1D vs 2D Barcode Scanners

1 次元と 2 次元バーコードスキャナーの違いは?コードの種類・読取原理・選び方

1 次元バーコードは太さの違う線を並べたもので、十数~数十文字しか保存できません。2 次元バーコードはマス目状のドットで、小さな面積に数千文字を保存でき、一部が汚れてもデータを復元できます。スキャナーもそれに合わせて 2 種類あり、CCD とレーザーは 1 次元しか読めず、2D イメージャーは 1 次元・2 次元・スマホ画面のいずれも読めます。本記事では、2 種類のコードの違い、よく使われるコード体系、3 つの読取原理、そして工場や倉庫での選び方をまとめます。

要点:1 次元と 2 次元のバーコードスキャナーの違いは?

違いは「どのコードを読めるか」です。1 次元バーコードスキャナー(CCD またはレーザー)は線を並べた 1 次元バーコードしか読めず、たとえば商品の EAN-13、物流や工場でよく使う Code 128 です。2 次元バーコードスキャナーはイメージセンサーでコード全体を撮影してからデコードするため、1 次元、2 次元(QR コード・Data Matrix)、スマホ画面上のコードのいずれも読めます。現場に 2 次元コードが少しでもある、スマホ画面を読む必要がある、将来 2 次元コードに変わる可能性があるなら 2 次元スキャナーを、紙の 1 次元バーコードだけで予算が限られるなら 1 次元スキャナーで十分です。

1 次元バーコードと 2 次元バーコードの比較表

1 次元バーコードと 2 次元バーコードの比較
項目1 次元バーコード(1D)2 次元バーコード(2D)
外観太さの違う直線が 1 列に並ぶマス目状のドット、または積み重ねた短いバー
データ量通常は十数~数十文字数千文字まで可能(QR コードは最大 7,089 桁の数字)
必要な面積データが多いほどコードが長くなる同じデータ量なら面積がずっと小さい
汚れへの耐性線が切れると読めないことが多い誤り訂正があり、一部が汚れても復元できる
読取の向き線の方向におおむね合わせる必要があるどの角度からでも読める
よく使われるコード体系EAN-13、UPC、Code 128、Code 39QR Code、Data Matrix、PDF417
使えるスキャナーCCD、レーザー、2D イメージャー2D イメージャーのみ

DEYly 帝亞智能が Wikipedia:QR code、Wikipedia:Data Matrix、Wikipedia:Code 128、Wikipedia:PDF417 をもとにまとめました。

工場や倉庫でよく使われるバーコードは?

EAN-13/UPC:小売商品のバーコードで、数字のみ、長さは固定。Code 128:英数字と記号を符号化でき、長さは可変で、物流ラベル・品番・作業指示によく使われます(Wikipedia:Code 128)。Code 39:英大文字・数字と一部の記号のみに対応し、古いシステムや一部の産業用ラベルで今も使われています。

QR コード:最も一般的な 2 次元コードで、L・M・Q・H の 4 段階の誤り訂正があり、最大で約 30% が汚れてもデータを復元できます(Wikipedia:QR code)。Data Matrix:正方形のドットで、非常に小さな面積に大量のデータを入れられ、電子部品や医療機器など小さな物の表示によく使われます(Wikipedia:Data Matrix)。PDF417:短いバーを複数行積み重ねたもので、身分証や輸送書類によく見られます(Wikipedia:PDF417)。

CCD・レーザー・2D イメージャーはどうバーコードを読むか?

  1. CCD(リニアイメージ)

    1 列の受光素子で線全体を一度に「見る」方式。可動部品がなく丈夫で、近距離でコードに近づけて読むのに向いています。1 次元バーコードのみ読めます。

  2. レーザー

    レーザー光がコードを往復して走査します。読取距離が長く、幅の広いコードや遠くの棚に向いています。1 次元バーコードのみ読め、一般にスマホ画面も読めません。

  3. 2D イメージャー

    カメラのように領域全体を撮影してからデコードします。1 次元も 2 次元も読め、どの角度からでも読取でき、スマホ画面上のコードも読めます。現在、新規導入で最も一般的な選択です。

1 次元か 2 次元か?選び方

3 つの質問で判断できます:

  1. 現場に 2 次元コードがあるか?

    2 次元コード(QR コード・Data Matrix)が 1 種類でもある、またはスマホやタブレット上のコードを読む必要があるなら、2D イメージャー一択です。

  2. 将来 2 次元コードに変わる可能性は?

    顧客やサプライヤーのラベルに 2 次元コードが加わることが増えています。設備は何年も使うため、今はすべて 1 次元でも、後で買い直さないよう最初から 2D を選ぶことも検討する価値があります。

  3. 読取距離と環境

    1 次元バーコードだけを読む場合:近距離でよく落とす環境なら CCD、遠くの棚や幅の広いコードを読むならレーザー。

ハンディスキャナー・ハンディターミナル・定置式リーダーにはそれぞれ 1 次元と 2 次元の機種があります。「バーコードスキャナー」「ハンディターミナル」「定置式スキャナー」の型式表をご参照ください。

工場や半導体工場で注意すべきことは?

工場のバーコードは出所がさまざまです。サプライヤーの入荷ラベル、自社の品番と作業指示、出荷箱のラベルなど、1 次元と 2 次元が混在することが多く、小さな部品には Data Matrix がますます使われています。こうした場合は 2D イメージャーを選べば 1 台でカバーできます。

特に区別すべきは、印刷・ラベル貼付のバーコードと、部品に直接刻印されたマーキング(DPM)です。レーザーやドットピンで金属・ガラス・ウェーハに直接刻んだ Data Matrix はコントラストが低く表面が反射するため、一般的な 2D スキャナーでは読めないことがあり、専用の DPM リーダーを別途評価する必要があります。

よくある質問

1 次元と 2 次元のバーコードスキャナーの違いは何ですか?

1 次元バーコードスキャナー(CCD またはレーザー)は線を並べた 1 次元バーコードしか読めません。2 次元バーコードスキャナーはイメージセンサーでコードを撮影してからデコードし、1 次元、2 次元(QR コード・Data Matrix)、スマホ画面上のコードのいずれも読めます。

2 次元バーコードスキャナーで 1 次元バーコードを読めますか?

読めます。2D イメージャーは 1 次元・2 次元のどちらも読めますが、逆に 1 次元スキャナーは 2 次元コードを読めません。

2 次元コードと 2 次元バーコードは同じですか?

同じです。2 次元コード・2 次元バーコード・2D コードはいずれもドット型や積み重ね型のコードを指し、QR コードはその中で最も一般的なもので、ほかに Data Matrix や PDF417 などがあります。

1 次元バーコードスキャナーでスマホ上のコードを読めますか?

レーザースキャナーは一般にスマホの画面を読めません。スマホ上のバーコードや QR コードを読むなら、2D イメージャーをおすすめします。

CCD とレーザーのスキャナーはどう選びますか?

どちらも 1 次元バーコードしか読めません。CCD は可動部品がなく丈夫で近距離向き、レーザーは読取距離が長く、遠くの棚や幅の広いコードの読取に向いています。

金属やウェーハに刻まれたコードは一般的なスキャナーで読めますか?

必ずしも読めません。直接刻印された DPM マーキングはコントラストが低く表面が反射するため、一般的な 2D スキャナーでは読めないことがあり、専用の DPM リーダーを別途評価する必要があります。

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