Все о QR кодах - история создания, как работает

Массовое использование и распространённость QR-кодов в повседневной жизни способствовало ускорению процессов коммуникации между производителями и потребителями товаров и услуг, среди участников культурного и образовательного пространства, а также во многих других направлениях общественной и экономической жизни. Вместе с тем большое количество QR-кодов разных типов может вызвать у неподготовленного пользователя некоторые затруднения для их правильного применения. Попытаемся заполнить эти пробелы и осветить наиболее важные, на наш взгляд, вопросы, связанные с получением и использованием QR-кодов на практике.         

Создайте свой собственный уникальный QR-код, воспользовавшись нашим удобным и простым в использовании генератором QR-кода .

Что такое QR код

Куаркод или код быстрого отклика (Quick Response code) является одной из многочисленных разновидностей двумерных штриховых кодов, используемых для кодирования информации, представленной в одном из поддерживаемых форматов.

Принцип работы QR-кода заключается в следующем. Он, как и любой другой штриховой код, представляет собой оптическую метку для считывателей зашифрованных данных, которая может быть нанесена практически на любую осязаемую поверхность – картонную коробку, лобовое стекло автомобиля, бумажную квитанцию, рекламный щит и т. д. Визуально метка для куаркода отображается в виде комбинации чёрных квадратов на белом фоне, нанесённых по горизонтали и вертикали, то есть, по двум направлениям в пределах выделенной прямоугольной области. Пример QR-кода приведён на Рисунке 1.

Рисунок 1. Пример двумерного QR-кода.

В качестве считывателей могут выступать специализированные устройства или сканеры, а также камеры обычных пользовательских смартфонов, поддерживающие соответствующие форматы кодируемых данных. Работой камеры управляет программа-распознаватель, установленная на мобильном устройстве.

В спецификации технологии не описаны форматы данных, которые могут быть закодированы с помощью кюаркода, поэтому их количество постоянно растёт и на данное время можно выделить следующие базовые форматы QR-кодов:

• Текстовый;
• URL;
• Wi-Fi.

Текстовый формат позволяет «зашить» в куаркод любую информацию, представленную в виде текста, которая становится доступной сразу после считывания.

URL-формат используется для «хранения» гиперссылок, по которым совершается переход в автоматическом режиме сразу после активации кода.

Кюаркод для Wi-Fi позволяет осуществить автоматическое подключение к сегменту беспроводной Wi-Fi сети без изменения настроек мобильного устройства в ручном режиме.   

Теперь вы имеете представление, что такое QR-код и поэтому стоит поговорить об истории его создания. Если вы хотите создать свой собственный QR-код, воспользуйтесь удобным онлайн-инструментом , который позволит быстро генерировать коды с текстом, ссылками, контактными данными и другими элементами.

История QR кодов

Кюаркоды были созданы в девяностых годах прошлого века, как результат усовершенствования используемых в то время линейных штрихкодов, где в качестве оптической метки использовался набор чередующихся тёмных полос разной толщины (см. Рисунок 2). Это произошло в Японии на одном из автомобильных заводов компании Denso-Wave.

Рисунок 2. Пример линейного штрихкода.

Поводом для разработки QR-кодов стала существенная задержка в считывании информации на производственной линии во время производственного процесса на заводе компании, а также недостаточный объём кодируемых данных. Задержка была связана с тем, что сканирование линейных кодов происходит последовательно с помощью одного сканирующего луча. А небольшой объём кодируемых данных объясняется применяемым в линейных кодах способом шифрования, при котором кодирование возможно только в одном направлении – по горизонтали.             

После непродолжительного периода разработки, в 1994 году компанией Denso-Wave был представлен инструмент шифрования данных нового поколения – qr код. Он позволил решить две главные проблемы – увеличил скорость считывания данных и значительно расширил их объёмы.

В отличие от штрихкодов с линейной структурой, оптическая метка здесь формируется при помощи чёрных квадратов, которые наносятся по двум направлениям – по горизонтали и вертикали, обеспечивая тем самым большую плотность размещения информации. Это даёт возможность, к примеру, дополнительно закодировать информацию о перемещении  товара, полную документацию о нём, а также данные по маркетингу.

Для сканера куаркод представляется в виде единого двумерного графического изображения, обрабатываемого за один проход, что обеспечивает высокую скорость считывания данных.

Всё это способствовало распространению куар кода не только на территории страны его происхождения – Японии, но и на других континентах. QR-технология активно применяется для шифрования описаний экспонатов в музеях, кодирования туристических маршрутов, в торговле, логистике и многих других направлениях.

Особой популярностью QR-коды пользуются при их применении в онлайн-пространстве, позволяя, к примеру, практически мгновенно осуществлять переход на тот или иной веб-ресурс, не вводя при этом его адреса в адресной строке браузера. Доступны и другие возможности технологии. Детальнее о том, как работает QR-код, и о его практическом использовании поговорим в следующем разделе.  

Как работает QR

Для корректной «работы» куаркода необходимо выполнение следующих двух условий:

• Наличие закодированных данных в поддерживаемом куаром формате в виде двумерного графического изображения;
• Возможность произвести корректное считывание информации с помощью поддерживаемых технологией программно-аппаратных средств – сканера, смартфона и т. д.  

Рассмотрим отдельно каждое из приведённых условий.

Кодирование данных

Технология QR-кодов поддерживает следующие режимы кодирования данных:

• Цифровое;
• Алфавитно-цифровое;
• Байтовое;
• Кандзи.

Цифровое кодирование используется в том случае, когда кодируются только числовые данные, например, ряд температурных режимов электродвигателя. Тогда «для запоминания» каждых трёх цифр полезной информации будет отводиться 10 бит. Общее же количество кодируемых цифр может составлять более семи тысяч.  

Алфавитно-цифровой режим кодирования применяется тогда, когда нужно зашифровать не только цифры, но и буквы латинского алфавита, а также ряд специальных символов. Например, он может понадобиться в случае необходимости шифрования технической документации на английском языке по какой-либо детали или оборудованию. В этом случае на каждый символ полезной информации будет «отводиться» 11 бит. Общее количество символов может достигать четыре тысячи и более.   

Байтовый режим позволяет «запомнить» любой набор символов в одной из совместимых с ISO кодировок. Общее количество байт может доходить до 3-х тысяч. Его применение позволит, например, зашифровать описание товара, размещённого в Интернет-магазине, на кириллице.

Кандзи используется для кодирования китайских иероглифов, число которых может доходить до более, чем 1800 единиц. При этом на каждый знак «уходит» 13 бит. Режим может подойти, к примеру, для шифрования описаний товаров Интернет-магазина, размещённого в китайском сегменте Интернет-пространства. Именно поэтому куар так популярен на Востоке, где он практически не имеет альтернатив.    

Выбор подходящего метода кодирования осуществляется в настройках специальных программно-аппаратных средств, применяемых для генерации QR-кода для возможности  дальнейшего их считывания пользовательскими устройствами. И поэтому обычным пользователям не нужно заниматься их подбором, поскольку они обычно используют уже сформированные коды, «упакованные» в чёрно-белый квадрат, наклеенный на какую-либо поверхность или выведенный на странице Интернет-сайта. Однако знание того, что и каким образом может быть «зашито» в этот «квадрат», на наш взгляд, расширяет границы восприятия пользователями QR-технологии и, соответственно, помогает более объективно оценивать ту или иную ситуацию, связанную с её использованием.  

Как распознается QR

Процесс извлечения «зашитой» в qr информации состоит в фотографировании сканирующим оптическим устройством значений оптической метки, выведенной внутри квадрата. Полученные данные обрабатываются программой-распознавателем и преобразуются к своему первоначальному виду – тесту, URL и т. д., после чего выводятся на экран пользовательского устройства (если это текст) или активируют определённые действия, например, переход по расшифрованному веб-адресу или загрузку программы – почтового клиента. Таким образом, чтобы  «добраться» до «зашитых» в код данных достаточно подвести камеру смартфона к кюаркоду и сфотографировать его. Всё остальное сделает программа-распознаватель. Теперь вы знаете, как легко сканировать QR-код.

Следует отметить, что на этой стадии наиболее важным моментом является качество распознавания оптической метки, которое гарантируется самой технологией QR-кодов. Даже если графическое изображение частично повреждено, например, размыто под действием высокой влажности воздуха, оно, с большой долей вероятности всё равно будет распознано и обработано. Это достигается за счёт использования нескольких уровней избыточности кода, а также применения на стороне распознавателя дополнительных кодов для исправления ошибок, например, Рида-Соломона. Это практически сводит к нулю вероятность неправильного распознавания метки и получения ошибок на стороне приёма.