بارکد؛ چند خط ساده که تجارت را دگرگون کرد

خطوط پهن و باریک کنار یکدیگر روی کالاهای امروزی بخشی جدایی‌ناپذیر از چرخه بسته‌بندی، توزیع و فروش است. این نشانه‌های تصویری که به آن نمایه همگانی محصول UPC)Universal Product Code) می‌گویند، نتیجه بیش از ۲۰ سال تلاش مخترعان و شرکت‌های عرضه محصولات «غذایی» است که در بسیاری حوزه‌های دیگر نیز کاربرد دارد.

بارکد (barcode یا bar code) شیوه بصری نمایش داده‌هایی است که برای یک دستگاه قابل خواندن شده است. بارکدها در ابتدا به شکل خطی یا تک بعدی (1D) ارائه شده و شامل مجموعه خطوط با پهنا و فاصله گوناگون بودند. این نوع بارکد را دستگاه‌های پویشگر (scanner) نوری ویژه موسوم به بارکدخوان (barcode reader) خوانده و اطلاعات آن را منتقل می‌کنند.

پس از عرضه و فراگیر شدن بارکدهای میله‌ای (تک‌بعدی) گونه جدیدی از آن ارائه شد که دوبعدی (2D) و به شکل مستطیلی ترکیب یافته از نقطه، شش ضلعی و الگوهای دیگر است و آن را به نام کدهای ماتریسی هم می‌شناسند.

داده‌های موجود در این گونه جدیدتر از بارکدها را می‌توان با استفاده از پویشگرهای نوری دوبعدی خواند؛ گرچه امروزه دوربین‌های دیجیتال متصل به نرم‌افزار نیز توانایی خواندن و بررسی داده‌های یک بارکد دوبعدی را دارند و بدون نیاز به دستگاه بارکدخوان می‌توان از گوشی‌های هوشمند به‌سادگی برای خواندن بارکد استفاده کرد.

داستان بارکد از کجا شروع شد؟
ساخت بارکد بر پایه نیازی بود که ابتدا توسط رئیس Food Fair کشف شد؛ او به یکی از مدیران اطلاع داد و از وی خواست راهی بیابد تا داده‌های محصولات را در زمان خروج به شکل خودکار ثبت کند. برنارد سیلور که در آن زمان از مؤسسه فناوری درکسل فیلادلفیا فارغ‌التحصیل شده بود، با آگاهی از این نیاز دوستش نورمن جوزف وودلند را هم فراخواند و شروع به کار روی طرح‌های محتلف برای حل این مشکل کردند.

نخستین ساخته آنها بر پایه استفاده از جوهرهای ماورای بنفش روی محصولات بود که به دلیل قیمت زیاد و ناپایدار بودن آن را کنار گذاشتند. سپس با الهام از کدهای مورس که پیش‌تر برای انتقال اطلاعات استفاده شده بود، ساختار تبدیل اطلاعات به تصویر را پایه‌گذاری کردند. وودلند، یکی از مخترعان بارکد گفته است: «من فقط نقطه‌ها و خطوط تیره را به سمت پایین ادامه دادم و از آنها خطوطی باریک و پهن درست کردم.»

سپس برای خواندن این داده‌ها از فناوری‌ای استفاده کردند که پیش‌تر برای خواندن داده‌های صدا در فیلم‌ها به کار گرفته شده بود. به این ترتیب روشی برای تبدیل داده‌ها به تصویر و بازخوانی تصاویر و تبدیل آنها به داده شکل گرفت.

وودلند و سیلور تنها نبودند
وودلند و سیلور اختراع خود را در ۲۰ اکتبر سال ۱۹۴۹ برای ثبت معرفی کرده و آن را «روش و ابزار طبقه‌بندی» نام‌گذاری کردند. درخواست ثبت اختراع آنها همچنین شامل الگوهای خطی و دایره‌ای در کنار سامانه الکترونیکی و مکانیکی برای خواندن کدها بود. این درخواست سه سال بعد، در سال ۱۹۵۲ ثبت شد.

مدتی پیش از آن در سال ۱۹۵۱ وودلند به شرکت IBM منتقل شده بود و تلاش مستمری را برای جلب توجه آن شرکت به توسعه این سامانه به خرج داد. در نتیجه شرکت IBM درخواستی برای خرید گواهی ثبت اختراع داد اما بین آنها توافق به دست نیامد. این در حالی بود که در گزارش شرکت آمده بود طرح وودلند و سیلور عملی و جالب است اما برای پردازش اطلاعات نیاز به دستگاه‌هایی است که در آینده عرضه می‌شود.

چندی بعد در سال ۱۹۶۲ شرکت فیلکو (Philco) گواهی ثبت اختراع را خریداری کرد، گرچه آن را بعدتر به شرکت RCA فروخت. اما مدعیان دیگری هم در این زمینه وجود داشت. آن‌گونه که مجله بریتانیایی «Modern Railways» در دسامبر ۱۹۶۲ نوشته، سامانه بارکدخوان در راه‌آهن این کشور ساخته شده بود. آنها سامانه‌ای را ایجاد کرده بودند که اطلاعات قطارهای در حال حرکت تا سرعت ۱۶۰ کیلومتر در ساعت را به‌درستی خوانده و منتقل می‌کرد.

این سامانه هم‌زمان با خصوصی‌شدن خطوط راه‌آهن کنار گذاشته شد. اما کاربری صنعتی گونه‌ای از بارکد در اواخر دهه ۱۹۶۰ میلادی با حمایت انجمن راه‌آهن آمریکا دنبال شد و شرکت GTE سامانه‌ای برای آن ساخت که به نام کارتِرَک ACI (شناسایی خودکار خودرو) معرفی شد.

این سامانه نتیجه تلاش دیوید کالینز بود که از سال ۱۹۵۹، پس از پایان تحصیلش در دانشگاه ام‌آی‌تی در شرکت راه‌آهن پنسیلوانیا کار می‌کرد. در سامانه کالینز نوارهای رنگی گوناگون روی صفحات فولادی در کناره‌های دو سوی قطار راه‌آهن چسبانده شده بود که اطلاعات رمزگذاری‌شده مانند مالکیت، نوع تجهیزات و شماره شناسایی را در خود داشت.

این صفحات توسط یک پویشگر در کنار مسیر خوانده می‌شد؛ اما پس از حدود ده سال استفاده از این سامانه، به دلیل غیر قابل اعتماد بودن کنار گذاشته شد. کالینز در سال ۱۹۶۷ شرکت خودش را برای توسعه نسخه تک‌رنگ از بارکدی که برای راه‌آهن ساخته، ایجاد کرد.

او در شرکت خودش دستگاه بارکد جدیدی ساخت که بر پایه انتشار نور از منبع لیزر هلیوم بود و آینه‌ای در آن کار گذاشته بود که امکان خواندن بارکد از فاصله چند فوتی را هم می‌داد. او دستگاه خودش را نخستین بار در سال ۱۹۶۹ در کارخانه جنرال‌موتورز در میشیگان نصب کرد که برای تشخیص جابه‌جایی انواع کالا استفاده می‌شد. نمونه‌های دیگری از این دستگاه در شرکت‌های بازرگانی و توزیع نصب شد.

راه طولانی موفقیت
موفقیت تجاری اختراع وودلند و سیلور ۲۰ سال طول کشید و آن زمانی بود که بارکد برای خودکار کردن سامانه‌های پرداخت سوپرمارکت به‌کار گرفته شد و این محصول را جهانی کرد. ورود دستگاه‌های بارکدخوان به بازار با درخواست سال ۱۹۶۹ انجمن ملی فروشگاه‌های زنجیره‌ای موادغذایی اتفاق افتاد.

اما طرح وودلند و سیلور برای ایجاد بارکدهای دایره‌ای که در این دوره تکامل یافته بود، به بارکد دوبعدی امروزی تبدیل شد. شرکت IBM در سال ۱۹۷۳ طرحی را توسط جورج لورر ارائه کرد که بر اساس طرح اولیه وودلند و سیلور ساخته شده بود.