Technologie

Vier Ecken mit viel drin: Der Data Matrix Code

Wo eindimensionale Barcodes, wie man sie auf jedem Supermarktprodukt finden kann, an ihre Grenzen stoßen, trifft man bei der Suche nach einer Alternative mit mehr Datenvolumen recht schnell auf den Data Matrix Code. Dieser gilt heute in vielen Anwendungsgebieten als Standard.

Die Vorteile?

Die zentralen Vorteile des Data Matrix Code sind dabei schnell ausgemacht:

  • Große Informationsdichte auf kleiner Fläche
  • Geringe Anforderungen an Kontrast und Druckqualität
  • Unterschiedliche Druck- bzw. Prägemethoden auf verschiedensten Materialien anwendbar
  • Aus jedem beliebigen Winkel und selbst bei bis zu 25 Prozent beschädigtem Code lesbar

Die Anwendungsgebiete?

Diese Vorteile begeistern natürlich Nutzer auf verschiedensten Anwendungsgebieten. Die kompakten Ausmaße eines Data Matrix Code ermöglichen beispielsweise seine Anbringung auf elektronischen Leiterplatten, pharmazeutischen Kleinverpackungen, chemischen wie biomedizinischen Analysegeräten oder auch die dauerhafte Direktbeschriftung von Werkzeugen, chirurgisch-medizinischen Instrumenten und vielem mehr. Bedingt durch die Tatsache, dass er bei der Methode der Anbringung (Druck, Laser, Prägung, etc.) sehr flexibel ist und auf vielen verschiedenen Materialien angebracht werden kann, findet er etwa auch in der Produktion und Fertigung von Motoren und Triebwerken oder bei der Kennzeichnung von elektronischen Bauteilen Anwendung. Und da ein Data Matrix Code eben kein Klartext ist, kann er zur diskreten Kennzeichnung auf Dokumenten oder Personalkarten, bei der Wareneingangs- und Warenausgangskontrolle oder auch der Verfolgung von Mail- und Briefverkehr verwendet werden. Die Anwendungsmöglichkeiten sind nahezu unbegrenzt.

Honeywell Xenon 1902h am Patienten
Foto: Photograph courtesy of Honeywell International Inc.

Die Erstellung?

Zur Erstellung eines Data Matrix Codes ist in der Regel ein Etiketten- und Laserdrucker absolut ausreichend. Viele dieser Geräte haben die Voraussetzungen zum Druck von 2D-Codes in ihrer Druckersprache bereits implementiert und können einen solchen Code auf Papier drucken. Dadurch entfällt der Bedarf für große Grafikdateien, stattdessen ist eine einzige Kommandozeile ausreichend. Alternativ dazu kann man für Etikettendrucker auf Standard-Windowstreiber zurückgreifen. Der Code wird dabei als Grafik an den Drucker geschickt. Bei der Direktkennzeichnung wird heute hauptsächlich auf Laserkennzeichnungssysteme gesetzt. Der Code wird dabei per Laser etwa direkt auf Motorteile, Platinen oder vergleichbare Objekte gebrannt. Das "Nageln" eines Codes ist schließlich eine ganz besondere Methode. Hierbei wird der Code in das Material geprägt, das beispielsweise zu Karosserieteilen gehören kann.

Der Aufbau?

Generell besteht ein Data Matrix Code aus verschiedenen Bestandteilen. Wer diese Bestandteile kennt, kann einen Data Matrix Code recht einfach von anderen zweidimensionalen Barcodes wie etwa dem QR-Code unterscheiden.

Der Finder ist eine durchgängige Begrenzungslinie ('Ecke'). Er dient zur Mustererkennung und wird für die Berechnung der Drehlage des Data Matrix Codes verwendet. Die ebenfalls außen liegenden Taktzellen, die auch als nicht geschlossene Grenze bezeichnet werden, dienen zur Identifizierung der Anzahl von Zeilen und Spalten und geben die sogenannte Matrixdichte wieder. Im innen gelegenen Speicherbereich werden die binären Informationen in codierter Form dargestellt. Je nach Zellengröße ist auch die Anzahl der möglichen Information unterschiedlich. Die umliegende Ruhezone ist die leere Zone, welche den Finder, die Taktzellen sowie den Speicherbereich umgibt. Sie speichert keine Informationen, dient aber zur Abgrenzung des Codes zu eventuell umliegenden Mustern oder Strukturen. Die Breite der Ruhezone beträgt ein Feld bzw. eine Zeile.

Das Leistungsvermögen?

Je nachdem, welche Symbolgröße und äußere Form – Quadrat oder Rechteck – gewählt wird, kann eine unterschiedliche Datenmenge wiedergegeben werden. Bei quadratischen Data Matrix Codes reicht die Symbolgröße von 10 x 10 bis hin zu 144 x 144, wodurch sich ein Datenvolumen zwischen 1 und 1.556 Bytes ergibt. Rechteckige Codes können eine Symbolgröße von 8 x 18 bis 16 x 48 haben und erreichen dabei ein Datenvolumen zwischen 3 und 47 Bytes.

Die Entwicklung?

Damit auch auf kleinem Raum eine größere Datenmenge gespeichert werden kann, wurde Ende der 1980er Jahre in den USA der zur Gruppe der 2D-Codes zählende Data Matrix Code entwickelt. Seither durchlief er zahlreiche Entwicklungsstufen, beginnend mit der Variante ECC00 bis hin zur heute gebräuchlichen Variante ECC220. ECC steht dabei für Error Correcting Code – die Benennung der verschiedenen Data Matrix-Entwicklungsstufen erfolgt also nach der zugehörigen Fehlerkorrektur. Zu Beginn wurde diesbezüglich noch ein Faltungscode genutzt, heute findet der Reed-Solomon-Algorithmus Anwendung. Dieser ist wesentlich leistungsfähiger und gewährleistet eine größtmögliche Sicherheit des Data Matrix Code: Selbst ein zu 25 Prozent beschädigter Code kann ohne Schwierigkeiten lückenlos ausgelesen werden.

Die Lesegeräte?

Um die in einem 2D-Barcode wie dem Data Matrix Code enthaltenen Informationen auslesen zu können, wird ein Kamerasystem benötigt. Nur so kann die Struktur des Codes erkannt und erfasst werden. Der Data Matrix Code wird dabei von einer Lichtquelle beleuchtet, das reflektierende Licht wird erkannt und ausgewertet. Hierfür finden – je nach Anforderung des Nutzers – verschiedenste Geräte Anwendung.

Auch wenn die Auswahl an Lesegeräten im Sortiment von identWERK natürlich noch wesentlich größer ist: eine kleine, aber feine Auswahl stellen wir Ihnen gerne schon hier zur Verfügung:

Weitere Lesegeräte für das Lesen von Data Matrix Code finden Sie hier:

Bei Fragen zur Auswahl des passenden Lesegeräts stehen Ihnen die kompetenten Experten von identWERK natürlich gerne mit Rat und Tat zur Seite: Kontaktieren Sie uns!

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