Ralph McDonald
Percon, Inc.
2190 West 11th Ave.
Eugene, OR 97402
"Klavye ile girildiğinde genellikle her 300 karakterde bir karakter olan veri girişi hatası, barkod kullanıldığında her üç milyon karakterde bire indirilebilir."
Journal of Information & Image Management dergisinde yayımlanan, Ağustos 1986 tarihli bir makaleye dayanmaktadır; yayımcı ve telif hakkı sahibi Association for Information and Image Management, 1100 Wayne Ave., Silver Spring, MD 20910. İzin alınarak yeniden basılmıştır.
Kuş Sesleri ve Barkod
Sabah saat beş çok erkendir diye yakınır eşim; yılın bu zamanında yatak odamızın penceresi dışında toplanan Batı tanajeri ve diğer türler tarafından uyandırılmak istemez. Mahallemizde daha az pestisit kullanımı ve arka bahçelerde daha yoğun bitki örtüsü, her bahar daha büyük bir kuş şarkısı kakofonisi getirir.
Audubon Society’den farklı düşünebilme pahasına, kuş şarkılarının ritimlerinin, barkodun insanlara özgü ortamıyla ilginç paralellikler taşıyan bir biçimde, kısa ama önemli bilgi blokları ilettiğini öne sürüyorum.
Kuş çağrıları gibi, barkodlar da yalnızca birkaç veri yapı taşından oluşur—bu durumda çizgilerde ve çizgiler arasındaki boşluklarda geniş ve dar görsel desenlerden. Yine kuş şarkısında olduğu gibi, barkodların çoğu her bir mesaj biriminin başlangıcını ve bitişini tanımlar.
Kârlı Bilgisayar Girişi
Ancak kuş çağrılarının aksine, barkod iletişimi 100 milyon yıldan daha gençtir. Bu paralel siyah çizgiler, ilk kez 1970’lerin başında meşrubat kutuları ve patates cipsi ambalajları gibi ürünler üzerinde kamuoyuna sunuldu. Günümüzde ise mikrofişlenmiş tıbbi kayıt çizelgeleri ve mühendislik çizimleri için etiketlerden, yol koşusu etkinliklerinde zaman ve bitiş bilgilerinin kaydedilmesine kadar uzanan alanlarda bilgisayar girdisini köklü biçimde değiştirmektedir. Pek çok veri uygulaması için barkod, kârlı bir sistem ile "uçmayan" bir sistem arasındaki farkı belirler.
Ayrıca barkod, veriyi yakalamanın son derece doğru bir yoludur. Klavye ile girildiğinde genellikle her 300 karakterde bir karakter olan veri girişi hatası, barkod kullanıldığında her üç milyon karakterde bire indirilebilir.
Verimsiz Klavye Girişi
Barkodun hızla edindiği bilgi nişini anlamak için, klavye girişinin verimsizliğini ve alfasayısal sembollerin dijital veri yakalama için yetersizliğini göz önünde bulundurun.
Daktilo klavyesi 1876 yılında geliştirildi. Sağduyu, iş insanlarına daktilo fikrinin, resmî kayıt tutma ya da yazışmalarda kâtiplerin el yazısının yerini "asla" alamayacak bir oyuncak olduğunu söylüyordu.
Standart daktilo tuş düzeni, bazen QWERTY klavyesi olarak adlandırılır (ikinci sıradaki ilk altı karakterden sonra). Bu düzen, yazı kollarının birbirine çarpmasını önlemek için daktilocuların yazma hızını yavaşlatacak şekilde tasarlanmıştı. Daha yakın tarihli bir sistem olan Dvorak klavyesi, daha hızlı veri girişi sağlıyordu; ancak QWERTY sistemiyle yetişmiş daktilocular arasında hiçbir zaman yaygınlaşmadı.
Bilgisayarlar çağında, manuel klavye girişi hızla yüksek maliyetlerin ve yüksek hata oranlarının dar boğazı hâline geldi. Kayıt yöneticileri, büyük ölçüde klavye girişinin maliyeti nedeniyle, dijital depolamayı reddedip mikrofilm ve mikrofişi tercih ettiler.
Bilgisayar işlemcileri vakum tüplerinden tümleşik devrelere ilerlerken, çıktı baskısı kurşunlu yazı çubuklarından lazer yazıcılara evrilirken, girdi 1876 civarından kalma QWERTY klavyesiyle durağan kaldı. Tekrarlayan yazmayı ya da sayısal bilginin yazılmasını içeren veri uygulamalarında, manuel klavye girişi hem yüksek hata oranları hem de yüksek maliyet anlamına geliyordu.
Optik Sistemler İnsan Metnini Okuyamaz
Barkodun önünü açan ikinci büyük etken, alfasayısal karakterlerimizin dijital optik sistemler için yarattığı zorluktur. Bilgi kuramındaki yakın tarihli araştırmalar, bilginin bir sinyal tarafından taşınan bir varlık olarak görülebileceği efsanesini çürütmüştür. Bunun yerine bilgi, bir girdi ile onu alan aygıt arasındaki bir ilişki olarak tanımlanır. Dolayısıyla, okuyamayan biri için bir kitap hiçbir bilgi içermez.
(Bilgi kuramı ile fizik, beyin bilimi ve diğer disiplinler arasındaki bağlantılarla ilgilenenler, David Bohm ve Karl Pribram’ın çalışmalarına yönlendirilmektedir.)
Yazı tiplerimizde doruğa ulaşan insan sembolleri, kuş şarkısının kuşların işitsel sistemiyle birlikte evrimleşmesi gibi, insan görsel işleme sistemiyle paralel olarak evrimleşmiştir. Beynimiz bu karakterleri ve sayıları tanır, ancak şekillerinin tam ayrıntılarını göz ardı eder.
Makine optiklerini insan metnini "okuyacak" şekilde geliştirmeye yönelik ilk girişimler başarısız oldu; bunun nedeni kısmen, bu okuyucular tarafından kullanılan karakter yazı tipi kümelerinin ya da şablonların, metin girdisiyle tam olarak örtüşmemesiydi. Karakter şekillerindeki küçük farklılıklar, şerit mürekkebinin yoğunluğu ve kalınlığındaki değişimler ile baskı darbesindeki farklılıklar, bu optik karakter tanıma (OCR) makinelerini şaşırttı ve yüksek ikame hatalarına yol açtı.
OCR, çeklerin alt kısmında görülen MICR kodlamasında olduğu gibi, uzmanlaşmış alanlarda artık pazar kabulü elde etmiştir. Ancak genel olarak, analog görüntülere, paralel işlemeye ve hologram benzeri belleğe dayanan insan metin sistemi, dijital görüntü işleme ve doğrusal bellek özelliklerine sahip sıradan bilgisayarlar için girdi olarak iyi çalışmaz.
İnsanlar Barkodu Kolayca Okuyamaz
Barkod sembolleri ise, elektronik optik sistemler tarafından etkili biçimde okunacak şekilde tasarlanmıştır. Bunun doğal sonucu olarak, barkodlar insanlar tarafından kolayca okunmaz.
Bir deneme olarak, bir barkod simbolojisini öğrenmeyi deneyin (barkod şemalarına simboloji denir) ve ardından bu simbolojiyle basılmış birkaç sayfalık metni okumaya çalışın. Görev, insan görmesi ve işlemesi için imkânsız değildir; ancak analog sembollerle ifade edilmiş yeni bir doğal dili öğrenmekten çok daha zor bir iştir.
Toplum, normal metin yerine barkod okuyan birine kuşkuyla bakardı—hatta onu parmaklıklar ardına bile koyabilirdi!
Evrensel Ürün Kodu
Günümüzde dört büyük barkod sistemi bulunmaktadır; bunların en bilineni Evrensel Ürün Kodu (UPC)’dur. UPC, başta market sektörü olmak üzere, önde gelen perakende birlikleri tarafından onaylanmıştır ve sembol artık market ürünlerinden plak kapaklarına ve dergi kapaklarına kadar uzanan ürünler üzerinde bulunabilmektedir.
Çoğu barkod çeşidi gibi, UPC kodu da dar ve geniş çubuklar ile dar ve geniş boşluklardan oluşur. UPC sisteminde bir ürüne, üreticiyi, ürünü ve ambalajın hacmini gösteren benzersiz bir 10 haneli numara atanır. Bu numara, kasada barkod etiketi aracılığıyla okunduğunda, ürünün fiyatı ve adı otomatik olarak doğru kasaya iletilir.
Code 39
Geniş kabul görmüş alternatif bir barkod biçimi Code 39’dur. Standart UPC koduyla karşılaştırıldığında, Code 39 hem alfabetik hem de sayısal bilgiyi işleyebilir. Bu biçimdeki barkodların, 10 haneli UPC koduna kıyasla çok daha büyük olmasına izin verilir—Code 39’daki azami karakter sayısı, yalnızca barkodu okuyan aygıt tarafından sınırlanır.
Bazı diğer barkod çeşitlerinin aksine, Code 39 yüksek, orta ya da düşük yoğunlukta desen boyutunda basılabilir; yoğunluk, alan kısıtları ve okunabilirlik gereksinimlerine göre seçilir. Code 39, belge uygulamaları için tercih edilen bir biçim hâline gelmiştir. İşlem belgeleri, zaman ve devam kayıtları, tıbbi kayıtlar ve mahkeme kayıtları gibi pek çok belge, Code 39 kullanılarak barkodlu etiketlerle (belgenin kendisi üzerine ya da belge dosyasına yerleştirilerek) rutin olarak izlenmektedir.
Code 39 ne kadar doğrudur? ABD Savunma Bakanlığı tarafından yapılan bir testte, nokta vuruşlu yazıcılar dâhil çeşitli yöntemlerle basılmış 563.243 etiket taranmıştır. Çalışmada dört adet ikame hatası rapor edilmiştir. Etiketlerin ortalama uzunluğu 24 karakter olduğundan, her bir ikame hatası başına 3.000.000’dan fazla karakter doğru şekilde okunmuştur.
Diğer Sembolojiler
Gerçek ve önerilen onlarca barkod sembolojisi arasından, iki önemli tür daha Interleaved 2-of-5 ve Codabar’dır. Interleaved 2-of-5, otomotiv ve kâğıt ürünleri endüstrilerinde yaygın olarak kullanılırken, Codabar kütüphane ödünç verme sistemleri ve paket takip sistemleri için popülerdir. Hem Interleaved 2-of-5 hem de Codabar yalnızca sayısal bilgiyle sınırlıdır (Codabar $ - : / . + sembollerini de içerir).
Hızla "büyük dörtlü" olarak anılmaya başlanan barkod türleri olan Code 39, UPC, Interleaved 2-of-5 ve Codabar, geniş erişilebilirliklerinden kaynaklanan avantajlara sahiptir. Bu kodlarla kullanıcılar birden fazla ekipman tedarikçisi arasından seçim yapabilir. Kullanıcılar ayrıca, birçok nokta vuruşlu ve lazer yazıcıda çalışan düşük maliyetli programlar kullanarak kendi etiketlerini basabilirler.
Önceden basılmış barkod etiketlerinin, nokta vuruşlu ya da lazerle üretilmiş etiketlere kıyasla daha iyi veri bütünlüğü sağladığını unutmayın. Özel ön baskılı etiketlerin maliyeti, belge dosyalama uygulamaları gibi bazı alanlarda, sayfa ya da rulo hâlindeki hazır, ardışık numaralandırılmış etiketler kullanılarak önlenebilir.
Barkodların "Okunması"
Tüm barkodlar, barkod sembolü üzerinde küçük bir ışık noktası gezdirilerek okunur. Tarama hareketi, barkoddan önceki beyaz alanda başlamalı ve barkodun ötesindeki beyaz alanda sona ermelidir. Bir barkod etiketi tasarlanırken yapılan yaygın bir hata, çizgi deseninden önce ve sonra sessiz bölge olarak adlandırılan yeterli boş alan bırakmamaktır.
Barkod tarayıcılar (okuyucu olarak da adlandırılır), etiket yüzeyi üzerinde hareket ettirilen kalem biçimli bir ışık çubuğu kullanan temaslı türler ile barkoda fiilen dokunmadan onu okumak için lazer ya da başka bir optik ışın kullanan temassız türler olarak ikiye ayrılır. Temaslı çubuklar genellikle temassız tarayıcılardan daha hafif ve daha ucuzdur. Temaslı çubuklarda teknik daha önemli olsa da, birkaç dakikalık alıştırmayla herkes ustalaşabilir.
Temassız tarayıcılar, temaslı çubuklar için zorluk oluşturan yumuşak selofan ambalajları ve diğer düzensiz yüzeyleri etkili biçimde okur. Ayrıca, şeffaf bir laminasyonla korunmamış olmasına rağmen tekrar tekrar okunması gereken barkod etiketlerine zarar vermeme gibi ek bir avantaja sahiptirler. Yarı saydam saklama kutusunun içinden bir video kaseti etiketini okumak gibi özel uygulamalar temassız tarayıcılar gerektirir.
Barkodların Çevrilmesi
Bir barkod okuyucunun kalitesi, giriş optiklerinin kalitesinden ve kod çözme algoritmasının doğruluğundan etkilenir. Kod çözme algoritması, çözücünün program "kalbi" olup barkod bilgisini ana bilgisayarın tanıyabileceği bir ASCII veri akışına dönüştürür. Pek çok barkod okuyucu birbirine benzese ve aynı işi yaptığını iddia etse de, üstün bir barkod çözücü programı ile yetersiz bir çözücü arasındaki fark, kaliteli bir şarap şişesi ile bir kavanoz sirke arasındaki fark kadar büyüktür.
Çözücüler, barkodların çoğunu tarayıcının ilk geçişinde (ilk okuma oranı, ya da FRR olarak adlandırılır) ve neredeyse tamamını ikinci denemede (ikinci okuma oranı, ya da SRR olarak adlandırılır) çevirmelidir. Buna ek olarak, en iyi barkod çözücüleri yüksek FRR ve SRR elde etmek uğruna hata denetimi rutinleriyle kazanılan doğruluktan ödün vermez.
Birçok barkod okuyucu, bilgisayarın RS-232C seri veri portu üzerinden bağlanır. Diğerleri ise barkod okuyucunun klavye ile bilgisayar arasına takılmasına olanak veren bir klavye kama tasarımı üzerinden iletişim kurar. Bir bilgisayar (ya da terminal), klavye kama barkod girişini yazılmış bilgiymiş gibi algılar—bu da barkod kullanıldığında uygulama yazılımı için hiçbir yazılım değişikliği gerekmemesini sağlar.
Belge Sistemlerinde Barkod Kullanımı
Günümüzde barkod kullanan belge sistemleri arasında mahkeme kayıtları, tıbbi ve sigorta kayıtları ile sevkiyat ve muhasebe kayıtları yer alır. Bu tür uygulamalarda barkod, üretilen ya da depolanan bilgiler (kaynak belge veya mikroform) ile tablo haline getirilen ya da analiz edilen bilgiler (bilgisayar programı) arasında mantıklı bir köprü sağlar.
Bir belge sistemi örneği olarak Federal Express Corporation tarafından kullanılan hava konşimentosu izleme sistemini ele alalım. ABD ve Kanada’da 300’den fazla kente paket teslimi yapan Federal Express, hava konşimentosu (taşıma senedi) üzerindeki bir barkod etiketinin gönderileri izlemek için hızlı ve doğru bir yol sunduğunu belirledi. Günümüzde Federal Express, sistem genelinde hava konşimentolarını kaydetmek için hem pille çalışan taşınabilir barkod okuyucular hem de sabit istasyonlu barkod okuyucular kullanmaktadır.
Bir barkod sembolü seçerken Federal Express şu sorunla karşılaştı: hava konşimentolarının, ilk tabakaya sıralı 11 haneli barkod basılmış beş kopyalı karbon formlar üzerine yazdırılması gerekiyordu. Barkod görüntüsü alt tabakalarda doğası gereği daha az hassas olacağından, bu çözünürlük kaybına tolerans gösterebilecek bir semboloji gerekliydi. Code 39 elendi—dar elemanlar çok yakın aralıklıydı. Bunun yerine, karakterler arası görece geniş boşluklar sunduğu için Codabar seçildi.
Hughes Entegre Sınıflandırma Sistemi
Barkodun bir başka yenilikçi kullanımı, Kaliforniya, El Segundo’da Hughes Aircraft Company Elektro-Optik ve Veri Sistemleri Grubu tarafından geliştirilen HICLASS (Hughes Integrated Classification System) dokümantasyon sisteminde görülür.
Bu uygulamada, bir Percon barkod okuyucu ve bir ayak pedalı, devre kartı montajında çalışanlara yardımcı olmak üzere Tektronix grafik terminallerine arabirimlenmiştir. Sistem, hantal ve hızla güncelliğini yitiren talimat kitapçıklarının yerini alır.
Önce bir çalışan, kişisel kimlik kartını ve monte edilecek parçaya ilişkin bilgileri içeren yönlendirme sayfalarını barkod çubuğuyla tarar. Bilgisayar terminali, izlenecek adımları tanımlamak ve göstermek için yazılı talimatlar ve renkli grafikler görüntüler. Çalışan, bir talimat "sayfasından" bir sonrakine geçmek için ayak pedalını kullanır; böylece eller iş yapmak için serbest kalır. Sistem yazılımı, devre kartının ilerlemesini izleyerek üretim amirlerine devam eden işler hakkında genel bir görünüm sağlar.
Bu proje için Yazılım Mühendisliği ve Entegrasyon Teknik Sorumlusu olan David Liu, HICLASS yazılımının montaj talimatlarını geliştirmek ve gerçek üretim deneyiminden öğrenmek için CAD/CAM (bilgisayar destekli tasarım/bilgisayar destekli üretim) yapay zekâ kavramlarının en güncel olanlarını kullandığını belirtir. CAD/CAM çizimleri ve revizyonları için seçim menülerinde olduğu gibi diğer üretim ortamlarında da Hughes sisteminde barkod kullanımı yüksek veri bütünlüğü ve hızlı giriş sağlar.
Kâğıtsız Sistemler Henüz Gerçeklik Değil
Daha genel olarak, bu barkod teknolojisinin başarısı 1980’lerde endüstriyel ve ofis otomasyonu sektörlerinin vardığı genel bir sonucu pekiştirir—tamamen kâğıtsız sistemleri bekleyen devekuşu gibi başını kuma gömme. Hem kâğıt basılı kopya hem de mikroform faksimile, öngörülebilir gelecekte varlığını sürdürmeye adaydır.
Yukarıdakiler ışığında barkod, mevcut bilgisayar kuşağı ve kanıtlanmış belge sistemleriyle kolayca çalışır. Başka bir deyişle, bu noktada:
"Masandaki bilgisayar, ucuz bir kart takılarak ya da yeni yazılım kurularak daha büyük kapasite ve performansa yükseltilebiliyorken neden yeni bir bilgisayara yatırım yapılsın? ... Geleceğin ne getireceğinden bağımsız olarak, burada ve şimdi dışında bir şeye dayalı planlama dar görüşlüdür."
140 milyon yıl önce yaşamış bir canlı olan Archaeopteryx, daha önceki dinozorların günlük ön uzuvlarını ve pullarını, biraz değiştirildiğinde, önemli bir rekabet üstünlüğü sağlayacak şekilde—uçuş—kullandı. Hibrit bilgi sistemleri de barkod gibi "burada ve şimdi" teknolojilerini yaratıcı yollarla uygulayarak çarpıcı sonuçlar elde edebilir.