Анатомия QR-кода: как работают QR-коды

QR-коды, как и штрих-коды, которые они дополняют, передают информацию через графический код черных и белых пикселей. В то время как штрих-код является одномерным, QR-код является двумерным. Это означает, что информация передается путем считывания как горизонтального, так и вертикального расположения пикселей, а не только горизонтального положения.

Содержание

• Общие применения QR-кодов
• Анатомия QR-кода
• Анатомия QR-кода: код проверки ошибок и маскировка
• Анатомия QR-кода: чтение QR-кодов

Таким образом, люди могут декодировать части QR-кода и вручную переводить содержимое, хотя это, как правило, утомительно и требует времени. Обычно информации в QR-коде гораздо больше, чем в коротких числовых строках, содержащихся в штрих-коде UPC, что делает ручное декодирование не совсем полезным или своевременным.

QR-коды могут быть декодированы любым смартфоном и специализированными QR-сканерами и могут содержать любую текстовую строку. Это позволяет закодировать веб-адреса в QR-коды, которые могут автоматически перенаправитьScanning устройство на указанный URL в браузере по умолчанию. В отличие от штрих-кодов, QR-коды также включают в себя компонент проверки ошибок. Это означает, что QR-код все еще может быть успешно декодирован, даже если части кода не читабельны.

Примечание: Хотя обратный QR-код выглядит иначе, анатомия его работы остается прежней.

Общие применения QR-кодов

QR-коды прочные и надежные, с большей емкостью и надежностью, чем штрих-коды, которые они заменяют. Они также улучшают магнитные полосы, так как нет риска демагнетизации, и код может быть декодирован вручную с помощью считывателя, если это необходимо.

Это побудило государственные и неправительственные учреждения использовать QR-коды на дорожных документах, паспортах и лицензиях, обычно дублируя информацию в формате, пригодном для машинного считывания. QR-коды также широко используются в рекламе для предоставления быстрых ссылок на веб-ресурсы или загрузки приложений. Вы также можете найти QR-коды, используемые для платежных ссылок, аутентификации одноразовыми паролями, входа в Wi-Fi и сотен других специфических приложений.

Анатомия QR-кода

Наиболее визуально различимый элемент QR-кода - квадратные блоки, используемые для ориентации кода при считывании. Это позволяет сканировать код в любом направлении, включая перевернутое, и передавать правильное сообщение. Эти четыре блока (три в углах и один встроенный в нижнем правом углу) появляются в каждом коде и позволяют правильно декодировать код в любом ориентировании.

Вокруг этих блоков закодированы версия формата, версия проверки ошибок и маска декодирования. QR-код окружен областью белого пространства, называемой «тихой зоной», что помогает считывателю находить края кода.

QR-коды могут иметь различные размеры. Наибольший QR-код, который имеет размеры 177 x 177, может содержать до 1264 символов ASCII-текста. Наиболее часто используемый размер QR колеблется от 29 x 29 до 33 x 33, что может вместить около 50 ASCII-символов. Все размеры совместимы с современными считывающими устройствами, такими как смартфоны.

Анатомия QR-кода: код проверки ошибок и маскировка

Количество бит проверки ошибок определяется установленным уровнем проверки ошибок, называемым уровнем EDC. В зависимости от используемого уровня EDC можно восстановить различное количество символов в случае их потери или отсутствия. Чем выше уровень проверки ошибок, тем меньше пространства остается для содержимого сообщения. Большинство генераторов QR-кодов будут использовать корректный уровень исправления ошибок в зависимости от длины и размеров сообщения.

• L (Низкий) 7% символов могут быть восстановлены.
• M (Средний) 15% символов могут быть восстановлены.
• Q (Квартильный) 25% символов могут быть восстановлены.
• H (Высокий) 30% символов могут быть восстановлены.

Биты маскируются, чтобы обеспечить эффективное выражение данных (избегая, например, всех нулей или всех единиц). Эта маска представлена в виде двоичной строки, которая математически комбинируется с сообщением для создания QR-кода. Это не шифрует сообщение, и «ключ», необходимый для декодирования маскировки, включен в QR-код.

Анатомия QR-кода: чтение QR-кодов

QR-код читается из нижнего правого угла. Пиксели считываются группами по 8, содержащими один байт на 8 пикселей. В зависимости от того, как закодирован QR-код, эти битовые шаблоны будут связаны с различными символами. Хотя ASCII, вероятно, является наиболее распространенным кодированием, спецификация также включает варианты для цифр, канжи и других кодировок. Четырехбитный шаблон в нижнем правом углу QR-кода (обозначенный как «Enc» на схеме выше) определяет, как будут декодироваться биты.

Заключение

QR-коды утомительны для ручного декодирования, но если вы знаете, как читать код, это технически возможно. Гибкость и надежность QR-кодов обеспечивают их популярность как формата штрих-кодов в обозримом будущем.