Как работает QR-код?

История создания QR-кода, его преимущества и применение в различных отраслях. Узнайте структуру и принцип работы QR-кода, его развитие и перспективы.

История создания QR-кода

Идея передавать информацию с помощью графических элементов, которые будут распознаваться автоматически, появилась еще в середине XX века. Филадельфийским торговцам продуктами очень не хватало удобной системы контроля и учета товаров, и они обратились в Дрексельский университет с просьбой разработать ее.

Создателя первого штрихового кода Нормана Вудланда вдохновила азбука Морзе: он объяснял, что просто расширил точки и тире, превратив их в широкие и узкие штрихи. Для их считывания предполагалось использовать технологию оптической звукозаписи. Из-за технических трудностей реализация замысла заняла двадцать лет: первый товар со штрихкодом (пачка жевательной резинки Wrigley) был продан в 1974 году.

Штрихкоды быстро нашли применение в промышленности: ими удобно было маркировать детали и комплектующие. Но не для всех компаний этого было достаточно. В японской Denso Wave, производящей запчасти для автомобилей, работники просили руководство разработать более эффективную систему, и в 1994 году она появилась — в виде матричного (двумерного) кода. Его назвали Quick Response Code — код быстрого реагирования или QR-код.

Преимущества QR-кода

QR-коды обладают рядом преимуществ, которые способствовали их популярности. Во-первых, компания Denso, создавшая QR-код, открыла исходный код системы, что позволило его бесплатное использование без необходимости платить лицензионные отчисления.

Во-вторых, для использования QR-кода не требуется ничего, кроме смартфона с камерой и приложения, которое обычно уже установлено по умолчанию. Это значительно упрощает использование QR-кодов и облегчает перевод действий из офлайн в онлайн.

Структура и принцип работы QR-кода

QR-код состоит из чёрных квадратов, расположенных в квадратной сетке на белом фоне. Он может быть считан с помощью устройств обработки изображений, таких как камера, и обрабатываться с использованием кодов Рида-Соломона.

QR-коды используют четыре стандартизированных режима кодирования: числовой, буквенно-цифровой, двоичный и кандзи. Это обеспечивает эффективное хранение данных. Также могут использоваться расширения для удовлетворения специфических требований.

Для создания QR-кода Масахиро Хара, работник компании Denso, начал разработку нового кода с 1992 года. Он стремился увеличить объем кодовой информации, обеспечить точное и быстрое чтение кода, а также сделать его устойчивым к масляным пятнам, грязи и повреждениям.

Применение QR-кода

В наши дни QR-коды широко применяются во множестве отраслей. Они используются для хранения данных, таких как ссылки на сайты, номера телефонов или тексты. Также QR-коды используются для предоставления доступа к Wi-Fi, отправки и получения платежной информации и других целей.

В 2020 году QR-коды стали особенно популярными в связи с пандемией COVID-19. Они использовались для контроля режима самоизоляции и передвижений, а затем начали применяться для пропуска вакцинированных в различные заведения. За полтора года пандемии число считываний QR-кодов во всем мире выросло на 750%.

Перспективы QR-кода

QR-коды продолжают развиваться и находить новое применение. Они становятся все более популярными и востребованными в различных отраслях, таких как реклама, маркетинг, логистика, медицина и др. Благодаря своей удобности и эффективности, QR-коды остаются важным инструментом передачи информации и упрощения множества процессов.

Что нам скажет Википедия?

QR-код (англ. Quick Response code «код быстрого отклика»; сокр. QR code) — тип матричных штриховых кодов (или двумерных штриховых кодов), изначально разработанных для автомобильной промышленности Японии. Его создателем считается Масахиро Хара. Сам термин является зарегистрированным товарным знаком японской компании Denso. Штрихкод — считываемая машиной оптическая метка, содержащая информацию об объекте, к которому она привязана. QR-код использует четыре стандартизированных режима кодирования (числовой, буквенно-цифровой, двоичный и кандзи) для эффективного хранения данных; могут также использоваться расширения.

QR-код состоит из чёрных квадратов, расположенных в квадратной сетке на белом фоне, которые могут считываться с помощью устройств обработки изображений, таких как камера, и обрабатываться с использованием кодов Рида — Соломона до тех пор, пока изображение не будет надлежащим образом распознано. Затем необходимые данные извлекаются из шаблонов, которые присутствуют в горизонтальных и вертикальных компонентах изображения.

В те дни, когда не было QR-кода, компонентное сканирование проводилось на заводе-изготовителе Denso разными штрихкодами. Однако из-за того, что их было около 10, эффективность работы была крайне низкой, и работники жаловались, что они быстро устают, а также просили, чтобы был создан код, который может содержать больше информации, чем обычный штрихкод. Чтобы ответить на этот запрос работников, Denso-Wave была поставлена цель создать код, который может включать больше информации, чтобы позволить высокоскоростное компонентное сканирование. Для этого Масахиро Хара, который работал в отделе разработки, начал разработку нового кода с 1992 года. Вдохновением для создания QR-кода послужила игра го, в которую Масахиро Хара играл во время обеденного перерыва. Он решил, что цель разработки состоит не только в увеличении объема кодовой информации, но и в «точном и быстром чтении», а также в том, чтобы сделать код читаемым и устойчивым к масляным пятнам, грязи и повреждениям, предполагая, что он будет использоваться на соответствующих производствах. QR-код был представлен японской компанией Denso-Wave, в 1994 году после двухлетнего периода разработки. Он был разработан с учетом производственной системы компании «Toyota» канбан (точно в срок) для использования на заводах по производству автозапчастей и в распределительных центрах. Однако, поскольку он обладает высокой способностью обнаружения и исправления ошибок и сделан с открытым исходным кодом, он вышел из узкой сферы производственных цепочек поставок компании «Toyota» и начал использоваться в других сферах, что привело к тому, что теперь он широко используется не только в Японии, но и во всем мире. Огромная популярность штрихкодов в Японии привела к тому, что объём информации, закодированной в них, вскоре перестал устраивать промышленность. Японцы начали экспериментировать с новыми современными способами кодирования небольших объёмов информации в графической картинке. QR-код стал одним из наиболее часто используемых типов двумерного кода в мире. Спецификация QR-кода не описывает формат данных.

В отличие от старого штрих-кода, который сканируют тонким лучом, QR-код определяется датчиком или камерой как двумерное изображение. Три квадрата в углах изображения и меньшие синхронизирующие квадратики по всему коду позволяют нормализовать размер изображения и его ориентацию, а также угол, под которым датчик расположен к поверхности изображения. Точки переводятся в двоичные числа с проверкой по контрольной сумме.

Основное достоинство QR-кода — это лёгкое распознавание сканирующим оборудованием, что даёт возможность использования в торговле, производстве, логистике.