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mathematik artikel (Interpretation und charakterisierung)

Strichcodes/barcodes






1. Einleitung
2. Einlesen der Strichcodes
3. Anwendungsgebiete
4. Verschiedene Strichcode-Arten
5. Der Aufbau des Strichcodes bzw. der Nummer (am Beispiel der EAN und der ISBN
6. Die Prüfziffer (am Beispiel der EAN

7. Von der Nummer zum Strichcode
8. Quellen



1. Einleitung

Strichcode ist das deutsche Wort für Barcode (bar (engl.) = Strich, Streifen, Band). Das Wort Balkencode wird im Deutschen auch teilweise verwendet. Strichcodes bestehen aus einer Kombination von schwarzen und weißen Streifen bzw. Linien und einer Nummer. Man kennt sie aus dem Alltag: Sie befinden sich unter anderem auf Artikeln aus dem Supermarkt und zum Beispiel auf Büchern.


Beispiel (Strichcode): Definition (Code):

Ein Code ist ein System von Symbolen, denen Symbole aus einem anderen Zeichensatz eindeutig zugeordnet werden können.Das heißt, dass Zeichen aus einem Zeichenvorrat (Objektmenge; zum Beispiel Worte) Zeichen eines anderen Zeichenvorrats (Bildmenge; zum Beispiel Zahlen) eindeutig zugeordnet werden (=Codierung).

Beispiel (eindeutige

Zuordnung):


eins à 1
zwei à 2

drei à 3

: à :

: à




2. Einlesen der Strichcodes

Die Strichcodes werden mit besonderen Lesegeräten eingelesen. Danach werden sie in den Computern bzw. den Datenverabeitungseinheiten weitergegeben und ausgewertet.


Beispiel:

Ware wird an der Kasse über ein Lesegerät eingelesen. Nach der Verarbeitung (einige Sekunden) wird der Preis etc. im Display der Kasse angezeigt.



Verschiedene Lesegeräte


Ø Lesestifte (Lightpen)
Der Lesestift wird in geringem Abstand mit gleichmäßiger Geschwindigkeit über den Strichcode geführt. Vom Lichtstift wird zur Abtastung des Strichcodes ein rotes bzw. infrarotes Licht ausgestrahlt. Die vom Strichcode reflektierten Lichtstrahlen werden anschließend ausgewertet. Aus diesen Informationen erhält man dann den Strichcode.

Ø Lesepistolen
Bei Lesepistolen kann der Leseabstand zwischen 0,3 und 1,0 cm betragen. Die Lesepistole sendet Laserstrahlen aus, die den Barcode bei der Abtastung überstreichen. Das reflektierte Licht wird über ein Spiegel- und Linsensystem ausgewertet, um den Strichcode zu erhalten. Um Fehler zu vermeiden, erfolgen mehrere Abtastungen pro Lesevorgang.


Ø Scanner
Bei diesen Lesegeräten kann die Leseentfernung zwischen 0,7 und 1,0 cm betragen. Über Ausstrahlung von Laserdioden und vom Strichcode reflektierte Strahlen wird der Barcode abgetastet und ermittelt. Zur Zeit erreichen handelsübliche Geräte circa 500 Abtastungen pro Sekunde. Daher können Fehler durch Mehrfachscannen nahezu ausgeschlossen werden. Moderne Scanner unterstützen meist mehrere Codes (siehe 4. Verschiedene Strichcode-Arten) und schalten bei Bedarf entsprechend um.

Ø Schlitzleser
Bei Schlitzlesern wird der Strichcodeträger von Hand durch den Schlitz gezogen. Das System wird zum Beispiel in Hotels (Key-Cards), Betrieben (Zugangsberechtigung; Personaldatenerfassung bei ((Gleit-)Arbeitszeiten) und bei Kreditkartenlesern eingesetzt.



3. Anwendungsgebiete

Strichcodes werden in den unterschiedlichsten Bereichen unseres Lebens eingesetzt. Sie helfen durch schnelles Einscannen die Arbeit leichter zu machen. Nach dem Lesevorgang kann man sofort die gewünschten Informationen zu einem Objekt sehen, ohne erst in Katalogen \"wälzen\" zu müssen.


Verschiedene Anwendungsgebiete

Ø Bücher

Ø Bibliotheken und Videotheken

Ø Supermarkt

Ø Medikamente

Ø Personenidentifikation/Zugangsberechtigung

Ø Versand

Ø Lagerhaltung









4. Verschiedene Strichcode-Arten



Verschiedene Strichcode-Arten


Ø EAN (European Article Numbering)

Beispiel: Die Europäische Artikel Nummerierung wurde 1976 als eindeutiges System zur Artikelnummerierung in Europa entworfen. Mittlerweile ist es weltweit Standard. Eine Artikelnummer im EAN-System wird weltweit nur für ein Produkt eines einzigen Herstellers in einem Land verwendet (siehe Definition (Code):).


Ø ISBN (Internationale Standard Buch Nummer)

Beispiel: ISBN-Nummern sind die international eindeutigen Bestellnummern für Bücher.



Ø UPC (Universal Product Code)

Beispiel: Der UPC-Code ähnelt der EAN und dient der eindeutigen Kennzeichnung von Artikeln mit einer landesweit (=USA) eindeutigen Artikelnummer. Der Code wird ausschließlich in den USA verwendet, allerdings werden auch mit UPC gekennzeichnete Artikel außerhalb USAs verkauft.


Ø PZN (Pharma Zentral Nummer)

Beispiel: Der PZN-Code wird zur Kennzeichnung von Medikamenten verwendet.



Ø Telepen-A

Beispiel: Der Code Telephen wird häufig in Bibliotheken eingesetzt.


Ø Identcode Deutsche Post

Beispiel: Der Code wird von Kunden der Deutschen Post AG verwendet, um die Sendungen automatisch in den Frachtpostzentren zu verteilen. Der Lauf einer Sendung kann von der Annahme bis zur Auslieferung verfolgt werden.



5. Der Aufbau des Strichcodes bzw. der Nummer (am Beispiel der EAN und der ISBN)



Der Aufbau der EAN

Die EAN beinhaltet Informationen (die innerhalb des Strichcodes durch Zuordnung von Zeichen (Ziffern) gespeichert sind) über das Land des Herstellers, den Hersteller und den durch den Hersteller gespeicherten Artikel.


Stellen Information

1-3 Land (siehe 7. Die Ländercodes)
4-7 Hersteller

8-12 Artikelnummer
13 Prüfziffer (siehe 6. Die Prüfziffer (am Beispiel der EAN und ISBN)





In den ersten drei Stellen ist das Herstellungsland gespeichert (siehe 7. Die Ländercodes). In den darauffolgenden vier Stellen wird der Hersteller (Objektmenge) mit Hilfe einer von einer landesspezifischen Organisation verteilten Nummer (Bildmenge), die jeweils einen Hersteller kennzeichnet, gespeichert. Die fünfstellige Artikelnummer kann vom Hersteller frei auf seine Produkte verteilt werden. Die 13. Stelle ist für die Prüfziffer (siehe 6. Die Prüfziffer (am Beispiel der EAN und ISBN)) reserviert.



Der Aufbau der ISBN


Der Aufbau der ISBN unterscheidet sich nur unwesentlich von dem der EAN. Der ISBN-Nummer wird das Wort ISBN vorausgeschickt (siehe 4. Verschiedene Strichcode-Arten à ISBN). Die ersten beiden Stellen kennzeichnen ein Land, eine Gegend oder eine Sprache (zum Beispiel Deutsch = 03). Höchstens die nächsten sieben Stellen kennzeichnen den Verlag. Für den Titel (vom Verlag zugewiesen) sind maximal sechs Stellen möglich. Insgesamt darf die ISBN-Nummer bis jetzt höchstens neun Stellen haben. Die zehnte Stelle ist für die Prüfziffer reserviert.


Stelle Information

vor dem Code ISBN
max. 9 Stellen 1 und 2 Länder-, Sprachcode

max. die nächsten 7 Verlagnummer
max. die nächsten 6 Titelnummer

10 Prüfziffer

6. Die Prüfziffer (am Beispiel der EAN und ISBN)

Viele Strichcodes sind mit dem Prüfsummenverfahren ausgestattet. Dabei wird ein Prüfcode erzeugt, der mit der letzten Stelle im Code korrespondiert.


Die allgemeine Prüfzifferberechnung für EAN und ISBN

a) Die Ziffern des Codes (ohne Prüfziffer = letzte Ziffer) werden von rechts nach links mit Zahlen gewichtet. Bei der EAN abwechselnd mit 3 und 1, bei der ISBN nacheinander mit 2, 3, 4,... , 10.

b) Die Ziffer und die aus der Gewichtung resultierende zweite Zahl werden für jede Stelle multipliziert.

c) Die Produkte werden addiert.

bei ISBN bei EAN
d) Die Summe wird modulo 11 ge- nommen. Die Summe wird von der nächsthöheren durch 10 teilbaren Zahl subtrahiert (mod 10).
e) Die Differenz zwischen 11 und dem Rest entspricht der Prüfziffer. Ist die Differenz 11 ist die Prüfziffer Null, ist die Differenz 10 ist die Prüfziffer X. Die Differenz entspricht der Prüfziffer.



Beispiel (Apfelsaft von SpreeQuell):


Code = 4 015732 00670 7
Prüfziffer = 7

Code ohne Prüfziffer = 4 015732 00670

a) Code von rechts nach links * Gewichtung = Produkt
0 * 3 = 0
7 * 1 = 7
6 * 3 = 18

0 * 1 = 0
0 * 3 = 0

2 * 1 = 2
3 * 3 = 9
7 * 1 = 7
5 * 3 = 15

1 * 1 = 1
0 * 3 = 0

4 * 1 = 4


c) Summe: 63

d) nächsthöhere durch 10 teilbare Zahl - Summe = Prüfziffer
70 - 63 = 7

e) Prüfziffer p stimmt überein.

7. Die Ländercodes

EAN-Ländercodes (Stelle 1 bis 3)

Code (Bildmenge) Land
00 bis 13 USA und Kanada

30 bis 37 Frankreich
380 Bulgarien

383 Slowenien
400 bis 440 Deutschland

45 und 49 Japan
:

ISBN-Sprach(region)en (Stelle 1 und 2)
Code (Bildmenge) Land- bzw. Sprachcode
0,1 Englisch

2 Französisch
3 Deutsch

4 Japanisch
5 Russland bzw. Russisch

85 Brasilien




8. Von der Nummer zum Strichcode

Die Nummer wird durch eine Kombination von schwarzen und weißen Balken dargestellt. Strichcodes bestehen aus zwei verschiedenen Balkenarten: Zum einen aus Balken, in denen die Zahlen kodiert sind und zum anderen aus einfachen Rand- und Trennzeichen, die zur Orientierung dienen. Ein Strichcode ist wie folgt aufgebaut:

Randzeichen 1. Block Trennzeichen 2. Block Randzeichen


(nach unten Ziffern 2 Ziffern 8
etwas längere bis 7 bis 13

Striche)

Der 1. Block, der die Ziffern 2 bis 7 enthält, wird vom zweiten Block mit den Ziffern 8 bis 13 durch ein Trennzeichen getrennt. Anfang und Ende des Strichcodes enthalten zur Orientierung ein Randzeichen.



Die Ziffern (1 bis 13) werden mit unterschiedlichen Tabellen codiert. Für die rechte Hälfte der EAN wird ausschließlich Code C verwendet.

Beim 1. Block ist das Verfahren etwas komplizierter. Dazu muss man sich erst einmal die erste Stelle des EAN-Codes ansehen. In Abhängigkeit von dieser wird bei den darauffolgenden Stellen (2 bis 7) zwischen Code A und B gewechselt. Ist zum Beispiel die erste Ziffer eine 0 werden die sechs
nächsten Stellen alle mit dem Code A umgesetzt. Ist die erste Ziffer eine 7, wird nach dem Codemuster ABABAB codiert, das heißt, die nächsten sechs Ziffern werden abwechselnd mit Code A und B codiert.Die erste Ziffer wird in dem Strichcode nicht direkt sichtbar eingearbeitet. Allerdings sind Code A und B unterschiedlich aufgebaut. Wenn ein Lesegerät also einen Strichcode liest, \"sieht\" es sich an, in welcher Reihenfolge Code A und B verwendet wurden. Danach schließt es auf die erste Ziffer. Wurde zum Beispiel bei einem Strichcode, Code A und B in der Reihenfolge ABBABA verwendet, so ist die erste Ziffer 9.


Beispiel (Apfelsaft von SpreeQuell):

EAN-Nummer = 4 015732 00670 7
1. Stelle = 4

2. - 7. Stelle = 015732
8. - 13. Stelle = 006707

Wenn die 1. Ziffer im linken Block 4 ist, ist das Codemuster für Block 1 ABAABB.

Aufbau:

1. Randzeichen

2. Code A für die Ziffer 0

3. Code B für die Ziffer 1
4. Code A für die Ziffer 5

5. Code A für die Ziffer 7
6. Code B für die Ziffer 3

7. Code B für die Ziffer 2


8. Trennzeichen


9. Code C für die Ziffer 0
10. Code C für die Ziffer 0

11. Code C für die Ziffer 6
12. Code C für die Ziffer 7

13. Code C für die Ziffer 0
14. Code C für die Ziffer 7 15. Randzeichen

 
 




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