A vonalkód forradalmasította a kereskedelmet – De hogyan?

Idén 105 éves az önkiszolgáló bolt: 1917-ben adták meg a szabadalmat a megoldásra az USA-ban, innentől kezdve a mindennapi bevásárlás szűk keresztmetszete nem az eladó, hanem a pénztár. Ennyi idős tehát a probléma, amelynek ma leggyakoribb megoldásában a vonalkódé a főszerep – de a probléma fennáll, mindenki tudja. Idén 70 éves a vonalkód-olvasó szabadalma: 1952-ben adták meg az amerikai szabadalmat Joseph Woodlandnek és Bernard Silvernek az optikai elvű vonalkód-olvasóra.

A gyakorlati megoldásra azonban 1974-ig kellett várni, mert a lézer is kellett hozzá, amelyet „csak” 1960-ban találtak fel, és az is eltartott egy ideig, míg hétköznapi berendezésbe építhetővé alakították. És akkor még nem beszéltünk a számítógépről, amely nélkül szintén nincs vonalkódrendszer, de „szerencsére” a pénztárgépgyártók mindig is jók voltak a számítástechnikában. (Az egyik legnagyobb számítógépgyár az NCR-volt, ma is létezik, a rövidítés feloldása „National Cash Register Corp.”, Nemzeti Pénztárgép Vállalat…)

Szóbeli források szerint a feltalálók deszkamodelljében 500 W-os izzó és egy oszcilloszkóp szerepelt, és nem fért el egy asztalon, de működött. Kicsit álljunk meg itt, mert kevés szó esik arról a mérhetetlen nagyságú és mennyiségű kreativitásról, amely egy fizikai alapelv használható, biztonságos és olcsó termékké, megoldássá változtatásához kell. A több méteres átmérőjű, posztó tömítésű gőzgéphengerből sem magától lett mikron pontossággal köszörült, a persellyel együtt hőtáguló F1-motor dugattyú. (Amelyet, a belső égésű motort, mint olyat, éppen most halaszt ki a ritkaföldfém-mágneses villanymotor. Csak a távlatok kedvéért mondom.)

Talán fölösleges is elmesélni, hogy a vonalkód leolvasásához egy koncentrált fényforrás, egy fényérzékelő – és a mozgás kell, hogy az érzékelőn időben változó elektromos jel keletkezzen. Az időben két szélső (a fekete és a fehér felületről visszaverődő fény erőssége szerinti) érték között változó elektromos jelet Morse-jelnek hívják: így működött a távíró, és a vonalkód feltalálásához a Morse-kód volt az egyik ötlet.

Az IBM-é lett a szabvány

1962-ben az angol állami vasúttársaság használatba állított egy vonalkód alapú rendszert a teherkocsik tartalmának menet közbeni regisztrálására 160 km/óra sebességig, de sajnos, a privatizáció miatt abbamaradt az alkalmazás. Az 1960-as évek végén az Amerikai Vasutak Társasága is üzembe állított egy hasonló rendszert.

A kereskedelmi vonalkód létrehozásában a másik legnagyobb számítógépgyár, az IBM (International Business Machines…) is részt vett: három mérnöke, George Laurel, Heard Baumeister és William Crouse dolgozta ki a ma is használatos UPC szabványt a vonalkódhoz. A céget még 1969-ben bízták meg a vásárlások végén alkalmazható vonalkódos azonosító rendszer kidolgozásával.

Több fejlesztési projekt is folyt körülbelül egy időben: az IBM-nél a lineáris mintával foglalkoztak, míg más cégek az eredeti szabadalom szerinti körkörös, „céltábla” formát alkalmazták. A matematikai kiértékelő módszerekben is volt eltérés, sok problémát okozott a nyomtatás minősége: a festékezés nagyban befolyásolja a sávok szélességét, és így az olvasóban létrejövő jel tulajdonságait – az eltérések kiküszöbölésére számos elektromos, mechanikus és matematikai módszert kipróbáltak. Az IBM-nél jöttek rá arra, hogy ha a kódot kétszer tartalmazza a vonalminta, azzal nő az olvasás megbízhatósága. A fejlesztések során több (sok) kódolási és elhelyezési mintát kipróbáltak. Végül is az IBM megoldása vált a ma általánosan alkalmazott UPC (Universal Product Coding) szabvánnyá.

Az UPC szabványú vonalkód nem bináris: a 10-es számrendszer számjegyeit tartalmazza. Általában egy 12 jegyű szám a kód maga, ezt a vonalminta jobbos és balos sorrendben is tartalmazza, továbbá az egyik a másiknak optikai inverze. A minta közepe mindig jó látható. (Mindez csak az IBM megoldásában szerepelt, ahogy a kód előtt és mögött elhelyezett mintavég-jelek és ellenőrző számjegyek is.)

1974-ben „húzták le” az első, vonalkóddal ellátott zöldborsókonzervet a Kroger Kenwood Plaza élelmiszerboltjában, Cincinnatiben. Ez a megoldás még a körkörös sémát alkalmazta, a vonalsoros UPC szabvány fokozatosan vált általánossá. A többi már történelem, ahogy mondani szokás.

Azt azért még gondoljuk végig, mi is történik, amikor a pénztáros lehúzza az árut, a pénztárgép csippan, a kijelzőjén megjelenik az áru megnevezése és ára – és mire a következő tételhez nyúl, az adat már benn van az áruház számítógépes adatbázisában. A forgótükrös, villámgyors, szuper megbízható vonalkódolvasó is elég magas technológia, de a rendszernek van még néhány, magas szellemimunka-tartalmú eleme: a pénztárgép (robusztus, gyors célszámítógép), az áruházi hálózat (hány végpont? több száz? az ár-leolvasók is bele tartoznak), az áruház központi számítógépe – és az áruházlánc „felhője”.

Vonalkód-olvasók, a QR-kód és a jövő

Háromféle olvasót különböztet meg a szakma a fényérzékelő működésmódja szerint:

– CCD-s leolvasó (itt legyen elég annyi, hogy a CCD egy speciális, fényérzékelő chip, ilyesmi volt régebben a digitális fényképezőgépekben);

– fotodiódás leolvasó a lézeres fényforrásokhoz, ez a leggyakoribb;

– kamerás leolvasó: a kamera digitális fotót készít a vonalkódból, az eszköz saját számítógépe képfeldolgozó szoftverrel állítja elő az azonosító számot.

Ez az utóbbi vezet át a síkbeli 2D „vonalkódhoz”, ennek egy elterjedt válfaja a QR-kód, amelyet gyakorlatilag mindig képfeldolgozó szoftver ismer fel. Leggyakrabban webcímeket kódolnak be QR-kóddal, mert gyakorlatilag minden okostelefonban van vonalkód- és/vagy QR-kód olvasó, amelyikben nincs, ahhoz le lehet tölteni, tehát QR-kóddal hatékonyan lehet a forgalmat valamely termék, szolgáltatás web- (Facebook- Insta- stb.) oldalához terelni.

Itt vázoljuk fel a jövőt: ahogy a képfeldolgozó szoftverek(et futtató számítógépek) egyre jobbak lesznek, számos módszer fog születni az intelligens bevásárlókocsira: amely magától leolvassa a bele helyezett áruk azonosítóit, és az árakat automatikusan levonja a kocsiba (és ezzel az eladóhelybe) „bejelentkezett” vásárló bankszámlájáról. A gyors terjedést talán a jogi problémák gátolják: nem nagyon könnyű elfogadtatni, hogy a kocsiba helyezés gesztusa a vásárlási szándék fizetést is magával vonó kifejezése. (Lásd: a 4-6 éves gyermekek viselkedése az édességek-játékok környezetében.) Továbbá a szokásos kocsinál nagyobb méretű tárgyak is okozhatnak problémákat.

A rádióhullámok (nem)terjedése

Mintegy 15 évvel ezelőtt felmerült az RFID-technológia: a rádiófrekvenciás azonosító „bélyeg”. Ez egy rendkívül alacsony fogyasztású chip egy síkba fektetett tekercs közepén. Amikor a kiolvasó eszköz a közelébe kerül, az ő energiája a tekercs segítségével (ahogy a vezeték nélküli mobiltöltők is működnek) feléleszti a chipet, az meg kisugározza a kiolvasónak az előzőleg beleírt, benne tárolt adatokat. Néhány századmásodperc alatt. (Nem akkora truváj: a garázsnyitó is ilyesmit csinál…)

Gyártói a termékazonosítás és az egész logisztika forradalmát vízionálták. Ez két okból nem következett be: a gyártók nem tudtak egyetlen szabványban megegyezni, mindegyikük a teljes piacot akarta meghódítani; a rádióhullámú működés biztonsági aggodalmakat vetett fel. Mégis, a lopásgátlásban azért elterjedt a technológia, ha a termékazonosításban nem is: könyvekben, drága termékekben láthatjuk ezeket a 4×4 cm-es, spirális rajzolatú, meglehetősen nehezen eltávolítható bélyegeket.

Amúgy a sima vonalkódos címkék eltávolítása is megérne egy misét: végezetül eláruljuk, hogy a ragasztóanyag olajban oldódik, tehát:

– letépjük a címkét a tőlünk telhető legóvatosabban;

– a ragacsot és a maradék papírréteget étolajas vattával alaposan átdörgöljük,

– ami ez után marad, zsíroldószerrel már nyom nélkül eltávolítható.

Zsíroldószer magyarul: mosogatószer, alkohol, a pandémia miatt általánossá vált felülettisztítók (azok, amelyek a „vírusok és baktériumok 99,5 százalékát” megölik, ezek aktív anyaga 70 százalékos töménységű alkohol). Rossz esetben az eljárást egyszer-kétszer meg kell ismételni… Papírtermékek esetében nyilván nem alkalmazható.