WLAN Funk-Barcodescanner mit Touchscreen

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WLAN Funk-Barcodescanner mit Touchscreen

Branche: Stahlverarbeitende Industrie
Realisiert mit Linux, Python, Xojo, Filemaker
Verwendete Standards: TCP/IP, UDP, HTTP, ODBC

Ein auf FileMaker basierendes Projekt zur Produktionszeiterfassung soll um mehrer Arbeitsplätze zur Datenerfassung per Barcode erweitert werden erweitert werden.

Anforderung:
Die Geräte zur Datenerfassung sollen kompakt, einfach zu bedienen, lüfterlos und robust sein. Die Anbindung an das lokale Netzwerk soll über WLAN geschehen. Herkömmliche PC’s scheiden daher aus.

Lösung:

Das Datenbank-Backend, basierend auf Filemaker

In der FileMaker Datenbank werden alle per Barcode getätigten Buchungen erfasst und den Aufträgen, die aus Lexware Financial Office Pro per ODBC übergeben werden zugeordnet. Das Backend kümmert sich um alle relevanten Kalkulationen und Auswertungen.

Weitere Details zu diesem Projekt finden Sie hier:

Betriebzeiterfassung per Barcode-Pistole
Datenaustausch zwischen Lexware und Filemaker
Zeiterfassung mit Lexware und Filemaker

wlan-barcode-scanner

Embedded Linux & Python: Die Funk-Barcode Scanner

Die Datenerfassungsgeräte basieren auf einem ARM Prozessor mit Linux als Betriebsystem. Die Anbindung erfolgt vorzugsweise per WLAN, ein Ethernet-Port steht wahlweise zur Verfügung. Als Barcodescanner dient ein Handelsüblicher USB-Barcode-Scanner. Als Display wurde ein 3.5” Touch-Screen gewählt. Das Gehäuse ist bis auf die Ports vollkommen geschlossen, staubdicht und lüfterlos. Display, Barcode-Scanner und die gesamte Netzwerk-Kommunikation wurde in Python programmiert.

barcode-funkscanner

Die Geräte sind sehr einfach zu bedienen:

Es werden 3 Barcodes nacheinander erfasst: Autftrags-Nummer, Mitarbeiter ID und Tätigkeit. Sind alle 3 Kriterien erfüllt, findet im Backend eine Buchung statt. Die Arbeitszeit beginnt zu laufen. Wird die nächste Tätigkeit gescanned, so wird die Arbeitszeit gestoppt.

Aktuell hat der Touchscreen nur 2 Funktionen: Das Gerät herunterfahren und div. Netzwerk-Parameter anzeigen.

barcodescanner-wlan

Automatische Gerätekonfiguration

Die Funkscanner konfigurieren sich automatisch. Beim Start bezieht das Gerät üer DHCP eine IP-Adresse aus dem lokalen Netzwerk. Aus der IP-Adresse wird der Hostname dynamisch generiert. Darauf hin sendet das Gerät einen UDP-Broadcast um den Server im Netzwerk zu finden. Der Server antwortet dann mit seiner eigenen IP-Adresse – somit ist das Gerät beim Server eingebucht.

Nach dem Einbuchen läuft die weitere Kommunikation über TCP/IP.

Die automatische Konfiguration wird als Profil gespeichert und beim nächsten Start verwendet. Sollte sich die Adresse des Server einmal ändern, findet der AutoConfig-Prozess automatisch erneut statt.

Zwischen Filemaker und den Barcode Scannern: Worktime Server

Der Server wurde in Xojo programmiert. Die Middleware nimmt jeden Barcode-Scan entgegen, sendet Datenbankabfragen über ODBC an FileMaker und antwortet den Endgeräten mit entsprechenden Status-Meldungen. Jedes eingebuchte Gerät wird in einem Device-Pool verwaltet. D.h. selbst wenn die Verbindung zu einem Gerät einmal abbricht, bleibt der aktuelle Zustand erhalten.

Es genügt ein weiterer Scan mit der Barcode-Pistole und der Server sendet den letzten Betriebszustand des Geräts zurück. So ist es auch möglich ein Gerät komplett auszuschalten und am nächsten Tag mit den zuvor gescannten Daten weiter zu arbeiten.

Ferner stellt der Server System-Updates bereit. Hierzu wird das Update in einen bestimmten Ordner kopiert. Die Endgeräte prüfen beim Hochfahren ob entsprechende Updates vorliegen und installieren diese voll automatisch.

Alles aus einer Hand: Mainboard, Display, Gehäuse, Peripherie und Software

Das Projekt wurde komplett auf die Bedürfnisse des Kunden abgestimmt. Es wurden durchweg Standardkomponenten verwendet, die einfach wiederbeschaffbar sind.

Die einzige Ausnahme bildet das Gehäuse.

funk-barcode-scanner-wlan

Hier gab es nichts vergleichbares auf dem Markt. Es machte wenig Sinn mit kompakten Komponenten zu arbeiten um diese dann in ein viel zu grosses Standardgehäuse einzubauen. Genau so machte es keinen Sinn ein zu kleines Gehäsue zu verwenden, auf Kosten der Display-Grösse und der Gefahr der Überhitzung.

So wurde auch das Gehäuse kurzerhand auf das System abgestimmt:

Es wurde in TurboCAD entworfen und anschliessend aus auf einer CNC-Maschine gefräst. Als Material wurde DIBOND verwendet. Dabei handelt es sich um sog. Sandwich-Platten: Ober- und Unterseite bestehen aus Aluminium, dazwischen befindet sich Kunststoff.

barcodescanner-funk1

Das Gehäuse ist so konstruiert, dass bei Bedarf (für andere Projekte) die Seitenteile austauschbar, aber dennoch präzise in einander gesteckt sind. Das Display fügt sich bis auf 1/10 mm genau in das Gehäuse ein. Das Gehäuse ist lüfterlos, staubdicht, kompakt, leicht und dennoch robust.

Alles in allem ein Projekt das riesigen Spass gemacht hat.

By |2018-02-26T11:28:26+00:002014-08-07|Categories: Hardware, Projekte|Tags: , , , , , , , |0 Comments

About the Author:

Seit 1993 bin ich als freiberuflicher Softwareentwickler mit den Schwerpunkten Programmierung von Internet- und Crossplattform-Applikationen, sowie als Mediendesigner, IT-Consultant und Dozent tätig. Die Übergänge zwischen diesen Themen sind fliessend. Mein Blog fasst all dies zu einem News Stream zusammen. Viel Spass beim Stöbern! -- Harald

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