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Barcode-Vergleich – Code 128, Interleaved 2 of 5, Code 39

Code 128, Interleaved 2 of 5, Code 39 – Welcher Barcode ist der richtige?

1D Codes im Vergleich

Code 128 sowie Interleaved 2 of 5 und Code 39 gehören zu den am häufigsten verwendeten eindimensionalen Barcodes. Jeder von ihnen bietet spezifische Eigenschaften und Vorteile, die je nach Einsatzgebiet unterschiedlich relevant sind.

Dieser Leitfaden bietet einen praxisnahen Vergleich inklusive aller wichtigen Informationen, um Ihnen die Auswahl des optimalen Barcode-Typs zu erleichtern.

Zeichenvorrat

Jeder der drei Barcode-Typen hat sein eigenes Repertoire an Zeichen, die er darstellen kann. Daher kann die Auswahl des geeigneten Barcodes anhand der zu kodierenden Zeichen schnell eingegrenzt werden:


Der Zeichenvorrat der drei Barcodes sieht im Einzelnen wie folgt aus:

Warum nicht immer Code 128?

Betrachtet man nur den Zeichenvorrat, so scheint Code 128 zunächst die optimale Wahl zu sein. Es gibt jedoch weitere Kriterien, die je nach Anwendung gegen Code 128 und für die anderen Barcode-Typen sprechen können.

1. Platzbedarf: Code 128 ist kompakt, aber Interleaved 2 of 5 kann bei rein numerischen Daten noch platzsparender sein. In der folgenden Abbildung wird dreimal die Zeichenfolge "12345678" kodiert – alle drei Barcodes nutzen dabei die gleiche Modulbreite. (Ein Modul ist der schmalste Strich eines Barcodes.)

Code 128 und Interleaved 2 of 5 im Vergleich

2. Fehlertoleranz: Während Code 128 vier verschiedene Strichbreiten verwendet, kommen die beiden anderen Barcodes mit nur zwei Strichbreiten aus, sodass ein Barcode-Scanner hier nur zwischen "breit" und "schmal" unterscheiden muss. Um die Unterscheidbarkeit für die jeweiligen Druckbedingungen zu optimieren, kann zusätzlich das Breitenverhältnis der breiten und schmalen Striche, der sogenannte Ratio, manuell zwischen 2:1 und 3:1 eingestellt werden (siehe Abbildung oben).

3. Robustheit: Obwohl der geringe Zeichenvorrat auf den ersten Blick als Nachteil erscheint, bietet er einen Vorteil in Bezug auf die Robustheit. Da der Scanner nur zwischen 10 Zeichen (bei Interleaved 2 of 5) bzw. 43 Zeichen (bei Code 39) unterscheiden muss, ist die Wahrscheinlichkeit von Verwechslungen geringer.

4. Druckanforderungen: Code 128 stellt durch die Verwendung von vier verschiedenen Strichbreiten höhere Anforderungen an die Druckqualität. Bei schwierigen Druckbedingungen oder auf unebenen Oberflächen können die einfacheren Strukturen von Code 39 oder Interleaved 2 of 5 zuverlässiger sein.

5. Branchenstandards: In manchen Branchen haben sich bestimmte Barcode-Typen als Standard etabliert. So wird Interleaved 2 of 5 häufig in der Logistik und im Speditionswesen eingesetzt, während Code 39 in der Automobilindustrie und im Gesundheitswesen weit verbreitet ist. Die Einhaltung dieser Standards kann die Kompatibilität mit Geschäftspartnern und Lieferketten sicherstellen.

Zusammenfassung: Die verschiedenen Barcode-Typen wurden für unterschiedliche Anforderungen optimiert. Während Code 128 einen großen Zeichenvorrat bietet, zeichnen sich Interleaved 2 of 5 und Code 39 durch besondere Robustheit, einfache Struktur und Fehlertoleranz aus.

Platzbedarf

Der Platzbedarf bzw. die Kompaktheit eines Barcodes hängt davon ab, wie viele Zeichen er auf einer bestimmten Fläche unterbringen kann. Dies bestimmt auch unmittelbar die maximale Länge der zu kodierenden Daten.

Nachfolgend ein Vergleich der drei Barcode-Typen hinsichtlich der Kompaktheit bei der Darstellung der Ziffernfolge "12345678":

Code 128, Interleaved 2 of 5 und Code 39 im Vergleich

Wie aus der Abbildung ersichtlich, stellt Interleaved 2 of 5 die Zahl am kompaktesten dar. Dies ist nicht verwunderlich, da dieser Barcode für die Darstellung von Ziffern entwickelt und optimiert wurde. Ähnlich verhält es sich beim Code 128 in Bezug auf die Kodierung von Ziffern. Diese werden, genauso wie beim Interleaved 2 of 5, intern paarweise kodiert, weshalb beide Barcodes für reine Zahlenwerte nur halb so viel Platz benötigen.

Der Kompaktheitsvorsprung von Code 128 gegenüber Code 39 fällt wesentlich geringer aus, sobald keine reinen numerischen Zeichen kodiert werden, wie hier die Buchstaben "ABCDEFGH":

Code 128 und Code 39 im Vergleich

Zu den obigen Vergleichen ist anzumerken, dass die abgebildeten Code 39 und Interleaved 2 of 5 jeweils keine Prüfziffer verwenden, wodurch der jeweilige Barcode etwas schmaler ausfällt. Andererseits kann die Breite des Barcodes weiter reduziert werden, indem man einen niedrigeren Ratio wählt, zum Beispiel 2,0:1 statt des hier verwendeten 2,5:1. Ausführlicher wird dies in einem späteren Abschnitt behandelt.

Effizienter Einsatz von Prüfziffern

Bei allen drei Barcode-Typen kann eine Prüfziffer verwendet werden. Diese wird an die kodierten Daten angehängt und hat die Aufgabe, die korrekte Lesung der Daten sicherzustellen.

Prüfziffer

Wie funktioniert eine Prüfziffer? – Beim Erzeugen des Barcodes errechnet die Software die Prüfziffer nach einem festgelegten Verfahren anhand der zu kodierenden Daten. Beim Scannen benutzt der Barcode-Scanner dasselbe Verfahren, um die Prüfziffer eigenständig zu berechnen. Das Ergebnis dieser Berechnung vergleicht er mit der Prüfziffer im Barcode und verifiziert dadurch, ob er den Barcode korrekt gelesen hat.

Während beim Code 128 die Prüfziffer fester Bestandteil des Barcodes ist und nicht in der Klartextzeile abgebildet wird, kann bei Interleaved 2 of 5 und Code 39 je nach Anwendungsfall entschieden werden, ob eine Prüfziffer verwendet wird und wenn ja, ob diese auch in der Klartextzeile sichtbar ist. Bei den beiden letztgenannten Barcode-Typen muss der Scanner entsprechend konfiguriert werden, damit er weiß, ob er eine Prüfziffer im Barcode erwarten soll oder ob die letzte Ziffer als Bestandteil der kodierten Daten zu interpretieren ist.

Interleaved 2 of 5:

Hier lohnt sich eine geschickte Planung besonders, will man Kompaktheit und Sicherheit kombinieren. Wie bereits in einem früheren Abschnitt erwähnt, kodiert der Barcode intern die Ziffern immer paarweise, was die technische Einschränkung mit sich bringt, dass nur Ziffernfolgen mit einer geraden Anzahl von Stellen kodiert werden können. In der Praxis wird dieser Einschränkung dadurch begegnet, dass die Software beim Erzeugen des Barcodes eine "0" voranstellt, wenn die Anzahl der Ziffern ungerade ist. Der Barcode-Scanner wird so programmiert, dass er die "0" beim Einlesen der Nummer wieder entfernt.

12345  wird zu  012345

Die manchmal effizientere Lösung in solchen Fällen besteht darin, die erforderliche gerade Anzahl von Stellen durch die Verwendung einer Prüfziffer zu erhalten. Dies erspart zum einen das Voranstellen und Entfernen der "0" und erhöht gleichzeitig die Sicherheit des Barcodes. Daher kann die Kombination aus einer ungeraden Stellenanzahl in den Daten und einer aktivierten Prüfziffer eine sinnvolle Option bei der Planung der Datenstruktur und deren Darstellung im Interleaved 2 of 5 sein.

12345  wird zu  123457

Code 39:

Aufgrund einer gewissen eingebauten Redundanz in seiner internen Struktur bietet der Barcode auch ohne Prüfziffer eine relativ hohe Fehlertoleranz und wird daher häufiger ohne als mit Prüfziffer verwendet. Die optionale Prüfziffer sollte jedoch immer dann in Betracht gezogen werden, wenn eine maximale Datenintegrität erforderlich ist, etwa bei der Kennzeichnung von Medizinprodukten oder sicherheitsrelevanten Komponenten.

Code 128 – Praktische Anwendung der Varianten A, B und C

Neben Code 128 gibt es noch die Bezeichnungen Code 128 A, Code 128 B und Code 128 C. Anders als man vermuten könnte, handelt es sich dabei nicht um eigenständige Barcode-Typen, sondern vielmehr um eine interne Aufteilung der 128 darstellbaren Zeichen des Code 128 in drei Teilmengen, auch Zeichensatz A, B und C genannt. Diese Aufteilung ist in erster Linie eine technische Notwendigkeit, die den großen Zeichenvorrat bei gleichzeitiger Kompaktheit erst möglich macht.

Aus Anwendersicht ist die gezielte Auswahl von "A", "B" oder "C" vor allem dann interessant, wenn die zu kodierenden Daten einer zusätzlichen Validierung unterzogen werden sollen oder wenn eine entsprechende Vorgabe besteht. So kann z.B. durch die Wahl von "Code 128 C" automatisch sichergestellt werden, dass die Daten ausschließlich Ziffern enthalten und eine gerade Stellenanzahl aufweisen. "Code 128 A" stellt sicher, dass keine Kleinbuchstaben vorhanden sind usw.

Das Endergebnis ist stets ein Code 128 Barcode, der intern ausschließlich den gewählten Zeichensatz verwendet, ansonsten aber von jedem Barcode-Scanner als ganz "normaler" Code 128 identifiziert wird.

Nachfolgend die drei Zeichensätze mit vollständiger Aufzählung aller enthaltenen Zeichen:

Interleaved 2 of 5 und Code 39 – Wahl des geeigneten Ratio

Im Gegensatz zum Code 128 mit vier genutzten Strichbreiten verwenden Interleaved 2 of 5 und Code 39, wie bereits erwähnt, jeweils nur zwei Strichbreiten – breit und schmal. Das Verhältnis der beiden Breiten kann zwischen 2,0:1 und 3,0:1 eingestellt werden und wird auch als "Ratio" bezeichnet. Diese Möglichkeit wurde integriert, um die Lesbarkeit unter nicht idealen Bedingungen zu verbessern. Ein Scanner soll dadurch in der Lage sein, auch bei beschädigten, qualitativ schlecht gedruckten oder auf einer unebenen Oberfläche angebrachten Barcodes noch zuverlässig zwischen "breit" und "schmal" zu unterscheiden und den Barcode korrekt auszulesen.

Bei optimalen Druck- und Scanbedingungen kann der minimale Ratio 2,0:1 gewählt werden, insbesondere wenn nur eine begrenzte Fläche für den Druck zur Verfügung steht. Bei ungünstigeren Bedingungen wird ein höherer Ratio empfohlen, um die Lesesicherheit zu erhöhen.

Interleaved 2 of 5 – Optimale Nutzung

In der Praxis wird Interleaved 2 of 5 häufiger mit als ohne Prüfziffer verwendet. Wird auf die Prüfziffer verzichtet, zum Beispiel aus Platzgründen, empfiehlt es sich, den Scanner auf eine konstante Anzahl zu erwartender Zeichen einzustellen. Dies ist ratsam, da Interleaved 2 of 5 eine inhärente Schwachstelle hat: Weil die Start-/Stopp-Muster nicht eindeutig sind, können sie beim Scannen mit anderen Zeichen verwechselt werden. Betritt oder verlässt der Scanner den Barcode an einer Stelle, die einem Start- oder Stopp-Muster ähnelt, könnte der Barcode unvollständig gescannt werden.

Die Abbildung zeigt, wie eine Sequenz im Barcode (blau markiert links) fälschlicherweise als Stopp-Zeichen (blau markiert rechts) interpretiert werden kann, was zu einem unvollständigen Scan führt:

Short Scan bei Interleaved 2 of 5

Durch die Konfiguration des Scanners auf eine feste Zeichenlänge wird das Problem des sogenannten "Short Scan" wirksam vermieden. Der Scanner akzeptiert dann nur Scans, die genau der eingestellten Zeichenanzahl entsprechen und verwirft unvollständige Scans automatisch.

Short Scans treten in der Praxis relativ selten auf, können aber ohne geeignete Gegenmaßnahmen nicht vollständig ausgeschlossen werden. Die Verwendung einer Prüfziffer oder die Einstellung des Scanners auf eine feste Zeichenlänge bietet daher einen effektiven Schutz bei minimalem Aufwand.