GS1 DataMatrix vs. GS1 QR Code

Praxe ukazuje, že 2D kódy GS1 DataMatrix a GS1 QR Code jsou často vnímány jako jediný datový nosič. Zobecnělým, nesprávným názvem pro 2D kódy se stal „QR kód“. Skutečné QR kódy jsou díky svému využití v oblasti marketingu pro běžného spotřebitele viditelnější a pro své charakteristické poziční znaky snáze zapamatovatelné. Správné rozlišení, pojmenování a technické možnosti obou datových nosičů jsou v následujícím textu podrobněji rozvedeny.

2D symboly GS1 DataMatrix a GS1 QR Code jsou datové nosiče standardních informací s vysokou datovou kapacitou umožňující kódování celé škály doplňkových, mnohdy legislativně vyžadovaných, dynamických informací s využitím standardu GS1 aplikační identifikátory. Plně tak vyhovují obecnému požadavku kódování vyššího množství dat.

Oba dvoudimenzionální symboly jsou přesně specifikovány v normách:
ISO/IEC 16022:2006 Information technology – Automatic identification and data capture techniques – Data Matrix bar code symbology specification

ISO/IEC 18004:2006 Information technology – Automatic identification and data capture techniques – QR Code bar code symbology specification.

Otevřené formy symbolů DataMatrix a QR Code mají (stejně jako např. otevřená symbolika Code 128) v příslušných normách přesně vymezen subset vyhrazený pouze pro standardy GS1. Po vložení určujícího funkčního znaku 1 (FNC1) se jedná o symboly GS1 DataMatrix a GS1 QR Code, které jsou schopny nést strukturovaná data ve formě GS1 aplikačních identifikátorů, GS1 AI.

GS1 DataMatrix poznáte podle typického L

Porovnání velikosti obou nosičů při zakódování shodné informace a při stejné velikosti Modulu X

GS1 DataMatrix existuje ve třiceti přesně definovaných formátech, z nichž šest je obdélníkového tvaru. Obdélníkový typ je v praxi využíván pouze omezeně, zejména kvůli specifickým požadavkům na tisk některých aplikací. Každý GS1 DataMatrix se vyznačuje charakteristickým jednomodulovým „vyhledávacím znakem“ ve tvaru L, který určuje základní parametry symbolu, tj. hlavně velikost, tvar a orientaci symbolu. Specifické jsou též „zarovnávací znaky“, vždy o šířce dvou Modulů X, které oddělují 4, 16, nebo 36 samostatných datových oblastí podle dané velikosti symbolu, a to počínaje velikostí 32 × 32 X.

Ve své běžné čtvercové variantě symbol GS1 DataMatrix umožňuje kódování až 3116 numerických, případně prostorově náročnějších až 2335 alfanumerických dat. Obdélníkové varianty jsou schopny nést pouze řádově nižší počet dat. Nezbytná je vždy – bez rozdílu velikosti a tvaru kódu – ochranná zóna kolem celého symbolu o minimální šíři jednoho Modulu X.

GS1 DataMatrix umožňuje kódování strukturovaných dat v jediné variantě – ECC 200, která představuje doposud nejvyšší vývojový stupeň tohoto symbolu. Jako jediná z existujících variant symbolu DataMatrix má ECC 200 zabudován tzv. Reed-Solomonův algoritmus korekce chyb. S využitím významné datové redundance, tj. opakování datových sekvencí, tento algoritmus umožňuje ve značném rozsahu dopočítávat data, která mohla být ztracena v důsledku např. tiskových chyb, zrcadlových odrazů, poškození symbolu či degradace povrchu materiálů apod.

Expanze ze zdravotnictví do logistiky a retailu

GS1 DataMatrix se využívá například ve zdravotnickém sektoru k identifikaci léčivých přípravků a velmi často i zdravotnických prostředků. Jeho budoucí široké uplatnění je očekáváno i v dalších odvětvích, například v logistice a v maloobchodu. Rychlé rozšiřování GS1 DataMatrix se v podstatě stává trendem, jehož tempo je v mnoha sektorech závislé na možnosti nahrazení současných laserových snímačů univerzálními kamerovými systémy a na schopnosti realizace případných úprav stávajícího softwaru. Oproti GS1 QR Code je prostorově úspornější a kromě běžných realizačních technik (typicky termotransfer tisk, inkjet) umožňuje i tzv. přímé značení, DPM (Direct Part Marking). Přímé značení je časté například v oblasti identifikace zdravotnických prostředků, elektrosoučástek či dílů v automobilovém průmyslu. Označováním přímo do „těla“ produktu mechanickým rytím, chemickým leptem či laserovým vypalováním je dosahováno velmi trvanlivé identifikace, odolné např. mnohonásobné sterilizaci. Identifikace produktu ve formě DPM tak může existovat bez snížení kvality po celou dobu jeho životnosti.

Velikost GS1 DataMatrix se logicky odvíjí od počtu zakódovaných informací a také od velikosti Modulu X, který je stanoven odlišně podle konkrétního sektoru a účelu použití symbolu. Orientační velikost GS1 DataMatrix, obsahující pouze základní identifikaci – GTIN, je přibližně 3 × 3 mm. Velikost téhož symbolu s vyšším datovým obsahem, tj. kromě GTIN kupříkladu s číslem šarže, datem exspirace a sériovým číslem, může být v závislosti na stanoveném Modulu X pro daný sektor cca 12 × 12 mm.

QR kód: se čtverečky v rozích

Ukázka přímého značení kódem GS1 DataMatrix
Zdroj: GS1 CR

GS1 QR Code je velmi podobný symbolu GS1 DataMatrix. Vyvinula jej japonská firma Denso a umožňuje i kódování japonských znaků kandži a některých dalších asijských jazyků. Existuje pouze ve čtvercových formátech a vyznačuje se charakteristickými pozičními znaky ve formě soustředných čtverců ve třech rozích symbolu. Ve své maximální velikosti může nést až 7089 numerických znaků, případně až 4296 alfanumerických dat. Disponuje též Reed-Solomonovým algoritmem pro korekci chyb.

QR kód je většinově využíván k marketingovým účelům, často s využitím nestandardních datových formátů. Běžně obsahuje URL adresu s možností rychlého vstupu na příslušné webové stránky například výrobce konkrétního produktu. I technicky je tento 2D kód symbolu GS1 DataMatrix velmi podobný. Vyžaduje o něco větší prostor s důrazem na zajištění podstatně širších, minimálně 4 X ochranných zón podél všech stran symbolu. Není vhodný pro identifikaci produktů formou DPM, neboť reprodukce čtvercových pozičních znaků není speciálními technikami v potřebné kvalitě proveditelná.

Problematika HRI

Podobnost symbolů GS1 DataMatrix a GS1 QR Code je tedy významná; i tento fakt může být důvodem jejich častých záměn. Oba mohou být snímány výhradně kamerovými systémy, nikoli doposud nejčastěji využívanými laserovými snímači! Na rozdíl od lineárních čárových kódů mohou 2D kódy existovat též v inverzních podobách, jejichž dekódování kamerovým snímačům obvykle nečiní problémy. Oba typy musí být doprovázeny okem čitelnými sekvencemi – HRI (Human Readable Interpretation). Okem čitelná sekvence není v normalizačních podkladech doprovázena přesnými pravidly o konkrétním umístění či použitém typu písma. Vždy je kladen důraz zejména na dobrou čitelnost a zřejmou příslušnost těchto doprovodných informací k danému kódu.

V případě velmi malého prostoru, který neumožňuje uvést plný zakódovaný rozsah, je důležité, aby byla uvedena minimálně základní identifikace položky (GTIN). V případě absence této informace a současně v situaci výrazné- ho poškození kódu, které přesahuje možnosti nápravy formou Reed-Solomonova algoritmu korekce chyb, je produkt neidentifikovatelný, tedy v běžné praxi nepoužitelný.

Masivní rozšíření přinese FMD

Dvoudimenzionální kódy jsou z dnešního pohledu velmi perspektivními datovými nosiči zejména z důvodu prostorové úspornosti a schopnosti kódování velkého množství informací.

Není proto pochyb o tom, že se s nimi v různých oblastech trhu budeme setkávat stále častěji. Masivní nástup využívání GS1 DataMatrix je možno očekávat například v sektoru zdravotnictví, a to zejména od února příštího roku, kdy vejde v platnost evropská tzv. protipadělková směrnice (FMD). Každé sekundární balení vyhláškou přesně specifikovaných léčivých přípravků bude vybaveno tímto symbolem s jednoznačně definovanou, povinně uváděnou sestavou zakódovaných informací zahrnutých pod společný název unikátní identifikátor.

Modul X je základním stavebním kamenem konstrukce každého symbolu. Pro 2D kódy je definován jako šířka strany nejmenšího čtverce, ze kterých je daný symbol vytvořen.

Teorie týkající se práce s 2D kódy je ve srovnání s doposud běžně používanými lineárními čárovými kódy výrazně složitější. Doporučujeme proto všem uživatelům Systému GS1, kteří mají v úmyslu uvádět tyto symboly do praxe, využívat odborné semináře, které společnost GS1 Czech Republic nabízí. Jejich přehled je k dispozici na stránkách www.gs1akademie.cz. Pokročilejší uživatelé, kteří řeší konkrétní problémy implementace daných nosičů, jsou zváni na osobní konzultace.

Dvoudimenzionální kódy jsou z dnešního pohledu již velmi perspektivními datovými nosiči především z důvodu prostorové úspornosti a schopnosti kódování velkého množství informací.

Při práci s 2D symbolikami, zejména v samotných začátcích, doporučujeme profesionální ověření kvality nově vznikajících symbolů s cílem dosažení maximální jistoty správnosti zakódovaných dat, kvality provedení a následného bezproblémového dekódování.

Příklad z praxe:

Zdroj: GS1 CR

Doposud převažující stav
Zakódovaná data: GTIN
Datový nosič: čárový kód EAN-13

Budoucí značení podle FMD
Zakódovaná data: GTIN + doplňkové informace
Datový nosič: 2D symbol GS1 DataMatrix

Více GS1 DataMatrix vs. GS1 QR Code

O autorovi – Michal Bílý

avatar: Michal Bílý

zástupce ředitele, GS1 Czech Republic

Zastřešuje oficiální externí aktivity směřující k rozšíření znalostí o Systému GS1 a pečuje o komunikaci mezi uživateli a providery. Také zajišťuje školení a širokou škálu marketingových a obchodních aktivit. Je členem odborné poroty „Obal roku“.