Z pewnością wielu z Was korzystało kiedyś z kodów QR. Te dwuwymiarowe kody graficzne spotykane są dziś niemal na każdym kroku. Można skanować je, by parować ze sobą urządzenia, uzyskać więcej informacji na dany temat lub „skasować” bilet uprzednio zakupiony w aplikacji w tramwaju lub autobusie. Czy kiedykolwiek jednak zastanawialiście się, skąd wzięły się kody QR? Wbrew przypuszczeniom co poniektórych nie jest to wynalazek ostatnich lat. Ba, nawet nie z XXI wieku!
Nietypowa geneza kodów QR
Kody QR (ang. Quick Response) wcale nie powstały na użytek publiczny i nie zostały stworzone nawet w minionym dziesięcioleciu. Wynalazła je i wprowadziła do użytku wewnętrznego w 1994 roku japońska firma Denso Wave, podlegająca pod dobrze znane miłośnikom motoryzacji Denso. Tak, to japoński koncern produkujący od 1949 roku części samochodowe.
Japończycy stworzyli ten kwadratowy alfanumeryczny, matrycowy i stałowymiarowy kod modularny tak, aby dało się w nim kodować znaki w kanji/kana. Początkowo oznaczano nim części motoryzacyjne, by łatwo śledzić je na liniach produkcyjnych podczas montowania samochodów. Skąd wzięła się idea? Masahiro Hara twierdzi, że na pomysł stworzenia kodów QR wpadł podczas gry w Go, która odbywa się na planszy o wymiarach 19×19. Hara stwierdził, że system siatki może pomieścić sporo informacji w jednym kodzie, a ponadto można go odczytać z wielu kierunków, pod różnymi kątami i z różnych odległości.
Co ciekawe, Denso Wave stworzyła ten nietypowy jak na tamte czasy format kodu kreskowego, obiecując przy tym, że rezygnuje z praw patentowych dotyczących tej technologii. W kontekście tej informacji zdumiewającym jest to, że świat nie zainteresował się technologią kodów QR… aż do 2010 roku.
Z końcem pierwszej dekady XXI wieku czytniki kodów QR pojawiły się w postaci aplikacji na smartfony, a kody QR stopniowo zyskiwały na popularności na rynku typowo konsumenckim. Prawdziwy boom na nie nastąpił wedle statystyk dopiero w 2020 roku i nieprzypadkowo. Ludzkość ograniczała wtedy kontakty międzyludzkie i dotykanie czegokolwiek, więc skanowanie kodów według danych Statista w ujęciu globalnym podwoiło się.
Jak działa kod QR?
Co do zasady istnieją dwie odmiany kodów QR. Model 1 oraz Model 2. Rozszerzona pozwala zakodować 7089 znaków numerycznych, 4296 alfanumerycznych, 2953 ośmiobitowych danych binarnych lub 984 znaków. Wymiary kodu wynoszą od 21×21 modułów do 177×177 modułów, przy czym skorzystać da się z czterdziestu różnych wielkości.
Kwadrat może przybierać kolor ciemny lub jasny. W słowach kodowych zapisuje się informację o poszczególnych znakach. W kodzie zawarty jest wzór wyszukiwania, na który składają się trzy wzory pozycji – każdym jest kilkumodułowy ciemny kwadrat otoczony jasną ramką, która jest otoczona ciemną ramką. Wzory pozycji są oddzielone od danych ramką o szerokości modułu, zwaną separatorem. Oznaczenia wzorów pozycji zawsze widnieją w trzech naróżnikach kodu.
Ile informacji można zmieścić w „pikselach”?
Jak sami widzicie, sporo. Każdy kod ma także wzór synchronizacji. Dwie linie o szerokości jednego modułu (pozioma i pionowa pomiędzy wzorami pozycji) składają się z ciemnych i jasnych kropek. To właśnie dzięki nim da się określić wersję, gęstość kodu i współrzędne zapisanych w nim danych.
W kodzie QR jest nawet mechanizm korekcji błędów. Dane potrzebne do jego działania widnieją w części danych wraz z informacjami o formacie i wersji kodu. Dostępne są cztery poziomu korekcji danych, pozwalające odzyskać od 7 do aż 30 procent danych.
Model 2 od modelu 1 kodu QR różni się dodatkowym wzorem osiowym.
Upraszczając sprawę do minimum: kod QR jest wykrywany przez czujnik obrazu, a następnie analizowany cyfrowo. Procesor lokalizuje trzy charakterystyczne kwadraty w rogach obrazu kodu QR, używając mniejszego kwadratu (lub wielu kwadratów) w pobliżu czwartego rogu, aby znormalizować obraz pod względem rozmiaru, orientacji i kąta oglądania. Małe kropki w całym kodzie QR są następnie konwertowane na liczby binarne i weryfikowane za pomocą algorytmu korekcji błędów.
Stwórz własny kod QR
Dziś swój kod QR może stworzyć każdy z Was. W sieci nie brakuje generatorów kodów QR online. Dzięki nim możecie zakodować odnośnik do swojego profilu na Facebooku, adres e-mail lub dowolny odnośnik. Wypróbujcie na przykład ten i bawcie się dobrze.
Źródło: mat. własny, Statista