікації безпосередньо
пов’язаний із потребою спрощення та прискорення процесів обліку,
обробки та передачі інформації у різних сферах діяльності. До появи таких
технологій ідентифікація об’єктів здійснювалася переважно вручну, що
було повільним, трудомістким і схильним до помилок.
Перші ідеї автоматизованого кодування інформації почали
формуватися у середині XX століття. Однією з ранніх концепцій було
використання графічних символів для представлення даних, які могли б
зчитуватися автоматичними пристроями. У 1940–1950-х роках з’явилися
перші патенти, що описували принципи оптичного зчитування інформації.
Суттєвий прорив у розвитку технологій автоматичної ідентифікації
відбувся у 1970-х роках із впровадженням перших промислових систем
штрихового кодування. Саме тоді було розроблено універсальний
товарний код UPC, який зображено на рис. 1.3, який став стандартом у
12
роздрібній торгівлі США. Це дозволило автоматизувати процеси продажу
товарів, обліку запасів та роботи касових систем.
Рис. 1.3. Приклад UPC штрих-коду
У 1980–1990-х роках технології штрихового кодування почали
активно поширюватися у світі. З’явилися міжнародні стандарти, такі як
EAN, який зображено на рис. 1.4, що забезпечили сумісність систем різних
країн. Одночасно відбувався розвиток апаратної бази: лазерні сканери
стали більш точними, швидкими та доступними.
Рис. 1.4. Різниця між UPC і EAN штрих-кодами
Наступним етапом стало впровадження двовимірних штрих-кодів у
1990-х роках. Такі коди, як QR-код, який злбоажено на рис. 1.5, і Data
13
Matrix, дозволили значно збільшити обсяг збереженої інформації. Це стало
можливим завдяки розвитку комп’ютерних технологій та мініатюризації
електронних компонентів.
Рис. 1.5. Приклад qr-коду
У 2000-х роках відбулося активне впровадження мобільних
технологій. Смартфони з вбудованими камерами почали
використовуватися як засоби зчитування штрих-кодів, що зробило
технологію ще більш доступною та універсальною. Паралельно
розвивалися програмні засоби обробки даних і інтеграції зі складними
інформаційними системами.
Сучасний етап розвитку характеризується переходом до
інтелектуальних систем автоматичної ідентифікації, які поєднують штрих-
коди, RFID-технології, хмарні сервіси та штучний інтелект. Це дозволяє не
лише зчитувати інформацію, але й автоматично аналізувати її та
використовувати для прийняття управлінських рішень.
Таким чином, еволюція технологій автоматичної ідентифікації
пройшла шлях від простих оптичних методів до складних інтегрованих
апаратно-програмних систем, які є невід’ємною частиною сучасних
інформаційних технологій.
1.3 Основні стандарти штрихового кодування
Стандарти штрихового кодування є основою функціонування
апаратно-програмних систем автоматичної ідентифікації. Вони визначають
14
спосіб кодування інформації, структуру символів, правила зчитування та
сумісність між різними пристроями й інформаційними системами. Завдяки
стандартизації забезпечується уніфікованість обміну даними в торгівлі,
логістиці, медицині та виробництві.
1.3.1 Лінійні штрих-коди
Лінійні (одновимірні) штрихкоди є найпоширенішим типом
кодування, де інформація представлена у вигляді чергування темних і
світлих вертикальних смуг різної ширини. Вони кодують дані в одному
напрямку — по горизонталі, що обмежує обсяг інформації, але забезпечує
високу швидкість зчитування.
Найвідомішими стандартами лінійних штрихкодів є UPC (Universal
Product Code) та EAN (European Article Number). UPC використовується
переважно в Північній Америці, тоді як EAN став міжнародним
стандартом для роздрібної торгівлі. Лінійні штрихкоди широко
застосовуються в касових системах, складському обліку та логістиці
завдяки простоті створення та низькій вартості обладнання для їх
зчитування.
Основними компонентами апаратного забезпечення для роботи з
лінійними штрихкодами є лазерні або світлодіодні сканери, а також
програмне забезпечення для розшифрування та інтеграції даних у бази
даних підприємств.
1.3.2 Двовимірні штрих-коди
Двовимірні (2D) штрихкоди дозволяють зберігати значно більший
обсяг інформації порівняно з лінійними, оскільки кодування здійснюється
як по горизонталі, так і по вертикалі. Це дає змогу розміщувати текстові
дані, посилання, контактну інформацію та інші типи даних у компактному
форматі.
15
Найпоширеними стандартами є QR-код (Quick Response Code) та
Data Matrix. QR-коди активно використовуються в маркетингу, мобільних
додатках, електронних квитках і системах онлайн-оплати. Data Matrix
частіше застосовується в промисловості, медицині та авіації, де важлива
висока щільність інформації на малих площах.
Для зчитування двовимірних кодів, різницю одновимірних та
двовимірних ми можемо побачити на рис. 1.6, використовуються матричні
сканери або камери (зокрема, камери смартфонів), а програмна частина
включає алгоритми обробки зображень, корекції помилок і декодування
даних.
Рис. 6. Візуальна різниця між одновимірними та двовимірними штрих-
кодами
1.3.3 Міжнародні стандарти кодування товарів
Міжнародні стандарти кодування товарів забезпечують уніфікацію
ідентифікації продукції в глобальних торговельних системах. Вони
дозволяють унікально визначати кожен товар незалежно від країни
виробництва чи реалізації.
16
Табл. 1.1.
Основні стандарти кодування товарів
Стандарт Формат Призначення
GS1 GTIN, SSCC Глобальна індентифікація товарів і логістики
EAN-13 13 цифр Роздрібна торгівля
EAN-8 8 цифр Малий товарний простір
UPC 12 цифр Переважно США або Канада
QR Code 2D матриця Швидкий доступ до даних або URL
Основним стандартом є система GS1, яка включає формати EAN-13,
EAN-8, а також інші ідентифікатори, що використовуються в логістиці та
електронному обміні даними. GS1 регламентує структуру штрихкоду,
правила присвоєння глобальних номерів товарів (GTIN) та принципи їх
використання.
Рис. 1.7. Процес формування штрих-коду
Апаратно-програмні засоби, що працюють із міжнародними
стандартами, включають генератори штрихкодів, процес формування яких
зображено на рис 1.7, системи управління базами даних товарів (ERP-
системи), POS-термінали та мережеві платформи для обміну даними між
постачальниками і торговими мережами. Саме ці стандарти забезпечують
17
ефективну інтеграцію всіх елементів систем автоматичної ідентифікації
на глобальному рівні.
1.4 Принципи формування та зчитування штрих-кодів
У системах автоматичної ідентифікації штрих-коди виконують роль
машинозчитуваного носія даних, який поєднує апаратні засоби сканування
та програмні алгоритми декодування. Їх ефективність залежить від чітко
визначених принципів формування та зчитування інформації, які
забезпечують точність і швидкість обробки даних у різних сферах
застосування.
Формування штрих-коду, яке зображено на рис 1.8, базується на
перетворенні цифрової або символьної інформації у графічне
представлення у вигляді чергування темних і
світлих елементів (штрихів і пробілів). Кожна комбінація елементів
відповідає певному символу або числу згідно з обраним стандартом
кодування.
Рис. 1.8. Схема процесу генерації штрих-коду
18
У лінійних штрихкодах (наприклад, EAN або UPC) інформація
кодується послідовністю паралельних смуг різної ширини, де кожен набір
штрихів відповідає конкретній цифрі. Обов’язковими елементами
структури є початковий і кінцевий символи, а також контрольна цифра, яка
використовується для перевірки правильності зчитування.
У двовимірних штрихкодах (наприклад, QR-код) інформація
розміщується у вигляді матриці з чорних і білих модулів. Такі коди містять
також службові елементи: маркери позиціонування, вирівнювання та
корекції помилок, що дозволяє відновлювати дані навіть при частковому
пошкодженні зображення.
Процес формування штрих-коду реалізується програмно за
допомогою генераторів штрихкодів, які перетворюють вхідні дані у
графічний формат відповідно до міжнародних стандартів.
Зчитування штрих-коду ґрунтується на перетворенні оптичного
зображення у цифровий сигнал, який далі декодується у зрозумілу
інформацію. Основними апаратними засобами є лазерні сканери, CCD-
датчики або камери (у випадку мобільних пристроїв).
Під час зчитування сканер аналізує відбитий світловий сигнал: темні
елементи поглинають світло, а світлі — відбивають його. У лінійних
штрихкодах пристрій вимірює ширину смуг і пробілів, після чого
програмне забезпечення інтерпретує отриману послідовність згідно з
алгоритмами конкретного стандарту.
У двовимірних кодах використовується обробка зображення:
система визначає орієнтацію коду, виділяє його структуру та застосовує
алгоритми декодування матриці. Додатково використовуються механізми
корекції помилок, що дозволяє відновлювати інформацію навіть при
частковому пошкодженні або низькій якості зображення.
19
Програмна складова є ключовим елементом системи штрихового
кодування. Вона забезпечує генерацію кодів, їх валідацію, розшифрування
та інтеграцію з інформаційними системами підприємств.
Під час формування штрих-кодів програмне забезпечення виконує
кодування даних відповідно до стандартів (наприклад, GS1, EAN, QR),
додає службові елементи та генерує графічне зображення. Під час
зчитування воно здійснює декодування сигналу, перевірку контрольних
сум і передачу даних у бази даних або ERP-системи.
Таким чином, принципи формування та зчитування штрих-кодів
базуються на поєднанні фізичних властивостей оптичного розпізнавання
та алгоритмічної обробки даних, що забезпечує надійність і ефективність
сучасних систем автоматичної ідентифікації.
1.5 Сфери застосування систем штрихового кодування
Табл 1.2
Сфери застосування систем штрихового кодування
Сфера Застосування штрих- Приклади
кодів
Торгівля Автоматизація продажів EAN-13, UPC
Логістика Відстеження товарів WMS системи
Медицина Індентифікація пацієнтів Браслети, ліки
Виробництва Контроль процесів Data Matrix
Банки/ пошта Обробка документів Трекінг посилок
Контроль доступу Індентифікація осіб перепустки
20
Системи штрихового кодування є базовим інструментом
автоматичної ідентифікації, який широко використовується для
прискорення обробки даних, зменшення кількості помилок та підвищення
ефективності управлінських процесів. Завдяки поєднанню апаратних
засобів зчитування та програмного забезпечення для обробки інформації,
штрих-коди застосовуються у багатьох галузях діяльності.
1.5.1 Торговельні системи
У торгівлі штрих-коди є основою автоматизації продажів і обліку
товарів. Вони використовуються на касах для швидкого зчитування
інформації про продукцію, що дозволяє значно скоротити час
обслуговування покупців. Найчастіше застосовуються стандарти EAN-13
та UPC, які забезпечують унікальну ідентифікацію кожного товару.
Крім касових операцій, штрихкоди використовуються для контролю
асортименту, аналізу продажів і формування замовлень. Інтеграція зі
складськими та обліковими системами дозволяє автоматично оновлювати
дані про залишки товарів.
1.5.2 Логістика та складський облік
В логістиці та складському господарстві штрих-коди застосовуються
для відстеження руху товарів на всіх етапах — від надходження на склад
до відправлення кінцевому споживачу. Кожна одиниця товару або палета
отримує унікальний ідентифікаційний код.
Сканування штрихкодів дозволяє автоматизувати інвентаризацію,
контролювати залишки та оптимізувати складські процеси. Інтеграція з
системами управління складом (WMS) забезпечує точність даних у режимі
реального часу.
21
1.5.3 Медичні інформаційні системи
У медицині штрих-коди використовуються для ідентифікації
пацієнтів, лікарських засобів та медичних зразків. Це дозволяє зменшити
ризик помилок при лікуванні та забезпечити точність медичного обліку.
Штрих-коди застосовуються на браслетах пацієнтів, упаковках ліків
та лабораторних зразках. Це забезпечує автоматичне зіставлення даних у
медичних інформаційних системах і підвищує безпеку медичних
процедур.
1.5.4 Виробничі підприємства
На виробництві штрихкоди використовуються для контролю
технологічних процесів, обліку матеріалів та ідентифікації деталей. Вони
дозволяють відстежувати кожен етап виготовлення продукції та
забезпечують повну трасованість.
Завдяки штрих-кодам підприємства можуть автоматизувати
контроль якості, керування запасами та логістику внутрішніх процесів.
Часто використовуються як лінійні, так і двовимірні коди, наприклад Data
Matrix, які містять розширену інформацію про виріб.
1.5.5 Банківські та поштові сервіси
У банківській сфері штрих-коди застосовуються для автоматизації
обробки документів, платіжних доручень та квитанцій. Вони дозволяють
швидко ідентифікувати клієнтів та зменшити час обробки операцій.
У поштових службах штрих-коди використовуються для відстеження
посилок і кореспонденції. Кожне відправлення отримує унікальний код,
який дозволяє контролювати його переміщення на всіх етапах доставки —
від відправника до отримувача.
22
1.5.6 Системи контролю доступу
У системах контролю доступу штрих-коди застосовуються для
ідентифікації осіб та управління доступом до приміщень або ресурсів.
Вони можуть бути розміщені на перепустках, посвідченнях або
електронних картках.
При зчитуванні коду система перевіряє права доступу користувача та
приймає рішення про дозвіл або заборону входу. Такі рішення часто
інтегруються з базами даних безпеки та системами моніторингу.
Таким чином, системи штрихового кодування охоплюють широкий
спектр сфер — від торгівлі та логістики до медицини й безпеки. Їх
застосування забезпечує автоматизацію процесів, підвищення точності
обліку та ефективну інтеграцію апаратно-програмних засобів у сучасні
інформаційні системи.
Висновки до розділу 1
У межах розділу, присвяченого теоретичним основам та принципам
побудови систем штрихового кодування, було розглянуто ключові аспекти
функціонування технологій автоматичної ідентифікації. Зокрема,
проаналізовано основні стандарти штрихкодів, принципи їх формування та
зчитування, а також сфери практичного застосування.
Встановлено, що штрихове кодування базується на перетворенні
інформації у машинозчитуваний графічний формат, який може бути
швидко та точно оброблений апаратними засобами зчитування і
програмними системами декодування. Лінійні та двовимірні штрихкоди
забезпечують різні рівні інформаційної ємності, що дозволяє
використовувати їх у широкому спектрі завдань — від простого товарного
обліку до складних інформаційних систем.
Важливу роль у функціонуванні таких систем відіграють міжнародні
стандарти, зокрема GS1, які забезпечують уніфікацію кодування та
23
сумісність між різними інформаційними середовищами. Це створює умови
для глобальної інтеграції торговельних, логістичних та виробничих
процесів.
Практичний аналіз показав, що системи штрихового кодування
широко застосовуються у торгівлі, логістиці, медицині, виробництві,
банківській і поштовій сферах, а також у системах контролю доступу. Це
підтверджує їх універсальність та високу ефективність у автоматизації
обліку та управління даними.
Отже, системи штрихового кодування є важливим елементом
сучасних інформаційних технологій, що поєднує апаратні та програмні
засоби в єдину інтегровану систему для забезпечення швидкої, точної та
надійної ідентифікації об’єктів.
24
РОЗДІЛ 2 АНАЛІЗ АПАРАТНИХ ЗАСОБІВ СТВОРЕННЯ ТА
ЗЧИТУВАННЯ ШТРИХ-КОДІВ
2.1 Технічні засоби генерації штрих-кодів
Генерація штрих-кодів у сучасних апаратно-програмних системах
реалізується за допомогою спеціалізованого обладнання та програмних
рішень, які забезпечують створення чіткого, контрастного та
стандартизованого графічного коду. Вибір технічних засобів залежить від
умов експлуатації, обсягів друку та вимог до довговічності маркування.
2.1.1 Принтери штрих-кодів
Принтери штрих-кодів є основним обладнанням для нанесення
ідентифікаційних міток на товари, упаковку та документацію. Вони
працюють у зв’язці з програмним забезпеченням, яке формує штрих-код
відповідно до стандартів (EAN, UPC, QR тощо), після чого передає його на
друк. Найпоширенішими є два типи таких принтерів:
- настільні (desktop) — для малих і середніх обсягів друку;
- промислові (industrial) —
для великих навантажень і безперервної роботи.
Принтери можуть використовувати різні технології друку, але
найчастіше це термодрук або термотрансферний друк.
2.1.2 Термотрансферні технології друку
Термотрансферний друк є однією з найнадійніших технологій
генерації штрих-кодів.
Його суть полягає у перенесенні фарбувального шару з ріббона
(фарбувальної стрічки) на носій (папір, плівку або синтетичні матеріали)
під дією нагрівального елемента друкувальної головки.
25
Переваги технології:
- висока стійкість зображення до стирання;
- можливість друку на різних матеріалах;
- довговічність штрих-коду (важливо для логістики та
промисловості).
Така технологія особливо ефективна для маркування продукції, яка з
берігається або транспортується тривалий час.
2.1.3 Мобільні пристрої друку
Мобільні принтери штрих-кодів використовуються для друку
етикеток безпосередньо в місці виконання робіт. Вони є компактними,
автономними пристроями, які працюють від акумулятора та можуть
підключатися до смартфонів, планшетів або терміналів збору даних.
Основні сфери застосування:
- логістика та доставка;
- складські операції;
- інвентаризація в польових умовах;
- роздрібна торгівля (мобільні каси).
Переваги:
- мобільність і автономність;
- швидке формування та друк штрих-кодів;
- інтеграція з мобільними додатками та ERP-системами.
26
Табл 2.1
Порівняльна характеристика технічних засобів
Тип пристрою Призначення Перевіги Недоліки
Настільні Малий/ середній Дешеві, компактні Обмежена
принтери обсяг друку продуктивність
Промислові Масове Висока швидкість, Висока вартість
принтери виробництво надійність
Мобільні Польові умови, Автономність, Менший ресурс
принтери логістика мобільність друку
Таким чином, технічні засоби генерації штрих-кодів включають різні
типи принтерів і технологій друку, які забезпечують створення якісних і
довговічних ідентифікаційних міток. Поєднання стаціонарних і мобільних
рішень дозволяє адаптувати системи штрихового кодування до різних
умов експлуатації, забезпечуючи ефективність, точність і гнучкість у
процесах автоматичної ідентифікації.
2.2 Пристрої зчитування штрих-кодів
Пристрої зчитування штрих-кодів є ключовим елементом апаратно-
програмних систем автоматичної ідентифікації. Вони забезпечують
перетворення оптичної інформації (штрихів і пробілів або матричних
модулів) у цифрові дані, які надалі обробляються програмним
забезпеченням. Від типу сканера залежить швидкість, точність та умови
використання системи.
2.2.1 Лазерні сканери
Лазерні сканери, фото якого зображено на рис 2.1, є одним з
найпоширеніших типів пристроїв для зчитування лінійних штрихкодів.
27
Принцип їх роботи полягає у випромінюванні лазерного променя, який
проходить по штрихкоду та аналізує інтенсивність відбитого світла від
темних і світлих ділянок.
Рис. 2.1. Приклад лазерного сканеру
Отриманий сигнал перетворюється в електронний імпульс, який
декодується у цифрову інформацію. Лазерні сканери відрізняються
високою швидкістю роботи та великою точністю, тому широко
використовуються у роздрібній торгівлі та складській логістиці.
2.2.2 CCD-сканери
CCD-сканери (Charge Coupled Device), фото якого зображено на рис
2.2, або світлодіодні сканери використовують лінійку світлочутливих
елементів для зчитування зображення штрих-коду. На відміну від лазерних
пристроїв, вони не мають рухомих частин і зчитують весь код одразу як
зображення.
Такі сканери забезпечують високу надійність і стійкість до
механічних пошкоджень, але мають меншу дальність зчитування. Вони
часто використовуються в торгових точках та системах обліку з невеликим
потоком товарів.
28
Рис. 2.2. Приклад CCD-сканеру
2.2.3 Імідж-сканери
Імідж-сканери (image-based scanners) працюють за принципом
захоплення повного зображення штрих-коду за допомогою вбудовано
камери. Після цього програмне забезпечення аналізує зображення,
визначає структуру коду та виконує його декодування.
Такі пристрої можуть зчитувати як лінійні, так і двовимірні коди
(QR, Data Matrix), а також працювати навіть при частковому пошкодженні
або низькій якості зображення. Вони широко застосовуються в сучасних
логістичних системах, медицині та мобільних рішеннях.
2.2.4 Мобільні сканувальні пристрої
Мобільні сканувальні пристрої, приклад якого зображений на рис
2.3, включають смартфони, планшети та спеціалізовані термінали збору
даних із вбудованими камерами або сканерами. Вони дозволяють
здійснювати зчитування штрих-кодів у будь-якому місці без прив’язки до
стаціонарного обладнання.
Такі пристрої часто інтегруються з мобільними додатками та
хмарними системами управління даними. Це забезпечує оперативний
29
доступ до інформації, що особливо важливо в логістиці, доставці товарів,
інвентаризації та польових роботах.
Рис. 2.3 Приклад мобільного сканувального пристрою
Таким чином, пристрої зчитування штрих-кодів представлені
різними технологіями — від лазерних і CCD-сканерів до сучасних імідж-
та мобільних рішень. Кожен тип має свої переваги та сфери застосування,
але всі вони виконують спільну функцію — швидке та точне перетворення
графічної інформації у цифрові дані для подальшої обробки в
інформаційних системах.
2.3 Порівняльний аналіз характеристик сканерів штрих-кодів
Пристрої зчитування штрих-кодів мають спільне призначення —
перетворення графічної інформації в цифрову, однак відрізняються
технологією роботи, продуктивністю та сферою застосування.
Загалом можна виділити кілька ключових характеристик, за якими
вони порівнюються:
- Технологія зчитування: лазерні сканери працюють за рахунок
відбиття лазерного променя, CCD — через лінійку світлочутливих
елементів, імідж-сканери — шляхом фотографування зображення,
30
а мобільні пристрої використовують вбудовані камери або сканери.
- Швидкість і точність: найвищу швидкість зазвичай мають лазерні та
імідж-сканери, тоді як CCD і мобільні пристрої можуть бути
повільнішими залежно від умов роботи.
- Типи штрих-кодів: лазерні та CCD переважно працюють із
лінійними кодами, тоді як імідж-сканери та мобільні пристрої
підтримують як 1D, так і 2D коди.
- Дальність зчитування: лазерні сканери мають найбільшу дальність,
CCD — найменшу, інші займають проміжне положення.
- Надійність і мобільність: CCD і мобільні рішення зазвичай більш
стійкі або гнучкі у використанні, тоді як лазерні потребують більше
обмежень у застосуванні.
Табл 2.2
Порівняльна характеристика сканерів штрих-кодів
1 Honeywell Voyager Лазерний 100 До 50 USB 30 120
1250g
2 Zebra LS2208 Лазерний 100 До 60 USB/ 40 110
RS232
3 Datalogic 2D 270 До 40 USB 35 150
QuickScanQD2430 іміджер
4 Symbol LS4208 Лазерний 200 До 65 USB 50 140
5 Newland HR15 2D 300 До 35 USB/ 30 130
Wahoo іміджер Bluetooth
31
№
Назва моделі
сканера
Тип сканування
Швидкість
зчитування (скан/с)
Дальність
зчитування (см)
Тип інтерфейсу
Надійність (млн
сканувань)
Вартість (USD)
У підсумку, різні типи сканерів відрізняються балансом між
швидкістю, універсальністю, дальністю та зручністю використання, тому
вибір залежить від конкретних умов роботи та вимог до системи
автоматичної ідентифікації.
2.4 Аналіз надійності та ефективності апаратних засобів
Апаратні засоби зчитування штрих-кодів різняться за рівнем
надійності та ефективності залежно від конструкції, принципу роботи та
умов експлуатації. Ці два показники є ключовими при виборі обладнання
для автоматизованих систем обліку та ідентифікації.
Надійність визначається стійкістю пристрою до зовнішніх впливів,
зношування та стабільністю роботи.
• CCD-сканери вважаються найбільш надійними серед
стаціонарних пристроїв, оскільки не мають рухомих частин. Це
зменшує ризик механічних поломок і забезпечує стабільну роботу
протягом тривалого часу.
• Імідж-сканери також мають високу надійність завдяки
цифровій обробці зображення та відсутності механічних
елементів. Вони стійкі до часткового пошкодження штрих-коду.
• Лазерні сканери мають середній рівень надійності через
наявність рухомих компонентів (дзеркал або механізмів
розгортання променя), що з часом може знижувати їх ресурс.
• Мобільні сканувальні пристрої мають змінний рівень
надійності, який залежить від якості конкретного пристрою
(смартфона або термінала) та умов його використання.
32
Ефективність характеризує швидкість, точність, універсальність та
продуктивність роботи пристрою.
- Лазерні сканери є дуже ефективними для масового зчитування лінійн
их штрих-кодів. Вони забезпечують високу швидкість роботи та
хорошу точність, що робить їх оптимальними для торгових
точок і складів.
- CCD-сканери мають середню ефективність через обмежену
дальність зчитування, але добре підходять для стабільної роботи на
невеликій відстані.
- Імідж-сканери є найбільш універсальними та ефективними, оскільки
підтримують як лінійні, так і двовимірні коди, працюють із
пошкодженими зображеннями та забезпечують високу
продуктивність у складних умовах.
- Мобільні пристрої демонструють гнучку ефективність: вони
менш спеціалізовані, але виграють за рахунок мобільності та
інтеграції з цифровими системами обліку.
З точки зору надійності, найкращі показники мають CCD- та імідж-
сканери завдяки відсутності рухомих частин і цифровій обробці даних.
Лазерні пристрої поступаються їм через механічну складність, а мобільні
рішення залежать від якості базового обладнання.
З точки зору ефективності, лідерами є імідж-сканери завдяки
універсальності та здатності працювати з різними типами кодів. Лазерні
сканери залишаються ефективними у вузьких задачах, тоді як CCD і
мобільні пристрої займають проміжні позиції.
Таким чином, вибір апаратного засобу залежить від балансу між
надійністю та ефективністю: для стабільної довготривалої роботи доцільні
CCD та імідж-рішення, а для швидкого масового оброблення даних —
лазерні сканери.
33
Висновки до розділу 2
У межах розділу було розглянуто основні апаратні засоби зчитуванн
я штрих-кодів, які є ключовими елементами систем автоматичної
ідентифікації та обліку даних. Проаналізовано принципи роботи лазерних,
CCD- та імідж-сканерів, а також мобільних сканувальних пристроїв.
Встановлено, що кожен тип обладнання має власні технологічні
особливості, які визначають його продуктивність, точність, надійність та
сферу застосування. Лазерні сканери характеризуються високою
швидкістю зчитування та ефективністю в умовах масового оброблення
лінійних штрих-кодів. CCD-сканери відзначаються підвищеною
надійністю завдяки відсутності рухомих частин, однак мають обмежену
дальність зчитування. Імідж-сканери є найбільш універсальними, оскільки
підтримують як 1D, так і 2D коди та забезпечують стабільну роботу навіть
при пошкодженні зображення. Мобільні сканувальні пристрої, у свою
чергу, забезпечують максимальну гнучкість і мобільність, що робить їх
ефективними для сучасних динамічних процесів обліку та логістики.
Аналіз надійності та ефективності показав, що найбільш
збалансованими рішеннями є CCD- та імідж-сканери, тоді як лазерні
пристрої забезпечують високу продуктивність у вузькоспеціалізованих
задачах. Мобільні рішення вирізняються універсальністю, але їх
ефективність значною мірою залежить від характеристик
використовуваного обладнання.
Отже, вибір апаратних засобів зчитування штрих-кодів визначається
конкретними умовами експлуатації, вимогами до швидкості обробки даних
та рівнем необхідної універсальності системи. Усі розглянуті технології
виконують спільну функцію — забезпечення швидкого та точного
перетворення графічної інформації у цифрову для подальшої обробки в
інформаційних системах.
34
РОЗДІЛ 3 ПРОГРАМНІ ЗАСОБИ ОБРОБКИ ТА ІНТЕГРАЦІЇ
ШТРИХ-КОДІВ
3.1 Програмне забезпечення для генерації штрих-кодів
Програмне забезпечення для генерації штрих-кодів є важливою
складовою систем автоматичної ідентифікації, оскільки воно забезпечує
створення графічного представлення даних у вигляді штрих-кодів для
подальшого маркування товарів, документів або об’єктів обліку. Такі
програми перетворюють текстову або числову інформацію у
стандартизований код, який може бути зчитаний сканувальними
пристроями.
Основною функцією цього програмного забезпечення є формування
штрих-кодів різних типів, зокрема лінійних (1D) і двовимірних (2D), таких
як QR-коди або Data Matrix. Вибір типу коду залежить від обсягу
інформаці та сфери застосування. Лінійні коди зазвичай
використовуються для простого товарного обліку, тоді як 2D-коди
дозволяють зберігати значно більший обсяг даних.
Сучасні програми для генерації штрих-кодів, процес якого
зображено на рис 3.1, можуть бути як окремими застосунками, так і
вбудованими модулями в системи управління підприємством (ERP),
складські системи (WMS) або торговельні платформи. Вони часто
підтримують автоматичне створення кодів у великих обсягах, що є
важливим для підприємств з високим товарообігом.
Рис. 3.1. Процес генерації штрих-коду
35
До основних функціональних можливостей такого програмного
забезпечення належать:
- вибір типу штрих-коду відповідно до стандартів (EAN, Code 128,
QR тощо);
- введення та кодування даних;
- налаштування параметрів зображення (розмір, роздільна
здатність, колір);
- експорт штрих-кодів у різні формати (PNG, SVG, PDF);
- інтеграція з базами даних для автоматичного генерування кодів.
Табл 3.1
Сфера застосування різних типів штрих-коду з характеристикою
Тип штрих-коду Характеристика Сфера застосування
EAN-13 Лінійний код для товарів Торгівля
Code 128 Великий обсяг символів Логістика
QR-код 2D-код, підтримує URL Маркетинг
Data Matrix Компактний 2D-код Медицина
З точки зору застосування, програмне забезпечення для генерації
штрих-кодів використовується в торгівлі, логістиці, виробництві, медицині
та інших сферах, де необхідна швидка і точна ідентифікація об’єктів.
Отже, програмні засоби генерації штрих-кодів є невід’ємною
частиною сучасних інформаційних систем, оскільки забезпечують
стандартизоване кодування даних, автоматизацію процесів маркування та
підвищення ефективності обліку.
36
3.2 Системи автоматизованого обліку та обробки даних
Системи автоматизованого обліку та обробки даних — це
програмно-апаратні комплекси, призначені для збору, зберігання, обробки
та аналізу інформації без значного втручання людини. Вони широко
використовуються в торгівлі, логістиці, виробництві, медицині та сфері
послуг, де необхідна швидка та точна робота з великими обсягами даних.
Основою таких систем є автоматизація процесів ідентифікації
об’єктів, що часто реалізується через технології штрих-кодів або RFID.
Дані зчитуються за допомогою сканерів або інших пристроїв і передаються
до програмного забезпечення, де вони автоматично обробляються та
заносяться в бази даних.
Основні функції систем автоматизованого обліку
До ключових функцій таких систем належать:
- автоматичне введення та реєстрація даних;
- облік товарів, матеріалів або документів;
- контроль руху продукції на складі або в торговій мережі;
- обробка та аналіз інформації;
- формування звітів і статистичних даних;
- інтеграція з іншими інформаційними системами.
Типова системаавтоматизованого обліку, структуру якої зображено на
рис 3.2, складається з трьох основних компонентів:
- Апаратна частина — сканери штрих-кодів, мобільні пристрої,
термінали збору даних, комп’ютери.
- Програмне забезпечення — системи управління базами даних,
облікові програми, ERP- та WMS-системи.
- Комунікаційна інфраструктура — мережі передачі даних,
включаючи локальні мережі та хмарні сервіси.
37
Рис. 3.2. Блок-схема структури системи
Впровадження систем автоматизованого обліку забезпечує низку
переваг:
- значне зменшення кількості помилок, пов’язаних із ручним
введенням даних;
- підвищення швидкості обробки інформації;
- покращення контролю над товарними та інформаційними потоками;
- оптимізація складських і логістичних процесів;
- можливість оперативного отримання аналітичних даних.
Табл 3.2
Результати кожної переваги автоматизованого обліку
Перевага Результат
Автоматизація Менше ручної роботи
Швидкість Оперативна обробка
Точність Менше помилок
Аналітика Контроль процесів
Такі системи застосовуються у:
- роздрібній та оптовій торгівлі;
- складській і транспортній логістиці;
- виробничих підприємствах;
- медичних закладах (облік препаратів, пацієнтів);
- бібліотеках та архівах;
38
- державних установах.
Системи автоматизованого обліку та обробки даних є невід’ємною
частиною сучасних інформаційних технологій. Вони забезпечують високу
точність, швидкість і ефективність управління інформацією, що дозволяє
значно підвищити продуктивність роботи підприємств і зменшити вплив
людського фактора.
3.3 Інтеграція сканерів із інформаційними системами
підприємств
Інтеграція сканерів штрих-кодів з інформаційними системами
підприємств є важливим етапом автоматизації бізнес-процесів, який
забезпечує швидкий обмін даними між фізичним середовищем (товари,
документи, об’єкти) та цифровими системами обліку.
Інтеграція полягає у зв’язуванні сканувальних пристроїв із
програмним забезпеченням підприємства, таким як ERP (системи
управління ресурсами), WMS (складські системи) або POS-системи
(торговельні термінали). Після зчитування штрих-коду інформація
автоматично передається до системи, де вона обробляється та зберігається
в базі даних.
Основні способи підключення сканерів до інформаційних систем:
- USB або COM-підключення — найпростіший варіант, де сканер
працює як пристрій введення даних (аналог клавіатури).
- Бездротове підключення (Bluetooth, Wi-Fi) — забезпечує мобільність
і використовується у складських та логістичних процесах.
- Інтеграція через API — дозволяє напряму передавати дані в
програмне забезпечення або хмарні сервіси.
- Мобільні додатки — використання смартфонів або терміналів, які
передають дані через інтернет у реальному часі.
39
Табл 3.3
Переваги та недоліки різних типів підключення
Тип підключення Переваги Недоліки
USB Простота Обмежена мобільність
Bluetooth Мобільність Залежність від батареї
Wi-Fi Робота в мережі Потребує налаштування
API Автоматичний обмін Складніша інтеграція
Інтегровані сканери відіграють ключову роль у таких процесах:
- автоматизація обліку товарів на складі;
- контроль переміщення продукції;
- прискорення касових операцій у торгівлі;
- відстеження документів і ресурсів;
- зменшення кількості ручного введення даних.
Використання інтегрованих сканувальних систем дає підприємствам
низку переваг:
- підвищення швидкості обробки інформації;
- зменшення кількості помилок через людський фактор;
- оперативне оновлення даних у реальному часі;
- покращення контролю над запасами та логістикою;
- підвищення загальної ефективності роботи підприємства.
Попри переваги, інтеграція може супроводжуватися певними
труднощами:
- необхідність сумісності обладнання та програмного забезпечення;
- витрати на впровадження та налаштування систем;
- потреба в навчанні персоналу;
- залежність від стабільності мережевої інфраструктури.
40
Інтеграція сканерів із інформаційними системами підприємств є
ключовим елементом сучасної автоматизації. Вона забезпечує
безперервний потік даних між фізичними процесами та цифровими
системами управління, що дозволяє підвищити точність, швидкість і
ефективність роботи підприємства.
3.4 Методи перевірки та валідації штрих-кодів
Перевірка та валідація штрих-кодів є важливим етапом забезпечення
коректної роботи систем автоматичної ідентифікації. Вона дозволяє
гарантувати, що код створено відповідно до стандартів, правильно
зчитується сканерами та містить достовірні дані.
Процес перевірки штрих-кодів спрямований на:
- підтвердження відповідності стандарту кодування (EAN, Code 128,
QR тощо);
- перевірку коректності структури даних;
- виявлення помилок генерації або друку;
- забезпечення безперешкодного зчитування сканувальними
пристроями.
Методи перевірки штрих-кодів
1. Алгоритмічна перевірка (контрольна сума)
Більшість стандартів штрих-кодів містять контрольну цифру (check
digit), яка обчислюється за спеціальним алгоритмом. Під час валідації
система перевіряє правильність цієї цифри, що дозволяє виявити
помилки введення або генерації.
2. Візуальна перевірка
Передбачає перевірку якості друку штрих-коду:
- чіткість ліній і пробілів;
- відсутність розмиття або пошкоджень;
41
- правильний розмір і пропорції;
- достатній контраст між елементами.
Такий метод часто використовується на етапі друку етикеток.
3. Автоматизоване сканування
Штрих-код зчитується сканером або камерою, після чого система
аналізує:
- коректність декодування;
- відповідність отриманих даних очікуваному формату;
- швидкість і стабільність зчитування.
Якщо код зчитується з помилками або не зчитується зовсім, він вваж
ається невалідним.
4. Програмна валідація формату
На цьому етапі перевіряється структура даних:
- довжина коду;
- допустимі символи;
- відповідність типу штрих-коду (наприклад, QR чи EAN);
- логічна коректність інформації (наприклад, код товару існує в базі
даних).
5. Тестування в реальних умовах
Перед впровадженням системи штрих-коди перевіряють у реальному
робочому середовищі:
- при різному освітленні;
- на різних відстанях;
- з різними сканерами.
Це дозволяє оцінити практичну придатність коду.
42
Табл 3.4
Методи перевірки штрих-кодів
Метод Що перевіряє
Контрольна сума Коректність даних
Візуальна перевірка Якість друку
Сканування Читабельність
Програмна валідація Формат даних
Методи перевірки та валідації штрих-кодів охоплюють як
алгоритмічний аналіз, так і практичне тестування зчитування. Їх
комплексне застосування забезпечує високу точність, надійність і
стабільність роботи автоматизованих систем ідентифікації, зменшуючи
кількість помилок у процесі обробки даних.
3.5 Захист даних та мінімізація помилок при зчитуванні
У системах автоматичної ідентифікації штрих-коди відіграють роль
носія даних, тому важливим є не лише їх правильне зчитування, але й
забезпечення цілісності, достовірності та захищеності інформації. Захист
даних і мінімізація помилок при зчитуванні є взаємопов’язаними
завданнями, які підвищують ефективність роботи інформаційних систем
підприємств.
Захист даних передбачає комплекс заходів, спрямованих на
запобігання втраті, спотворенню або несанкціонованому доступу до
інформації.
43
Основні підходи до захисту:
- Кодування та стандартизація даних
Використання стандартизованих форматів штрих-кодів (EAN, Code 128,
QR) забезпечує єдину структуру даних, що зменшує ризик помилкової
інтерпретації інформації.
- Шифрування інформації (для 2D-кодів)
У QR-кодах та Data Matrix може використовуватись шифрування даних,
що ускладнює несанкціоноване зчитування конфіденційної інформації.
- Контроль доступу до системи
Інтеграція штрих-кодів з інформаційними системами підприємства
часто передбачає авторизацію користувачів, що обмежує доступ до
даних лише уповноваженим особам.
- Резервне копіювання даних
Інформація, отримана зі штрих-кодів, зберігається в базах даних із
механізмами резервного копіювання для запобігання втраті даних.
Помилки при зчитуванні штрих-кодів можуть виникати через якість
друку, пошкодження етикеток або технічні обмеження обладнання. Для їх
зменшення застосовуються такі методи:
1. Використання контрольних сум
Більшість стандартів штрих-кодів містять контрольну цифру, яка
дозволяє автоматично виявляти помилки введення або зчитування. Якщо
обчислене значення не збігається з кодом, система сигналізує про помилку.
2. Підвищення якості друку
Якісний друк є критичним фактором:
- чіткі межі штрихів і пробілів;
- достатній контраст між чорним і білим;
- правильний розмір елементів коду;
- використання стійких матеріалів для етикеток.
44
3. Використання сучасних сканерів
Імідж-сканери та високоякісні CCD-пристрої дозволяють:
- зчитувати пошкоджені або частково зіпсовані коди;
- працювати при слабкому освітленні;
- підвищувати точність декодування завдяки цифровій обробці
зображення.
4. Оптимізація умов зчитування
На точність впливають зовнішні фактори:
- освітлення робочої зони;
- правильна відстань між сканером і кодом;
- відсутність механічних пошкоджень або забруднень на етикетках.
5. Програмна перевірка даних
Після зчитування система додатково перевіряє:
- формат і структуру коду;
- відповідність даних базі підприємства;
- логічну коректність інформації.
6. Резервне зчитування
У випадку помилок можливе повторне сканування або використання
альтернативних пристроїв (наприклад, мобільних сканерів), що зменшує
ризик втрати даних.
Захист даних і мінімізація помилок при зчитуванні штрих-кодів
досягаються поєднанням апаратних, програмних і організаційних заходів.
Використання контрольних механізмів, якісного обладнання та
стандартизованих форматів дозволяє забезпечити високу точність,
надійність і безпеку обробки інформації в автоматизованих системах
обліку.
45
Висновки до розділу 3
У межах третього розділу було розглянуто ключові програмні
засоби, що забезпечують генерацію, обробку, перевірку та інтеграцію
штрих-кодів у сучасні інформаційні системи підприємств. Аналіз показав,
що програмне забезпечення є невід’ємною складовою технології штрих-
кодування, оскільки саме воно забезпечує перетворення, збереження та
використання даних у цифровому середовищі.
Було встановлено, що програмні засоби генерації штрих-кодів
виконують функцію формування уніфікованих кодів різних типів (1D та
2D), забезпечуючи їх відповідність міжнародним стандартам та
можливість подальшого автоматизованого зчитування. Такі системи
можуть бути як автономними застосунками, так і інтегрованими модулями
в ERP- та WMS-системах, що дозволяє автоматизувати процес маркування
продукції та обліку товарів.
Особливу увагу приділено системам автоматизованого обліку та
обробки даних, які забезпечують збір, зберігання та аналіз інформації в
режимі реального часу. Вони дозволяють мінімізувати ручне введення
даних, зменшити кількість помилок та підвищити ефективність управління
ресурсами підприємства.
Важливим аспектом є інтеграція сканерів із інформаційними
системами, яка забезпечує безперервний потік даних між фізичними
процесами (зчитування штрих-кодів) та цифровими платформами. Завдяки
використанню різних способів підключення (USB, бездротові технології,
API, мобільні застосунки) досягається гнучкість і масштабованість систем.
Окремо було розглянуто методи перевірки та валідації штрих-кодів,
які включають алгоритмічну перевірку контрольних сум, програмну
валідацію структури, автоматизоване сканування та тестування в реальних
умовах. Це дозволяє забезпечити коректність даних і запобігти помилкам
на етапі їх обробки.
46
Також встановлено, що важливу роль відіграють механізми захисту
даних та мінімізації помилок при зчитуванні. Використання стандартів
кодування, контрольних механізмів, якісного друку, сучасних сканерів та
програмної перевірки дозволяє підвищити надійність систем і забезпечити
безпечну обробку інформації.
Отже, програмні засоби обробки та інтеграції штрих-кодів формують
основу сучасних автоматизованих систем ідентифікації. Вони
забезпечують ефективну взаємодію між апаратними пристроями та
інформаційними системами, підвищують точність і швидкість обробки
даних, а також сприяють оптимізації бізнес-процесів на підприємствах
різних галузей.
47
ВИСНОВКИ
У даній дипломній роботі було проведено комплексне дослідження
компонентів апаратно-програмних засобів створення та обробки штрих-
кодів, що є важливою складовою сучасних систем автоматичної
ідентифікації та обліку даних. Розглянута тема є актуальною, оскільки
технології штрих-кодування широко застосовуються в логістиці, торгівлі,
виробництві, медицині та інших сферах, де необхідна швидка та точна
обробка інформації.
У процесі виконання роботи було проаналізовано основні
принципи штрихового кодування, що дозволило сформувати цілісне
уявлення про механізми кодування та декодування інформації.
Дослідження різних типів штрих-кодів та їх стандартів показало, що кожен
із них має свої особливості, переваги та обмеження, які визначають
доцільність використання в конкретних умовах. Це дало змогу зрозуміти,
що вибір типу штрих-коду є важливим етапом проєктування будь-якої
системи автоматичної ідентифікації.
Окрему увагу було приділено аналізу сфер застосування систем
штрих-кодування. Було встановлено, що такі системи відіграють ключову
роль у підвищенні ефективності управління інформаційними потоками,
зменшенні кількості помилок при обробці даних та прискоренні операцій
обліку. Особливо це проявляється у великих інформаційних системах, де
ручна обробка даних є неефективною або неможливою.
У роботі також детально розглянуто апаратні засоби створення та
зчитування штрих-кодів, зокрема сканери та принтери. Було
проаналізовано їх принципи роботи, технічні характеристики та
особливості застосування. Встановлено, що якість та швидкість роботи
системи значною мірою залежать саме від правильного вибору та
налаштування апаратного забезпечення, оскільки воно є первинною
ланкою взаємодії з інформаційним середовищем.
48
Не менш важливим етапом дослідження став аналіз програмного
забезпечення для генерації та обробки штрих-кодів. Було розглянуто
функціональні можливості програмних рішень, їх інтеграцію з базами
даних та інформаційними системами. Показано, що програмна частина
забезпечує логічну обробку даних, їх збереження та подальше
використання, формуючи єдину систему з апаратними компонентами.
У межах роботи також було визначено основні переваги та недоліки
сучасних апаратно-програмних засобів штрих-кодування. До переваг
віднесено високу швидкість обробки інформації, зменшення людського
фактора, підвищення точності обліку та можливість автоматизації великої
кількості операцій. Водночас було відзначено певні обмеження, пов’язані з
якістю друку, умовами зчитування, вартістю обладнання та необхідністю
налаштування системи.
Важливим результатом дослідження стала оцінка ефективності
використання систем штрих-кодування в автоматизованих інформаційних
системах. Було встановлено, що впровадження таких рішень дозволяє
значно оптимізувати процеси обліку, скоротити час виконання операцій та
підвищити загальну продуктивність системи. Також було розглянуто
можливості інтеграції з базами даних, що забезпечує централізоване
зберігання та обробку інформації в реальному часі.
На основі проведеного аналізу були сформульовані рекомендації що
до підвищення ефективності використання апаратно-програмних засобів
створення та обробки штрих-кодів. Зокрема, наголошено на необхідності
правильного вибору обладнання, оптимізації програмних алгоритмів,
забезпечення якісної інтеграції компонентів системи та врахування умов
експлуатації.
У підсумку можна зробити висновок, що мету дипломної роботи
було досягнуто, а поставлені завдання виконано в повному обсязі.
Проведене дослідження підтвердило, що системи штрих-кодування є
49
ефективним інструментом автоматизації процесів ідентифікації та обробки
даних, а їх подальший розвиток та вдосконалення мають важливе значення
для підвищення ефективності сучасних інформаційних систем.
50
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
1. International Organization for Standardization. ISO/IEC 15416: Barcode print
quality test specification. – Geneva : ISO, 2016. – 36 с.
2. International Organization for Standardization. ISO/IEC 15417: Code 128
barcode symbology specification. – Geneva : ISO, 2007. – 25 с.
3. International Organization for Standardization. ISO/IEC 18004: QR Code bar
code symbology specification. – Geneva : ISO, 2015. – 117 с.
4. GS1. General Specifications (GS1 System of Standards). – Brussels : GS1
AISBL, 2024. – 600 с.
5. Zebra Technologies. Barcode Scanners and Data Capture Technologies
Overview. – Lincolnshire : Zebra Technologies, 2025. – 45 с.
6. Honeywell. Auto ID and Data Capture Solutions Documentation. – Charlotte
: Honeywell International Inc., 2024. – 52 с.
7. Datalogic. Automatic Data Capture and Industrial Automation Systems. –
Bologna : Datalogic S.p.A., 2024. – 48 с.
8. Zint Barcode Generator [Електронний ресурс]
: документація програмного забезпечення відкритого коду. – 2023. – 120
с.
9. Barcode4J [Електронний ресурс]
: документація бібліотеки генерації штрихкодів. – 2022. – 95 с.
10.GS1 Ukraine. Система стандартизації штрихового кодування в Україні. –
Київ : GS1 Ukraine, 2023. – 38 с.
11.Smith, A. Automatic Identification and Data Capture Technologies. – Cham
: Springer, 2021. – 340 с.
12.Jones, M. Barcode and RFID Systems for Inventory Management. – Hoboken
: Wiley, 2020. – 285 с.
13.Patel, R. Introduction to Data Encoding and Barcode Systems. – London
: Academic Press, 2019. – 310 с.
51
14.Automatic Identification and Data Capture (AIDC). Principles and
Applications in Modern Logistics Systems // Review Article. – 2022. – 18 с.
15.ZXing (Zebra Crossing) [Електронний ресурс] : Open-source Barcode
Image Processing Library Documentation. – 2024. – 150 с.
52