Цифровой код дата матрикс

16 мая 2022

Маркировка кодами Data Matrix разработана для устранения с рынка контрафактных товаров и выявления недобросовестных производителей. Средства идентификации уже нанесены на продукцию отдельных групп. К 2024 году в планах Правительства РФ промаркировать все товары на российском рынке.

Время на прочтение

Работая в крупном разработчике и интеграторе решений для маркировки — заметил, что многие участники оборота (т.е. типографии, производители и магазины) не знают об особенностях распознавания маркировки и мало понимания как она распознается, и какие трудности могут быть при ее не правильном нанесении.

Правильность маркировки как раз проверяется ее верификацией на специальных лабораторных приборах — верификаторах 2D кода. О важности верификации для успешной продаже товара на кассе и хочу рассказать.

Что такое Data Matrix

Код маркировки Data Matrix — двумерный матричный идентификатор, представленный в квадратной либо прямоугольной области. В этом коде зашифрованы данные о товаре, производителе и прочая информация. Он наносится на разные типы поверхностей: бумагу, картон, блистеры, пластик.

Data Matrix состоит из двух частей:

• идентификатора, внесенного в список товара — в нем содержатся данные о дате производства, сроке годности и прочее (комбинация из учетного номера по стандарту GS1 и номера идентификации);
• проверочного кода, который формируется с помощью криптографических технологий — обеспечивает защиту Data Matrix от копирования.

В России Data Matrix с 2018 года применяется на марках нового образца ЕГАИС и является одним из основных методов идентификации продукции в государственной информационной системе маркировки товаров (ГИС МТ) «Честный знак». Он позволяет разместить на этикетке до 2 Кб данных. Data Matrix надежно защищен от копирования, выделяется низкой себестоимостью генерации и возможностью восстановления информации при случайном повреждении.

С 1 июня 2021 года отдельные категории наших продуктов получили маркировку Data Matrix. Это своего рода цифровой паспорт, который содержит всю основную информацию о конкретном продукте. Объясняем, почему была введена эта маркировка, как ее считывать и использовать.

Цифровая маркировка Data Matrix в этом году была введена в Беларуси и России на основании ряда нормативных документов и ее наличие является обязательным условием для поставки продукта в розничную продажу.

Электронная маркировка внедряется в несколько этапов:

Поэтому в магазинах можно будет обнаружить молочные продукты как с Data Matrix, так и без него. Это зависит от вида продукции и даты ее изготовления. Еще раз обращаем внимание на информацию, расположенную чуть выше. Внимательно ее изучите.

Зачем наносится маркировка

Процесс маркировки и прослеживаемости товара контролируется в двух странах. В Беларуси этим занимается государственная информационная система маркировки товаров «Электронный знак». В России — единая национальная система «Честный знак».

Как это работает?

Производитель передает оператору (в Беларуси это БелБланкаВыд) информацию о продукте для генерации кода. Оператор проверяет данные, генерирует код и возвращает его производителю. Цифровой код Data Matrix наносят на каждую единицу продукции. Этот код уникален и его невозможно подделать.

Код маркировки молочной продукции формируется из кода товара (глобальный идентификационный номер торговой единицы GTIN), индивидуального серийного номера и кода проверки. Из этих данных генерируется код Data Matrix.

Приложение установлено, теперь, наведя на него камеру вы моментально получите информацию о производителе и его продукте: наименовании, весе, упаковке, вкусе, жирности продукта, сроках выработки и годности.

*Для информации: код Data Matrix на фальсификате не будет содержать информацию о продукте и его производителе.

Data Matrix является двумерным матричным штрих кодом, состоящим из светлых и темных участков. С помощью такого штрих кода можно закодировать достаточно большой объем информации (2-3Кб). Часто Data Matrix применяется при маркировке небольших предметов, например микросхем, а также в пищевой, оборонной промышленности, рекламе и других сферах.

Существует множество сайтов для создания таких кодов, но мне всегда было интересно, каким же образом текст превращается в набор черных и белых квадратиков? Должен же быть какой-то алгоритм?

При создании Data Matrix нам понадобится обратиться к арифметике полей Галуа и кодам Рида-Соломона. Рассмотрим этот процесс на простом примере.

Прежде всего, посмотрим на структуру матрицы:

Состоит наша матрица из двух частей: шаблона поиска и закодированных данных. Разумеется, размер матрицы прямо пропорционален размеру входных данных. Вокруг нашего кода обязательно должна быть свободная зона, отделяющая код от остального изображения.

Возьмем какое-нибудь короткое слово, например, “Habr” (без кавычек) и создадим для него Data Matrix. Процесс состоит из двух этапов: на этапе высокоуровневого кодирования нужно получить последовательность кодов данных и кодов коррекции ошибок, а на этапе низкоуровневого кодирования – изобразить в матрице двоичное представление этих кодов.

Высокоуровневое кодирование

В Data Matrix, как и в QR-коде, используются коды Рида-Соломона над полем Галуа (число 8 выбрано, поскольку каждое кодовое слово занимает в матрице 8 бит). Существует несколько неприводимых многочленов, позволяющих сгенерировать такое поле. Среди них (в десятичном представлении 285, используется для QR-кодов) и (301, используется в Data Matrix).

Для расчетов нам понадобится таблица степеней двойки для каждого элемента поля. Создается эта таблица довольно просто: если показатель степени , то возведение в степень выполняется как обычно. В противном случае , после чего производится побитовое сложение по модулю 2 с десятичным представлением взятого неприводимого многочлена, если . Например, , и т. д.

Необходимо получить кодовое слово

где – информационный многочлен, – порождающий многочлен, – общая длина кода вместе с корректировочными, – количество информационных кодов (вместе с кодами отступа, о них – далее), – операция взятия остатка от деления.

Создадим для начала информационный многочлен. Для этого нам понадобится знать, какого размера должна быть матрица, чтобы можно было разместить все информационные коды:

Из таблицы видно, что для кодирования строки из 4х элементов нужно взять матрицу размером 12×12 («полезная» область – 10×10), в которую помещаются 5 кодов данных и 7 кодов коррекции.

Для символов таблицы ASCII код получается следующим образом: C=ASCII value+1. Например, для символа ‘H’ C=72+1=73.

Подряд идущие цифры объединяются в пары, и для них C=N+130, где N – число, полученное в результате группировки. Например, если рядом стоят цифры 2 и 5, то C=25+130=155.

Поскольку элементов у нас меньше, чем должно быть (вместо пяти только четыре), необходимо добавить специальные коды отступа. Первым таким кодом всегда является 129. Последующие коды отступа, до первого кода коррекции ошибок, вычисляются так:

, где
– псевдослучайное число, – номер элемента.

Для слова “Habr” получаем следующую последовательность кодов: 73, 98, 99, 115, 129.

Теперь мы можем записать информационный многочлен:

и домножить его на ( – число кодов коррекции):

Перейдем к созданию порождающего многочлена. Вычисляется он по следующей формуле:

Начинаем перемножать скобки:

Сложение в нашем поле определено как побитовое сложение по модулю 2. Сначала выполняется возведение в степень с помощью таблицы, затем их сложение и нахождение «логарифма» полученного числа для возврата к степеням двойки. В случае если после сложения степеней получается число, большее 254, берем его остаток от деления на .

После перемножения всех скобок и возведения в степень получим:

Последняя операция, завершающая высокоуровневое кодирование, и, пожалуй, самая сложная – нахождение остатка от деления на :

Выполняется деление многочленов в столбик, но с учетом того, что вычитание, определенное точно так же, как и сложение, и умножение выполняются в поле Галуа.

Теперь мы можем записать кодовое слово полностью:

Низкоуровневое кодирование

Приготовим сетку 10х10 (именно такого размера должна быть матрица в данном случае), на которой нарисуем контуры первых пяти элементов, как на рисунке справа. Вне зависимости от того, какого размера матрица, эти элементы всегда располагаются именно так, и никак иначе.

Остальные элементы размещаются аналогичным образом, но прежде чем нарисовать их, необходимо отметить несколько особых случаев, связанных с углами матрицы.

Если , где a – сторона квадрата, то перед нами самый простой случай, когда после размещения всех элементов непоместившиеся участки просто переносятся на противоположную сторону.

Если , то в правом нижнем углу остается «лишний» квадратик размером 2х2, который заполняется так:

Если или , то следует обратить внимание на левый нижний и правый верхний угол, особенно на нумерацию битов:

Есть еще два случая, которые возникают только при построении прямоугольных матриц, поэтому мы их опустим.

Вернемся к нашей матрице и добавим все остальные элементы, а также укажем, какому кодовому слову соответствует каждый элемент. Стрелками показано, каким образом производится нумерация:

После переноса непоместившихся элементов получаем:

В правом нижнем углу остался незанятый квадрат (, что как раз соответствует такому случаю). Занесем в таблицу все наши коды в таком же порядке, в каком они идут в , и их двоичные представления:

Аккуратно заполняем матрицу. Начнем с шаблона поиска и нижнего квадрата, а затем по очереди добавляем каждый код:

Итак, наш код Data Matrix готов:

Со временем обязательная маркировка (ОМ) охватывает всё больше категорий, и к 2024 году, правительство планирует внедрить коды DataMatrix для всех товарных групп.

Основной задачей ОМ является избавление российского рынка от контрафактной и ввезённой нелегально продукции. Это необходимо для поддержки отечественных производителей, а также повышения налоговых вливаний в госбюджет.

По мере внедрения ОМ, необходимость в создании кодов DataMatrix только увеличивается. При этом за реализацию немаркированных товаров предусматривается не только административная, но и уголовная ответственность. Сегодня мы расскажем о том, что такое коды DataMatrix и по какому принципу осуществляется маркировка товара.

DataMatrix — представляет собой уникальную последовательность букв и чисел, преобразованную в 2D формат. Выглядит как прямоугольная или квадратная метка, размер которой варьируется от 10х10 до 144х144, с чётным количеством рядов и столбцов, состоящих из чёрных и белых элементов.

Считывание метки сильно облегчается, благодаря двум полосам, расположенным на левой и нижней грани, ширина которых составляет 1 модуль. В данных областях нет зашифрованных сведений, она нужна только для возможности сократить время на определение ориентации метки при распознавании.

DataMatrix состоит из двух частей:

• Идентификационного кода – определяет товарную позицию, как в системе, так и в товарном каталоге.
• Проверочного кода – создаётся оператором при помощи новейших криптографических технологий.

Идентификационный код представляет собой открытую часть DataMatrix. В нём закодированы основные сведения о продукте: страна-производитель, срок годности и т.п. Крипто-хвост гарантирует обеспечение защиты от подделки кода.

DataMatrix содержит следующие элементы:

• Идентификатор использования — два знака («01»).
• Товарный код, GTIN — 14 символов.
• Идентификатор использования — два знака («21»).
• Индивидуальный серийный номер — 13 символов.
• Проверочный ключ – 4 символа.
• Идентификатор использования — два знака («92»).
• Проверочный код – 88 символов.

В позиции первых двух символов должен содержаться спецзнак FNC1. Это требуется для соответствия преобразованного кода спецификации GS1 DataMatrix.

Пример маркировочного кодов: +01+GTIN (14 знаков) +21+ серийный номер (13 символов) + + 91 + проверочный ключ (4 символа) ++92+ криптоподпись (88 символов).

Маркировка выполняет сразу несколько задач:

• Даёт возможность отслеживать качество товара (как госорганами, так и потребителями).
• Обеспечивают возможность определения из какой партии конкретный товар.
• Позволяет узнать необходимые сведения о товаре (изготовителя, бренд и т.п.).

Коды, сформированные DataMatrix generator, индивидуальны, поэтому их невозможно подделать.

DataMatrix ECC200

Начиная с 2022 года применяется новейшая версия DataMatrix — ЕСС200.

Код является индивидуальным ещё и потому, что он может вмещать большое количество символов на участке в несколько миллиметров. На DataMatrix можно зашифровать сведения различными символами: кириллицей, латиницей и т.д. Распознавание возможно при низкой контрастности, а создавать их можно даже на бесплатных ресурсах.

DataMatrix, PDF417 и QR-код

Data Matrix — это такой же код, как и другие 2D коды (например, PDF417 и QR-код). Несмотря на то, что они похожи, отличия всё же есть. Ниже (в таблице) мы привели их сравнительную характеристику.

Следует помнить, что на бутылке с алкоголем коды DataMatrix и PDF417, могут быть расположены рядом друг с другом, поэтому оператор по ошибке может распознать не тот код.

Чтобы осуществить проверку корректности акцизной марки и переслать сведения в систему ЕГАИС распознают PDF417, при этом можно отключить маркировочные кода в настройках сканера.

Сферы применения генераторов кода DataMatrix

Помимо маркировки товаров, подконтрольных ГИС МТ «Честный ЗНАК», DataMatrix используются и для иных целей, к примеру, в сфере услуг. Визитки заведения помещаются на фасадах, и участнику не нужно искать контакты ресторанов и кафе. Он распознаёт код через камеру смартфона и получает все контактные сведения заведения.

Основными сферами использования являются:

Для участников системы ОМ код DataMatrix создаётся через оператора ЦРПТ, его стоимость составляет 50 копеек (без НДС).

Для товаров, которые не подлежат ОМ, можно использовать бесплатные онлайн генераторы для преобразования информации в DataMatrix код. ПО можно загрузить бесплатно, либо работать в нём онлайн.

Считывать DataMatrix коды можно при помощи любого мобильного устройство, на которое установлено специальное ПО, а также при помощи 2D сканера штрих-кодов.

Создание кодов DataMatrix online в ГИС МТ

Бизнесменам, участвующим в обороте маркированной продукции, предоставляется доступ к регистратору эмиссии (далее — РЭ). Он предназначается для заказа, а также хранения до 200 миллионов кодов DataMatrix. К тому же для обработки заказов используется СУЗ. Как уже говорилось выше, стоимость одного кода Data Matrix составляет 50 копеек (без учёта НДС). В эту цену включается формирование маркировочного кода, а также внесение сведений о товаре в общую базу. В нём представлена вся информация о товаре, начиная с момента его изготовления и заканчивая реализацией конечному потребителю.

Алгоритм заказа кодов DataMatrix online и последовательность их нанесения:

• В ЛК ГИС МТ создаётся онлайн заявка на эмиссию кодов DataMatrix. Также можно оформить заказ через интерфейс оператора СУЗ или в учетной системе организации (пересылается на API СУЗ).
• После проверки заявки в ГИС МТ, СУЗ выполняет заказ через РЭ.
• В хранилище РЭ создаются подзаказы маркировочных кодов.
• Коды печатаются на принтере, после чего наносятся на этикетку или товарную упаковку.
• Готовые товары объединяются в общие упаковки.
• РЭ пересылает отчёт в СУЗ.

Все перемещения введённого в оборот маркированного товара отмечаются в системе «Честный ЗНАК» (далее — ЧЗ). Передача прав на товар другому владельцу обязательно должна сопровождаться электронным УПД. Все операции, связанные с маркировочными кодами, должны проводиться через ЛК участника в ГИС МТ.

При реализации маркированного товара конечному потребителю, кассир (при помощи подключённого к кассе 2D сканера) распознаёт с него метку, после чего данные о выводе кода из оборота поступают в ГИС МТ.

ККМ и остальное оборудование для работы с маркировочными кодами DataMatrix

На момент написания статьи, многие группы, такие как молоко, лекарства, обувь, духи, сигареты, текстиль и т.д уже подлежат ОМ, а к 2024 году правительство планирует внедрить маркировку для всех представленных на рынке товаров.

Одним из важнейших этапов подготовки к ОМ является установка и настройка подходящего оборудования, а также программы учёта товаров. К примеру, для автоматизации розничной торговой точки подойдут: смарт-терминал, с возможностью печати кодов DataMatrix и ПО «1С:Розница 8. Базовая версия». Также к ККМ необходимо будет подключить 2D сканер штрих-кодов (бывают проводные, беспроводные и стационарные). При этом всё оборудование должно иметь возможность интеграции с системой ЧЗ, а в случае реализации алкогольной продукции  — с ЕГАИС.

Для работы на крупных складах лучше всего подойдут ТСД, пользоваться ими намного удобней, чем сканерами штрих-кодов.

Следует помнить, что с прошлого года ФД должны содержать обязательный реквизит «код товара», а также товарную номенклатуру (название, количество и стоимость). Поэтому если в ККМ нет возможности поддержки данных требований, то её необходимо заменить, либо (если имеется такая возможность) произвести обновление ПО.

Покупателям для распознавания маркировочных кодов не требуется специализированного оборудования, они могут убедиться в подлинности товара при помощи обычного смартфона с камерой, на который установлено специальное приложение ЧЗ.

Матричный штрих-код DataMatrix (далее — DM) используется для оптимизации процесса учёта в таких сферах деятельности, как автомобилестроение, электроника, а также пищевая и оборонная промышленность. На территории Российской Федерации данный идентификатор был внедрён в 2012 году, в системе ЕГАИС, к тому же он активно применяется в сфере обязательной маркировки товаров.

На код DM можно зашифровать не только текстовую информацию о товаре, но и такие цифровые данные, как номер телефона, электронная почта, интернет ссылки и т.д. В России он был внедрён ещё в 2012 году, но более активно стал использоваться с 2018 года, для маркировки товаров, прослеживаемых через ГИС МТ «Честный ЗНАК».

Внешний вид кодов DM

DataMatrix — представляет собой матричный штрих-код, выполненный в форме квадрата либо прямоугольника. Выглядит как группа чёрно-белых ячеек с чётным количеством строк и столбцов. При этом модули могут быть не только квадратные, но и круглые. Левая и нижняя часть кода очерчена сплошными чёрными линиями, это позволяет распознавать расположение кода во время считывания.

• Для квадратных кодов стандартные размеры составляют от 10х10 до 144х144 модулей.
• Для прямоугольных – от 8х18 до 16х48.

Габариты идентификатора подбираются, исходя из размеров товарной упаковки, а также от объёма кодируемой информации.

Чаще всего используется размер – 24х24 модуля.

Из чего состоит код DM

DM обеспечивает не только идентификацию товара, но и возможность отслеживания товарного пути с момента производства и до реализации конечному потребителю. На идентификатор можно закодировать до 2 Кб информации:

• GTIN номер — представляет собой индивидуальную 14-и значную комбинацию, под которой товар числится в международном справочнике GS1.
• Уникальный 13-и значный серийный номер.
• Четырёхзначный проверочный ключ.
• 88-и значный проверочный код.

Последние два пункта являются криптохвостом и необходимы для обеспечения защиты данных от копирования, получить их можно у оператора ГИС МТ «Честный ЗНАК».

На сегодняшний день есть два вида кодировок DM:

ЕСС 200 — последняя и наиболее распространённая версия кода. Применяется для маркировки, поскольку (в отличии от ЕСС 000-140) поддерживается международной системой GS1.

ЕСС 000-140 – применяется только для замкнутых прикладных систем (к примеру, при организации внутреннего учёта).

Маркировка может наноситься на любую поверхность: бумагу, картон, блистеры и другие твёрдые поверхности:

• При помощи ударно точечной системы маркировки.
• Путём каплеструйной печати.

• При помощи лазера (гравировкой).
• Путём термотрансферной или термопечати.

Достоинства штрих-кода DataMatrix

• Зачастую при транспортировке этикетки повреждаются. Идентификаторы DM стандарта ECC200 созданы таким образом, что даже в случае частичного повреждения изображения, можно восстановить до 30% нужной информации, что позволит без труда идентифицировать товар.
• Сведения шифруются при помощи современных технологий криптографического преобразования. Поэтому подделать такой код почти невозможно.
• Не смотря на то, что идентификаторы DM отличаются небольшим размеров, на них можно кодировать достаточно большой объём сведений. Плотность расположения составляет до 500 миллионов знаков на один дюйм. Данная характеристика очень важна при маркировке небольших товаров, к примеру, сигаретных пачек, украшений, медикаментов и т.д.
• Низкая себестоимость. Цена на код DataMatrix составляет 50 коп. без учета НДС.

Применение DataMatrix для отслеживания товаров через ГИС МТ «Честный ЗНАК»

В жизненный цикл идентификатора DM входит 6 этапов, которые начинаются с генерации. Ни изготовители, ни продавцы не могут создавать коды самостоятельно. Данная задача возложена на ГИС МТ «Честный ЗНАК»

Чтобы получить средства идентификации, участнику необходимо подать соответствующий запрос при помощи станции управления заказами (СУЗ). Чтобы обмен информацией с системой ЧЗ осуществлялся безопасно необходимо спецоборудование – регистратор эмиссии (РЭ). Производители и импортёры могут получить его бесплатно, у оператора «ЧЗ» (ЦРПТ).

РЭ может быть установлен на предприятии, либо в центре обработки данных в ЦРПТ. Во втором случае пользователю предоставляется дистанционный доступ к оборудованию.

Ниже мы более детально разберём полный жизненный цикл маркировочных кодов (далее — МК).

Сгенерированные МК загружаются через ЛК одним 3-х способов:

Выгруженные МК преобразуются в DataMatrix, после чего добавляются в макеты этикеток.

Нанесение на товар

Выбор варианта маркировки будет обусловлен типом товара и упаковки:

• На сам товар.
• На товарную упаковку.
• На товарный ярлык.

Передача маркированного товара дистрибьюторам и оптовикам

Все перемещения маркированных товаров обязательно должны отмечаться в системе ЧЗ, на протяжении всей логистической цепи, вплоть до реализации конечному потребителю. При отгрузке производителем поставки с маркированной продукцией создаётся электронный УПД, который пересылается контрагенту при помощи системы ЭДО.

При получении поставки сотрудники склада проверяют соответствие поступившего товара по сопроводительной документации. Для этого считывается штрих-код с каждого товара. Сделать это можно при помощи:

В цело, последовательность действий будет такая же, как и на прошлом этапе. Маркированная продукция поступает на склад торговой точки, отгрузка сопровождается электронными УПД.

Реализация маркированного товара

Данный этап является завершающим. Во время реализации товара через ККМ, кассир считывает маркировочный код при помощи 2D-сканера и после того, как электронная копия чека поступает к ОФД, код DataMatrix выводится из оборота.

Обмен кодами между участниками товарного оборота

Для пересылки УПД, применяется система ЭДО. Для того чтобы получить к ней доступ, участнику необходимо заключить договор на обслуживание с оператором ЭДО.

Код DataMatrix как сгенерировать

Как было указано выше, изготовителям и импортёрам для заказа МК необходимо наличие РЭ, а также СУЗ – это самостоятельный модуль, необходимый для систематизации заявок на создание МК. РЭ используются совместно с СУЗ и гарантируют передачу запроса на выпуск идентификаторов.

Как оформить заказ на создание МК:

• В первую очередь, необходимо зарегистрировать ЛК в ГИС МТ.
• После чего заключить договор с ОФД наподсоединении к системе ЧЗ с предоставлении РЭ, а также на оказание услуг по созданию МК.
• Получить членство в ассоциации «ЮНИСКАН/ГС1 РУС».
• Пополнить счет на оплату МК в ЛК ГИС МТ.
• При помощи КЭЦП подписать заявку на создание МК.

Заказ на создание МК поступает в СУЗ с установленным РЭ. ГИС МТ генерирует коды и отправляет их на РЭ, а уже с него они поступают в СУЗ. В реестре готовые МК получают статус – «Эмитирован. Выпущен».

Теперь можно загрузить их, сгенерировать в DataMatrix или напечатать этикетки через ЛК.

Какое оборудование требуется для работы с маркировочными кодами DataMatrix

При подсоединении к ГИС МТ, участникам требуется адаптировать текущие бизнес-процессы под новые условия. Так потребуется оборудование для печати, нанесения и считывания 2D штрих-кодов.

Для печати этикеток с МК участнику потребуется наличие термо- или термотрансферного принтера. Следует помнить, что для печати мелких маркировочных кодов необходимо оборудование с разрешением не меньше 300 dpi. Для всех других хватит 203 dpi.

Аппликатор необходим для быстрого этикетирования товара. В зависимости от объёма работы, можно приобрести как ручной, так и автоматический аппликатор.

Для работы с МК лучше всего подойдут фото-сканеры. В отличие от лазерных и светодиодных, они могут считывать как 1D, так и 2D. Также при выборе сканера необходимо смотреть на такие характеристики, как скорость и дальность распознавания, минимальную контрастность штрих-кодов, угол обзора при работе, а также поддерживаемые режимы считывания.

В отличии от обычных сканеров, терминалы сбора данных могут дополнительно обрабатывать и хранить поступающие сведения, а также пересылать в программу учёта товара создаваемые документы. Функционал ТСД обусловлен не только выбранной моделью, но и инсталлированным на него ПО.

Для реализации маркированного товара, подходят все ККМ, совместимые с 2D сканерами штрих-кодов.

Подключение к маркировке со скидкой

Специальное предложение на регистрацию в системе Маркировки «Честный Знак» — выгода 1500 руб.

ПодключиТЬСЯ В СИСТЕМЕ

Распознание Штрих кодов и кодов DataMatrix

Если штрих-код пришел к нам из азбуки Морзе, где ширина линий как раз и означает «длину» импульса для счета — привет аналоговый мир, то 2D DataMarix уже более современен и представляет собой скорее Эксель таблицу с нулями и единицами в графическое исполнение в виде черных и белых квадратов, заключенных между неким постоянным шаблоном, как на Изображение ниже:

В чем сложность распознавать? Одна из основных проблем — что мы имеем дело с объектами реального мира, где снять код идеально бинарно — трудно, напечатать его ровно и качественно — трудно, а сохранить его в целости и сохранности от производства до кассы, не испачкав и не стерев по дороге — тоже не тривиальная задача.

Для наглядности, я дошел до ближайшего супермаркета и нашел пару образцов кода, с которым на кассах придется «попотеть»:

Каплеструйная печать на линии производителя, наносимая на прозрачную крышку сметаны.

1ый пример: каплеструйная печать непосредственно на линии. При даже не большой вибрации продукта — сбивается геометрия кода. Разглядеть тут хоть какую-то вменяемую сетку для распознавания кода не так просто. Осложняет все еще и место нанесения, код нанесен на прозрачную крышку, без белой подложки. Его контраст будет не большим — разница между черным и «белым» квадратом (модулем DataMatrix) сетки не велика.

Лазерная маркировка — выжигание пегмента из черной краски.

2ой образец — когда код инвертированный. А именно, нанесен с помощью лазерной маркировки. Эта технология выжигает из уже нанесенных черных чернил пигмент, делая модули белыми. Распознается не трудно, нужно лишь инвертировать изображение, как показано далее.

Лазерная маркировка при программной инвертации изображения

Если программно инвертировать изображение с лазерной маркировки — мы получим весьма качественный код с хорошим контрастом, НО многие OpenSource-распознавалки не умеют самостоятельно инвертировать снимки, необходимо дорабатывать их.

«тихая зона» — область, которая должна быть у каждого кода маркировки для стабильного распознавания

3ий образец мне не удалось найти в торговых сетях, но такая проблема также присутствует — это нанесение кода маркировки без соблюдения «Тихой зоны». Тихая зона — особая граница возле DataMatrix кода, с рекомендованной толщиной от 3-х модулей кода, такая зона обеспечивает поиск и надежное считывание фиксированного шаблона кода. В этой области не должно быть ничего, кроме белого или, в случае инверсного кода, черного фона.

Я же продолжу про особенности распознавания: Перед вами пара кодов, имеющих свои особенности распознавания. На кассе встроенная в сканер или саму кассу камера (а 2D коды распознает зачастую именно смарт камера или смарт-модуль, на AliExpress можно найти отдельно модули именно для распознавания маркировки, которые и ставятся в некоторые кассы) делает снимок нашего кода, и честно пытается превратить его в строку символов, и в этом есть особенностей, трудностей и тонкостей:

• Чем подсветить датаматрикс, чтобы его лучше увидела камера? Это строго регламентировано ГОСТом, необходимо либо красной подсветкой, либо белой. Но так как эпоха 1D штрих кодов не закончилась — а они требуют красного света, то зачастую красную подсветку и используют.Как ни странно, допускается ИК (инфракрасная) подсветка и с ней распознавание работает все несколько надежнее. Парадокс в том, что многие цветные чернила в ИК диапазоне становятся не видимыми, и сканер видит только черную краску на белом фоне, найти код становится легче. Такой вот аппаратный фильтр изображения.
• Это строго регламентировано ГОСТом, необходимо либо красной подсветкой, либо белой.
• Но так как эпоха 1D штрих кодов не закончилась — а они требуют красного света, то зачастую красную подсветку и используют.
• Как ни странно, допускается ИК (инфракрасная) подсветка и с ней распознавание работает все несколько надежнее. Парадокс в том, что многие цветные чернила в ИК диапазоне становятся не видимыми, и сканер видит только черную краску на белом фоне, найти код становится легче. Такой вот аппаратный фильтр изображения.
• Для съемки Хорошего кода необходимо иметь разрешение минимум 3 пикселя на модуль кода. В случае с искаженным изображением — требования возрастают, так как алгоритмам нужно большее разрешение для восстановления искаженной геометрии кода.
• Направленный точечный свет в сканер кассы может значительно испортить надежность распознавания кода из-за бликов и пересвета, несмотря на применяемые поляризационные фильтрыСолнечный свет, попадающий на сканер и товар, также может повлиять на распознавание кассой маркировки
• Направленный точечный свет в сканер кассы может значительно испортить надежность распознавания кода из-за бликов и пересвета, несмотря на применяемые поляризационные фильтры
• Солнечный свет, попадающий на сканер и товар, также может повлиять на распознавание кассой маркировки
• Пред обработка кадраЕсли есть доступ к связке железо + ПО, и оно не является единым модулем, то зачастую его можно настроить или даже перепрошить, добавив свои требования. Так можно реализовать то же инвертирование изображения для лазерной маркировки.
• Если есть доступ к связке железо + ПО, и оно не является единым модулем, то зачастую его можно настроить или даже перепрошить, добавив свои требования. Так можно реализовать то же инвертирование изображения для лазерной маркировки.
• Тут кто что использовал — тот и молодец. Есть пара OpenSource алгоритмов, требующих хороший снимок на вход.Есть готовые модули распознавания кодов, выдающие сразу строку в com порт.
• Тут кто что использовал — тот и молодец. Есть пара OpenSource алгоритмов, требующих хороший снимок на вход.
• Есть готовые модули распознавания кодов, выдающие сразу строку в com порт.

И вот с такими особенностями маркировки сталкивается Ритейл сейчас при выбытии товаров на кассах.

Ознакомьтесь с нашим каталогом продукции

В нашем интернет-магазине и офисах продаж можно найти широкий ассортимент кассового и торгового оборудования

Какие товары маркируют DataMatrix

В 2020 году маркировке кодами DataMatrix подлежат такие товары:

• табачные изделия;
• меховые изделия;
• обувь;
• духи и туалетная вода;
• фотоаппараты и лампы-вспышки;
• лекарства;
• шины и покрышки.

С 1 января 2021 года начинается маркировка товаров легкой промышленности и молочных продуктов по отдельным группам ТН ВЭД. А до 2024 года запланировано нанесение средств идентификации на всю продукцию, которая присутствует на российском рынке.

Чем же облегчает жизнь кассира верификация кодов на производстве?

Верификация позволяет убедиться в том, что произведенный продукт отвечает всем требованиям к маркировке и гарантированно будет распознаваться даже модулем с Aliexpress. Тем самым производитель будет уверен, что магазин ему не вернет товар, кассир сможет его пробить, а сам производитель не «упадет» своей репутацией в глазах покупателя из-за плохой маркировки.

Как она происходит:

Верификация может быть как 100% поточной, непосредственно на линии производства, так и выборочной — в лаборатории на специальном девайсе — Верификаторе. Стандарт оценки кода, как и требования к верификатору описаны в ГОСТ 15415-2012 и ГОСТ 16022-2008.

Основной задачей верификатора является не распознать код, а дотошно проверить его структуру, и происходить это по 7и параметрам:

• запас по коэффициенту отражения
• повреждение фиксированных шаблонов
• неиспользованное исправление ошибок

Каждый из этих параметров имеет буквенную величину, называемую Грейдами, ABCDF, где А — самая высокая оценка, F — самая низкая. Коды начиная с «троечников» — с оценки «С», маркировка уверенно распознаются всем оборудованием на кассах, складах и т.д. Все что ниже — могут иметь проблемы.

Пример поточной верификации на Типографии в один ручей:

Оборудование для работы с маркированными товарами

Участники оборота маркированной продукции должны оснастить свои производственные помещения и торговые точки следующим оборудованием:

• Принтер этикеток для печати кода маркировки Data Matrix — для маркировки товаров лучше всего выбирать принтер с термотрансферной печатью. Такой способ более затратный, однако, позволяет распечатать качественные этикетки, которые долго сохраняют внешний вид.
• Сканер штрихкодов для сканирования марок — любой сканер здесь не подойдет. Нужен именно сканер для маркировки. Многие 2D сканеры распознают код DataMatrix с ошибками, в итоге работа превращается в одну сплошную проблему.
• Онлайн-ККТ для продажи маркированных товаров — на кассу должна быть установлена прошивка для печати нового формата фискальных документов, т.е. касса должна уметь воспринимать товар с маркировкой и передавать сведения о их выбытии оператору фискальных данных, с которым нужно дополнительно заключить договор на передачу данных в ГИС МТ.

Согласно новым правилам, при реализации маркированного товара формируется кассовый чек с реквизитом «код товара».

Отдельные виды медицинских предприятий оснащают свои рабочие места регистраторами выбытия. Устройства позволяют отпускать препараты бесплатно по рецепту и в других случаях, без необходимости проведения расчетов.

Наш каталог продукции

У нас Вы найдете широкий ассортимент товаров в сегментах кассового, торгового, весового, банковского и офисного оборудования

Немного об эксперименте с маркировкой

Маркировка системы Честный знак — это логическое продолжение цифровизации ритейла. Она позволит сделать продажу товаров прозрачной, и избежать продажи подделки или, того хуже, просрочки. Я намеренно не буду рассказывать о политике и как это все вводится — кому интересно, многие истории гуглятся. Расскажу лишь о технической стороне вопроса — как теперь жить с маркировкой и какие новые термины она нам принесла в жизнь.

Параметры верификации и что они нам могут сказать о коде

Если контраст кода не достаточный, алгоритм может «не заметить» фиксированные шаблоны кода и код может не найтись, даже несмотря на автояркость в модулях и камерах. Поэтому, блеклый код или напечатанный на цветном фоне (например, бежевом) и уж тем более на прозрачном может стать проблемой на кассе.

Модуляция

Чтобы преобразовать матрицу черных и белых модулей в таблицу нулей и единиц необходимо использовать фильтрацию изображения для его разложения на черное и белое. Кто хоть раз запускал OpenCV — точно знает параметр Threshold, или Порог чувствительности, все модули, которые Ниже (темнее) этого порога — становятся «черными» Единицами в двоичном коде таблицы, а те модули, что Выше (светлее) порога — «белыми» Нулями.

Этот параметр показывает нам на сколько идеально напечатан каждый модуль кода. Если модуляция будет низкой — некоторые модули скорее всего не распознаются. Но небольшие повреждения кода не так страшны — у кода есть запас прочности.

Запас по коэффициенту отражения

Близкая по смыслу к контрасту величина, но проверяется не весь код целиком, а каждый модуль в отдельности относительно черного (0) и белого (255) значения в 8и битном изображение.

Показывает, может ли небольшая потертость кода стать причиной его не распознавания, если запас не большой — то даже грязь или термоусадочная пленка будет способна испортить распознавание кода.

Повреждение фиксированных шаблонов

Фиксированные шаблоны уже показывал ранее в статье, по ним алгоритм находит сам код, состоит из двух частей: так называемых L линий — они показывают ориентацию кода, и двух пунктирных линий — по ним в последующем строится сетка для распознавания точек (модулей) DataMatrix.

Фиксированный шаблон — один из самых важных параметров кода, если он нарушен, алгоритмы могут попросту не найти код на изображение.

Осевая неоднородность

Если код будет не квадратным — а DataMatrix должен быть всегда квадратным. Это может также пагубно повлияет на его нахождение на снимке и распознавание.

Неоднородность сетки

Распознавание 2D кода построено на наложение на него сетки по центрам модулей, в последующем именно центры каждого квадрата (модуля) преобразовываются в двоичный код. Область преобразования называется аппертурой, и варьируется от 0.8 до 0.6 от размера модуля.

Если сетка имеет значительные искажения, а ровно и сам код не квадрат — это значительно усложняет алгоритм распознавания такого кода, не каждая OpenSoure библиотека имеет алгоритмы для корректировки искажений. Из-за искажения кода вы можете получить NoRead на кассе. Товар невозможно будет приобрести, даже если он будет полностью годным к употреблению.

Неиспользованное исправление ошибок

DataMatrixк код — это не просто набор двоичного кода по ASCII таблице, иначе бы потеря одного модуля ломала все распознавание кода.

Для обеспечения надежности хранящейся информации применяется алгоритм Рида-Соломона. Он обеспечивает максимальную безопасность кода DataMatrix: даже поврежденный на 25% код может быть прочитан без каких-либо трудностей.

ECC200 и система GS1

ЕСС 200 — новая версия Data Matrix, в которой используются коды Рида-Соломона. Это позволяет устранить ошибки и восстановить стертые данные. Точнее, удается воссоздать всю последовательность закодированной информации, даже если символ поврежден на 30%.

Основные отличия ЕСС 200 от предыдущих версий:

• элементы размещены в обратном направлении;
• компоненты прямоугольной формы;
• структурное присоединение до 10 элементов;
• отличная специфика набора компонентов;
• допустима генерация круглых элементов;
• работа в системе GS1;
• минимальная вероятность ошибки при сканировании (1 к 10 млн.).

До 2018 г. ГС1 РУС предоставляла коды для маркировки. Но теперь их генерацией занимается ЦРПТ. Система GS1 присваивает продукции учетный номер — так называемую, номенклатуру для конкретной группы товара.

Цифровая маркировка товаров

Сканеры для маркировки товаров

Терминал сбора данных для маркировки

Маркировка товаров и онлайн-кассы — как правильно выбрать или подготовить

Это распространенные средства идентификации товаров, хранящие в себе зашифрованные данные о его марке, производителе и прочем. QR-код обязательно отражается на кассовом чеке, который формируется онлайн-кассой.

Оба вида кодов имеют много общего. Например, внешний вид. Эти двумерные штрихкоды состоят из черно-белых квадратных или прямоугольных элементов. В отношении Data Matrix допускается использование круглых составляющих. Генерация обоих кодов осуществляется по стандартам ISO, а считывание возможно даже при 30%-ном повреждении.

Несмотря на явные сходства, для маркировки товаров в системе «Честный ЗНАК» используется именно DataMatrix. Это означает, что он отличается от QR-кода.

Одно из отличий — минимальный DataMatrix имеет размер всего 10х10 пикселей, в то время как у QR-кода аналогичный параметр достигает 21х21 пикселей. DataMatrix размещается не только в квадратной области, но и в прямоугольной, имеет четное количество рядков и столбцов. Для QR-кода характерна только квадратная форма и нечетное число рядов и столбцов.

Какой можно сделать вывод? Минимальные размеры Data Matrix меньше, чем у QR-кода. Благодаря этому он свободно размещается даже на небольших или узких поверхностях. Например, пачке сигарет или упаковке с лекарственными препаратами. При необходимости его даже можно разместить в прямоугольной области. Однако он не поддается считыванию в зеркальном отражении, чего не скажешь о QR-коде.

Оба кода сгенерированы по стандарту ISO. Для Data Matrix дополнительно используется IEC 16022, для QR-кода — IEC 18004.

Как маркировать товары кодом Data Matrix

• Войдите в личный кабинет на сайте ЧестныйЗнак.рф
• Опишите товары по полной или упрощенной схеме
• Закажите коды маркировки на нужный товар
• Дождитесь готовности и получите коды в ЛК
• Сгенерируйте и распечатайте этикетки
• Наклейте их на товар
• Внесите данные о вводе в оборот товаров в систему

Нужна помощь в подключении к Маркировке товаров?

Не теряйте время, мы окажем бесплатную консультацию и поможем на любом этапе подключения.

Принцип работы маркировки посредством Data Matrix

Все участники оборота маркированных товаров проходят регистрацию в системе «Честный ЗНАК». Ответственность на генерацию кодов возложена на ЦРПТ. Заказ марок осуществляют не только производители, которые маркируют новые изготовленные продукты. Необходимость в печати кодов маркировки Data Matrix, хоть и в меньшей мере, возникает и у владельцев розничных точек продаж. Например, при перемаркировке, приеме товара на комиссию, в случае утери или повреждении этикетки со штрих-кодом.

Заказ марок осуществляется на платной основе. Стоимость составляет 50 копеек за код.

Работа с системой кодирования состоит из нескольких основных этапов:

• Производитель формирует запрос на выдачу необходимого количества марок.
• Оператор генерирует коды, согласно запросу, и направляет его производителю.
• Изготовитель печатает марки с помощью принтера этикеток и наносит их на каждую упаковку или ярлык новой продукции. В отдельных случаях для нанесения средств идентификации используются другие печатающие устройства.
• При импорте, передаче оптовику или дистрибьютору штрих-коды считываются 2D-сканерами. То же самое происходит при транспортировке в розничную точку продаж, реализации конечному потребителю.

Все операции осуществляются в электронном виде, через личный кабинет пользователя. Поэтому еще на начальном этапе работы необходимо подключить ЭДО.

Любое движение товара фиксируется, формируются электронные УПД. Исключение составляют продажи конечному потребителю, когда марка выводится из оборота с помощью ОФД, путем реализации через онлайн-кассу.

Data Matrix — уникальный код. При выводе из оборота он не повторяется. То есть, такой же идентификатор не может быть выдан на другой товар.

Система Честный ЗНАК и ЦРПТ

ЦРПТ или Центр развития перспективных технологий выступает оператором системы маркировки.Какие основные задачи выполняет ЦРПТ:

• генерация, криптозащита и проверка кодов Data Matrix для маркировки товаров;
• хранение и обработка сведений, которые предоставляются фирмами изготовителя и прочими участниками оборота товаров;
• формирование и ведение каталога маркированных продуктов, утвержденного на федеральном уровне;
• формирование общей государственной информационной системы — оператор несет ответственность за ее работоспособность и соответствие законодательным нормам.

Чтобы интегрировать данные о маркированной продукции, разработали систему «Честный ЗНАК». Она позволяет отслеживать движение товара на каждом этапе оборота. Информация обо всех маркированных товарах хранится в системе, куда подают данные все предприниматели.

Возможности ГИС МТ «Честный ЗНАК»:

• приобретение потребителями качественной продукции, изготовленной легальными производителями;
• госконтроль производственных процессов;
• контроль над начислениями и уплатой налогов;
• защита бренда от поделок для производителей, увеличение товарооборота и, соответственно, прибыли.

Потребителям предоставлена возможность проверки приобретаемого товара через специальное приложение «Честный ЗНАК». Оно устанавливается на мобильный аппарат Андроид, а сканирующим устройством выступает его камера.