Il Data Matrix è un codice a barre bidimensionale (2D), formato da celle (dette moduli), racchiuso in una griglia quadrata o rettangolare.
I dati sono codificati su entrambi gli assi (x e y) in una serie di blocchi scuri e chiari. Questo tipo di codice è anche conosciuto con il nome di ECC200.
I simboli Data Matrix (essendo un sistema complesso) non possono essere letti con semplice scanner laser.
Come vedremo nel dettaglio, si utilizzano invece Imager, CCD o altri prodotti basati su “camera” che possono leggere i dati racchiusi all’interno di un’area piuttosto che dati più semplici, tipo linee (ad esempio i codici a barre a una dimensione, o 1D).
La sua compattezza, permette di memorizzare fino a 2235 caratteri alfabetici e 3116 caratteri numerici.
Il Data Matrix è stato creato principalmente per un uso industriale. E’ stato inventato dalla International Data Matrix Inc. Successivamente acquisita dalla Siemens AG nel 2005 e da Microscan System nel 2008.
Il Data Matrix è particolarmente adatto per la marcatura diretta sull’oggetto che si vuole codificare.
Ciò si rivela essenziale nell’industria: stiamo parlando del DPM (Direct Part Mark). Di solito i componenti, vengono impressi tramite micropercussione, creando un DPM permanente. Dal vetro alla plastica, dai componenti elettronici alla ceramica o al metallo, le possibilità sono molteplici.
In alternativa i codici, possono essere stampati su etichette o su targhette e stampate tramite etichettatrici industriali. Il Data Matrix permette di racchiudere densamente, una quantità elevatissima di informazioni in poco spazio.
In effetti, la capienza di informazione del codice, la compattezza e la capacità di trasporto dei dati di Data Matrix, contribuisce a renderlo uno strumento estremamente affidabile e poco costoso.
I lettori di codice a barre a gestione di immagini: la lettura dei codici 2D
Il passaggio dai codici monodimensionali (1D) ai 2D (come Data Matrix o QR Code) è già realtà in molti settori dell’industria. Sappiamo che i codici bidimensionali permettono di racchiudere una maggior quantità di informazioni che garantiscono il monitoraggio dalla fabbricazione alla distribuzione dell’oggetto prodotto.
Spesso durante la fase produttiva si usano in combinazione sia codici 2D e codici a barre monodimensionali (1D). Precedentemente la lettura dei codici a barre, era affidata agli scanner laser che però sono inefficaci per la lettura di questi codici più complessi.
E’ solo grazie all’utilizzo dei lettori di codici a barre a gestione di immagini, che è diventata possibile la lettura simultanea, affidabile ed efficiente sia dei codici 1D, che dei 2D.
Esistono diverse varietà di lettori di codici a barre a gestione di immagini. I migliori permettono la possibilità, tramite algoritmi avanzati, di configurare l’ordine in cui i dati vengono acquisiti, portando una rilevante semplificazione all’interno del processo di produzione.
Gli operatori addetti, inoltre, possono gestire il loro funzionamento tramite il lettore stesso, visualizzando in linea ed in tempo reale la loro attività, senza doversi avvalere dell’ausilio di un manuale che indichi la modifica delle impostazioni.
Anche il rischio di obsolescenza può essere scongiurato, grazie ai programmi di aggiornamento dei firmware, che contraddistinguono i lettori di codice a barre a gestione di immagini più innovativi: in questo modo, il sistema disporrà costantemente dei più recenti metodi di decodifica delle nuove tipologie di codice e non sarà necessario cambiare i lettori dopo solo qualche anno di utilizzo.
Le caratteristiche del Data Matrix
Lo standard della simbologia di Data Matrix include disposizioni per la codifica degli algoritmi di rilevamento e correzione degli errori, che l’utente può impostare a diversi livelli. Di conseguenza, i simboli Data Matrix con graffi, buchi e macchie possono essere letti correttamente senza perdita di dati, anche se più del 20% del simbolo dovesse essere danneggiato e illeggibile.
Elevata densità di informazioni in un piccolo spazio:
Il codice univoco rappresentato dal Data Matrix, permette di escludere la maggior parte della possibilità di errore e di mantenere un’elevata standardizzazione della tracciatura dei componenti, pacchi od oggetti che vengono marchiati.
Possibilità di lettura a 360 gradi:
I codici Data Matrix offrono la possibilità di una lettura omnidirezionale. Questa come abbiamo detto, viene effettuata esclusivamente tramite i lettori di codici a barre a gestione di immagini. Questi dispositivi sono talmente sofisticati da permettere la lettura anche sulle superfici curvilinee o di bassa qualità. Il processo di lettura è possibile grazie agli algoritmi del codice stesso.
Possibilità di lettura a basso contrasto:
Il Data Matrix può essere letto con rapporti di contrasto più bassi rispetto alla maggior parte delle simbologie di codici a barre, che è una funzione utile per ambienti in cui i simboli possono essere oscurati da grasso, sporco, vernici e rivestimenti chimici e quando la simbologia viene applicata al metallo e ad altre superfici riflettenti.
Tassi di lettura più elevati, contribuiscono ad una ottimizzazione della tracciabilità. Conseguentemente, si riducono i costi di componenti o pacchi che in caso di mancata lettura dei codici, devono essere gestite manualmente con l’ausilio del personale.
Correzione degli errori:
Il Data Matrix prevede un algoritmo di correzione degli errori chiamato Reed Solomon (dal nome dei suoi inventori, appunto Irving S. Reed e Gustave Solomon). Si tratta di un codice lineare (ciclico) di rilevazione e correzione dell’errore. Nel caso di un codice danneggiato parzialmente si riusciranno a recuperare le informazioni anche in presenza di aree deteriorate pari al 25% dell’area del codice stesso.
Le differenze fra il Data Matrix e il QR Code
Ma cosa distingue un codice Data Matrix da un QR Code?
Anche se possono sembrare simili, i sistemi Data Matrix e QR code sono differenti in modo rilevante. Sappiamo che l’utilizzo dei QR Code si è diffuso prepotentemente negli ultimi anni. Entrambi sono sistemi di codice a barre utilizzati per l’enorme capacità di racchiudere molti più dati rispetto ai codici a barre monodimensionali o unidimensionali (1D), molto diffusi in passato.
Di seguito le caratteristiche, i punti di forza e esempi di utilizzo dei due sistemi di codici a barre:
Caratteristiche dei Data Matrix
- Tipologia Barcode: 2D, moduli in bianco e nero
- Quanti moduli: 84
- Quanti caratteri: 2.335 caratteri alfanumerici
- Correzione degli errori: 33%
- La sua miglior caratteristica: versatilità e capacità di racchiudere densamente un enorme volume d’informazioni in un piccolo spazio
- Adatto per: tracciamento, uso professionale e gestione di database e archiviazione.
Caratteristiche QR Code
- Tipologia Barcode: 2D, moduli quadrati su fondo bianco
- Numero moduli: 228
- Quanti caratteri: fino a 4.296 caratteri alfanumerici;
- Correzione degli errori: 30%;
- La sua miglior caratteristica: possibilità di gestione dei caratteri speciali (alfabeto giapponese, cinese e arabo).
- Adatto per: app online, utilizzo commerciale.
Le applicazioni del Data Matrix
L’utilizzo dei codici Data Matrix si sta diffondendo sempre più e il loro impiego riguarda anche lettere, buste e pacchi.
La lettura avviene tramite un lettore a gestione di immagini, che permette all’oggetto di essere tracciato agilmente nel suo percorso, come nel caso di un pacco fino alla sua destinazione.
Nella produzione industriale, i codici Data Matrix possono essere impressi direttamente sui pezzi, permettendo ad ogni componente l’identificazione tramite il proprio codice bidimensionale.
I codici possono essere marcati sulle parti con differenti tecniche. Nell’industria aerospaziale sono per lo più usate stampe a getto d’inchiostro, incisioni con aghi o con laser e procedure di incisione elettrolitica (di tipo chimico).
In questo modo è possibile ottenere una marchiatura permanente che accompagnerà l’intera vita dell’oggetto o del componente. Dopo aver applicato il codice Data Matrix sulla base, viene verificato preventivamente con specifiche fotocamere e software. Ciò viene fatto per assicurarsi che il codice sia adatto agli standard, non danneggiato e durare potenzialmente per l’intera vita del componente. Controllare prima, permette di ridurre eventuali problemi che potrebbero presentarsi successivamente.
Le potenzialità del Data Matrix
In seguito, nel momento in cui il pezzo inizia il suo ciclo, il codice Data Matrix viene letto da una specifica fotocamera. Grazie a questa, si possono decodificare i dati contenuti nel Data Matrix stesso.
La lettura permette un gran numero di scopi: per esempio tracciare gli spostamenti e gestire dell’inventario delle merci.
I codici Data Matrix, insieme ad altri codici Open Source (rilasciati tramite licenza, potenzialmente modificabili e migliorabili) possono essere letti con i cellulari, dotati di fotocamera.
Di questi fanno parte anche i codici a barre 1D (unidimensionali o monodimensionali). Per la lettura, è necessario semplicemente scaricare un’applicazione idonea al proprio modello.
Nonostante gran parte degli smartphone siano abilitati a leggere i Data Matrix, solo certi modelli possono estendere la decodifica all’abilitazione dell’accesso al dispositivo e conseguentemente all’interazione con il codice stesso.
I codici Data Matrix sono una garanzia di sicurezza, indipendentemente dal supporto, con molteplici applicazioni: oltre alla già citata possibilità di tracciatura degli oggetti, il grande potenziale è nei sistemi di anti-contraffazione.
Il Data Matrix in Italia
In Italia, il Data Matrix si sta rivelando Importante anche per il loro impiego da parte delle istituzioni governative. Per esempio, comunicare con i cittadini tramite il web (e-government) è diventato fondamentale anche per ridurre la tempistica e ottimizzare le procedure. Il Data Matrix è fondamentale anche per il supporto nell’introdurre soluzioni bancarie. Pensiamo alla tutela del cittadino dalle frodi finanziare nel momento in cui si opera online su conti. Proteggere le transazioni con l’ausilio di strumenti sempre più sicuri, è diventato l’imperativo tecnologico di questi anni.
Sempre nel nostro paese, per esempio, i Data Matrix vengono usati su larga scala da Poste Italiane per tracciare il percorso delle buste da lettera e dal Ministero del Tesoro nelle proprie buste paga come dispositivo di anti-contraffazione.
Come sostegno alla tutela della legalità e dell’anti-contraffazione, l’utilizzo dei Data Matrix, si sta rivelando fondamentale per quanto riguarda la diffusione, movimentazione e tracciabilità di tutto ciò che concerne il settore farmacologico.
In Italia, per esempio, il Data Matrix, nello standard GS1 viene utilizzato dal 2008 per le etichette dei farmaci ad uso veterinario.
Invece, nell’Unione Europea, da Febbraio 2019, il Data Matrix viene utilizzato come strumento per contrastare la contraffazione nel settore sanitario e healthcare, permettendo una migliore tutela dei cittadini di fronte alle frodi.
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Il codice Data Matrix per il settore farmaceutico
Abbiamo già sottolineato come il Data Matrix sia nato per agevolare la produzione industriale.
I codici Data Matrix e i dati alfanumerici aggiuntivi identificano i dettagli del componente come:
- identificativo del produttore;
- il numero identificativo del pezzo;
- un codice seriale unico e differente per ogni pezzo prodotto.
Il sistema Tamper Evident realizzato da Weber Marking Systems, fa si che si possa procedere all’applicazione di etichette a tenuta ermetica in una linea farmaceutica completa.
Il settore farmaceutico
Per quanto riguarda il settore farmaceutico, il 9 febbraio 2019 è stato presentato ufficialmente a Bruxelles il nuovo sistema UE di contrasto alla contraffazione farmaceutica, basato sull’apposizione di un codice identificativo univoco a barre bidimensionale (Data Matrix 2D). A darne notizia in una nota congiunta Farmindustria, Assogenerici e Aip.
Tutti i farmaci con obbligo di ricetta dispensati nella UE saranno dunque soggetti al nuovo sistema di tracciatura che consentirà la verifica di autenticità da parte del nuovo EMVS, il sistema europeo di verifica dei medicinali, istituito nel 2016 in attuazione della direttiva anticontraffazione (62/2011/UE) e del relativo Regolamento delegato.
Secondo i dati illustrati, l’EMVS collegherà 2mila aziende farmaceutiche, circa 6mila grossisti, 140mila farmacie, 5mila farmacie ospedaliere e tutti i dispensatori di medicinali attivi nello spazio economico europeo con l’obiettivo di proteggere i pazienti europei dal rischio di ingresso di farmaci contraffatti nella catena di approvvigionamento legale. Fenomeno questo che la Commissione Ue quota nello 0,005% dei medicinali circolanti in Europa.
Per quanto riguarda Italia, Belgio e Grecia, Paesi dotati di un preesistente sistema di tracciabilità (in Italia il cosiddetto bollino autoadesivo), la nuova disciplina entrerà in vigore nel 2025.
I vantaggi dell’impiego dei Data Matrix a livello europeo permettono inoltre di:
- avere minori costi a livello logistico, automatizzando la lettura dei codici;
- avere una garanzia di conformità ai requisiti di legge internazionali;
- maggiore affidabilità della tracciabilità e della rintracciabilità ;
- miglior gestione del magazzino (riducendo gli sprechi di prodotti scaduti);
- e soprattutto: la lotta alla contraffazione.
La maggior possibilità tecnologica, coniugata al sostegno della legalità, al benessere ed alla tutela dei pazienti, sta diventando necessariamente una priorità nell’Unione Europea.
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