Кто придумал QR-коды и как они работают?

Из-за пандемии коронавируса, в некоторых городах попасть в кафе, кино, торговый центр или другое общественное заведение, можно только показав свой QR-код. Когда охранник сканирует его при помощи смартфона, на экране появляется информация о статусе вакцинирования — если человек сделал прививку, значит, он относительно безопасен для окружающих. Многие люди столкнулись с QR-кодами только в 2020 году и считают эту технологию чем-то совершенно новым. Но впервые они появились в далеком 1994 году и использовались в сфере торговли — продавцам стало проще принимать у покупателей оплату. Существует несколько видов QR-кодов и каждый из них имеет свои индивидуальные внешний вид и объем памяти. Давайте разберемся, какими они бывают и как работают.

QR-коды — довольно старая технология, но популярной она стала только несколько лет назад

Кто придумал QR-коды?

Идея создания QR-кодов возникла у японской компании Denso Wave в 1990-е годы. Эта дочерняя структура Toyota занималась разработкой оборудования для считывания штрих-кодов, которые широко используются в магазинах для быстрого определения стоимости товаров. Штрих-коды были придуманы во второй половине XX века, могли содержать ограниченное количество символов и долго считывались. Нужно было что-то более современное, быстрое и с большей емкости кода. В результате трудов был создан первый QR-код, который представляет собой квадрат с черными и белыми фигурами внутри. Он позволял зашифровать до 7 000 знаков и считывался в 10 раз быстрее, чем штрих коды.

QR-коды являются более совершенной альтернативой штрих-кодов

Изобретателем QR-кодов считается сотрудник Denso Wave Масахиро Хара. Он представил плод своих трудов в 1994 году и сначала тип кодирования информации использовался в автомобильной промышленности. Потом компания открыла свою технологию для свободного пользования. В 2000 году QR-коды стали одобренным стандартом кодирования данных.

Масахиро Хара — создатель QR-кодов

Как работают QR-коды?

QR-код представляет собой сложный узор, состоящий из пикселей. Он хранит в себе данные в двоичном формате. Каждый пиксель, в зависимости от своего цвета (черный или белый), имеет свое значение. При создании QR-кода эти пиксели группируются в крупные узоры. В кодах достаточно пространства для создания копий данных, благодаря чему их можно считывать даже в поврежденном виде, при условии, что сканеру доступно более 30% площади изображения. В QR-изображения можно кодировать текстовую информацию, в том числе и ссылки на все возможные источники.

QR-коды используются во многих сферах и значительно упрощают обмен данными

Как смартфон считывает QR-код?

Современные смартфоны считывают QR-коды при наведении на него камеры. Старые модели тоже умеют это делать, но для этого нужно скачать специальный сканер в Google Play или другом магазине приложений. Камера понимает, что в кадре находится QR-код, ориентируясь на три квадратные метки по углам. После этого сканер начинает сканировать остальную часть кода, представляя его в виде сетки. У каждого QR-кода есть полосы синхронизации, которые позволяют считывать метку даже на неровной поверхности. Также в QR-коде есть маркеры, которые подсказывают смартфону, в каком формате закодированы данные. Места, которые позволяют считывать код даже при его частичном повреждении, называются блоками исправления ошибок Рида. Еще одной обязательной частью каждой метки является «тихая зона» — белая рамка, в зону которой не должна наезжать ни одно изображение из упаковки или другой поверхности. Если эта часть будет перекрыта, сканер может не распознать код.

Составные части QR-кода

Какими бывают QR-коды?

На данный момент существует 6 разновидностей QR-кодов, разработанных компанией Denso Wave. Они различаются по внешнему виду, размерам и емкости кода.

QR-код модель 1

Этот вид QR-кодов почти не используется, потому что является прототипом двух следующих разновидностей меток. Он позволяет кодировать в себя до 1167 цифр или 707 символов.

Пример QR-кода модели 1

QR-код модель 2

Этот вид QR-кодов обладает лучшим выравниванием и вмещает больший объем данных. Максимум он может кодировать 7089 цифр или 4296 символов.

Пример QR-кода модели 2

Micro QR-код

Так называется уменьшенная версия традиционного QR-кода. Такой вид меток используется в местах, где мало свободного пространства: небольших упаковках, деталях и так далее. У Micro QR-кода только одна квадратная метка, по которой сканеры его распознают. Емкость маленького QR-кода зависит от его размера — самый маленький вмещает 35 цифр или 21 символ.

Пример Micro QR-кода

IQR-код

Такой вид QR-кодов может представлять собой квадрат, прямоугольник или даже точечный рисунок. Он может содержать в себе до 40 000 цифр. Еще одной особенностью IQR-кодов является то, что он считывается даже при 50% повреждении.

Пример IQR-кода

SQRC-код

Это самый безопасный вид кодирования информации при помощи QR-кодов. Они могут содержать в себе конфиденциальную информацию и прекрасно их сохранять — считать эти данные могут только устройства с соответствующим криптографическим ключом. Создать SQRC-код можно только при помощи специального устройства. Как правило, такой вид меток используются на пропусках в защищенные объекты и так далее.

SQRC-коды содержат в себе конфиденциальную информацию

Frame QR-код

Такой код вы могли видеть в мессенджерах — посередине метки можно установить свое изображение. Попробуйте просканировать изображение ниже, посмотрите что выйдет.

Попробуйте просканировать Frame QR-код

Помимо официальных QR-кодов, существуют и варианты, которые не имеют никакого отношения к компании Denso Wave. Например, на билетах в самолеты и поезда можно увидеть метки Aztec Code — их легко узнать по квадрату в центре. Их емкость зависит от размеров и составляет от 13 цифр и 12 букв до 3832 цифр и 3067 букв.

Пример Aztec Code

Для чего нужны QR-коды?

Сегодня, для большинства людей, QR-коды являются доказательством вакцинации и служат как пропуск в общественные заведения. Некоторые откровенно их ненавидят, потому что они, по их мнению, ограничивают их свободу. Но сами по себе QR-коды ни в чем не виноваты, а просто выполняют свою функцию. При помощи них можно легко создать цифровую визитку, быструю ссылку на сайты и так далее. Благодаря им не нужно выписывать адреса сайтов или никнеймы своих друзей в Instagram и других сервисах — достаточно просканировать код.

Само собой разумеется, это очень краткое описание технологии. Создать QR-код может любой желающий — для этого есть простые сайты и приложения.

Источник