Một mã vạch là một loạt các sọc đen , trắng nối tiếp nhau với các chiều rộng giữa chúng khác nhau, sao cho tạo thành một định dạng mà máy móc có thể hiểu được. Mã vạch là một công nghệ quang điện tử, trong đó ánh sáng laser sẽ phản xạ trở lại các biểu tượng mã vạch và sau đó các biểu tượng này sẽ được đọc bởi một máy quét.
Các biểu tượng mã sản phẩm phổ biến ở khắp nơi (UPC) là hình thức của mã vạch mà đã thân thiện với nhiều người. Nghiên cứu về mã vạch đã bắt đầu trước đó từ rất lâu trước khi nổi nên các tiêu chuẩn UPC.Tuy nhiên, mãi tới năm 1952, hai nhà nghiên cứu tại IBM đã được trao bằng sáng chế đầu tiên cho công nghệ nhận dạng tự động .Mãi tới những năm sáu mươi , mới xuất hiện hệ thống thương mại hóa đầu tiên ,nhưng chủ yếu sử dụng ở các ga đường sắt để vận chuyển hàng hóa và sản phẩm. Sau đó ,trong những năm đầu tiên của thập kỷ bẩy mươi, một tập đoàn tạp hóa của Hoa Kỳ đã triệu tập một ủy ban đặc biệt để đánh giá công nghệ mã vạch, với mục đích là triển khai nó trong các chuỗi siêu thị trên khắp cả nước như là một phương tiện để giảm chi phí lao động, cải thiện tốc độ tính tiền và theo dõi hàng tồn kho. Vào năm 1973 ,các tiêu chuẩn UPC ra đời từ các nỗ lực trên và trở
Tăng trưởng của các cửa hàng tạp hóa đã giảm trong suốt những năm bảy mươi. Đây không phải do lỗi của các cửa hàng tạp hóa, mà phần lớn là do các công ty cung cấp đã sản xuất ra các sản xuất ra các sản phẩm với tốc độ rất chậm do còn phải bao gồm thêm các biểu tượng mã vạch trên bao bì đóng gói. Và trong năm 1978, thì cách đánh mã đã được cải thiện mạnh mẽ và các hệ thống quét mã vạch cũng bắt đầu xuất hiện phổ biến. Sau đó, vào năm 1981, DoD khởi tạo chương trình LOGMARS , trong đó yêu cầu tất cả các sản phẩm bán cho quân đội phải được đánh dấu 39 biểu tượng mã mà sau này đã trở thành một tiêu chuẩn mã khác song hành cùng tiêu chuẩn UPC. Dưới đây là hình ảnh một số mã vạch trong thực tế.
Hình 1.36 Một mã vạch theo tiêu chuẩn UPC
Hình 1.37 Mã vạch theo tiêu chuẩn Code39
Thiết bị đọc mã vạch cũng được gọi là máy quét sẽ sử dụng một chum ánh sáng để quét ngang qua mã vạch. Nói chung hướng quét không liên quan nhiều đến kết quả cuối cùng. Tuy nhiên, trong suốt quá trình quét, chum sang không được di chuyển ra ngoài khu vực mã vạch. Do đó, nói chung, khi tăng chiều dài mã vạch thì cũng có nghĩa là tăng chiều cao của máy quét để phù hợp với độ lệch lớn hơn của chùm sáng ở bên ngoài khu vực mã vạch trong suốt quá trình quét. Trong suốt quá trình đọc, thiết bị đọc phải định lượng cường độ của chum sang phản xạ trở lại bởi các khu vực đen và trắng cho mã vạch đó. Là do bởi một thanh tối sẽ hấp thụ ánh sáng, còn một khoảng trắng sẽ phản xạ ánh sang trở lại. Một thiết bị điện tử được gọi là photodiode hoặc photocell sẽ chuyển đổi mô hình sang này thành một dòng điện (hoặc là tín hiệu tương tự). Các mạch điện sau đó sẽ giải mã các tín hiệu điện này thành các tín hiệu số. Dữ liệu này là những gì mà ban đầu được mã hóa bởi mã vạch. Các dữ liệu số thu được được biểu diễn dưới dạng các ký tự ASCII. Hình dưới đây mô tả các quy trình đọc mã vạch.
Hình 1.38 Các bước đọc một mã vạch
Trong mã vạch, chùm ánh sang laser được sử dụng như là các sóng mang dữ liệu. Ngược lại, các thẻ RFID nói chung thường sử dụng các sóng vô tuyến để mang thông tin. Do đó mã vạch được đề cập tới như một công nghệ quang điện tử còn RFID thì được gọi là công nghệ RF. Dưới đây là các so sánh chi tiết giữa một thẻ RFID và một mã vạch.
Kích thước bộ nhớ, hay là khu vực lưu trữ dữ liệu : Các mã vạch chỉ có thể chứa một lượng hữa hạn dữ liệu. Các thẻ nhỏ nhất, về lưu trữ dữ liệu, là các biểu tượng E của chuẩn UPC, mà chỉ lưu giữ được tám ký tự; chỉ là một vài byte. Tại nơi đối diện với vị trí cuối của quang phổ, ma trận dữ liệu theo tiêu chuẩn mã vạch cho phép lưu trữ lên tới 2000 ký tự ASCII, trên một thẻ hai chiều, như chỉ ra ở hình
Hình 1.39 Ma trận dữ liệu biểu tượng mã vạch
Các thẻ RFID có khả năng lưu giữ thông tin nhiều hơn rất nhiều. Mặc dù các thẻ RFID có thể được chế tạo với các bộ nhớ nhỏ hơn để lưu giữ chỉ một vài byte, nhưng với vị trí hiện tại của công nghệ có thể đạt giới hạn lên tới 128 Kilo byte, lớn hơn rất nhiều so với các biểu tượng mã vạch.
Khả năng đoc/ ghi : Mã vạch không thể sửa đổi được một khi chúng đã được in ra, do đó mã vạch được biết tới là một công nghệ RO. Ngược lại, các thẻ RFID RW , lại có cả khả năng đọc và ghi tới bộ nhớ, và số lần định dạng thẻ trong suốt quãng đời tồn tại của nó có thể lên tới hàng nghìn lần, đây cũng là một phần đã khiến cho công nghệ RFID trở nên mạnh mẽ như vậy.
Không cần đường ngắm : Một ưu thế khác của công nghệ RFID so với các mã vạch là các hệ thống RFID không cần đến một đường ngắm giữa một thẻ và thiết bị đọc để có thể làm việc đúng. Bởi vì các sóng vô tuyến có khả năng lan truyền qua nhiều chất liệu rắn khác nhau, tức là hiệu quả đọc với các thẻ RFID nằm sâu ở bên trong một khay hàng không kém là bao so với các thẻ nằm trực tiếp trên đường ngắm. Nhưng với mã vạch thì khác, các mã vạch phải nằm trên đường ngắm của máy quét thì nó mới hoạt động đúng được. Điều này có nghĩa là các mã vạch phải được đặt ở bên ngoài bao bì cũng như các đối tượng được gắn thẻ không được đặt ở sâu bên trong khay hàng trong quá trình đọc. Trong các ứng dụng quản lý chuỗi cung ứng, trong hầu hết các thời điểm đều có một số lượng lớn hàng hóa di chuyển, nên rất khó để có được một đường ngắm của máy quét với một hàng hóa cụ thể. Đây chính là ưu điểm lớn của công nghệ RFID so với công nghệ mã vạch.
Phạm vi đọc : Phạm vi đọc của mã vạch có thể có được một khoảng khá dài. Thông thường các phạm vi đọc đó có giá trị vào khoảng cỡ vài chục cm. Tuy nhiên các phạm vi đọc của các thẻ RFID lại có một khoảng thay đổi khá rộng, phụ thuộc vào tần số hoạt động của hệ thống, kích thước anten và thẻ đang sử dụng là thẻ tích cực hay thẻ thụ động. Thông thường, các phạm vi đọc của các thẻ RFID có thể chạy từ vài cm tới vài mét.
Tính bảo mật truy nhập : Dữ liệu mã vạch có tính bảo mật rất thấp. Bởi vì các mã vạch cần thiết phải có một đường ngắm nên phải được đặt rỡ ràng ở bên ngoài bao bì, do đó bất cứ ai với một máy quét mã vạch chuẩn hoặc chỉ với một chiếc
các phần trước, các hệ thống RFID có khả năng ngăn chặn các bên thứ ba, để hạn chế truy nhập trái phép tới hệ thống, và để bảo vệ dữ liệu nhạy cảm.
Độ bền, tính nhạy cảm với môi trường : Công nghệ RFID có khả năng chịu đựng tốt hơn với bụi bẩn và môi trường khắc nghiệt so với công nghệ mã vạch. Các mã vạch có thể sẽ không đọc được nếu như chúng bị bao phủ bởi bụi bẩn, hoặc là bị rách nát. Ngoài ra trong một môi trường với ánh áng cường độ cao cũng có thể gây trở ngại cho máy quét mã vạch mà tồi tệ hơn là không thể đọc được các mã vạch. Riêng với công nghệ RFID thì các vấn đề này không ảnh hưởng gì nhiều tới nó.
Khả năng đọc ổn định : Trong các ứng dụng chuỗi cung ứng, đọc chính xác ngay lần đầu sản phẩm đi qua nó là rất quan trọng để duy trì hiệu quả hoạt động cao. Với các mã vạch thì thường phải được qua hệ thống tới hai lần hoặc thực hiện đọc bằng tay. Rõ ràng như vậy rất bất tiện và ảnh hưởng nhiều tới hoạt động chung của toàn hệ thống. Với các hệ thống RFID, thông qua các thuật toán chống xung đột và các tính năng RW , có thể loại bỏ được việc sản phẩm phải quét nhiều lần mới thu được thành công dữ liệu.
Giá thành : Rào cản lớn nhất ngăn cản sự tăng trưởng của công nghệ RFID chính là chi phí cho các thẻ. Trong khi mã vạch thường có giá dưới 0.01 đô la thì chi phí hiện tại cho một thẻ thụ động với phạm vi đọc vài cm là cao hơn rất nhiều.