Что такое QR-код? Что такое QR-код и как правильно им пользоваться? Как пользоваться двумерным кодом.

Расширения включают отслеживание продукции, идентификацию предметов, отслеживание времени, управление документами и общий маркетинг .

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 .

Описание

QR-код разработан и представлен японской компанией Denso-Wave в 1994 году. Огромная популярность штрихкодов в Японии привела к тому, что объём информации, зашифрованной в них, вскоре перестал устраивать промышленность. Японцы начали экспериментировать с новыми современными способами кодирования небольших объёмов информации в графической картинке.

В отличие от старого штрихкода, 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 .

Хотя обозначение «QR code» является зарегистрированным товарным знаком «DENSO Corporation», использование кодов не облагается никакими лицензионными отчислениями , а сами они описаны и опубликованы в качестве стандартов ISO.

Спецификация QR-кода не описывает формат данных . Наиболее популярные программы просмотра QR-кодов поддерживают такие форматы данных: URL , закладка в браузер , Email (с темой письма), SMS на номер (c темой), MeCard, vCard , географические координаты .

Также некоторые программы могут распознавать файлы GIF , JPG , PNG или MID меньше 4 КБ и зашифрованный текст , но эти форматы не получили популярности.

Применение

Общая техническая информация

Самый маленький QR-код (версия 1) имеет размер 21×21 пиксель (без учёта полей), самый большой (версия 40) - 177×177 пикселей.

Существует четыре основных кодировки QR-кодов:

• Цифровая: 10 битов на три цифры, до 7089 цифр.
• Алфавитно-цифровая: поддерживаются 10 цифр, буквы от A до Z и несколько спецсимволов. 11 битов на два символа, до 4296 символов
• Байтовая: данные в любой подходящей кодировке (по умолчанию ISO 8859-1), до 2953 байт.
• Кандзи : 13 битов на иероглиф, до 1817 иероглифов.

Также существуют «псевдокодировки»: задание способа кодировки в данных, разбиение длинного сообщения на несколько кодов и т. д.

Для исправления ошибок применяется код Рида-Соломона с 8-битным кодовым словом. Есть четыре уровня избыточности: 7, 15, 25 и 30 %. Благодаря исправлению ошибок удаётся нанести на QR-код рисунок и всё равно оставить его читаемым.

Чтобы в коде не было элементов, способных запутать сканер, область данных складывается по модулю 2 со специальной маской. Корректно работающий кодер должен перепробовать все варианты масок, посчитать штрафные очки для каждой по особым правилам и выбрать самую удачную.

Micro QR

Отдельно существует микро QR-код ёмкостью до 35 цифр.

Эффективность хранения данных по сравнению с традиционным QR кодом значительно улучшена благодаря использованию всего одной метки позиционирования, по сравнению с тремя метками в обычном QR коде. Из-за этого освобождается определённое пространство, которое может быть использовано под данные. Кроме того, QR код требует свободного поля вокруг кода шириной минимум в 4 модуля (минимальной единицы построения QR-кода), в то время как Micro QR код требует поля в два модуля шириной. Из-за большей эффективности хранения данных, размер Micro QR кода увеличивается не столь значительно с увеличением объёма закодированных данных по сравнению с традиционным QR кодом.

По аналогии с уровнями коррекции ошибок в QR кодах, Micro QR код бывает четырёх версий, М1-М4 .

Кодирование данных

Закодировать информацию в QR-код можно несколькими способами, а выбор конкретного способа зависит от того, какие символы используются. Если используются только цифры от 0 до 9, то можно применить цифровое кодирование, если кроме цифр необходимо зашифровать буквы латинского алфавита, пробел и символы ±*/$%*.:, используется алфавитно-цифровое кодирование. Ещё существует кодирование кандзи, которое применяется для шифрования китайских и японских иероглифов, и побайтовое кодирование. Перед каждым способом кодирования создаётся пустая последовательность бит, которая затем заполняется.

Цифровое кодирование

Этот тип кодирования требует 10 бит на 3 символа. Вся последовательность символов разбивается на группы по 3 цифры, и каждая группа (трёхзначное число) переводится в 10-битное двоичное число и добавляется к последовательности бит. Если общее количество символов не кратно 3, то если в конце остаётся 2 символа, полученное двузначное число кодируется 7 битами, а если 1 символ, то 4 битами.

Например, есть строка «12345678», которую надо закодировать. Последовательность разбивается на числа: 123, 456 и 78, затем каждое число переводится в двоичный вид: 0001111011, 0111001000 и 1001110, и объединяется это в один битовый поток: 000111101101110010001001110.

Буквенно-цифровое кодирование

В отличие от цифрового кодирования, для кодирования 2 символов требуется 11 бит информации. Последовательность символов разбивается на группы по 2, в группе каждый символ кодируется согласно таблице «Значения символов в буквенно-цифровом кодировании». Значение первого символа умножается на 45, затем к этому произведению прибавляется значение второго символа. Полученное число переводится в 11-битное двоичное число и добавляется к последовательности бит. Если в последней группе остаётся один символ, то его значение кодируется 6-битным числом. Рассмотрим на примере: «PROOF». Разбиваем последовательность символов на группы: PR , OO , F . Находим соответствующие значения символам к каждой группе (смотрим в таблицу): PR -(25,27), OO -(24,24), F -(15). Находим значения для каждой группы: 25*45+27=1152, 24*45+24=1104, 15=15. Переводим каждое значение в двоичный вид: 1152=10010000000, 1104=10001010000, 15=001111. Объединяем в одну последовательность: 1001000000010001010000001111.

Байтовое кодирование

Таким способом кодирования можно закодировать любые символы. Входной поток символов кодируется в любой кодировке (рекомендовано в UTF-8), затем переводится в двоичный вид, после чего объединяется в один битовый поток.

Например, слово «Мир» кодируем в Unicode (HEX) в UTF-8: М - D09C; и - D0B8; р - D180. Переводим каждое значение в двоичную систему счисления: D0=11010000, 9C =10011100, D0=11010000, B8=10111000, D1=11010001 и 80=10000000; объединяем в один поток бит: 11010000 10011100 11010000 10111000 11010001 10000000.

Кандзи

В основе кодирования иероглифов (как и прочих символов) лежит визуально воспринимаемая таблица или список изображений иероглифов с их кодами. Такая таблица называется «character set». Для японского языка основное значение имеют две таблицы символов: JIS 0208:1997 и JIS 0212:1990. Вторая из них является дополнением к первой. JIS 0208:1997 разбита на 94 страницы по 94 символа. К примеру, страница 4 - хирагана, 5 - катакана, 7 - кириллица, 16-43 - кандзи уровня 1, 48-83 - кандзи уровня 2. Кандзи уровня 1 («JIS дайити суйдзюн кандзи») упорядочены по онам. Кандзи уровня 2 (JIS дайни суйдзюн кандзи) упорядочены по ключам, и внутри них - по количеству черт.

Добавление служебной информации

После определения версии кода и кодировки необходимо определиться с уровнем коррекции ошибок. В таблице представлены максимальные значения уровней коррекции для различных версий QR-кода. Для исправления ошибок применяется код Рида-Соломона с 8-битным кодовым словом.

Таблица. Максимальное количество информации.

После определения уровня коррекции ошибок необходимо добавить служебные поля, они записываются перед последовательностью бит, полученной после этапа кодирования. В них указывается способ кодирования и количество данных. Значение поля способа кодирования состоит из 4 бит, оно не изменяется, а служит знаком, который показывает, какой способ кодирования используется. Оно имеет следующие значения:

• 0001 для цифрового кодирования,
• 0010 для буквенно-цифрового и
• 0100 для побайтового

Ранее в примере байтового кодирования кодировалось слово «Мир», при этом получилась следующая последовательность двоичного кода:

11010000 10011100 11010000 10111000 11010001 10000000, содержащая 48 бит информации.

Пусть необходим уровень коррекции ошибок Н, позволяющий восстанавливать 30 % утраченной информации. По таблице максимальное количество информации выбирается наиболее оптимальная версия QR-кода (в данном случае 1 версия, которая позволяет закодировать 72 символа полезной информации при уровне коррекции ошибок Н).

Информация о способе кодирования: побайтовому кодированию соответствует поле 0100.

Указание количества данных (для цифрового и буквенно-цифрового кодирования - количество символов, для побайтового - количество байт): данная последовательность содержит 6 байт данных (в двоичной системе счисления: 110).

По таблице определяется необходимая длина двоичного числа - 8 бит. Дописываются недостающие нули: 00000110.

Вся информация записывается в порядке <способ кодирования> <количество данных> <данные>, получается последовательность бит:

0100 00000110 11010000 10011100 11010000 10111000 11010001 10000000.

Разбиение на блоки

Последовательность байт разделяется на определённое для версии и уровня коррекции количество блоков, которое приведено в таблице «Количество блоков». Если количество блоков равно одному, то этот этап можно пропустить. А при повышении версии - добавляются специальные блоки.

Сначала определяется количество байт (данных) в каждом из блоков. Для этого надо разделить всё количество байт на количество блоков данных. Если это число не целое, то надо определить остаток от деления. Этот остаток определяет, сколько блоков из всех дополнены (такие блоки, количество байт в которых больше на один, чем в остальных). Вопреки ожиданию, дополненными блоками должны быть не первые блоки, а последние. Затем идёт последовательное заполнение блоков.

Пример: для версии 9 и уровня коррекции M количество данных - 182 байта, количество блоков - 5. Поделив количество байт данных на количество блоков, получаем 36 байт и 2 байта в остатке. Это значит, что блоки данных будут иметь следующие размеры: 36, 36, 36, 37, 37 (байт). Если бы остатка не было, то все 5 блоков имели бы размер по 36 байт.

Блок заполняется байтами из данных полностью. Когда текущий блок полностью заполняется, очередь переходит к следующему. Байтов данных должно хватить ровно на все блоки, не больше и не меньше.

Создание байтов коррекции

Процесс основан на алгоритме Рида-Соломона . Он должен быть применён к каждому блоку информации QR-кода. Сначала определяется количество байт коррекции, которые необходимо создать, а затем, с ориентиром на эти данные, создаётся многочлен генерации. Количество байтов коррекции на один блок определятся по выбранной версии кода и уровню коррекции ошибок (приведено в таблице).

Таблица. Количество байтов коррекции на один блок
Строка - уровень коррекции, столбец - номер версии.

По количеству байтов коррекции определяется генерирующий многочлен (приведено в таблице).

Таблица. Генерирующие многочлены.

Расчёт производится исходя из значений исходного массива данных и значений генерирующего многочлена, причём для каждого шага цикла отдельно.

Объединение информационных блоков

На данном этапе имеется два готовых блока: исходных данных и блоков коррекции (из прошлого шага), их необходимо объединить в один поток байт. По очереди необходимо брать один байт информации из каждого блока данных, начиная от первого и заканчивая последним. Когда же очередь доходит до последнего блока, из него берётся байт и очередь переходит к первому блоку. Так продолжается до тех пор, пока в каждом блоке не закончатся байты. Есть исключения, когда текущий блок пропускается, если в нём нет байт (ситуация, когда обычные блоки уже пусты, а в дополненных ещё есть по одному байту). Так же поступается и с блоками байтов коррекции. Они берутся в том же порядке, что и соответствующие блоки данных.

В итоге получается следующая последовательность данных: <1-й байт 1-го блока данных><1-й байт 2-го блока данных>…<1-й байт n-го блока данных><2-й байт 1-го блока данных>…<(m - 1)-й байт 1-го блока данных>…<(m - 1)-й байт n-го блока данных>…<1-й байт 1-го блока байтов коррекции><1-й байт 2-го блока байтов коррекции>…<1-й байт n-го блока байтов коррекции><2-й байт 1-го блока байтов коррекции>…….

Здесь n - количество блоков данных, m - количество байтов на блок данных у обычных блоков, l - количество байтов коррекции, k - количество блоков данных минус количество дополненных блоков данных (тех, у которых на 1 байт больше).

Этап размещения информации на поле кода

На QR-коде есть обязательные поля, они не несут закодированной информации, а содержат информацию для декодирования. Это:

• Поисковые узоры
• Выравнивающие узоры
• Полосы синхронизации
• Код маски и уровня коррекции
• Код версии (с 7-й версии)

а также обязательный отступ вокруг кода . Отступ - это рамка из белых модулей, её ширина - 4 модуля. Поисковые узоры - это 3 квадрата по углам кроме правого нижнего. Используются для определения расположения кода. Они состоят из квадрата 3х3 из чёрных модулей, вокруг рамка из белых модулей шириной 1, потом ещё одна рамка из чёрных модулей, так же шириной 1, и ограждение от остальной части кода - половина рамки из белых модулей шириной 1. Итого эти объекты имеют размер 8х8 модулей.

Выравнивающие узоры - появляются, начиная со второй версии, используются для дополнительной стабилизации кода, более точном его размещении при декодировании. Состоят они из 1 чёрного модуля, вокруг которого стоит рамка из белых модулей шириной 1, а потом ещё одна рамка из чёрных модулей, также шириной 1. Итоговый размер выравнивающего узора - 5х5. Стоят такие узоры на разных позициях в зависимости от номера версии. Выравнивающие узоры не могут накладываться на поисковые узоры. Ниже представлена таблица расположения центрального чёрного модуля, там указаны цифры - это возможные координаты, причём как по горизонтали, так и по вертикали. Эти модули стоят на пересечении таких координат. Отсчёт ведётся от верхнего левого узла, его координаты (0,0).

Полосы синхронизации - используются для определения размера модулей. Располагаются они уголком, начинается одна от левого нижнего поискового узора (от края чёрной рамки, но переступив через белую), идёт до левого верхнего, а оттуда начинается вторая, по тому же правилу, заканчивается она у правого верхнего. При наслоении на выравнивающий модуль он должен остаться без изменений. Выглядят полосы синхронизации как линии чередующихся между собой чёрных и белых модулей.

Код маски и уровня коррекции - расположен рядом с поисковыми узорами: под правым верхним (8 модулей) и справа от левого нижнего (7 модулей), и дублируются по бокам левого верхнего, с пробелом на 7 ячейке - там, где проходят полосы синхронизации, причём горизонтальный код в вертикальную часть, а вертикальный - в горизонтальную.

Код версии - нужен для определения версии кода. Находятся слева от верхнего правого и сверху от нижнего левого, причём дублируются. Дублируются они так - зеркальную копию верхнего кода поворачивают против часовой стрелки на 90 градусов. Ниже представлена таблица кодов, 1 - чёрный модуль, 0 - белый.

Занесение данных

Оставшееся свободным место делят на столбики шириной в 2 модуля и заносят туда информацию, причём делают это «змейкой». Сначала в правый нижний квадратик заносят первый бит информации, потом в его левого соседа, потом в тот, который был над первым и так далее. Заполнение столбцов ведётся снизу вверх, а потом сверху вниз и т. д., причём по краям заполнение битов ведётся от крайнего бита одного столбца до крайнего бита соседнего столбца, что задаёт «змейку» на столбцы с направлением вниз. Если информации окажется недостаточно, то поля просто оставляют пустыми (белые модули). При этом на каждый модуль накладывается маска.

Система QR-ов стала популярной за пределами автомобильной промышленности благодаря возможности быстрого считывания и большей ёмкости по сравнению со штрихами стандарта UPC . Расширения включают отслеживание продукции, идентификацию предметов, отслеживание времени, управление документами и общий маркетинг .

QR- 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 ов 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 .

Описание [ | ]

QR- разработан и представлен японской компанией Denso-Wave в 1994 году. Огромная популярность штрихов в Японии привела к тому, что объём информации, зашифрованной в них, вскоре перестал устраивать промышленность. Японцы начали экспериментировать с новыми современными способами ирования небольших объёмов информации в графической картинке.

В отличие от старого штриха, который сканируют тонким лучом, QR- определяется датчиком или камерой как двумерное изображение. Три квадрата в углах изображения и меньшие синхронизирующие квадратики по всему у 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-а - это лёгкое распознавание сканирующим оборудованием, что даёт возможность использования в торговле , производстве, логистике .

Хотя обозначение «QR code» является зарегистрированным товарным знаком «DENSO Corporation», использование ов не облагается никакими лицензионными отчислениями , а сами они описаны и опубликованы в качестве стандартов ISO.

Спецификация QR-а не описывает формат данных . Наиболее популярные программы просмотра QR-ов поддерживают такие форматы данных: URL , закладка в браузер , Email (с темой письма), SMS на номер (c темой), MeCard, vCard , географические координаты .

Также некоторые программы могут распознавать файлы GIF , JPG , PNG или MID меньше 4 КБ и зашифрованный текст , но эти форматы не получили популярности.

Применение [ | ]

QR-ы больше всего распространены в Японии. Уже в начале 2000 года QR-ы получили столь широкое распространение в стране, что их можно было встретить на большом количестве плакатов, упаковок и товаров, там подобные ы наносятся практически на все товары, продающиеся в магазинах, их размещают в рекламных буклетах и справочниках. С помощью QR-а даже организовывают различные конкурсы и ролевые игры . Ведущие японские операторы мобильной связи совместно выпускают под своим брендом мобильные телефоны со встроенной поддержкой распознавания QR-а .

В настоящее время QR- также широко распространён в странах Азии, постепенно развивается в Европе и Северной Америке. Наибольшее признание он получил среди пользователей мобильной связи - установив программу-распознаватель, абонент может моментально заносить в свой телефон текстовую информацию, добавлять контакты в адресную книгу, переходить по web-ссылкам, отправлять SMS-сообщения и т. д.

Как показало исследование, проведённое компанией comScore в 2011 году, 20 млн жителей США использовали мобильные телефоны для сканирования QR-ов .

В Японии, Австрии и России QR-ы также используются на кладбищах и содержат информацию об усопшем.

В китайском городе Хэфэй пожилым людям были розданы значки с QR-ами, благодаря которым прохожие могут помочь потерявшимся старикам вернуться домой .

QR-ы активно используются музеями , а также и в туризме, как вдоль туристических маршрутов, так и у различных объектов. Таблички, изготовленные из металла, более долговечны и устойчивы к вандализму.

В феврале 2019 года в более чем 600 ресторанах сети Burger King в 180 городах России был запущен новый способ оплаты - с электронного кошелька WebMoney через QR-. Таким образом Burger King стала единственной (на момент запуска) сетью ресторанов быстрого питания, где россияне могут рассчитываться через QR- .

Общая техническая информация [ | ]

Самый маленький QR- (версия 1) имеет размер 21×21 пиксель (без учёта полей), самый большой (версия 40) - 177×177 пикселей.

Существует четыре основных ировки QR-ов:

• Цифровая: 10 битов на три цифры, до 7089 цифр.
• Алфавитно-цифровая: поддерживаются 10 цифр, буквы от A до Z и несколько спецсимволов. 11 битов на два символа, до 4296 символов
• Байтовая: данные в любой подходящей ировке (по умолчанию ISO 8859-1), до 2953 байт.
• Кандзи : 13 битов на иероглиф, до 1817 иероглифов.

Также существуют «псевдоировки»: задание способа ировки в данных, разбиение длинного сообщения на несколько ов и т. д.

Для исправления ошибок применяется Рида-Соломона с 8-битным овым словом. Есть четыре уровня избыточности: 7, 15, 25 и 30 %. Благодаря исправлению ошибок удаётся нанести на QR- рисунок и всё равно оставить его читаемым.

Чтобы в е не было элементов, способных запутать сканер, область данных складывается по модулю 2 со специальной маской. Корректно работающий ер должен перепробовать все варианты масок, посчитать штрафные очки для каждой по особым правилам и выбрать самую удачную.

Micro QR [ | ]

Отдельно существует микро QR- ёмкостью до 35 цифр.

Эффективность хранения данных по сравнению с традиционным QR ом значительно улучшена благодаря использованию всего одной метки позиционирования, по сравнению с тремя метками в обычном QR е. Из-за этого освобождается определённое пространство, которое может быть использовано под данные. Кроме того, QR требует свободного поля вокруг а шириной минимум в 4 модуля (минимальной единицы построения QR-а), в то время как Micro QR требует поля в два модуля шириной. Из-за большей эффективности хранения данных, размер Micro QR а увеличивается не столь значительно с увеличением объёма заированных данных по сравнению с традиционным QR ом.

По аналогии с уровнями коррекции ошибок в QR ах, Micro QR бывает четырёх версий, М1-М4 .

ирование данных [ | ]

Заировать информацию в QR- можно несколькими способами, а выбор конкретного способа зависит от того, какие символы используются. Если используются только цифры от 0 до 9, то можно применить цифровое ирование, если кроме цифр необходимо зашифровать буквы латинского алфавита, пробел и символы ±*/$%*.:, используется алфавитно-цифровое ирование. Ещё существует ирование кандзи, которое применяется для шифрования китайских и японских иероглифов, и побайтовое ирование. Перед каждым способом ирования создаётся пустая последовательность бит, которая затем заполняется.

Цифровое ирование [ | ]

Этот тип ирования требует 10 бит на 3 символа. Вся последовательность символов разбивается на группы по 3 цифры, и каждая группа (трёхзначное число) переводится в 10-битное двоичное число и добавляется к последовательности бит. Если общее количество символов не кратно 3, то если в конце остаётся 2 символа, полученное двузначное число ируется 7 битами, а если 1 символ, то 4 битами.

Например, есть строка «12345678», которую надо заировать. Последовательность разбивается на числа: 123, 456 и 78, затем каждое число переводится в двоичный вид: 0001111011, 0111001000 и 1001110, и объединяется это в один битовый поток: 000111101101110010001001110.

Буквенно-цифровое ирование [ | ]

В отличие от цифрового ирования, для ирования 2 символов требуется 11 бит информации. Последовательность символов разбивается на группы по 2, в группе каждый символ ируется согласно таблице «Значения символов в буквенно-цифровом ировании». Значение первого символа умножается на 45, затем к этому произведению прибавляется значение второго символа. Полученное число переводится в 11-битное двоичное число и добавляется к последовательности бит. Если в последней группе остаётся один символ, то его значение ируется 6-битным числом. Рассмотрим на примере: «PROOF». Разбиваем последовательность символов на группы: PR , OO , F . Находим соответствующие значения символам к каждой группе (смотрим в таблицу): PR -(25,27), OO -(24,24), F -(15). Находим значения для каждой группы: 25*45+27=1152, 24*45+24=1104, 15=15. Переводим каждое значение в двоичный вид: 1152=10010000000, 1104=10001010000, 15=001111. Объединяем в одну последовательность: 1001000000010001010000001111.

Байтовое ирование [ | ]

Таким способом ирования можно заировать любые символы. Входной поток символов ируется в любой ировке (рекомендовано в UTF-8), затем переводится в двоичный вид, после чего объединяется в один битовый поток.

Например, слово «Мир» ируем в Unicode (HEX) в UTF-8: М - D09C; и - D0B8; р - D180. Переводим каждое значение в двоичную систему счисления: D0=11010000, 9C =10011100, D0=11010000, B8=10111000, D1=11010001 и 80=10000000; объединяем в один поток бит: 11010000 10011100 11010000 10111000 11010001 10000000.

Кандзи [ | ]

В основе ирования иероглифов (как и прочих символов) лежит визуально воспринимаемая таблица или список изображений иероглифов с их ами. Такая таблица называется «character set». Для японского языка основное значение имеют две таблицы символов: JIS 0208:1997 и JIS 0212:1990. Вторая из них является дополнением к первой. JIS 0208:1997 разбита на 94 страницы по 94 символа. К примеру, страница 4 - хирагана, 5 - катакана, 7 - кириллица, 16-43 - кандзи уровня 1, 48-83 - кандзи уровня 2. Кандзи уровня 1 («JIS дайити суйдзюн кандзи») упорядочены по онам. Кандзи уровня 2 (JIS дайни суйдзюн кандзи) упорядочены по ключам, и внутри них - по количеству черт.

Добавление служебной информации [ | ]

После определения версии а и ировки необходимо определиться с уровнем коррекции ошибок. В таблице представлены максимальные значения уровней коррекции для различных версий QR-а. Для исправления ошибок применяется Рида-Соломона с 8-битным овым словом.

Таблица. Максимальное количество информации.

После определения уровня коррекции ошибок необходимо добавить служебные поля, они записываются перед последовательностью бит, полученной после этапа ирования. В них указывается способ ирования и количество данных. Значение поля способа ирования состоит из 4 бит, оно не изменяется, а служит знаком, который показывает, какой способ ирования используется. Оно имеет следующие значения:

• 0001 для цифрового ирования,
• 0010 для буквенно-цифрового и
• 0100 для побайтового

Ранее в примере байтового ирования ировалось слово «Мир», при этом получилась следующая последовательность двоичного а:

11010000 10011100 11010000 10111000 11010001 10000000, содержащая 48 бит информации.

Пусть необходим уровень коррекции ошибок Н, позволяющий восстанавливать 30 % утраченной информации. По таблице максимальное количество информации выбирается наиболее оптимальная версия QR-а (в данном случае 1 версия, которая позволяет заировать 72 символа полезной информации при уровне коррекции ошибок Н).

Информация о способе ирования: побайтовому ированию соответствует поле 0100.

Указание количества данных (для цифрового и буквенно-цифрового ирования - количество символов, для побайтового - количество байт): данная последовательность содержит 6 байт данных (в двоичной системе счисления: 110).

По таблице определяется необходимая длина двоичного числа - 8 бит. Дописываются недостающие нули: 00000110.

Вся информация записывается в порядке <способ ирования> <количество данных> <данные>, получается последовательность бит:

0100 00000110 11010000 10011100 11010000 10111000 11010001 10000000.

Разбиение на блоки [ | ]

Последовательность байт разделяется на определённое для версии и уровня коррекции количество блоков, которое приведено в таблице «Количество блоков». Если количество блоков равно одному, то этот этап можно пропустить. А при повышении версии - добавляются специальные блоки.

Сначала определяется количество байт (данных) в каждом из блоков. Для этого надо разделить всё количество байт на количество блоков данных. Если это число не целое, то надо определить остаток от деления. Этот остаток определяет, сколько блоков из всех дополнены (такие блоки, количество байт в которых больше на один, чем в остальных). Вопреки ожиданию, дополненными блоками должны быть не первые блоки, а последние. Затем идёт последовательное заполнение блоков.

Пример: для версии 9 и уровня коррекции M количество данных - 182 байта, количество блоков - 5. Поделив количество байт данных на количество блоков, получаем 36 байт и 2 байта в остатке. Это значит, что блоки данных будут иметь следующие размеры: 36, 36, 36, 37, 37 (байт). Если бы остатка не было, то все 5 блоков имели бы размер по 36 байт.

Блок заполняется байтами из данных полностью. Когда текущий блок полностью заполняется, очередь переходит к следующему. Байтов данных должно хватить ровно на все блоки, не больше и не меньше.

Создание байтов коррекции [ | ]

Процесс основан на алгоритме Рида-Соломона . Он должен быть применён к каждому блоку информации QR-а. Сначала определяется количество байт коррекции, которые необходимо создать, а затем, с ориентиром на эти данные, создаётся многочлен генерации. Количество байтов коррекции на один блок определятся по выбранной версии а и уровню коррекции ошибок (приведено в таблице).

Таблица. Количество байтов коррекции на один блок
Строка - уровень коррекции, столбец - номер версии.

По количеству байтов коррекции определяется генерирующий многочлен (приведено в таблице).

Таблица. Генерирующие многочлены.

Расчёт производится исходя из значений исходного массива данных и значений генерирующего многочлена, причём для каждого шага цикла отдельно.

Объединение информационных блоков [ | ]

На данном этапе имеется два готовых блока: исходных данных и блоков коррекции (из прошлого шага), их необходимо объединить в один поток байт. По очереди необходимо брать один байт информации из каждого блока данных, начиная от первого и заканчивая последним. Когда же очередь доходит до последнего блока, из него берётся байт и очередь переходит к первому блоку. Так продолжается до тех пор, пока в каждом блоке не закончатся байты. Есть исключения, когда текущий блок пропускается, если в нём нет байт (ситуация, когда обычные блоки уже пусты, а в дополненных ещё есть по одному байту). Так же поступается и с блоками байтов коррекции. Они берутся в том же порядке, что и соответствующие блоки данных.

В итоге получается следующая последовательность данных: <1-й байт 1-го блока данных><1-й байт 2-го блока данных>…<1-й байт n-го блока данных><2-й байт 1-го блока данных>…<(m - 1)-й байт 1-го блока данных>…<(m - 1)-й байт n-го блока данных>…<1-й байт 1-го блока байтов коррекции><1-й байт 2-го блока байтов коррекции>…<1-й байт n-го блока байтов коррекции><2-й байт 1-го блока байтов коррекции>…….

Здесь n - количество блоков данных, m - количество байтов на блок данных у обычных блоков, l - количество байтов коррекции, k - количество блоков данных минус количество дополненных блоков данных (тех, у которых на 1 байт больше).

Большинство уже имело дело со штрих-кодами или, как их по-другому называют, QR-кодами. Небольшая кучка полосок на белом фоне, которые для обычного человека ничего не значат. А вот для машины это настоящий кладезь информации.

QR-код или Quick Response («быстрый отклик»), по сути, является такой же базой данных, только вместо уже знакомых полосок используются квадратики. Специальное приложение позволяет зашифровать в двумерные черно-белые «шашечки» информацию разного рода: номер телефона или электронной почты, просто текст для ознакомления, координаты, например, достопримечательности или навигации. Чаще всего кодируется в QR-код URL-адрес, т.е. ссылка на организацию или страничку в интернете. Практикуется использование штрих-кода в целях достижения максимального комфорта и универсальности в применении. Ведь куда проще в один клик расшифровать подобную картинку, чем скрупулёзно вбивать символы в строку поиска.

То же самое касается и банального маркетинга. Размещать информацию о проведении какой-нибудь акции на упаковке не всегда уместно, самое важное может просто не поместиться или вовсе испортить весь внешний вид товара. Куда выгоднее и практичнее пристроить специальный QR-код с полным перечнем правил и прочего. Да и просто он выглядит солидно и современно.

История штрих-кода

Новшество в лице QR-кода предложила компания Denso-Wave ещё в середине 90-ых. Размер вмещаемой информации, конечно же, не безграничен. В стандартный QR-код может уместиться чуть более 4 тыс. символов латиницы или 7 тыс. чисел десятичной системы счисления. Больше всего штрих-коды распространены в странах Азии и на своей родине, в Японии. Активно применяются QR-коды в музеях, справочниках, рекламных буклетах и прочих сферах, связанных с туризмом (не обошли стороной даже кладбища).

Для сканирования штрих-кодов обычно используются программы. Они не сложны в освоении и требуют немного памяти. В iPhone используется утилита Scan, подходящая как для сканирования обычных штрих-кодов, так и для создания новых. Вторым вариантом является Bakodo, работающая по сравнению с предыдущим более ускоренно. Единственное, программа не поддерживает русский язык, что оговаривается доступным и понятным интерфейсом.

В случае с платформой Android всё иначе, её библиотека приложений для сканирования QR-кода куда богаче и доступнее. Приложение Quick Mark способно различать штрих-коды нескольких форматов и имеет историю распознавания. Выявленные ссылки автоматически открываются при помощи браузера. Но так как это программа для Android, то в бесплатной версии высока вероятность подхватить кучу захламляющей рекламы. Некоторые смартфоны и вовсе отказываются работать с этим приложением для сканирования QR-кодов. Покупка полной версии во многих случаях решает эту проблему.

Другой вариант называется Barcode Scanner. Его предназначение – сканирование «продуктовых» штрих-кодов, выяснение их цены и сводка отзывов о товаре. Принцип использования ничем не отличается от остальных – поместить изображение в фокус, после чего вся информация выведется на экран. Преимущество в том, что софт бесплатный и никакой рекламы внутри себя не имеет. Существуют и другие представители для работы с QR-кодом, их действительно очень много.

Есть смартфоны, которые вовсе не нуждаются в дополнительных приложениях для сканирования штрих-кода, потому как подобная функция встроена в их программное обеспечение изначально. Обычно при его использовании на экран выводится специальная пометка. Стоит один раз нажать, как все шифрованные данные благополучно отразятся. Правда, предустановленной функцией сканирования QR-кодов зачастую обладают только флагманы.

Допустим, есть необходимость создать собственный QR-код. Осуществить задумку можно при помощи, опять-таки, смартфона, компьютера или же специального сайта. Например, qrcoder.ru или decodeit.ru . Исходный текст для создания штрих-кода необходимо вставить в поле (или ссылку на него) и нажать кнопку «Создать Код». На некоторых сайтах и вовсе используется комбинация клавиш ctrl+enter. А дальше всплываемые подсказки сами подскажут, что делать. В частности в интернете практикуется создание анимированных QR-кодов, которые могут разворачиваться на несколько градусов. Правда, такой приём может привнести некоторые осложнения в дальнейшее распознавание.

Созданием штрих-кодов на смартфоне помогает заниматься специализированный генератор. Никакой рекламы, никакой платы, всё на русском, доступно, понятно и никаких ограничений. Google Play или AppStore полны различных приложений, остаётся только выбрать подходящее. Продолжая тему вариантов для создания штрих-кодов можно упомянуть и QR Code Reader. Его изюминка в высокой скорости обработки изображений, которые могут быть ещё и видоизменёнными или вовсе уменьшенными. Обладателям ранних версий Windows Phone повезло ещё больше. Им достаточно запустить Bing браузер и активировать кнопку «с глазом», после чего процесс сканирования QR-кода запустится сам собой. Он не такой быстрый и качественный, как предыдущий, но для раза-другого в случае чего сгодится.

Заключение

В итоге получается, что использовать QR-код может любой, у кого есть камера на смартфоне. Такие шифровки сканируются в одно движение и не требуют ручного ввода, выводится информация также быстро. При помощи встроенного браузера можно моментально перейти по встроенной ссылке, если она есть, либо просто ознакомиться с представленными данными. Существуют и другие варианты кодировок, например, с украшающими элементами в виде надписей на самой черно-белой поверхности. Бояться их не стоит, потому как ни на содержимое, ни на процесс распознавания они практически не влияют.

Но не следует ждать, что бумажка с квадратиками сделает всю работу за автора, ведь с некоторыми недостатками QR-кодов придётся смириться. Так или иначе они вмещают в себя сравнительно мало информации, хотя смысла кодировать целые тома попросту нет. В той же Японии, к примеру, шифруют поочерёдно иероглифы для лучшего запоминания азбук, и всё прекрасно работает. Важно помнить, что с какой лёгкостью информация заносится в QR-код, с такой же и извлекается. Не стоит прятать в штрих-код чересчур важные данные.

Наверняка вам не раз приходилось видеть картинки, на которых изображены черные квадраты, состоящие из множества маленьких квадратов и черточек, размещенные в белом квадрате.

Изображения с черными квадратиками присутствуют на

• кассовых чеках,
• билетах,
• табличках в музеях и
• в метро,
• меню кафе и ресторанов,
• на этикетках и
• на многих других предметах.

Эти квадраты ни что иное, как QR-коды.

Что такое QR-код: история появления и принцип использования

Аббревиатура QR происходит от английской фразы Quick Response, что можно перевести как быстрый отклик.

QR код - это двухмерный штрих-код (или бар-код), предоставляющий информацию для ее быстрого распознавания с помощью камеры на мобильном телефоне.

В европейских странах давно применяются QR-коды. У нас они стали использоваться сравнительно недавно, но сейчас активно распространяются.

Для работы с таким кодом требуется специальная программа или, точнее говоря, соответствующее приложение (и третье название того же самого – софт). Это доступно каждому, кто может выйти в интернет и скачать приложение на свой смартфон, подробнее об этом читайте .

QR-код возник в 1994 году. Тогда специалисты фирмы Denso-Wave (Япония) придумали особый метод шифрования, который позволял кодировать различные файлы. Объем информации был ограничен 4296 символами или 7089 цифрами.

Первоначально коды использовались в автомобильной промышленности. Они нужны были для быстрого учета информации о производстве и реализации автомобилей.

Применение QR-кодов в современности

Сейчас QR-коды стали массовым продуктом. Они используются не только в автопроме, а во всех существующих отраслях.

Сложно представить торговлю без компактных кодов, в которых хранится информация о товарах. Они применяются в обычных магазинах и онлайн-площадках. QR-код обеспечивает безопасность и легкость хранения данных.

В квадрате на чеке часто зашифровывается информация об акциях, покупках, скидках.

В кодах на упаковке товара могут храниться сведения о составе продукта, его производителе.

Посетители музеев и выставок могут получить больше данных об экспонатах, просканировав код, размещенный на табличке.

В туризме QR-коды используются при покупке и проверке билетов, для подтверждения подлинности документов.

Как пользоваться?

Для сканирования qr-кода надо использовать программу, предварительно закачанную и установленную на смартфон. Есть множество вариантов бесплатного софта. Особой разницы между ними нет. Вам остается выбрать любое приложение, подходящее для вашей версии устройства.

Для считывания информации надо запустить программу и поднести камеру смартфона к коду. После сканирования на экране появится ссылка на данные, которые зашифрованы в изображении.

Многие устройства снабжены функцией автосканирования кодов. В этом случае вам не потребуется загружать дополнительный софт, потому что все необходимое уже есть в таком аппарате.

Пример, как считывать QR-код на телефоне

Для этого устанавливаем на смартфон приложение для чтения кода, которое можно выбрать, бесплатно скачать и установить в магазине Play Market. Например, я выбрала приложение для чтения кода от Лаборатории Касперского:

Скачиваем приложение, подносим смартфон, когда на нем открыт QR-сканер непосредственно к коду (он может быть на экране, на товаре, на билете, на чеке и т.д.) и читаем сообщение, которое содержит данный код.

Создание QR-кода

Для создания кода используется специализированное ПО (программное обеспечение). Можно найти подходящий софт или онлайн-сервис в интернете.

Чтобы получить (другими словами, создать или сгенерировать) код, необходимо указать ссылку на источник информации. Программа сгенерирует QR-код, который можно сохранить для дальнейшего применения.

Этот генератор позволяет закодировать (создать код):

• Любой текст,
• Ссылку на сайт,
• Визитную карточку,
• Sms-сообщение.

Что касается текста, то для него есть ограничение на генерацию кода – не более 2953 байт, то есть не более 2953 букв кириллицы в кодировке windows-1251или около 1450 букв кириллицы в utf-8.

Как считывать QR-код на ПК

Для этого есть 2 варианта:

1. установить на своем ПК (ноутбуке) бесплатную программу для считывания кода;
2. не устанавливать никаких программ и просто использовать бесплатный онлайн-сервис.

Скачать бесплатно на ПК программу CodeTwo QR Code Desktop Reader https://www.codetwo.com/freeware/qr-code-desktop-reader/

Я не люблю скачивать и устанавливать программы на ноутбук без крайней на то необходимости и, соответственно, предпочитаю пользоваться онлайн-сервисами.

Принцип использования такого сервиса прост. Там, где есть код (на каком-то сайте, в социальной сети и т.п.), надо сохранить его как картинку на своем ПК. Для этого кликаем по коду ПКМ (правой кнопкой мыши), а в появившемся меню выбираем “Сохранить картинку как”. В итоге на ПК QR код будет сохранен в виде файла, содержащем код в виде обычной картинки.

Далее открываем онлайн-сервис и загружаем туда файл с картинкой с помощью кнопки “Выберите файл” (рисунок см. выше). После этого жмем “Отправить”. Сервис расшифровывает код и выдает нам ту информацию, которая зашифрована в коде.

Пример, как сделать qr код онлайн для текста

Попробуем сначала самостоятельно создать код, а потом его прочитать с помощью смартфона.

Для примера возьмем текст содержания этой статьи. Затем откроем сервис онлайн для создания кода этого содержания:

1 на рис. 1 – Открываем Генератор QR-кода по ссылке, предложенной выше.

2 – Выбираем опцию «любой текст». Для него будем создавать код.

3 на рис. 1– текст или печатаем его самостоятельно. Затем поместим текст в окно «введите текст для кодирования».

4 на рис. 1 – Выбираем размер кода или оставляем тот, который предложен по умолчанию.

5 на рис. 1 – Нажав «создать код», получаем изображение кода (6).

Обратите внимание, что, скорее всего, не получится создать код, если сообщение будет слишком большое (более 2953 символа, включая буквы, пробелы, цифры, знаки препинания и вообще любой символ).

Пример, как сделать qr код онлайн для ссылки на сайт

О том, как это сделать онлайн с помощью генератора кода, показано по шагам на рисунке ниже:

Узнать подробнее о том, где и как применяются коды, можно, посмотрев видео. Все-таки лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать.

Видео “Что такое QR код, для чего он нужен, и как его создать?”

Итоги

Теперь вы осведомлены о том, что такое QR-код и сможете пользоваться им, чтобы получать необходимые сведения или размещать информацию в компактном виде. А поэтому предлагаю проголосовать за один из вариантов ниже, Ваш голос важен!

Before we tell you what you need to consider in practice, we want to familiarize you with the technical basics of QR Codes. Here you will learn how a QR Code functions, what elements are used to construct it, and what conditions are required for its creation and decoding.

What is a QR Code?

The QR Code is a two-dimensional version of the barcode, known from product packaging in the supermarket. Originally developed for process optimization in the logistics of the automotive industry, the QR Code has found its way into mobile marketing with the widespread adoption of smartphones. "QR" stands for "Quick Response", which refers to the instant access to the information hidden in the Code.

QR Codes are gaining popularity because the technology is "open source", i.e. available for everyone. Significant advantages of QR Codes over conventional barcodes are larger data capacity and high fault tolerance.

The black and white checkered pixel patterns appear at first glance to be a small crossword puzzle and seem to be composed at random. But if you look closely, certain structures can be identified. For the scanner to recognize a QR Code as such, the Code must always be square. A number of additional elements ensure that the information is read correctly.

They indicate the direction in which the Code is printed.

If the QR Code is large, this additional element helps with orientation.

Using these lines, the scanner determines how large the data matrix is.

The format patterns contain information about the error tolerance and the data mask pattern and make it easier to scan the Code.

These patterns hold the actual data.

This spacing is important for the scanning program in order to distinguish the QR Code from its surroundings.

What happens if a QR Code is damaged?

To ensure that the information contained in the QR Code can be read even if it is damaged, the data keys include duplications (redundancies).Because of this, up to 30% of the Code structure can be destroyed without affecting the readability of the Code.

What can be stored in a QR Code?

Up to 7089 digits or 4296 characters, including punctuation marks and special characters, can be entered in one Code. In addition to numbers and characters, words and phrases (e.g. Internet addresses) can be encoded as well. As more data is added to the QR Code, the Code size increases and the Code structure becomes more complex.

How do I create a QR Code?

Creating a QR Code takes only a few seconds. The first step is to go to a website which generates QR Codes, e.g. www.qr-code-generator.com. There you can choose the type of the Code you want to create and then enter the appropriate data. Simply click on "Create QR Code", and your personal QR Code is ready. Now you just decide, in which image format you want to use the Code and download the file easily.

How do I scan a QR Code?

To scan a QR Code, you first need to have a scanner app on your smartphone. A large selection of these can be downloaded for free in the various app stores. When you have installed one, start the application and keep the camera of your smartphone over the QR Code to scan it. If the Code is readable, the encoded address or action will be accessed automatically.