• Thứ Ba, 28/09/2010 14:07 (GMT+7)

    “Cá nhân hóa” mã vạch

    Lê Duy
    Thử hình dung kịch bản: bạn mua sắm tại Diamond Plaza và mục đích duy nhất là... tìm hàng giảm giá, khuyến mãi. Lúc này, bạn muốn biết danh sách và thông tin chi tiết mọi mặt hàng đang khuyến mãi tại đây.

    Bạn chỉ việc lấy điện thoại và dùng camera trên đó quét một tấm hình nho nhỏ trên tờ bướm, chỉ vài giây sau, mọi thông tin bạn cần xuất hiện trên màn hình điện thoại...


    Hình 1: Mã vạch (bar code) không chứa thông tin theo chiều dọc, trong khi 2D Code chứa thông tin cả chiều dọc lẫn ngang.

    Thực chất, ý tưởng này đã "cũ" và nhiều nơi đã áp dụng. Công nghệ nhận diện qua hình ảnh này có thể xem là "con cháu" của công nghệ mã vạch mà bạn thường thấy trong siêu thị. Tuy vậy, công nghệ mã vạch đã có những bước tiến bộ rất nhiều, và nó không còn bó hẹp trong 1 công ty, doanh nghiệp nào muốn quản lý sản phẩm nữa. Bài viết đề cập đến những công nghệ xoay quanh cái mã vạch này.

    Từ mã vạch đến 2D Code


    Hình 2: Tag đen trắng và Tag màu chuẩn.

    Với một doanh nghiệp kinh doanh, nói đến quản lý sản phẩm họ thường đề cập đến mã vạch vì công nghệ này rất phổ biến nhờ tốc độ đọc nhanh, chính xác và nhiều tính năng quản lý ưu việt. Tuy vậy, mã vạch chỉ là một chuỗi các vạch liền nhau, được thiết bị đọc quét vào và chuyển thành một mã số sản phẩm có sẵn trong cơ sở dữ liệu.

    Do đó, mã vạch chứa rất ít thông tin, khoảng 20 chữ số. Trong khi đó, đã xuất hiện nhiều nhu cầu về dạng mã vạch nhiều thông tin hơn, nhiều loại ký tự hơn và cần ít diện tích in ấn hơn. Nhiều doanh nghiệp đã đưa ra vài thiết kế khác cho mã vạch nhằm "nén" nhiều thông tin hơn như thu nhỏ kích thước vạch, thêm dòng cho mã vạch, nới rộng diện tích in... nhưng các cách này đều gặp những vấn đề về khả năng quét của đầu đọc hay chi phí in ấn.


    Hình 3: Dùng camera của điện thoại để quét Tag, người mua hàng dễ dàng biết được thông tin cụ thể của sản phẩm.

    Do vậy, nhiều công ty bắt đầu đưa ra một loại mã vạch mới gọi là 2D Code. Nếu như công nghệ mã vạch thường chứa dữ liệu theo 1 chiều là chiều ngang (chiều dài sọc mã vạch không nói lên điều gì) mà còn gọi là mã vạch 1 chiều (1D) thì 2D Code sẽ là tập hợp nhiều mã vạch, chứa theo cả 2 chiều ngang lẫn dọc (nên được gọi là 2D) và có dung lượng lưu trữ gấp vài chục đến vài trăm lần so với mã vạch thông thường. Hiện thời, công nghệ 2D Code được nhiều công ty đưa ra, có thể kể tên một số công nghệ 2D Code như: QR Code, PDF417, DataMatrix, Maxi Code, Aztec Code, Semacode.

    Và tiêu chí để các công ty này thiết kế mô hình mã vạch 2D Code vẫn là: lưu trữ được nhiều dữ liệu, quét dữ liệu nhanh và chính xác và diện tích in ấn nhỏ. Những dạng dữ liệu lưu trữ bên cạnh mã sản phẩm có thể là số điện thoại, bản đồ, địa chỉ URL, tin nhắn SMS... Trong đó, công nghệ 2D Code QR Code được ứng dụng nhiều nhất ở Nhật Bản (hình 1). 

    Mỗi công ty đưa ra các phiên bản mã vạch 2D Code tùy theo ứng dụng cụ thể. Ví dụ công ty Denso có đến 40 phiên bản mã vạch QR Code tùy thuộc vào dung lượng lưu trữ và kích thước; công ty ID Matrix (International Data Matrix) đưa ra các chuẩn ISO...

    Cấu trúc mã vạch

    Gồm 3 phần chính: đường biên (margin), ký hiệu mã vạch và mã vạch. Phần đường biên thường rộng gấp 10 lần so với bề ngang của mã vạch.


    Cấu trúc của một mã vạch đơn giản (theo chuẩn CODABAR NW-7)

    Mã vạch thường có 2 loại, ứng dụng tùy vào nhu cầu: 

    Loại UPC (Universal Product Code) theo chuẩn của Mỹ.

    Loại EAN (European Article Number) theo chuẩn châu Âu.

    Chuẩn của mã vạch EAN gồm 13 chữ số, hoặc có thể ít hơn là 8 chữ số, trong khi loại UPC gồm 12 chữ số hoặc phiên bản ít hơn là 7 chữ số.

    Các chữ số này gồm: mã quốc gia, mã nhà sản xuất, mã sản phẩm và số kiểm chứng

    Mã vạch màu – Tag


    Hình 4: Một tạp chí sử dụng Tag để khuyến mãi.

    Tuy vậy, mã vạch 1D, 2D chỉ ứng dụng giới hạn trong một công ty hoặc một tổ chức liên kết các công ty nào đó, không mang nhiều tính “mở”. Microsoft nắm bắt được điều này khi họ đưa ra một công nghệ mã vạch khác mang tên Microsoft Tag (tag.microsoft.com; hiện còn trong giai đoạn thử nghiệm) với tiêu chí: ai sử dụng cũng được và bạn có thể tự thiết kế mã vạch cho riêng mình.


    Hình 5: Và Tag ứng dụng trong xuất bản phẩm.

    Ngoài ra, khác với công cụ nhận diện mã vạch riêng, Microsoft tận dụng camera tích hợp của điện thoại để nhận diện mã vạch. Bạn chỉ cần cài phần mềm Tag Reader lên smartphone là có thể quét được Tag và lấy thông tin qua kết nối 3G của thiết bị. Ý tưởng này không mới nhưng Microsoft là công ty đầu tiên đưa ứng dụng này ra đại trà (hình 2 và 3).
     

    Theo Microsoft, Tag có thể dễ dàng in trên nhiều loại chất liệu và áp dụng cho nhiều mục đích sử dụng khác nhau. Khi quét mã vạch Tag bằng điện thoại di động, hệ thống không chỉ dừng lại ở việc nhận diện sản phẩm mà Tag có thể tự động đến một trang web, hiển thị một tin nhắn hoặc thực hiện cuộc gọi đến một số điện thoại cụ thể nào đó tùy theo nhu cầu sử dụng. Một số "kịch bản" mới mà theo Microsoft, Tag tỏ ra rất tiềm năng như: dùng Tag để liên kết trực tiếp đến một trang web hoặc một đoạn video nào đó; quét Tag trên tấm danh thiếp để tự động thêm thông tin người đó trực tiếp vào sổ địa chỉ của điện thoại; chia sẻ thông tin Tag với người khác; tự tạo Tag cho riêng mình và theo dõi được có bao nhiêu người quét Tag của mình. Người dùng có thể tạo Tag bằng bất cứ phần mềm xử lý hình ảnh nào.


    Hình 6: Giao diện quản lý Tag cá nhân cho bạn quản lý Tag mà mình tạo.

    Tuy nhiên, để thiết kế Tag cho riêng mình, bạn cũng phải tuân thủ một số nguyên tắc thiết kế mà Microsoft đưa ra. Ví dụ, Tag phải được dựng hình theo định dạng đồ họa vector để không bị mất nét khi phóng to hay thu nhỏ; bề rộng của khoảng trắng quanh Tag phải bằng với thanh màu đen ở cạnh đáy và biên trắng, vạch đen này không bị bất cứ hình ảnh, chữ viết nào đè lên; kích thước của một Tag chuẩn với 5 đường in màu phải tối thiểu có cạnh biên là 3/4" (~1,9cm) và Tag đen trắng mỗi cạnh tối thiểu 7/8" (~2,2cm)... Mục tiêu của các tiêu chí này là Microsoft muốn đảm bảo cho camera của nhiều loại điện thoại di động có thể nhận diện tốt hình ảnh (hình 4 và 5).


    Kỹ thuật quét mã vạch


    Phần mềm xử lý lỗi do bụi bẩn hoặc trầy xước gây ra trên mã vạch
    Với các thiết bị quét mã vạch, tiêu chí mà các nhà sản xuất đặt ra là cần quét nhanh và chính xác. Đến nay, công nghệ quét mã vạch bằng CCD được ứng dụng nhiều nhất vì công nghệ này vừa quét nhanh, vừa giữ mức chi phí sản xuất ở tầm chấp nhận được, bên cạnh 2 công nghệ quét khác là quét bằng bút (rà ngang qua chuỗi mã vạch) và bằng tia laser. Công nghệ quét bằng bút rất thô sơ, với tốc độ quét chỉ 1-2 lần/giây trong khi quét laser khoảng 30 lần/giây. Còn công nghệ CCD quét khoảng 100-200 lần/giây.
     

    Công nghệ quét CCD còn được cải tiến nhiều lần hơn với khả năng quét từ xa (ứng dụng nhiều trong việc quản lý kho bãi) bằng cách tăng chiều dài tia chiếu, cải tiến phần mềm sửa lỗi...

    Các bước xử lý tín hiệu quét

    1. Khi máy quét chiếu sáng vào một mã vạch, nó sẽ ghi nhận lại ánh sáng phản hồi và thay thế các vạch đen trắng thành những mã nhị phân tương ứng.

    2. Vùng vạch trắng có tương phản mạnh và vùng vạch tối tương phản yếu, sau đó, cảm biến nhận diện sẽ chuyển tín hiệu này thành dạng sóng analog.

    3. Tín hiệu tương tự (analog) sẽ được chuyển sang tín hiệu số (digital) bằng một bộ chuyển A/D.

    4. Dữ liệu nhị phân được xử lý với cơ sở dữ liệu.


     


    Hình 7: Một điểm nổi bật của Tag là cho phép tùy chỉnh hình ảnh theo sở thích.

    Khác với cách thức nhận diện dữ liệu của 2 công nghệ mã vạch 1D và 2D, mã vạch Tag sử dụng công nghệ nhận diện hình ảnh, văn bản thông thường qua phần mềm Tag Reader. Tuy nhiên, mới ở giai đoạn thử nghiệm nên Tag chưa cho thấy rõ những nguy cơ về bảo mật hay sai lệch thông tin… (hình 6)

    Về nội dung, hiện thời, Microsoft chỉ đưa ra 4 loại cho Tag: địa chỉ URL, văn bản (Free Text), vCard và quay số. Và khi tạo Tag, bạn có thể quy định thời hạn sử dụng của Tag cũng như vài thông số cần thiết khác, đáng chú ý hơn cả là mục Report cho phép theo dõi có bao nhiêu người quét Tag của mình. Với Tag liên kết văn bản, bạn có thể thiết lập mật mã để khóa văn bản và Free Text chỉ giới hạn 1000 ký tự. Trong khi đó, Tag liên kết với vCard có tùy chọn cho bạn tải lên (vCard) từ máy tính với nhiều thông tin chi tiết về danh bạ cộng thêm một trường Tag Notes giới hạn 200 ký tự. Tag vCard cũng cho bạn thiết lập mật mã (hình 7).

    Có lẽ nét đáng nói nhất của Tag là bạn có thể tùy biến hình ảnh Tag theo ý mình. Hiện thời, Microsoft chỉ hỗ trợ 2 định dạng hình ảnh: WMF và PDF. Thực chất, hình bạn chèn vào chỉ là hình nền, còn các đốt hoặc biểu tượng nằm phía trên mới xác định nội dung của Tag. Đương nhiên, việc chèn hình vẫn phải theo nguyên tắc mà Microsoft đưa ra (như vài nguyên tắc đã đề cập). 


    Hình 8: Bạn có thể lồng ghép hình nền cho trùng với các điểm nổi của Tag để Tag trông thẩm mỹ hơn.

    Do việc chồng hình trên các điểm Tag không thật thẩm mỹ nên bạn vẫn có thể lồng hình nền và điểm Tag cho trùng màu, tạo cho hình ảnh thực hơn, "xóa" đi được các điểm Tag để đánh lừa thị giác. Và việc cuối cùng đơn giản là in ấn. Đương nhiên, ngoài việc quét Tag trên bản in, người dùng cũng hoàn toàn có thể quét Tag qua màn hình LCD, bằng đèn LED... (hình 8)

    Kích thước của Tag chỉ ảnh hưởng đến khoảng cách quét từ điện thoại đến ảnh mà thôi. Và theo tính toán của Microsoft, tỉ lệ khoảng cách so với kích thước Tag là 7,5:1. Có nghĩa là nếu cạnh của Tag là 10cm thì khoảng cách quét tối đa từ điện thoại đến ảnh là 75cm. 

    Khi mà điện thoại di động ngày càng trở nên phổ biến thì việc “tận dụng” camera của điện thoại để làm thiết bị quét là ý tưởng độc đáo của Microsoft và công nghệ này tỏ ra rất có tiềm năng trong tương lai gần.

    Quét 2D Code


    Thiết bị quét 2D Code này đương nhiên cũng có thể quét mã vạch 1D. 

    Các kỹ thuật quét mã vạch khá đơn giản, nhưng với quét mã vạch 2D Code thì phức tạp hơn, Như công nghệ của Denso, họ kết hợp cả tia laser và đèn LED để nhận diện 2D Code, kết hợp với xử lý phần mềm để hạn chế lỗi cho thiết bị.

    Đương nhiên, mỗi công ty đều đưa ra một kỹ thuật riêng để quét mã vạch 2D Code và họ đều đăng ký bản quyền kỹ thuật này.

    Tham khảo: www.tag.microsoft.com
    www.denso-wave.com
     

    ID: A1008_103