项目二产品智能入库

任务2.1 识别产品二维码

工作任务

1.工作任务描述

掌握博众WMS智能仓储系统中对产品二维码的识别与信息处理。

2.学习目标

1）能力目标：正确认识产品二维码信息，能根据二维码数据信息进行产品状态处理。

2）知识目标：了解智能仓储系统中二维码扫描设备的工作过程和设备选择要求，掌握产品二维码信息的处理。

3）素质目标：培养仔细做事、独立思考的职业素养，培养正确表述自己思想的能力。

3.教学组织设计

1）学生角色：操作者。

2）教学情境：企业生产部、设备维护部。

3）教学材料：学习参考材料、安全操作规范。

4.教学过程

1）任务导入。

2）必备知识：安全操作规范。

3）技能训练：博众WMS智能仓储系统产品二维码识别。

4）成果交流：小组讨论、交流。

5）教师点评：各组改进、作业。

知识储备——二维码信息处理

1.二维码扫描设备的工作原理

在制造业生产线上自动控制或跟踪在制品，或者在传送带上自动分拣物品，都需要准确可靠而无人值守的条码识别手段。光笔是最先出现的一种手持接触式条码阅读器。使用时，操作者需将光笔接触到条码表面。通过光笔的镜头发出一个很小的光点，当这个光点从左到右划过条码时，在“空”部分，光线被反射，在“条”的部分，光线将被吸收，因此在光笔内部产生一个变化的电压，这个电压通过放大、整形后用于译码。常见的图像输入设备或光电扫描设备可以自动读取二维码，并且会对识别出的信息进行自动处理。因为每个码有自己的字符集，每个字符占据各自的位置，所以，通过扫描能读取的数据信息在二维码中的位置由定位图形和分隔符决定，这样才能够快速地识别和处理图形旋转、变化等问题。二维码可以在横向和纵向进行编码，用正方形的黑白格记录信息，其原理是利用了二进制的0和1，如有一个10×10格的二维码，每一个都有黑白格，如果用1表示白色的格子，0表示黑色的格子，那么可以用类似“0100101100”这样的一行数字来表示每一行的代码，将10个这样的数字行排列起来，就组成了一个二维码，扫码就相当于解码的过程，可以识别二维码的信息。

固定式条码扫描器可以有各种不同的外形尺寸、扫描形式、识读分辨率、扫描距离、扫描区域、识读景深、安装方式和接口方式，也可以组成条码扫描网络，成组工作，再配合传感器和多种高级智能分析技术，能够完成各种环境下任何复杂的条码自动识别工作，并将数据或信号传送到计算机或PLC，具体的解决方案基于具体的应用环境和要求以及约束条件。下面介绍几种条码扫描器的工作原理。

（1）柜台式条码扫描识读

在零售连锁店、便利店、书店或药店，收银员通常要将商品拿到收银柜台进行条码扫描。台式条码扫描器结构紧凑，通常安放在收银柜台上，与POS系统连接。它通过较大的扫描窗形成多条交叉的网状扫描线，从而实现全方向条码扫描。操作者不需要仔细地调整条码的方向，也能够快速方便地识读商品条码，加快结账过程。

（2）手持式条码扫描识读

手持式条码扫描器是最常用和最灵活的条码扫描识别设备，一般有激光式、线阵CCD式和矩阵CCD式，适合扫描体积和形状不一的物品。操作者可在固定站点工作，也可接至手持数据终端或车载数据终端移动工作。可识读的条码码制（一维或二维，堆叠式或矩阵式）、扫描距离、识读景深、识读分辨率、工业级别、接口方式、外形结构、应用场合以及反馈信息的方式等因素，是选择手持式条码扫描器时必须考虑的。

（3）无线移动条码扫描识读

一般来说，手持式条码扫描器需要通过电缆连接到PC、POS或其他固定终端才能工作。在多数情况下，这种工作模式是可以接受的。但在有些情况下，操作者需要在较大的范围内进行条码扫描工作，通信电缆则成为极大的限制条件。无线移动条码扫描器使用大容量可充电电池，以无线通信方式代替电缆连接，摆脱了与固定计算机之间的距离限制，并方便移动工作。无线移动条码扫描器除了可以进行点到点通信，即一个无线移动条码扫描器通过一个无线通信基座与计算机通信，还可实现多点到一点通信，即多个无线移动条码扫描器通过一个无线通信基座与计算机通信，将多个无线移动条码扫描器以无线方式集中连接到计算机的同一个通信接口。

二维码的重要特点是编码密度很高，特别适合小尺寸产品的自动控制和跟踪管理，如印制电路板和电子元器件制造过程。固定式二维码识读器采用矩阵CCD图像技术，将照明、图形获取、图像处理、解码和通信等模块集成在一起，能够快速、方便地以全方向方式识别一维码、堆叠式二维码（如PDF417）和矩阵式二维码（如Data matrix和QR码）。由于结构非常紧凑并且具有全方向识别的特点，固定式二维码识读器很容易结合到自动生产线或自动设备中。

2.二维码扫描设备的分类与应用

二维码扫描器又分为手持式扫描器和固定式扫描器。

（1）手持式扫描器

手持式扫描器即二维码扫描枪，如图2-1所示，可以扫描PDF417、QR码、DM码，如Symbol的DS6707、DS6708等。

图2-1 二维码扫描枪

二维码扫描枪由于其独有的大景深区域、高扫描速度、宽扫描范围等突出优点得到了广泛应用。另外，激光全角度二维码扫描枪由于能够高速扫描识读任意方向通过的条码符号，被大量使用在各种自动化程度高、物流量大的领域。

二维码扫描枪通过打出的光源来扫描条码，通过条码的黑白条空所反射的光的巨大差别来识别条码，当扫描一组条码时，光源照射到条码上后反射光穿过透镜集聚到扫描模组上，由扫描模组（俗称扫描枪解码板）把光信号变换成模拟/数字信号（即电压，它与接收到的光的强度有关），传输到计算机上即可显示条码内容。在二维码扫描枪从采集光源、解码分析到转变成计算机输入信号的过程中，如果条码无法正确识别，激光线会一直亮着，表示二维码扫描枪一直在解码，如果解码成功，激光线就自动灭掉。

这时模-数转换电路把模拟电压转换成数字信号传送到计算机。颜色用RGB三色的8、10、12位来量化，即把信号处理成上述位数的图像输出。更高的量化位数，意味着图像能有更丰富的层次和深度，但颜色范围可能超出人眼的识别能力，所以在可分辨的范围内，更高位数的二维码扫描枪扫描出来的效果表现为颜色衔接平滑，能够看到更多的画面细节。

（2）固定式扫描器

固定式扫描器即二维码读卡器，台式，非手持，安放在桌子上或固定在终端设备里，如上海夏浪（SUMLUNG）信息科技有限公司的SL-QC15S二维码读卡器，如图2-2所示。

图2-2 SL-QC15S二维码读卡器（QR码）

SL-QC15S二维码读卡器（QR码）采用全新的设计理念，是基于CMOS的低成本、高性能的二维码读卡器。详细参数为：识别窗口大小为48mm（长）×37mm（高）；尺寸为135mm（长）×81mm（高）×98mm（高）；光源为LED灯；组扫描方式为CMOS；图像式支持码制为二维码，同时支持QR码、DM码；扫描速度为30次/s；读取方式为360°。

任务工单