Máy quét mã vạch 1D và 2D khác nhau thế nào?

Máy quét mã vạch là thiết bị thu nhận và giải mã dữ liệu từ các mã nhận dạng tự động, đóng vai trò kết nối giữa mã vật lý trên sản phẩm với hệ thống quản lý dữ liệu phía sau. Tuy nhiên, không phải mọi máy quét mã vạch đều phù hợp với cùng một loại mã. Sự khác biệt giữa công nghệ đọc 1D và 2D nằm không chỉ ở hình dạng mã mà còn ở phương thức thu nhận ảnh, khả năng xử lý dữ liệu, yêu cầu quang học và cách tích hợp vào quy trình sản xuất. 

1. Máy quét mã vạch 1D và 2D khác nhau thế nào?

Điểm khác biệt cơ bản nằm ở cách dữ liệu được mã hóa. 

Mã vạch 1D (linear barcode) biểu diễn dữ liệu theo một chiều bằng các thanh và khoảng trắng có độ rộng khác nhau. Code 128, Code 39, EAN/UPC và ITF-14 là những symbology phổ biến. Khi lượng dữ liệu tăng, mã 1D thường phải mở rộng chiều dài để chứa thêm thông tin.

Mã 2D lại phân bố dữ liệu theo cả chiều ngang và chiều dọc dưới dạng ma trận các module. Data Matrix, QR Code và PDF417 là những dạng phổ biến. Nhờ tận dụng cả hai chiều của không gian, mã 2D có thể chứa nhiều thông tin hơn trong diện tích nhỏ hơn, phù hợp với các bài toán serial hóa, truy xuất batch/lot hoặc nhận diện linh kiện có kích thước hạn chế.

Các điểm khác biệt chính giữa máy quét mã vạch 1D và 2D được thể hiện qua bảng dưới đây: 

Tuy nhiên, bảng trên không có nghĩa 2D luôn tốt hơn 1D. Nếu dây chuyền chỉ cần đọc Code 128 trên thùng carton với kích thước mã ổn định, máy quét 1D có thể đáp ứng tốt với chi phí hợp lý. Ngược lại, khi cần đọc Data Matrix trên linh kiện hoặc truy xuất đến từng serial, máy quét 2D thường có lợi thế rõ rệt.

2. Vì sao máy quét 2D có khả năng đọc linh hoạt hơn 1D?

Sự khác biệt về khả năng đọc bắt nguồn từ công nghệ quang học và phương thức xử lý tín hiệu.

Sự khác biệt về khả năng đọc bắt nguồn từ công nghệ quang học và phương thức xử lý tín hiệu

- Máy quét mã vạch 1D với Laser hoặc Linear Imager

Với máy quét mã vạch 1D sử dụng laser, diode laser phát tia sáng lên mã. Khi tia quét qua các thanh đen và khoảng trắng, cường độ phản xạ thay đổi. Cảm biến thu nhận tín hiệu để decoder xác định độ rộng thanh, khoảng cách và cấu trúc mã.

Linear Imager cũng đọc mã theo một chiều nhưng sử dụng cảm biến tuyến tính để thu nhận và phân tích các vùng sáng tối. Vì vậy, X-dimension, bar width, quiet zone, độ tương phản và hình học giữa scanner với barcode ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng đọc.

- Máy quét mã vạch 2D với Area Imager + cảm biến CMOS

Trong khi đó, máy quét mã vạch 2D sử dụng Area Imager với cảm biến CMOS dạng ma trận, ghi lại vùng ảnh chứa toàn bộ mã. Bộ xử lý xác định vị trí, nhận diện pattern, hiệu chỉnh phối cảnh, xử lý nhiễu và thực hiện decoding.

Cách tiếp cận này tạo lợi thế khi mã bị xoay, thay đổi vị trí hoặc xuất hiện nhiều mã trong cùng field of view. Tuy nhiên, Area Imager vẫn phụ thuộc vào sensor resolution, lens, field of view, working distance, illumination và exposure time.

Do đó, khi lựa chọn máy quét 2D, cần đánh giá đồng thời các yếu tố quang học và tốc độ chuyển động của sản phẩm.

3. Khác biệt 1D và 2D ảnh hưởng thế nào trong môi trường sản xuất?

Trong môi trường công nghiệp, khác biệt giữa hai công nghệ thể hiện rõ khi mã và điều kiện đọc không còn lý tưởng.

Một trường hợp điển hình là Direct Part Marking (DPM), khi mã được đánh dấu trực tiếp lên kim loại, nhựa, PCB hoặc linh kiện. Bề mặt có thể bóng, cong, không đồng nhất hoặc chịu ảnh hưởng của dầu, bụi và quá trình gia công.

Với kim loại bóng, specular reflection có thể tạo vùng sáng mạnh, làm giảm contrast và gây khó khăn cho quá trình decoding. Vì vậy, illumination trở thành yếu tố quan trọng bên cạnh barcode reader. Tùy vật liệu và phương pháp marking, hệ thống có thể sử dụng diffuse, low-angle, dome hoặc polarized lighting để tối ưu hình ảnh.

Đây là lý do máy quét 2D dạng industrial area imager thường được ứng dụng với Data Matrix DPM. Sensor, lens, illumination và thuật toán xử lý ảnh có thể phối hợp để thích ứng với nhiều điều kiện bề mặt.

Một số symbology 2D còn tích hợp error correction. Data Matrix sử dụng Reed-Solomon để hỗ trợ khôi phục dữ liệu khi một phần mã bị hư hỏng. Tuy nhiên, khả năng này có giới hạn; mã suy giảm quá mức hoặc mất vùng dữ liệu cần thiết vẫn có thể dẫn đến No Read.

Trên dây chuyền tốc độ cao, read rate còn phụ thuộc vào trigger, exposure time, frame rate, motion blur, khoảng cách đọc và illumination. Vì vậy, nên đánh giá thiết bị bằng khả năng duy trì read rate trong điều kiện vận hành thực tế, thay vì chỉ dựa trên thông số hỗ trợ 1D/2D.

4. Nên chọn máy quét mã vạch 1D hay 2D?

Lựa chọn giữa máy quét 1D và 2D nên bắt đầu từ yêu cầu ứng dụng thay vì bắt đầu từ model thiết bị.

Lựa chọn giữa máy quét 1D và 2D nên bắt đầu từ yêu cầu ứng dụng thay vì bắt đầu từ model thiết bị

- Máy quét mã vạch 1D

Máy quét 1D phù hợp với các hệ thống sử dụng Code 128, Code 39, EAN/UPC hoặc ITF-14, đặc biệt khi mã có kích thước tương đối lớn, chất lượng in ổn định và hướng sản phẩm được kiểm soát. Các trạm đóng gói, nhận diện carton, pallet hoặc logistics là những ứng dụng điển hình.

- Máy quét mã vạch 2D

Máy quét 2D phù hợp hơn khi cần đọc Data Matrix, QR Code hoặc PDF417; cần truy xuất theo serial; mã có kích thước nhỏ; nhiều mã xuất hiện trên cùng sản phẩm; hoặc mã được đánh dấu trực tiếp trên linh kiện.

Đối với các dây chuyền tự động, việc lựa chọn cũng cần xem xét tốc độ line, field of view, working distance, motion blur, trigger, illumination và thời gian xử lý. Ở cấp độ tích hợp, dữ liệu từ barcode reader có thể được đưa về PLC, MES, WMS hoặc ERP thông qua các giao thức phù hợp như TCP/IP, EtherNet/IP hoặc PROFINET tùy thiết bị và kiến trúc hệ thống.

Vì vậy, không nên lựa chọn máy quét chỉ dựa trên việc thiết bị “đọc được 1D hay 2D”. Một phương án đúng cần được đánh giá bằng sample thực tế, loại mã, X-dimension/module size, vật liệu bề mặt, phương pháp marking, khoảng cách đọc, tốc độ chuyển động và read rate yêu cầu.

RTC Technology cung cấp thiết bị và giải pháp công nghiệp về Auto-ID, Machine Vision, AGV/AMR và Smart Warehouse. Liên hệ RTC nếu doanh nghiệp cần mua máy quét mã vạch hoặc tìm kiếm giải pháp đọc mã, Machine Vision, AGV/AMR và tự động hóa phù hợp với quy trình thực tế, hướng tới xây dựng mô hình nhà máy thông minh.

- Hotline: 0981 264 068

- Email: info@rtc.edu.v

> CHAT ZALO để nhận tư vấn & báo giá nhanh nhất

Xem thêm:

>>>  5 tiêu chí lựa chọn máy quét mã vạch cho nhà máy sản xuất

>>>  Camera đọc QR code công nghiệp hoạt động như thế nào?

>>>  Máy quét mã vạch công nghiệp trong giải pháp kiểm tra và phân loại tem nhãn tự động