Усе про QR-коди - історія створення, як працює

автор Yulia Lys

Масове використання та поширеність QR-кодів у повсякденному житті сприяло прискоренню процесів комунікації між виробниками та споживачами товарів і послуг, серед учасників культурного та освітнього простору, а також у багатьох інших напрямках суспільного та економічного життя. Водночас велика кількість QR-кодів різних типів може викликати у непідготовленого користувача деякі труднощі для їх правильного застосування. Спробуємо заповнити ці прогалини і висвітлити найважливіші, на наш погляд, питання, пов'язані з отриманням і використанням QR-кодів на практиці.

Створіть свій власний унікальний QR-код, скориставшись нашим зручним і простим у використанні генератором QR-коду .

Що таке QR код

Куаркод або код швидкого відгуку (Quick Response code) є одним із численних різновидів двовимірних штрихових кодів, що використовуються для кодування інформації, представленої в одному з підтримуваних форматів.

Принцип роботи QR-коду полягає в такому. Він, як і будь-який інший штриховий код, являє собою оптичну мітку для зчитувачів зашифрованих даних, яка може бути нанесена практично на будь-яку відчутну поверхню - картонну коробку, лобове скло автомобіля, паперову квитанцію, рекламний щит тощо. Візуально мітка для куаркоду відображається у вигляді комбінації чорних квадратів на білому тлі, нанесених по горизонталі та вертикалі, тобто, у двох напрямках у межах виділеної прямокутної області. Приклад QR-коду наведено на Малюнок 1.

Малюнок 1. Приклад двовимірного QR-коду.

У специфікації технології не описано формати даних, які можуть бути закодовані за допомогою кюаркоду, тому їхня кількість постійно зростає, і наразі можна виокремити такі базові формати QR-кодів:

Текстовий формат дає змогу «зашити» в куаркод будь-яку інформацію, подану у вигляді тексту, яка стає доступною одразу після зчитування.

URL-формат використовується для «зберігання» гіперпосилань, за якими відбувається перехід в автоматичному режимі відразу після активації коду.

Кюаркод для Wi-Fi дає змогу здійснити автоматичне підключення до сегмента бездротової Wi-Fi мережі без зміни налаштувань мобільного пристрою в ручному режимі.   

Тепер ви маєте уявлення, що таке QR-код і тому варто поговорити про історію його створення. Якщо ви хочете створити свій власний QR-код, скористайтеся зручним онлайн-інструментом , який дасть змогу швидко генерувати коди з текстом, посиланнями, контактними даними та іншими елементами.

Історія QR кодів

Кюаркоди були створені в дев'яностих роках минулого століття, як результат удосконалення лінійних штрихкодів, що використовувалися в той час, де як оптичну мітку використовували набір темних смуг різної товщини, які чергуються (див. Малюнок 2). Це сталося в Японії на одному з автомобільних заводів компанії Denso-Wave.

Малюнок 2. Приклад лінійного штрихкоду.

Приводом для розробки QR-кодів стала суттєва затримка в зчитуванні інформації на виробничій лінії під час виробничого процесу на заводі компанії, а також недостатній обсяг кодованих даних. Затримка була пов'язана з тим, що сканування лінійних кодів відбувається послідовно за допомогою одного скануючого променя. А невеликий обсяг даних, що кодуються, пояснюється застосовуваним у лінійних кодах способом шифрування, за якого кодування можливе тільки в одному напрямку - по горизонталі.         

Після нетривалого періоду розроблення, 1994 року компанією Denso-Wave було представлено інструмент шифрування даних нового покоління - qr код. Він дав змогу розв'язати дві головні проблеми - збільшив швидкість зчитування даних і значно розширив їхні обсяги.

На відміну від штрихкодів з лінійною структурою, оптична мітка тут формується за допомогою чорних квадратів, які наносяться в двох напрямках - по горизонталі і вертикалі, забезпечуючи тим самим більшу щільність розміщення інформації. Це дає можливість, наприклад, додатково закодувати інформацію про переміщення товару, повну документацію про нього, а також дані з маркетингу.

Для сканера куаркод представляється у вигляді єдиного двовимірного графічного зображення, оброблюваного за один прохід, що забезпечує високу швидкість зчитування даних.

Усе це сприяло поширенню куар коду не тільки на території країни його походження - Японії, а й на інших континентах. QR-технологія активно застосовується для шифрування описів експонатів у музеях, кодування туристичних маршрутів, у торгівлі, логістиці та багатьох інших напрямках.

Особливою популярністю QR-коди користуються при їх застосуванні в онлайн-просторі, даючи змогу, приміром, практично миттєво здійснювати перехід на той чи інший веб-ресурс, не вводячи при цьому його адреси в адресному рядку браузера. Доступні й інші можливості технології. Детальніше про те, як працює QR-код, і про його практичне використання поговоримо в наступному розділі.

Як працює QR

Для коректної «роботи» куаркоду необхідне виконання таких двох умов:

Наявність закодованих даних у підтримуваному куаром форматі у вигляді двовимірного графічного зображення;

Можливість здійснити коректне зчитування інформації за допомогою підтримуваних технологією програмно-апаратних засобів - сканера, смартфона тощо.  

Розглянемо окремо кожну з наведених умов.

Кодування даних

Технологія QR-кодів підтримує такі режими кодування даних:

Цифрове кодування використовується в тому випадку, коли кодуються тільки числові дані, наприклад, ряд температурних режимів електродвигуна. Тоді «для запам'ятовування» кожних трьох цифр корисної інформації буде відводитися 10 біт. Загальна ж кількість цифр, що кодуються, може становити понад сім тисяч. 

Алфавітно-цифровий режим кодування застосовується тоді, коли потрібно зашифрувати не тільки цифри, а й букви латинського алфавіту, а також низку спеціальних символів. Наприклад, він може знадобитися в разі необхідності шифрування технічної документації англійською мовою щодо будь-якої деталі або обладнання. У цьому разі на кожен символ корисної інформації буде «відводитися» 11 біт. Загальна кількість символів може досягати чотирьох тисяч і більше.   

Байтовий режим дає змогу «запам'ятати» будь-який набір символів в одному із сумісних з ISO кодувань. Загальна кількість байт може доходити до 3-х тисяч. Його застосування дасть змогу, наприклад, зашифрувати опис товару, розміщеного в Інтернет-магазині, кирилицею.

Кандзі використовується для кодування китайських ієрогліфів, число яких може доходити до понад 1800 одиниць. При цьому на кожен знак «йде» 13 біт. Режим може підійти, наприклад, для шифрування описів товарів Інтернет-магазину, розміщеного в китайському сегменті Інтернет-простору. Саме тому куар такий популярний на Сході, де він практично немає альтернатив.  

Вибір відповідного методу кодування здійснюється в налаштуваннях спеціальних програмно-апаратних засобів, що застосовуються для генерації QR-коду для можливості подальшого їх зчитування призначеними для користувача пристроями. І тому звичайним користувачам не потрібно займатися їхнім підбором, оскільки вони зазвичай використовують уже сформовані коди, «упаковані» в чорно-білий квадрат, наклеєний на будь-яку поверхню або виведений на сторінці Інтернет-сайту. Однак знання того, що і яким чином може бути «зашито» в цей «квадрат», на наш погляд, розширює межі сприйняття користувачами QR-технології і, відповідно, допомагає більш об'єктивно оцінювати ту чи іншу ситуацію, пов'язану з її використанням.

Як розпізнається QR

Процес вилучення «зашитої» в qr інформації полягає у фотографуванні скануючим оптичним пристроєм значень оптичної мітки, виведеної всередині квадрата. Отримані дані обробляються програмою-розпізнавачем і перетворюються до свого первісного вигляду - тесту, URL тощо, після чого виводяться на екран призначеного для користувача пристрою (якщо це текст) або активують певні дії, наприклад, перехід за розшифрованою веб-адресою або завантаження програми - поштового клієнта. Таким чином, щоб «дістатися» до «зашитих» у код даних, достатньо підвести камеру смартфона до кюаркоду і сфотографувати його. Все інше зробить програма-розпізнавач. Тепер ви знаєте, як легко сканувати QR-код.


Слід зазначити, що на цій стадії найбільш важливим моментом є якість розпізнавання оптичної мітки, яка гарантується самою технологією QR-кодів. Навіть якщо графічне зображення частково пошкоджене, наприклад, розмите під дією високої вологості повітря, воно, з великою часткою ймовірності, все одно буде розпізнане й оброблене. Це досягається завдяки використанню декількох рівнів надмірності коду, а також застосуванню на стороні розпізнавача додаткових кодів для виправлення помилок, наприклад, Ріда-Соломона. Це практично зводить до нуля ймовірність неправильного розпізнавання мітки та отримання помилок на стороні прийому.