ПОРТАТИВНОЕ СЧИТЫВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕКОДИРОВАНИЯ ШТРИХОВЫХ КОДОВ С ФИКСАЦИЕЙ ДАТЫ, ВРЕМЕНИ И КООРДИНАТ МЕСТА СКАНИРОВАНИЯ

Данная полезная модель относится к портативным считывающим устройствам (сканерам), предназначенным для «захвата» и декодирования штрих-кодов различного типа, в том числе символьных меток прямого нанесения (СМПН), наносимых на отдельных деталях и компонентах изделий, с целью идентификации и отслеживания их жизненного цикла, а также с одновременным фиксированием даты, времени и географических координат места сканирования.
Противодействие распространению контрафактной и фальсифицированной продукции, безусловно являются одной из самых острых и актуальных проблем для потребителя, государства и всего бизнес-сообщества. Потери компаний-производителей, правообладателей и бюджетов государств исчисляются миллиардами долларов. Наносится непоправимый вред здоровью и благополучию миллионов людей. Подрываются основы конкурентоспособности, честного, законопослушного предпринимательства. Формируется среда для теневой экономики, питающей коррупцию и терроризм.
Чтобы победить это зло нужны последовательные и скоординированные действия в области законодательства и правоприменительной практики, в области хозяйствования и социальной подпитки, образования и общественной морали.
В частности: а) Контрафактная (пиратская) продукция - это продукция, произведенная с нарушением авторского, издательского или патентного права (п. 2 ст. 4 и п. 2 ст. 40 Закона РФ от 23.09.1992 г. №3520-1 «О товарных знаках, знаках обслуживая и наименование мест происхождения товара»). Контрафактная продукция наносит ущерб узкой фуппе авторов или владельцев авторских прав, а также способствует недополучению налогов в государственный бюджет, но выражает интересы населения, поскольку цена продукции существенно снижается.
В результате реализации контрафактной продукции более широкие слои населения получают доступ к высоким технологиям (например, через продажу пиратских видео-аудикассет или компакт дисков). Такое явление как контрафакт распространено во всем мире, достаточно сказать, что по оценкам Интерпола торговля им в мире приносит доходы порядка 500 млрд. евро в год.
б) Фальсифицированная продукция - это подделка фирменной продукции, а также продукция производимая с нарушением установленных санитарно-гигиенических нормативов, реализуемая по поддельным документам (ст. 1 Федерального Закона от 02.01.2000 г. №29-ФЗ «О качестве и безопасности пищевых продуктов»). Фальсифицированная продукция кроме ущерба бюджету и владельцу торговой марки наносит моральный, материальный и физический ущерб населению, поскольку, как правило, производится с минимальными затратами с нарушениями технологии и установленных санитарно-гигиенических нормативов. Одновременно такая продукция может быть контрафактной.
Последние несколько лет в Европе и США в ряде отраслей промышленности, характеризующихся повышенными требованиями к учету, качеству и надежности-деталей, узлов и изделий, стали все более широко применяться технологии СМПН, содержащих в закодированном виде необходимую информацию об объекте. СМПН является универсальным средством для автоматизированного сбора данных и защиты продукции как в процессе производства, так при эксплуатации. В отличие от обычных символьных меток, печатаемых на бумажном или пластиковом носителе и затем наклеиваемых на контролируемый объект, СМПН наносятся непосредственно на поверхность изделия и могут быть удалены только вместе с материалом этой поверхности, являясь, таким образом надежным способом прослеживаемости и контроля жизненного цикла продукции вплоть до его утилизации
Идентификация СМПН на объекте (изделии, продукции и т.п.) включает в себя два этапа - нанесение маркировки в виде штрих-кода (одномерного или двухмерного) и ее считывание.
При нанесении СМПН в основном используется двумерное кодирование (20-кодирование), обладающее более высокой информационной емкостью и помехозащищенностью. Главное отличие двухмерного кода заключается в том, что для хранения информации используют оба ортогональных направления на плоскости - вертикальное и горизонтальное. В результате по объему хранимой информации емкость двумерного кода может в сотни раз превышать емкость одномерного кода (например, он способен хранить несколько страниц текста). Если при работе с одномерным кодом необходима внешняя компьютерная база данных, то во многих случаях применение двухмерного кода позволяет отказаться от такой базы, поскольку емкость кода достаточна для хранения полной информации об объекте. В этом заключается качественное отличие двух технологий.
В связи с этим двухмерные коды оказываются незаменимыми, например, в автономных системах идентификации или при необходимости хранения сложных иероглифов таких языков, как японский или китайский. Кроме того, практически все современные технологии двухмерных кодов в отличие от одномерных содержат средства коррекции ошибок, как правило, основанные на алгоритме Рида-Соломона, или других аналогичных алгоритмах, и, следовательно, гарантируют большую надежность защиты данных.
2D штрих-коды представляют собой портативные информационные файлы большой плотности и емкости и обеспечивают доступ к большим объемам информации без отсылок к внешней базе данных. То есть, технология 20 штрихкодирования позволяет хранить всю или большую ее часть необходимой информации в самом штрих-коде. 20 штрих-коды имеют преимущественно матричную форму и не используют для кодирования информации традиционные штрихи/пробелы. Вместо стандартной технологии определения ширины штриха матричные штрих-коды используют для кодирования информации конструкции типа «да-нет» или «единица-ноль» (т.е. «on/off» - дизайн). Существует множество разновидностей 20 штрих-кодов (например Р0Р417, MaxiCode, Datamatrix).
Структура кода поддерживает кодирование максимального числа от 1000 до 2000 символов в одном коде при информационной плотности от 100 до 340 символов. Каждый код содержит стартовую и финишную группу штрих-кодов, увеличивающих высоту штрих-кода.
Считыватели 20 штрих-кодов, в отличие от обыкновенных сканеров штрих-кода, сначала улавливают их изображение, затем анализируют полученный образ и лишь затем извлекают из нее и декодируют штрих-код. Устройства, применяющие анализ видеоизображения, необходимы для эффективного считывания матричных кодов, однако могут читать и обычные штрих-коды. Технология анализа видеоизображения открывает возможности для чтения подписей, оптического распознавания символов и т.п.
Фактически по поддерживаемым объемам данных и функциональным возможностям технология двухмерного кодирования занимает промежуточное место между технологиями одномерных штрих-кодов и удаленной идентификации.
Первоначально двухмерные коды разрабатывались для приложений, не дающих места, достаточного для размещения обычного штрих-кодового идентификатора.
Первым применением для таких символов стали фасовки лекарственных препаратов в здравоохранении. Эти фасовки малы по размерам и имеют мало места для Ю символики. Электронная промышленность также проявляет интерес к кодам высокой плотности и двухмерным кодам в связи с уменьшением размеров элементов и изделий.
Одна из проблем считывания и декодирования СМПН связана с существенными технологическими трудностями как в части аппаратных решений, так и программного обеспечения (ПО). Для сканера, применяемого для считывания СМПН, основная проблема состоит в создании освещения метки на произвольной поверхности, необходимого для получения изображения такого качества, которое необходимо для надежного распознавания. В части ПО проблема состоит в повышении декодирующей способности анализа гетерогенных «размытых» изображений. При этом существенное влияние на процесс декодирования оказывает сильная зависимость получаемого электронного изображения от состояния поверхности и внешнего освещения.
Итак, широко известно, что для считывания и декодирования штрих-кодов, нанесенных на различную продукцию, используют сканеры различной модификации. В частности, известен зарубежный сканер для считывания и декодирования нанесенных штрих-кодов, в том числе и в виде СМПН Cognex DataMan 7500 http://www.cognex.com, http://www.micsys.ru/datamatrix new possibilities.php, ряд материалов на русском языке по запросу http://www.google.com.
Используемые известные сканеры традиционно имеют следующую компановку: корпус с триггерным узлом (курком), элементами светозвукового информирования оператора, такими как зуммер и несколько светодиодов различного цвета; оптическую часть, состоящую из двухлинзового объектива и осветительного блока оригинальной конструкции; аппаратную часть, состоящую из нескольких печатных схем с различными компонентами (процессор DSP, устройства ввода/вывода и т.п.), оптический сенсор; программное обеспечение, загруженное в процессор Texas Instruments, состоящее из программного обеспечения общего назначения (захват изображения, включение/выключение светодиодов осветительного блока, управление вводом/выводом) и специального программного обеспечения декодирования фреймов захваченного изображения, которое имеет уникальные декодирующие свойство, обеспечивающие мировое признание.
Из RU 96992 UI, 20.08.2000 известен и широко используется сканер отечественного производства, представляющий собой портативное считывающее устройство для считывания и декодирования штрих-кодов, в том числе и виде нанесенных символьных меток прямого нанесения. Известный вышеуказанный сканер как портативное считывающее устройство для декодироваия штрих-кодов различного типа, в том числе символьных меток прямого нанесения, включает корпус с триггерным узлом, оптическую часть, состоящую из объектива и осветительного блока, аппаратную часть и программное обеспечение, выполненное так, что рукоятка корпуса расположена сзади корпуса и плавно в него переходит, а оптическая и аппаратная части изготовлены таким образом, что импульсы светодиодов целеуказания осветительного блока оптической части не совпадают по времени с импульсами светодиодов подсветки, а оптимальный уровень освещения выбирается автоматически, за счет регулирования силы тока в светодиодах подсветки, при этом для освещения используют в том числе светодиоды с узким спектральным диапазоном излучения. Однако данный известный сканер, являющий наиболее близким аналогом заявляемого портативного считывающего устройства для декодирования штрих-кодов, не позволяет одновременно фиксировать дату, время и географические координаты места сканирования.
Известно устройство идентификации коров (Патент РФ №2423825, заявка №2009143334/21 от 26.11.2009 г.) для распознавания номеров животных, определения местоположения животного и направления их в требуемое место нахождение, где устройство содержит тепловизор - оптико-электронный измерительный прибор, работающий в инфракрасной области электромагнитного спектра, тепловизор соединен с электромагнитным блоком управления, выполненным в виде моноблока и содержащего блок распознавания номеров, блок управления сигналов, блок определения местоположения животного, блок памяти и блок сопряжения.
Устройство позволяет увеличить быстроту и точность определения конфетного животного но не позволяет считывать и декодировать двумерные информационные метки, прямого нанесения, например, на железнодорожных вагонах, трубопроводах, линиях электропередач с фиксацией реального времени и географических координат места сканирования.
Также известно устройство в виде системы контроля посетителей (Патент РФ №2378701, заявка №2008106710/09 от 26.02.2008 г.), которая относится к области систем контроля посетителей и может быть использована в различных помещениях, контролируя не только время пребывания контролируемых, но и определяя их местоположение.
Основным недостатками данного устройства являются невозможность считывания и декодирования меток прямого нанесения а также определения географических координат места сканирования.
Итак, наиболее близким по технической сущности является известное портативное считывающее устройство для декодирования штрих-кодов различного типа, в том числе символьных меток прямого нанесения, описанное в указанном выше RU 96992, 20.08.2000 г. Однако как указывалось выше, известное портативное считывающее устройство не позволяет одновременно фиксировать дату, время и географические координаты места сканирования.
Технической задачей является расширение функциональных возможностей портативного считывающего устройства, обеспечивающего декодирование штриховых кодов (штрих-кодов) и обеспечивающего одновременно фиксацию даты, времени и координат места сканирования.
Поставленная техническая задача и достигаемый технический результат достигаются заявленным в качестве полезной модели портативным считывающим устройством для декодирования штрих-кодов различного типа, включая символьные метки прямого нанесения,
содержащее корпус, рукоятку, расположенную сзади него и плавно в него переходящую, оптическую часть, имеющую осветительный блок и аппаратурную часть, при этом осветительный блок содержит светодиоды, импульсы которых не совпадают по времени с импульсами светодиодов подсветки, а оптимальный уровень освещения выбран (определяется) автоматически за счет регулирования силы тока в светодиодах подсветки, для освещения использованы светодиоды в том числе с узким спектральным диапазоном излучения, при этом устройство содержит дополнительный модуль-приемник определения географических координат места сканирования по сигналам навигационной системы со встроенным таймером-контроллером, в который встроены часы реального времени с резервной батареей, обеспечивающие установление даты, времени и места сканирования.
В качестве модуля определения географических координат по сигналам спутниковой навигационной системы используют в частности модуль (систему навигационную) GPS, модуль GSM, WINCE, NET, а также другие известные модули, обеспечивающие определение географических координат по сигналам навигационной системы связи, «Глобальная навигационная система (спутниковая) ГЛОНАСС (RU 2365061, 20.08.2009), RU 2210788, 20.08.2003, RU 2402786, 27.10.2010, и другие аналогичные системы.
Ниже представлена работа заявленного портативного считывающего устройства.
Использование сканера со встроенным модулем таймера текущего времени и устройством получения географических координат местности позволяют «привязывать» каждое лекодирование штрихового кода не только к дате и времени, но и к географическим координатам местности, где расположено или находится изделие в момент сканирования. Например, координаты (широту и долготу) с точностью, обеспечиваемой системой спутниковой навигационной системой в зоне ее видимости. Для получения даты, времени, географических координат оператор отсканирует командную метку, специально для этого предназначенную. Далее оператор ожидает определенного светового и звукового сигналов, подтверждающих успешно завершившийся процесс, а сам процесс завершается записью полученной информации в памяти сканера. Включение дополнительной информации (координаты + время / дата) обеспечивает дополнительный контроллер с соответствующим программным обеспечением, позволяющим в момент сканирования получать текущее время, дату и географические координаты. Значения времени и даты обеспечивают встроенные в контроллер часы реального времени и резервная батарея, питающая часы в случае пропадания питания от основного источника. Координаты (широту и долготу) с точностью, обеспечиваемой спутниковой навигационной системой, представляет модуль-приемник определения географических координат по сигналам спутниковой навигационной системы со встроенным таймером текущего времени.
Данная полезная модель является промышленно применимой.
Например, при строительстве трубопровода (газ/нефть) с большой протяженностью или линий электропередачи, можно иметь информацию о каждом отрезке трубопровода или линии - где, когда и кем (завод-производитель и т.п.) это было построено. Данная информация является полезной и необходимой в процессе эксплуатации и профилактических мероприятий.