Man begegnet ihnen bereits an vielen Stellen, den zweidimensionalen Barcodes: auf selbst gedruckten Fahrkarten für die Deutsche Bahn, auf Flugtickets, als Briefmarken und andere Belege. Die neuen zweidimensionalen Barcodes oder 2D-Codes weisen wichtige Vorteile gegenüber den alten, linearen Barcodes auf:
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| | · | In 2D-Codes können mehr Daten auf engem Raum codiert werden (je nach Typ des Barcodes bis über 3000 Zeichen) |
| | · | Codierte Daten können nahezu beliebig sein. Bei den 2D-Codes sind auch Sonderzeichen, binäre und verschlüsselte Inhalte möglich. |
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| | · | Redundante Daten in zweidimensionalen Barcodes erlauben eine automatische Fehlerprüfung und Fehlerkorrektur. |
Bei 2D-Codes wird im Gegensatz zu den alten eindimensionalen Barcodes die komplette Fläche als Information benutzt. Es wird nicht mehr nur von links nach rechts gelesen, sondern auch von oben nach unten, wodurch wesentlich mehr Informationen gespeichert werden können. Die Größe des Barcodes wird durch die Menge der Informationen bestimmt, die der Code enthält.
Die Tatsache, dass 2D-Codes wesentlich mehr Informationen aufnehmen können, eröffnet die Möglichkeit, nicht nur einen Identifizierungsschlüssel zu kodieren, sondern auch die Produktinformation, elektronische Signatur oder den gesamten Inhalt eines Dokumentes selbst. Im Code können somit zum Beispiel der Produktname, das Gewicht und der Preis enthalten sein, wodurch ein Zugriff bzw. eine begleitende Weitergabe der Datenbank nicht mehr erforderlich ist. Jedoch gibt es eine Vielzahl unterschiedlicher 2D-Barcodes, so dass für Anwendungen sehr genau abgewogen werden muss, welcher Typ zum Einsatz kommen soll.
QR Code
Der QR Code ist quadratisch und anhand seiner Suchhilfen, ineinander geschachtelten hellen und dunklen Quadraten in drei Ecken, leicht zu erkennen.
Der QR Code wurde ursprünglich in der Automobilproduktion eingesetzt. Mittlerweile wird er unter anderem in Digitalkameras und Mobiltelefonen eingesetzt. Dort wird das aufgenommene Bild decodiert, so dass Kontextinformation bzw. eine Webadresse zu diesen (über ein UMTS-Netz) abgerufen werden können. Der QR Code ist bei AIM International standardisiert, eine Spezifikation ist dort erhältlich.
PDF 417
PDF 417 steht für Portable Data File 417. Auf Grund des Namens muss man aufpassen, dass es nicht zu Verwechslungen mit dem „Portable Document Format“ von Adobe kommt. Die Barcodetechnologie wurde 1991 von Ynjiun Wang bei der Firma Symbol Technologies entwickelt.
Inzwischen ist der PDF 417 auch in einer ISO/IEC Norm (ISO 15438) spezifiziert. Die Eigenschaften der Kodierung sind:
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| | · | Automatische Diskrimination von Zeilensprüngen, |
| | · | Möglichkeit der Fehlerkorrektur, |
| | · | Trennung von Kanal- und Quellencodierung über separate Zuordnungstabellen, |
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| | · | anwendungsspezifische Konfiguration der Coderedundanz (Sicherheitsstufen). |
Eine weitere codierungstechnische Eigenschaft ist, dass der PDF 417 über die Möglichkeit der Fehlererkennung und –korrektur verfügt. Basis des PDF 417 ist eine (17,4,6)-Quellencodierung mir 4 Balken und 4 Lücken, aufgeteilt auf 17 Module.
DataMatrix Code
Seit 2005 gewinnt diese 2D-Codeart immer mehr an Bedeutung. Es existieren verschiedene Entwicklungsstufen (ECC 0 bis 200, ISS-Data Matrix). Die aktuelle und sicherste Version ist Data Matrix ECC 200. Sie wurde während der AIM - Überprüfung entwickelt. Der Code ist in der internationalen Norm ISO/IEC 16022 definiert. Beispiele sind die elektronische Briefmarke (STAMPIT), der 2D-Pharmacode, Teilekennzeichnungen in Luft- und Raumfahrtindustrie und in der Medizintechnik.
Von EAN ist der Code für EAN-Anwendungen zugelassen worden. Beim DataMatrix Code sind die Informationen sehr kompakt in einer quadratischen oder rechteckigen Fläche als Muster von Punkten codiert. Er enthält redundante Daten, so dass beispielsweise durch die verwendete Reed-Solomon-Fehlerkorrektur (ECC 200) bis zu 25% der Fehler in den einzelnen Elementen automatisch korrigiert werden können. Heute ist der DataMatrix Code einer der bekanntesten Vertreter der 2D-Code Familie und wird überwiegend für dauerhafte Direktbeschriftungen mittels Laser in der Produktion, im Automobilbau, bei Analysegeräten und Instrumenten, aber auch zunehmend im Dokumentenhandling verwendet. Mit dem DataMatrix Code 144x144 ECC 200 lassen sich bis zu 1558 Byte mit 8 Bit/Byte, mithin 3116 Ziffern (3,5 Bit) oder 2335 ASCII-Zeichen und Sonderzeichen kodieren.
MaxiCode
Der MaxiCode wurde 1989 bei UPS zur schnellen Identifizierung, Verfolgung und Sortierung von Paketen entwickelt. Der sehr kompakte MaxiCode wurde zur Hochgeschwindigkeitssortierung und –verteilung entwickelt. Auch in einem sehr großen Lesefeld ist er leicht zu finden (eindeutiges Suchmuster). Nachteilig sind die festen Parameter und er ist nur mit einem Bildbearbeitungssystem lesbar. Die Reed-Solomon-Fehlerkorrektur unterstützt anwenderspezifisch mehrere Stufen und bietet hohe Datensicherheit. Die Rekonstruktion ist noch möglich, wenn bis zu 25% des Codes zerstört worden sind. Auf dem hexagonalen Gitter erhält er sechs Orientierungsmuster, was die omnidirektionale Lesung erleichtert.
Der MaxiCode hat eine feste Größe von 25,4 mm x 25,4 mm (1 in x 1 in). In die sich dadurch ergebene Fläche von 645 mm2 können 144 Symbolzeichen, d.h. 93 ASCII-Zeichen oder 138 Ziffern codiert werden.
Aztec Code (oder Aztek Code)
Im Mittelpunkt des Codes befindet sich das Suchelement, das aus mehreren ineinander verschachtelten Quadraten besteht. Die Symbolelemente sind ebenfalls quadratisch. Diese zweidimensionale Barcode-Sym-bolik ist immer quadratisch und kann auf kleinstem Raum angelegt werden, weil die Erkennung vom Zentrum ausgehend und damit unabhängig von der Druckrichtung der Abbildung und ohne Verwendung von Ruhezonen erfolgt.
Damit eignet sich der Code besonders für Anwendungen im Gesundheitswesen, insbesondere zur Gewährleistung der Patientensicherheit. Es können derzeit kleine (ab 12 Zeichen) bis große Datenmengen (z. Zt. über 3000 Zeichen) verschlüsselt werden.
Dotcode/Punktcode
Der Dotcode ist ein sehr kompakter Code, der eine hohe Flexibilität in der Anpassung von Informationen auf einer gegebenen Fläche besitzt. Er ist omnidirektional lesbar. Das Hauptanwendungsgebiet ist die Kennzeichnung von verschiedensten Materialien mit spezifischen Drucktechniken, insbesondere Präge- und Gravurtechniken. Dotcodes sind zweidimensionale optische Codierungen mit hoher Informationsdichte und guter Lesesicherheit.
Der Punktcode ist aus relativ großem Abstand mittels Kamerasystem und in allen Positionen zuverlässig lesbar. Der Dotcode basiert auf einer Matrix von 6 x 9 bis 9 x 9 Punkten. Die Kombination von leeren Stellen und Punkten fordert einen binären Code, der auf Nullen und Einsen aufgebaut ist. Auf Grund des geringen Umfangs hat ein Punktcode eine hohe Informationsdichte. Eine 7 × 7 Matrix kann nach Abzug von festen Punkten für Kontrollen mehr als zwei Milliarden Kombinationen von Leerstellen und Punkten realisieren und damit theoretisch mehr als zwei Milliarden verschiedene Ident-Nummern im Sinne eines Fixcode-Systems verfügbar halten. Es können allerdings auch andere Daten verschlüsselt werden.
Codablock F
Das Prinzip arbeitet wie ein Zeilenumbruch eines Texteditors. Ist eine Zeile voll, so wird die nächste Zeile umgebrochen. Dabei wird jeder Zeile die Zeilennummer und dem fertigen Block die Anzahl der Zeilen eingefügt.
Abgeschlossen wird das Ganze mit einer logischen Prüfsumme. Jede Zeile hat einen Indikator zur Orientierung der Lesegeräte und der gesamte Code zwei Prüfzeichen, mit denen der Inhalt der Gesamtnachricht abgesichert wird. Codablock F basiert auf der Struktur des Code 128. In zwei bis 44 Zeilen können jeweils vier bis 62 Zeichen (maximal 2725 Zeichen) codiert werden.
Code16k
Code 16k ist eine Variante der gestapelten Strichcodes basierend auf den Elementen des UPC und des Code 128. Code16k ist ein sehr kompakter Code, der eine Flexibilität in der Anpassung von Informationen auf eine gegebene Fläche durch variable Höhe, Breite und Informationsdichte besitzt. Es können alle herkömmlichen Lesegeräte verwendet werden. Nur der Dekoder muss geringfügig erweitert werden, da sich Code 16K auf bereits bestehende Strichcodierung stützt.
Die Datensicherheit wird mittels zwei fehlerkorrigierender Prüfzeichen gewährleistet. Die Berechnung erfolgt auf der Basis Modulo 107. Es können 77 ASCII-Zeichen oder 154 Ziffern auf einer Fläche von 2,4 cm² dargestellt werden. Die Zeilenanzahl kann von 2 bis 16 Zeilen variieren. Jede Zeile wird indirekt über die Darstellung des Start-/Stoppzeichens erkannt.
Code 49
Die Reihenzahl variiert zwischen zwei und vier. Code 49 ist eine Variante der gestapelten Strichcodes basierend auf einer eigenen Codestruktur. Der Code 49 ist ein sehr kompakter Code. Durch die variable Höhe und Informationsdichte ist er sehr flexibel in der Anpassung von Informationen auf eine gegebene Fläche. Es können alle herkömmlichen Lesegeräte verwendet werden. Der Dekoder muss jedoch erweitert werden, da sich Code 49 auf eine eigene Strichcodierung stützt. Der Dekoder muss aber den gesamten Block des Codes erfassen bevor der Inhalt an ein übergeordnetes System übertragen werden kann.
Die Zeilenanzahl kann von 2 bis 8 Zeilen variieren. Jede Zeile besteht aus insgesamt 70 Modulen, einem Startzeichen (2 Module), 4 Datenwörtern (4x16 Module) und einem Stoppzeichen (4 Module). Durch die Darstellung der einzelnen Datenwörter in fest definierten Datenwortkombinationen lassen sich während dem Lesevorgang die Zeilennummern ermitteln. Es können maximal 49 ASCII-Zeichen oder 81 Ziffern verschlüsselt werden.
Smartcode
Der Smart Code ist eine große gedruckte Anordnung von binären Bits, die Datendateien codieren. Er ist geeignet für das Scannen und Decodieren von Seiten oder für direkte Faxübertragungen. Auf einer Seite haben so bis zu 30 Seiten Platz. Der Code wird für Eigenanwendungen genutzt. Smart Code ist nicht standardisiert.
Supercode
Der Code besteht aus einer Gruppe von verknüpften Paketen. Die Pakete beginnen entweder mit der Ruhezone und dem Startzeichen oder mit dem Ende des anderen Pakets. Sie enden mit dem Stopzeichen und der Ruhezone oder mit dem Anfang eines anderen Pakets. Jedes SuperCode-Symbol enthält mindestens drei Pakete.
Der Code unterliegt keinem festen Format bzgl. Reihen und Spalten, er kann in jeder beliebigen Form gedruckt werden. Eine Zeile besteht aus 16 Bits, angeordnet in vier 1 zu 0-Übergängen (Balken und Zwischenräume). Start ist immer 1. Es können 4000 ASCII-Zeichen bzw. 5000 Ziffern codiert werden. Die Reed-Solomon-Fehlerkorrektur unterstützt bis zu 32 Security-Levels. SuperCode ist bei AIM USA standardisiert, eine Spezifikation dort erhältlich.
SemaCode
Semacode ist eine kanadische Firma und gleichzeitig die von dieser Firma gewählte Marketing-Bezeichnung für ein auf der DataMatrix-Norm ISO/IEC 16022 basierendes DataMatrix-Codesymbol, in dem eine URL kodiert ist. Mit entsprechender Handy-Software kann das DataMatrix-Codesymbol von Fotohandys erkannt werden und dient dabei zum schnellen Aufruf einer Web- oder WAP-Seite auf dem Handy ohne mühsames Eintippen der Adresse.
Inzwischen gibt es mehrere Implementierungen solcher DataMatrix-Lesesoftware von verschiedenen Anbietern, allerdings meistens nicht kostenfrei.
ShotCode
Der ShotCode besteht aus einem zentralen Punkt, der von barcode-ähnlichen Ringen umkreist ist. Die Erkennungssoftware misst dabei den Abstand und den Winkel den Blöcke zum zentralen Punkt.
Ein entstehendes Bitmuster aus 49 Bit kann durch die runde Form aus jedem Winkel gelesen werden. (CM, KM, BW)
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