Một cái nhìn tiệm cận hơn về đọc nhiều mã vạch bằng thiết bị di động

Không thể phủ nhận việc tăng năng suất cả về tốc độ và độ chính xác khi quét mã vạch có thể mang lại cho nhiều quy trình công việc. Hầu như mọi cửa hàng bán lẻ từ cửa hàng tạp hóa đến đồ thể thao đều được hưởng lợi từ mã vạch sản phẩm có thể quét được không chỉ cho điểm bán hàng mà còn để quản lý và bổ sung hàng tồn kho. Các trung tâm phân phối, kho hàng, vé sự kiện, hãng hàng không ... danh sách này cứ lặp đi lặp lại cho các ngành và ứng dụng về mã số mã vạch.

Trong việc tìm kiếm mức năng suất còn lớn hơn, các tổ chức hiện tìm cách đọc nhiều mã vạch trong một lần quét. Đối với các ứng dụng như nhãn pallet, có thể có nửa tá hoặc nhiều mã vạch GS1 liên quan, đây là một phần mở rộng rõ ràng. Quét nhãn sản phẩm nhiều mã vạch để nhận hàng tồn kho là một ví dụ phổ biến khác. Nhưng khi các giải pháp thiết bị di động trở nên mạnh mẽ hơn, với máy ảnh tốt hơn và bộ xử lý nhanh hơn, người dùng đã tìm kiếm các ứng dụng quét đa mã tiên tiến hơn nữa.

Những trường hợp khả dĩ

Trong một trường hợp như vậy, gần đây chúng tôi đã có một khách hàng tiếp cận với một trường hợp đọc nhiều mã vạch. Trong trường hợp của họ, vì các mặt hàng được sử dụng từ tủ tiếp liệu, nhãn sản phẩm được đặt trên một biểu mẫu sắp xếp lại; mỗi nhãn có hai mã vạch nhận dạng sản phẩm; mỗi trang có thể có từ một đến 15 nhãn, được đặt trong một hoặc hai cột. Họ muốn quét từng trang mã vạch bằng thiết bị di động, chỉ cần giữ điện thoại di động phía trên trang và quét toàn bộ trang.

Mã vạch nhỏ và số lượng nhiều là vấn đề không phải dễ dàng xử lý

Họ đã cho chúng tôi xem một minh chứng khéo léo từ một sản phẩm cạnh tranh sẽ làm nổi bật các mã vạch tương đối nhanh chóng, sau đó trả về một danh sách kết quả. Nỗ lực đầu tiên của họ với bản demo này liên quan đến việc cố gắng giữ điện thoại di động phía trên mảnh giấy để chụp toàn bộ trang cùng một lúc; nhưng điều này không hoạt động tốt vì các mã vạch tương đối nhỏ, một số mã vạch có chất lượng đáng ngờ và không phải lúc nào phần mềm cũng có thể đọc tất cả chúng cùng một lúc từ xa.

Nỗ lực thứ hai của họ sau đó là sử dụng "chế độ hàng loạt - Batch Mode" trong đó bạn giữ điện thoại di động gần mã hơn, sau đó di chuyển qua trang theo kiểu quét nhiều hơn và nó thu thập mã vạch khi bạn di chuyển. Vì điện thoại di động được giữ gần hơn, phương pháp này hoạt động tốt hơn.

Chỉ có hai vấn đề: các mã vạch không được trả lại theo đúng thứ tự xuất hiện trên mảnh giấy (điều quan trọng đối với nhu cầu của họ) và đôi khi một số mã bị mất tích một cách bí ẩn trong kết quả. Tất cả những gì chúng tôi phải làm là cung cấp một giải pháp tương tự nhưng trả lại tất cả các mã và theo đúng thứ tự. Đơn giản, phải không? Không hẳn thế đâu!

Cách mà đọc đa mã vạch hoạt động

Chúng tôi đã cung cấp hệ thống quét mã vạch trong nhiều năm qua với hệ thống gắn cố định, máy đọc mã vạch cầm tay và gần đây là máy kiểm kho di động, điện thoại di động và máy tính bảng. Đọc mã vạch đa mã phổ biến trong các ứng dụng gắn cố định, nhưng ít phổ biến hơn với các thiết bị cầm tay và di động.

Lý do chính là sự ổn định của hình ảnh: trong các ứng dụng gắn cố định (trong đó hệ thống quét mã vạch được gắn ở một vị trí cố định), máy ảnh không di chuyển, ở một hướng đã biết và được điều chỉnh để có khoảng cách quét và trường xem tối ưu cho các mục đang được quét.

Hơn nữa, sự chiếu sáng và chuyển động thường được kiểm soát hoặc hiểu rõ; cho phép điều chỉnh hiệu suất quét tốt hơn nữa. Mặc dù những đặc điểm này của việc triển khai quét gắn cố định tạo ra một môi trường được kiểm soát nhiều hơn để quét nhiều mã, nhưng nó vẫn không có nghĩa là một nhiệm vụ dễ dàng.

Trong điều kiện lý tưởng, một máy quét hình ảnh sẽ có thể chụp một bản chụp nhanh của trường mã vạch và có thể xác định vị trí và giải mã từng trường; nhưng điều này hiếm khi xảy ra — không phải mọi mã vạch đều có thể định vị được cũng như không thể giải mã được do sự khác nhau về tiêu điểm, ánh sáng, độ lệch, v.v.

Ngay cả trong các thiết bị gắn cố định, điều này hầu như không bao giờ xảy ra. Thay vào đó, việc giải mã đa mã được thực hiện bằng cách kiểm tra nhiều hình ảnh (khung hình) riêng lẻ từ một luồng video trực tiếp đến từ máy ảnh, sau đó kết hợp các kết quả từ chuỗi quét này. Trong hầu hết các ứng dụng, điều này có nghĩa là hợp nhất các kết quả được giải mã từ 10, 20, 30 hoặc thậm chí nhiều khung hình hơn, vì không có khung hình đơn lẻ nào có thể có tất cả mã vạch trong đó.

Một ví dụ về cách đọc đa mã

Khi nhiều khung được phân tích và kết hợp các kết quả, các thuật toán giải mã phải đủ phức tạp để loại bỏ các bản sao nhưng không lọc ra dữ liệu hợp lệ. Hãy xem xét ví dụ đơn giản sau về bốn mã vạch:

Khi người dùng của chúng tôi quét các mã này bằng máy quét đa mã, họ sẽ mong đợi bốn kết quả: {A, B, C, A}. Giả sử rằng khi chúng tôi quét các mã này, do sự thay đổi về tiêu điểm và ánh sáng, chúng tôi bắt buộc phải quét hai hình ảnh (khung) để tìm tất cả các mã. Trên khung đầu tiên, chúng tôi giải mã hai mã vạch hàng đầu, {A, B}:

Trong khi ở khung thứ hai, chúng tôi giải mã ba dấu {B, C, A} dưới cùng:

Mỗi khung đại diện cho một bộ mã vạch, nhưng chúng ta không thể chỉ thực hiện một sự kết hợp đơn giản của hai bộ này: nếu không kết quả của chúng ta sẽ là {A, B, C}; chúng tôi đã bỏ lỡ lần xuất hiện thứ hai của A! Do đó, việc hợp nhất các kết quả từ nhiều khung cần phức tạp hơn nhiều so với việc chỉ loại bỏ các giá trị mã vạch trùng lặp.

Thêm một chút (hoặc nhiều) chuyển động khi đọc thì sao?

Có vẻ như một giải pháp rõ ràng để hợp nhất các kết quả từ nhiều khung là bao gồm thông tin vị trí cũng như giá trị mã vạch trong việc lọc các bản sao; xét cho cùng, trong ví dụ của chúng tôi, sự xuất hiện lần hai của MÃ VẠCH A được định vị khác biệt với lần xuất hiện thứ nhất trong khung hình đầu tiên. Thật vậy, có một số triển khai đa mã tập trung làm điều đó để xác định xem một mã có phải là trùng lặp hay không. Tuy nhiên, điều này dựa trên thực tế là vị trí tương đối của các mã vạch là không đổi hoặc là thay đổi rất ít giữa hai khung hình liên tiếp nhau.

Nhưng một lần nữa, hãy xem xét trường hợp sử dụng của chúng ta đối với thiết bị di động, trong đó trải nghiệm quét điển hình liên quan đến việc cung cấp bản xem trước trực tiếp trên màn hình từ máy ảnh để người dùng có thể định vị (nhắm) thiết bị di động qua mã vạch được quét. Khi người dùng đặt điện thoại di động, rất nhiều khung hình sẽ được chụp và giải mã, và điện thoại thì di chuyển toàn bộ thời gian ngay cả khi ở trong tay cầm chắc chắn nhất.

Ví dụ trên là một ví dụ đơn giản, trong đó người dùng có thể định vị máy ảnh để chụp tất cả bốn mã vạch cùng một lúc. Điều gì sẽ xảy ra nếu có quá nhiều mã (như ví dụ của khách hàng của chúng ta; toàn bộ trang) và bây giờ người dùng đang "quét" máy ảnh qua các mã vạch để quét tất cả chúng? Nói cách khác, di chuyển thiết bị đọc là bắt buộc để nắm bắt tất cả các mã.

Xử lý chuyển động bằng máy quét di động có thể rất khó khăn vì máy quét thường không biết tốc độ và hướng của chuyển động — nhưng tệ hơn, chúng gần như chắc chắn sẽ thay đổi khi người dùng tiếp tục cầm và di chuyển chúng.

Quét đa mã thật sự không đơn giản như bạn tưởng

Tuy nhiên, một sự phức tạp khác đối với quét đa mã không chỉ là tìm tất cả các mã vạch mà còn xác định thời điểm ngừng tìm kiếm thêm mã vạch. Trong ví dụ đơn giản của chúng tôi ở trên, số lượng mã vạch cần quét đã được biết. Máy quét có thể được định cấu hình để tìm kiếm bốn mã vạch một cách rõ ràng trước khi trả về kết quả.

Nhưng còn trường hợp sử dụng của khách hàng của chúng tôi, nơi trang có thể có từ hai đến 30 mã vạch? Nếu chúng ta có một trang có một số mã vạch không xác định và một số bị thiếu hoặc bị hỏng, thì hệ thống đa mã sẽ thông báo cho người dùng như thế nào? Làm thế nào mà máy quét đa mã lại có thể biết rằng tất cả các mã đều không được đọc?

Cho đến nay, đây là cạm bẫy lớn nhất đối với một giải pháp quét đa mã được nghĩ ra kém: mã bị bỏ sót. Nếu không được xử lý đúng cách, các mã bị bỏ sót có thể dễ dàng loại bỏ việc tăng năng suất bằng cách sử dụng phương pháp quét đa mã được dự kiến để hiện thực hóa.

Một bản demo không nói lên được mọi thứ

Trong trường hợp của khách hàng của chúng tôi, bản demo mà họ đang cố gắng triển khai đã trả lại kết quả không đáng tin cậy, có thể là do:

• Các mã vạch mà họ đang cố gắng quét có các mã trùng lặp là dữ liệu hợp lệ — nhưng chúng đang được phần mềm quét lọc ra dưới dạng các lần đọc trùng lặp của cùng một mã vạch.
• Không thể trả lại các mã theo thứ tự chính xác mà chúng xuất hiện trên trang vì phần mềm máy quét không có cách chính xác để đánh giá hướng hoặc hướng quét khi người dùng di chuyển điện thoại qua các mã và chúng được lấy. Vì phần mềm quét không biết "đầu" của trang nằm ở đâu, nên các mã vạch được trả về theo thứ tự quét, không phải thứ tự thực trên trang.

Nhưng ngay cả khi hai vấn đề này đã được giải quyết, đây vẫn sẽ là một quy trình làm việc kém khi gặp phải mã vạch không đọc được — sẽ không có cách nào để người sử dụng hệ thống như vậy biết mã nào bị bỏ sót và phải xử lý theo cách thủ công.

Cuối cùng, Radiant Global vẫn đề xuất giải pháp đa mã: nhưng giải pháp trong đó người dùng quét từng nhãn 2 mã riêng lẻ, đang diễn ra: bằng cách đó ứng dụng có thể xác minh từng nhãn / quét khi người dùng di chuyển, cung cấp phản hồi tích cực (và tiêu cực phản hồi nếu có vấn đề). Ứng dụng kết quả không được mong muốn như bản demo ban đầu, nhưng nó cung cấp một quy trình làm việc chắc chắn và có thể sử dụng được cho người dùng của họ.

Với máy ảnh có độ phân giải cao và bộ vi xử lý mạnh mẽ, điện thoại di động và máy tính bảng ngày càng có khả năng thực hiện các tác vụ quét mã vạch phức tạp, bao gồm cả việc đọc nhiều mã. Nhưng đừng cho rằng cố gắng quét toàn bộ tờ mã vạch hoặc toàn bộ kệ sản phẩm cùng một lúc là cách làm việc tốt nhất. Những tình huống này có thể tạo ra một số bản trình diễn hấp dẫn vì chúng thường được thực hiện trong điều kiện lý tưởng, nhưng bạn sẽ muốn chắc chắn khi thiết kế quy trình làm việc nhiều mã mà bạn xem xét tất cả các biến có thể ảnh hưởng đến hiệu quả của nó.

Nguồn: Cognex