Codage de l'information

Un code à barres 1D est une succession de barres verticales et d'espaces, qui permettent de coder une information, dans la zone de données (voir ci-contre), de type caractères alphanumériques.

Il existe différents systèmes de code, permettant de coder des jeux de caractères définis et avec des domaines d'application distincts:

• UPC/EAN/JAN:

  Codage des chiffres, de 0 à 9, uniquement. Système de code utilisé dans le domaine de la distribution, commun à 60 pays, et qui couvre environ 90% des besoins quotidiens en matière de codage.

• CODE39:

  Codage des chiffres (de 0 à 9), des symboles (-, espace, $, /, +, %, .), et de l'alphabet (de A à Z). Système de code utilisé dans les domaines techniques (Automobile, Electrique, ...). Les caractères de départ et de fin sont une étoile (*).

Il existe deux catégories de lecteurs de codes à barres, les lecteurs à laser et les lecteurs à CCD (type de capteur d'images présent dans les caméras).

Les lecteurs à laser permettent une lecture à grande distance ainsi que pour des objets en mouvement, alors que les lecteurs à CCD sont plus compacts, peu onéreux, et ont une durée de vie importante en raison de l'absence de moteur.

Le principe de lecture des lecteurs à laser est:

1. Le faisceau laser, émis par la diode laser, est réfléchi par le miroir polygonal en rotation, et balaie le code-barre.
2. La lumière réfléchie est captée par l’élément récepteur (Photo transistor).
3. La forme de l’onde du faisceau lumineux réfléchie est représentée, voir dans l’illustration ci-contre, comme un signal analogique.
4. L’onde subit une conversion A/N (Analogique/Numérique) afin de pouvoir délimiter clairement les deux types de zones (espace et barre).
5. La largeur de chaque barre et de chaque espace est déterminée à partir du signal numérique.
6. Ces données sont décodées. La série de barres et d’espaces est lue conformément à un système de code, puis les données sont envoyées en sortie par un connecteur.

Le ticket dans la photo ci-contre est un billet d'entrée pour un planétarium qui s'appelle "La porte des étoiles".

On va maintenant s'intéresser au code à barres contenu dans le ticket.

L'ASCII, code américain normalisé pour l'échange d'information, est une norme informatique de codage de caractères.

Dans sa version standard, l'ASCII permet d'associer 8 bits avec des caractères de contrôle (retour à la ligne, fin de ligne, ...), des lettres (minuscules et majuscules), des chiffres, et de caractères spéciaux (@, +, -, =, ...). En effet, les systèmes numériques ne connaissent, de base, que le 0 et le 1.

Pour coder la lettre "n", par exemple, dans un système numérique qui utilise l'ASCII, il faut écrire 110 1110₂ = 6E₁₆ dans la mémoire du système. Pour comprendre cela, il faut voir que la lettre "n" est située à la ligne (quartet de poids fort) 6₁₆ et à la colonne (quartet de poids faible) E₁₆.

Cliquez sur l'image ci-contre et, dans le nouveau site qui s'ouvre, effectuez les actions suivantes:

1. Sélectionnez le système de code: Codes linéaires/Code-39,
2. Ecrivez, en majuscule, votre Nom et Prénom,
3. Cliquez sur "Rafraîchir",
4. Téléchargez votre code à barres personnel et convertissez-le, en utilisant le logiciel Paint, au format JPEG.

Un code Data Matrix est une image composée d'un damier, avec des carrés noirs ou blancs, et permettant d'encoder des caractères alphabétiques ou des chiffres.

Sa taille peut aller de 10×10 à 144×144 carrés (bordure incluse). Il peut contenir jusqu'à 3116 chiffres, ou 2335 chiffres et lettres.

Un Data Matrix se compose d'une bordure qui permet de le lire dans n'importe quelle direction, et d'une zone de données.

La zone de données d'un Data Matrix se compose de deux sous zones:

• La sous zone des données, en jaune dans l'image ci-contre, codées pour les besoins des utilisateurs,
• La sous zone des codes de Reed-Solomon, en vert dans l'image ci-contre, qui permettent de corriger les erreurs de lecture (code en partie effacé, ...).

Un Data Matrix de 10×10 est composé de 8 codewords, voir l'image ci-contre, qui servent pour le codage des données et des codes de Reed-Solomon.

Un codeword contient 8 bits, donc 1 octet, numérotés de 1 à 8.

Les bits des codewords sont repérés par deux chiffres. Le bit en haut à gauche, dans le Data Matrix ci-contre, est repéré par "2.1". Il s'agit du bit de poids fort (MSB) du codeword n°2. Donc les bits, du poids fort au poids faible, du codeword n°2 sont: "2.1", "2.2", "2.3", "2.4", "4.5", "2.6", "2.7", "2.8".

Nous allons maintenant décoder le codeword n°1 du Data Matrix incomplet ci-contre.

Pour commencer, il faut savoir que si la zone carrée du bit est de couleur blanche, la valeur associée est "0", et si elle est noire, la valeur associée est "1".

Ensuite, il faut utiliser le tableau suivant:

Donc: codeword n°1 = 10001010₂ = 138₁₀. D'après le tableau, ci-dessus, il s'agit d'un nombre qui vaut: 138 - 130 = 8.

Le but de l'exercice est de décoder le mot contenu dans le Data Matrix ci-contre.

La taille du Data Matrix est 10×10.

Cliquez sur l'image ci-contre et, dans le nouveau site qui s'ouvre, effectuez les actions suivantes:

1. Sélectionnez le système de code: Codes-barres en 2D/Data Matrix,
2. Saisissez le mot composé des caractères décodés à la question 1,
3. Cliquez sur le bouton rafraîchir,
4. Vérifiez que le Data Matrix obtenu correspond bien à celui de l'exercice, et dans le cas contraire refaites la question 1.

Nous souhaitons trier automatiquement des déchets, pour le recyclage, en utilisant des codes Data Matrix.

Pour identifier les différents types de plastique (PETE, HDPE, PVC, LDPE, PP, PS, ou OTHER), on utilise les mots (PL1, PL2, PL3, PL4, PL5, PL6, et PL7).

Le but de l'exercice est de créer un Data Matrix contenant le mot: PL2.

Faites un clic droit sur l'image ci-contre, puis sélectionnez "Enregistrer l'image sous...", et sauvegardez-la dans votre espace de travail.