PDF417: come funziona il codice impilato di carte d'imbarco e documenti, e come leggerlo

Il PDF417 è un codice 2D di tipo impilato: un rettangolo formato da più righe sovrapposte di codice lineare. Contiene fino a circa 1850 caratteri di testo, 2710 cifre o 1108 byte, con correzione degli errori regolabile da 0 a 8. Lo trovi su carte d'imbarco, documenti d'identità esteri ed etichette di trasporto. Per leggerlo serve un imager 2D.

Struttura

Il nome descrive la struttura: ogni "parola di codice" (codeword) è formata da 4 barre e 4 spazi per una larghezza totale di 17 moduli. Un simbolo PDF417 ha:

• Pattern di start e stop a sinistra e a destra, uguali per tutte le righe: è il motivo per cui il PDF417 si riconosce dalle barre verticali continue ai lati.
• Indicatori di riga a sinistra e a destra, che dicono al lettore numero di riga, numero di colonne e livello di correzione.
• Da 1 a 30 colonne di dati e da 3 a 90 righe.

Siccome ogni riga dichiara la propria posizione, il lettore può ricostruire il simbolo anche leggendo le righe in ordine sparso: per questo alcuni lettori laser "raster" (a più linee) potevano leggerlo spazzando il codice dall'alto in basso.

Varianti da conoscere: PDF417 compatto (o troncato), senza indicatori di riga a destra per risparmiare spazio; MicroPDF417, più piccolo e con capacità ridotta; Macro PDF417, che divide dati lunghi su più simboli. Su molti lettori MicroPDF417 e Macro PDF417 sono opzioni separate, spesso disattivate di fabbrica.

Correzione degli errori e capacità

Il livello di correzione va da 0 (solo rilevamento) a 8 (massima ridondanza: 512 codeword di correzione). Più è alto, più il simbolo cresce a parità di dati. Lo standard suggerisce livelli minimi crescenti con la quantità di dati.

Sono valori teorici con correzione minima. Nella pratica i PDF417 su documenti e carte d'imbarco contengono da poche decine a qualche centinaio di caratteri.

Dove si trova

• Carte d'imbarco: lo standard IATA BCBP ammette PDF417 (molto diffuso sulle carte stampate) e codici 2D come Aztec e QR sulle versioni mobili.
• Documenti d'identità e patenti di diversi paesi, in particolare in Nord America.
• Etichette di trasporto e documenti di spedizione di alcuni corrieri.
• Applicazioni industriali dove serve molto testo su un'etichetta stretta e lunga.

Per biglietti e controllo accessi vedi anche eventi e biglietti.

Quali lettori lo leggono

Un PDF417 molto largo può non entrare nel campo visivo del lettore da vicino: allontanalo finché l'intero simbolo, comprese le barre di start e stop, è inquadrato. Le righe basse (simboli schiacciati in altezza per risparmiare spazio) sono un'altra causa frequente di mancata lettura. Il confronto tra tecnologie è in laser, CCD o imager 2D.

Cosa riceve il PC

Con l'identificatore AIM attivo il PDF417 è preceduto da un codice della famiglia ]L, spesso ]L2: il modificatore dipende dal modello e dalle opzioni, verificalo sul manuale. La cifra di controllo non esiste in senso classico: la correzione Reed-Solomon è interna e non viene trasmessa.

Il punto critico è il contenuto. I PDF417 su documenti contengono spesso caratteri di controllo come separatori di campo: a capo (LF, ASCII 10), CR (ASCII 13), RS (ASCII 30) o GS (ASCII 29). In emulazione tastiera questi caratteri diventano tasti Invio o combinazioni Ctrl che l'applicazione può interpretare come comandi:

Contenuto (schematico):   CAMPO1<LF>CAMPO2<CR>CAMPO3<RS>
Emulazione tastiera:      CAMPO1 [Invio] CAMPO2 [Invio] CAMPO3 [carattere perso]
Porta COM virtuale:       tutti i byte, inclusi 0A, 0D e 1E

Se devi elaborare PDF417 con dati strutturati, una porta COM virtuale o un'integrazione via SDK è molto più affidabile dell'emulazione tastiera. Vedi USB HID o porta COM virtuale e la tabella dei caratteri di controllo ASCII. Per vedere quali caratteri invisibili arrivano usa il test del lettore.

Errori comuni

• Usare PDF417 per pochi dati: un Data Matrix o un QR Code occupano meno spazio e si leggono più facilmente.
• Livello di correzione 0 o 1 per simboli stampati: troppo fragile. Usa almeno i livelli raccomandati dallo standard.
• Comprare un lettore CCD "perché legge anche dagli schermi" per leggere carte d'imbarco: legge i codici lineari, non il PDF417.

Domande frequenti

Il PDF417 è un codice 2D?

Sì, è un 2D di tipo impilato (stacked), diverso dai codici a matrice come QR e Data Matrix ma comunque leggibile solo con imager 2D nella pratica attuale.

Perché si chiama 417?

Perché ogni codeword è formata da 4 barre e 4 spazi in 17 moduli. PDF sta per Portable Data File, non ha a che fare con il formato dei documenti Adobe.

Il mio lettore 2D non legge un MicroPDF417: è normale?

Spesso sì: MicroPDF417 è un'opzione separata e frequentemente disattivata di fabbrica. Attivala dal manuale o dal software di configurazione.

Fonti e riferimenti

• ISO/IEC 15438, specifica della simbologia PDF417; ISO/IEC 24728 (MicroPDF417), ISO
• ISO/IEC 15415, qualità di stampa dei simboli 2D, ISO
• Product Reference Guide dei lettori 2D Honeywell, Zebra e Datalogic: opzioni PDF417, MicroPDF417, Macro PDF417