ทำความรู้จัก "บาร์โค้ด" จากลายเส้นบนผืนทรายสู่เทคโนโลยีเปลี่ยนแปลงโลก

บาร์โค้ด หรือ Barcode เทคโนโลยีเส้นดำขาวที่หลายคนมองว่าแสนธรรมดา แท้จริงแล้วคือหนึ่งในนวัตกรรมที่เปลี่ยนโฉมระบบค้าปลีก โลจิสติกส์ และการแพทย์ทั่วโลกอย่างเงียบ ๆ ทุกวันนี้มีการสแกนบาร์โค้ดเกิดขึ้นนับหมื่นล้านครั้งต่อวันในซูเปอร์มาร์เก็ต คลังสินค้า โรงพยาบาล และแม้กระทั่งในอวกาศ เทคโนโลยีที่เริ่มต้นจากไอเดียง่าย ๆ บนผืนทราย กลายเป็นรากฐานของเศรษฐกิจดิจิทัลยุคใหม่ 

จากหาดทรายสู่สิทธิบัตรบาร์โค้ดโลก

จุดกำเนิดของบาร์โค้ดนั้นต้องย้อนกลับไปถึงปี ค.ศ. 1948 เมื่อ เบอร์นาร์ด ซิลเวอร์ (Bernard Silver) นักศึกษาจากสถาบัน Drexel Institute of Technology ในสหรัฐฯ บังเอิญได้ยินผู้บริหารซูเปอร์มาร์เก็ตร้องขอให้มหาวิทยาลัยช่วยพัฒนาระบบอ่านข้อมูลสินค้าอัตโนมัติที่จุดชำระเงิน ซิลเวอร์จึงนำแนวคิดนี้ไปปรึกษาเพื่อนของเขา นอร์แมน โจเซฟ วูดแลนด์ (Norman Joseph Woodland)

โดยวูดแลนด์ได้แรงบันดาลใจขณะนั่งอยู่บนชายหาดไมอามี เขาใช้มือขีดรหัสมอร์สลงบนทรายแล้วลากเส้นให้ยาวออก กลายเป็นเส้นหนาและเส้นบาง ซึ่งต่อมากลายเป็นต้นแบบของบาร์โค้ด ทั้งคู่ยื่นจดสิทธิบัตรในปี 1949 และได้รับการอนุมัติในปี 1952 โดยแบบแรกเป็นลักษณะวงกลมซ้อนกันคล้ายเป้ายิงปืน เพื่อให้สแกนได้จากทุกทิศทาง

อย่างไรก็ตาม เส้นทางของบาร์โค้ดในช่วงเริ่มต้นไม่ได้ราบรื่นนัก ในช่วงทศวรรษ 1960 สมาคมการรถไฟแห่งสหรัฐฯ (Association of American Railroads หรือ AAR) พยายามนำเทคโนโลยีบาร์โค้ดไปประยุกต์ใช้กับระบบ KarTrak เพื่อระบุตู้รถไฟทั่วอเมริกาเหนือ แม้แนวคิดจะล้ำสมัยในยุคนั้น แต่ระบบกลับประสบปัญหาคราบฝุ่น โคลน และสภาพอากาศที่ทำให้เครื่องอ่านค่าผิดพลาดบ่อยครั้ง สุดท้ายจึงต้องยุติโครงการลง เหตุการณ์นี้สะท้อนว่าความท้าทายทางเทคนิคและข้อจำกัดของสภาพแวดล้อมยังเป็นอุปสรรคสำคัญของเทคโนโลยีบาร์โค้ดในยุคบุกเบิก

มาตรฐานกลางบาร์โค้ดที่เปลี่ยนโลกค้าปลีก

จุดเปลี่ยนสำคัญเกิดขึ้นช่วงปี 1973-1974 เมื่ออุตสาหกรรมค้าปลีกสหรัฐฯ ต้องการมาตรฐานกลาง จึงกำหนดรหัส UPC หรือ Universal Product Code ขึ้นมา จอร์จ เลาเรอร์ (George Laurer) วิศวกรจาก IBM เป็นผู้พัฒนารูปแบบแท่งสี่เหลี่ยมแนวตั้งที่ใช้มาจนถึงปัจจุบัน เนื่องจากพิมพ์ง่ายกว่าแบบวงกลม และหากหมึกเลอะ เส้นจะเพียงยาวขึ้นแต่ยังอ่านค่าได้

วันที่ 26 มิถุนายน 1974 ถือเป็นหมุดหมายสำคัญของประวัติศาสตร์การค้าโลก เมื่อซูเปอร์มาร์เก็ต Marsh ในรัฐโอไฮโอ ทำการสแกนสินค้าด้วยบาร์โค้ดเป็นครั้งแรกของโลก สินค้าชิ้นนั้นคือหมากฝรั่ง Wrigley’s Juicy Fruit แบบแพ็ก 10 ชิ้น นับแต่นั้น ระบบคิดเงินหน้าร้านทั่วโลกก็เปลี่ยนไปอย่างถาวร

ในช่วงพัฒนา IBM ยังเคยกังวลเรื่องความปลอดภัยของเลเซอร์ จึงมีการทดสอบกับลิงวอกเพื่อยืนยันว่าแสงเลเซอร์จากเครื่องสแกนไม่เป็นอันตรายต่อดวงตา ก่อนนำมาใช้งานจริงในเชิงพาณิชย์

บาร์โค้ดทำงานอย่างไร

หลักการของบาร์โค้ดคือการแปลงข้อมูลตัวเลขหรือตัวอักษรให้เป็นรูปแบบที่เครื่องจักรอ่านได้ ในกรณีของ UPC จะประกอบด้วยตัวเลข 12 หลัก แปลงเป็นเส้นสีดำและช่องว่างสีขาวที่มีความหนาบางต่างกัน โดยมีเส้นกำกับหัว กลาง และท้าย เพื่อบอกจุดเริ่มต้นและสิ้นสุด ทำให้สามารถสแกนกลับหัวได้

กระบวนการอ่านค่าเริ่มจากเครื่องยิงแสงเลเซอร์หรือ LED ไปยังบาร์โค้ด เส้นสีดำจะดูดกลืนแสง ส่วนพื้นขาวสะท้อนแสงกลับ เซนเซอร์จะแปลงปริมาณแสงเป็นสัญญาณไฟฟ้าในรูปแบบ 0 และ 1 จากนั้นระบบคอมพิวเตอร์จะนำรหัสไปค้นหาในฐานข้อมูลเพื่อแสดงชื่อสินค้าและราคา กระบวนการทั้งหมดใช้เวลาเพียงเสี้ยววินาที

จากบาร์โค้ด 1 มิติ สู่ 2 มิติ และเศรษฐกิจดิจิทัล

บาร์โค้ดแบบดั้งเดิม หรือแบบ 1 มิติ (1D) เช่น UPC และ EAN ถูกพัฒนาในช่วงต้นทศวรรษ 1970 โดยเฉพาะมาตรฐาน UPC ที่พัฒนาโดย จอร์จ เลาเรอร์ (George Laurer) วิศวกรของ IBM และประกาศใช้ในปี ค.ศ. 1973 ก่อนเริ่มสแกนจริงครั้งแรกในปี 1974 ส่วน ISBN สำหรับหนังสือเริ่มใช้ในสหราชอาณาจักรตั้งแต่ปี 1967 และปรับให้สอดคล้องกับระบบ EAN ภายหลัง

อย่างไรก็ตาม ข้อจำกัดของบาร์โค้ด 1 มิติ คือ ความสามารถในการเก็บข้อมูลได้เพียงตัวเลขหรืออักขระสั้น ๆ และต้องเชื่อมต่อฐานข้อมูลภายนอกเพื่อดึงรายละเอียดสินค้า ทำให้เมื่อโลกเข้าสู่ยุคดิจิทัล ความต้องการบาร์โค้ดที่เก็บข้อมูลได้มากขึ้นในพื้นที่ขนาดเล็กจึงเพิ่มสูงขึ้น

จุดเปลี่ยนสำคัญเกิดขึ้นในปี ค.ศ. 1994 เมื่อบริษัท เด็นโซ เวฟ (Denso Wave) ซึ่งเป็นบริษัทลูกของ เด็นโซ (Denso Corporation) ในเครือโตโยต้า ประเทศญี่ปุ่น พัฒนา QR Code หรือ Quick Response Code ขึ้นมา วิศวกรผู้นำทีมพัฒนาคือ มาซาฮิโระ ฮาระ (Masahiro Hara) เป้าหมายเดิมคือใช้ติดตามชิ้นส่วนยานยนต์ในสายการผลิตให้รวดเร็วและแม่นยำกว่าบาร์โค้ดแบบเดิม

จุดเด่นของ QR Code คือสามารถเก็บข้อมูลได้ทั้งแนวตั้งและแนวนอน ทำให้บรรจุข้อมูลได้มากกว่าบาร์โค้ด 1 มิติหลายเท่า เช่น เก็บตัวเลขได้มากกว่า 7,000 หลัก หรืออักขระภาษาอังกฤษได้กว่า 4,000 ตัว อีกทั้งยังมีระบบ Error Correction ที่ช่วยให้สแกนได้แม้รหัสบางส่วนเสียหาย

และจุดที่สำคัญ คือ บริษัท เด็นโซ เวฟ (Denso Wave) ตัดสินใจไม่เรียกเก็บค่าลิขสิทธิ์สิทธิบัตร โดยเปิดให้นำเทคโนโลยีนี้ไปใช้งานฟรี ทำให้ QR Code แพร่หลายอย่างรวดเร็วทั่วโลก โดยเฉพาะหลังยุคสมาร์ทโฟนที่มีกล้องในตัว

ในช่วงทศวรรษ 2010 เป็นต้นมา QR Code กลายเป็นหัวใจของระบบชำระเงินดิจิทัลในหลายประเทศ เช่น จีน ญี่ปุ่น เกาหลีใต้ และประเทศไทย ในไทย ระบบพร้อมเพย์ที่เปิดตัวในปี 2017 ภายใต้นโยบาย National e-Payment ทำให้การชำระเงินผ่าน QR Code เติบโตแบบก้าวกระโดด ปัจจุบันมีธุรกรรมผ่าน QR หลายสิบล้านรายการต่อวัน และมีมูลค่าการชำระเงินรวมระดับหลายล้านล้านบาทต่อปี สะท้อนว่าบาร์โค้ด 2 มิติได้ก้าวจากเครื่องมือในโรงงาน สู่โครงสร้างพื้นฐานทางการเงินของเศรษฐกิจดิจิทัลอย่างเต็มตัว

องค์กร GS1 หรือ Global Standards 1 ผู้กำหนดมาตรฐานรหัส UPC ในสหรัฐอเมริกา ซึ่งทำหน้าที่กำหนดและดูแลมาตรฐานบาร์โค้ดและรหัสสินค้าให้ใช้ร่วมกันได้ทั่วโลก ประเมินว่าบาร์โค้ดช่วยลดต้นทุนโลจิสติกส์และบริหารคลังสินค้าได้หลายแสนล้านดอลลาร์สหรัฐต่อปี หรือคิดเป็นมูลค่าหลายล้านล้านบาททั่วโลก อีกทั้งยังช่วยลดความผิดพลาดของมนุษย์ เพิ่มความเร็วในการทำงาน และเพิ่มความโปร่งใสของห่วงโซ่อุปทาน 

บาร์โค้ดในอวกาศและโรงพยาบาล

เทคโนโลยีนี้ยังถูกใช้บนสถานีอวกาศนานาชาติ หรือ ISS เพื่อระบุอุปกรณ์ ติดตามอาหาร และจัดเก็บข้อมูลตัวอย่างทางการแพทย์ของนักบินอวกาศ ช่วยให้การบริหารทรัพยากรในสภาวะไร้น้ำหนักมีประสิทธิภาพสูงสุด

ในภาคสาธารณสุข การใช้สายรัดข้อมือผู้ป่วยและฉลากยาที่มีบาร์โค้ด ช่วยลดความผิดพลาดในการให้ยาอย่างมีนัยสำคัญ งานวิจัยหลายฉบับระบุว่าสามารถลดอัตราความคลาดเคลื่อนทางยาได้มากกว่า 40 เปอร์เซ็นต์ และประหยัดต้นทุนโรงพยาบาลได้หลายล้านดอลลาร์สหรัฐต่อปี หรือหลายสิบล้านบาท

บาร์โค้ดเส้นดำขาวที่ขับเคลื่อนโลก

จากแรงบันดาลใจบนหาดทรายเมื่อกว่า 70 ปีก่อน บาร์โค้ดได้กลายเป็นโครงสร้างพื้นฐานสำคัญของเศรษฐกิจโลก เทคโนโลยีที่ดูเรียบง่ายนี้ไม่เพียงช่วยให้การซื้อขายรวดเร็วขึ้น แต่ยังสร้างมาตรฐานข้อมูลระดับสากล เชื่อมโยงผู้ผลิต ร้านค้า และผู้บริโภคเข้าด้วยกันในระบบเดียว

ในโลกที่กำลังก้าวสู่ยุค Internet of Things และปัญญาประดิษฐ์ บาร์โค้ดยังคงพัฒนาอย่างต่อเนื่อง และอาจกลายเป็นสะพานเชื่อมระหว่างโลกกายภาพกับโลกดิจิทัลอย่างแนบแน่นยิ่งขึ้นในอนาคต