LEXIKON METOD PRŮMYSLOVÉHO INŽENÝRSTVÍ





QR kód

Základní charakteristika a zaměření metody

QR kód je k vidění na reklamách, v časopisech, v muzeích či hradech, ale třeba také v ZOO na cedulce s popisem zvířat anebo tričkách. Jsou velice podobné kódům čárovým, které se běžně vyskytují na většině produktů v obchodech, ale obsahují podstatně víc informací (např. adresy webových stránek, vizitky, atd.). Jedná se o prostředek pro automatizovaný sběr dat. QR je zkratka z anglického slova Quick Response a vyjadřuje to, k čemu tento kód je – k rychlému načtení, dekódování a použití. Jsou určeny pro počítačové zpracování a využívají velké množství technik, které předcházejí chybám interpretace. Lze jej přečíst integrovanou čtečkou v některých mobilech, což výrazně zlevňuje snímání kódů, kdy čárové kódy byly dosud snímány cenově náročnější laserovou čtečkou. Možnost přečíst QR kód mobilním telefonem je rozšířena zejména v Japonsku, kde toto zvládá prakticky každý novější mobilní přístroj. QR kód je dvourozměrný maticový kód čtvercového tvaru, je to směs malých bílých čtverečků, které jsou pokryté mozaikou černých bodů. Kód je složen z několika informačních vrstev, které slouží různým účelům a používají různé algoritmy. QR kódy se tedy používají k rychlému, efektivnímu přenosu libovolné informace do mobilního zařízení, telefonu či tabletu.

Příklad QR kódu je zobrazen na obrázku 1.

Obrázek 1: QR kód

Princip a fungování metody

Jedná se o 2D kód, který byl vytvořen japonskou společností Denso-Wave a to už v roce 1994. Původně se tento systém vyvinul pro sledování pohybu výrobku a při označování součástek v továrně, v současnosti se ale podstatně více využívá při mobilním tagování (přiřazování něčemu nějaký popisek, štítek, či značku). Dnes lze QR kód nalézt na mnoha místech, je tam, kde je potřeba rychlé předání velkého množství informací. Tento kód může obsahovat čísla, písmena, dokonce i japonské znaky. V případě kapacity samozřejmě záleží na tom, jaký typ informace ukládáme. Lze tedy kódovat až několik tisíc znaků a díky odolnosti proti chybám je umístit například na nerovný povrch. Kód nemusí být prezentován pouze jako shluk bodů, ale je možné jej dát například na velkoplošný tisk jako součást grafického motivu, skupiny znaků či fotografie. Může být použit také jako miniaturní značení. Princip tohoto kódu tedy dovoluje spojení s obrazovým motivem (fotografie, grafika), aniž by došlo k ovlivnění informace, kterou kód nese. K jeho tvorbě lze využít celou řadu programů či webových služeb. Lze s ním například kódovat tyto data:

· texty

· webové odkazy

· adresy, telefonní čísla

· emailové adresy

· lokace

· popisky služeb a zboží

· popis součástek

· obsahy vyplněných formulářů apod.

QR kód bývá používán i pro označování výkresové dokumentace v oblasti CAD. Uložené textových informací do kódu zde má význam pro strojové čtení - buď v terénu, nebo (častěji) při následném dohledávání a indexování obsahu.

Tabulka 1 vytvoří představu o množství znaků, které dokáže QR kód pojmout.

Tab. 1 Kapacita QR kódu

Typ obsahu

Počet znaků

Číslice

7 089

Písmena a číslice

4 296

8bitová data

2 953

Japonské písmo

1 817

QR kódy jsou pevně standardizované a mají vlastní normu ISO 18004:2006. Na Obr. 2 je schéma rozložení QR kódu.

Obrázek 2: Struktura QR kódu (zvýrazněné funkční elementy)

5. Tichá zóna

Informace o verzi: Čím vyšší je číslo verze (1 – 40), tím větší je počet modulů (černé a bílé čtverečky). Moduly jsou nejmenší prvky výsledného symbolu, černý čtvereček odpovídá logické jedničce a bílý nule. Nejmenší verze 1 má 21 × 21 modulů, největší verze 40 (177 × 177 modulů). S každým vyšším číslem verze přibývají 4 další moduly v obou směrech. Kolem symbolu musí být dodržena klidová zóna neboli prostor bez tisku, o velikosti 4 modulů na všech stranách. Pro aplikace s malým množstvím dat můžeme zvolit Micro QR kód, který je ve velikostech 11 x 11 až 17 x 17 modulů a obsahuje jen jeden detekční vzor, neukládá takové množství informací (max. 35 číslic).

Informace o formátu: formát pro přesměrování na předurčenou URL (internetovou stránku), zobrazení libovolného zakódovaného textu, odeslání předdefinované SMS zprávy nebo e-mailu, zahájení hovoru s definovaným telefonním číslem, uložení poznámky do mobilního kalendáře, uložení kontaktních údajů do telefonního seznamu, načtení GPS souřadnic do mobilní GPS navigace a jiné formáty.

Samoopravné kódy: samoopravné kódy slouží k detekci a opravování chyb vzniklých při přenosu dat (až 30% ztráta kódu může být obnovena).

Povinné vzory: Charakteristickým prvkem symbolu jsou detekční vzory umístěné ve třech rozích sloužící k určení polohy a umožňují snímání v různých polohách natočení od 0 do 360°. Díky nim může čtečka odfiltrovat všechny nepodstatné grafické podněty z obrázku a rychle se zaměřit na to, co je ukryté pod šifrou. Důležitým vodítkem pro přečtení jsou zaměřovací značky. Tvoří je dva sloupce střídajících se modulů černé a bílé a pomáhají čtečce určit hustotu sítě v kódu.

Tichá zóna: Kód musí vždy lemovat bílý prostor, tzv. tichá zóna. Ta slouží jako základní identifikační prvek a odděluje text od okolního prostředí.

Menší čtverce, které se objevují uvnitř složitějších kódů, usnadňují jeho analýzu pro případ poškození. Podle jejich množství jde pouhým okem odhadnout délka zprávy – čím jich je víc, tím je delší a složitější. Prázdný prostor o rozměrech jednoho bodu se nazývá separátor a slouží k oddělení kódu od kotvících obrazců. První vrstva pod separátorem obsahuje základní údaje o kódu: jestli jde o text, číslo, odkaz na web a jakou abecedou je psaný. Jednotlivým bodům se říká moduly. Každý modul obsahuje jeden bit informací. Osm jich pak tvoří jeden bajt, který je základní datovou jednotkou pro počítače. K vytvoření jednoho znaku (písmena, čísla) jsou zapotřebí dva bajty, tedy šestnáct malých čtverců.

Základní rozdělení QR kódů:

Existuje několik různých verzí kódů, které se liší jednak kapacitou, ale také schopností odolávat poškození. Výhodou QR kódů také je, že jsou schopny velmi dobře odolat poškození (dá se částečně nebo úplně rekonstruovat informace pouze z části původního kódu). K poškození může dojít jednak vlivem mechanického opotřebení (třeba na vizitce v kapse) nebo špatnými podmínkami při snímání. I přesto je ale obvykle možné velmi rychle kód úspěšně přečíst. Existují čtyři různé stupně ochrany obsahu:

· úroveň L – až 7 % poškozené plochy

· úroveň M – až 15 % poškozené plochy

· úroveň Q – až 25 % poškozené plochy

· úroveň H – až 30 % poškozené plochy

Dále je možné QR kódy členit na:

- Základní,

- Složité,

- Micro s grafikou

Výše uvedené typy QR kódů jsou uvedeny na obrázku 3.

Obrázek 3: Typy QR kódů

Tvorba QR kódu

Pro vytvoření vlastního QR kódu lze využít několik různých cest. Jednou z nich je například konzolová utilita qrencode. Ta je součástí mnoha distribucí a zvládá všechny důležité funkce pro tvorbu kódů. Použití je snadné. Další možností jsou různé online generátory, ten nejzajímavější je součástí projektu ZXing a zvládá spoustu zajímavých formátů jako je vizitka, telefonní číslo, URL a podobně. Stačí si vybrat, vyplnit formulář a stisknout Generate. Existuje také několik dalších možností, jako jsou například rozšíření do prohlížeče.

Čtení kódu

Nejčastěji se QR kódy čtou pomocí mobilního telefonu, protože je vždy po ruce. Jeho kamera dokáže obrázek sejmout a speciální software jej pak dekóduje. Inteligentnější aplikace dokáží rovnou provést standardní událost podle obsahu kódu: otevřít v prohlížeči zadanou URL, uložit vizitku do kontaktů, spustit e-mailový klient se správně vyplněnou adresou, vložit událost do kalendáře a podobně. Aplikací pro čtení QR kódů je celá řada, pro Android je to například program BarcodeScanner, uživatelé iPhone mohou použít aplikaci BeeTagg, pro Symbian DMSymbian nebo UpCode, některé přístroje mívají dokonce čtečku přímo zabudovanou. Čtení je jednoduché, stačí namířit kameru na kód a program vše udělá automaticky.

Oblastní použití (Implementace)

QR kódy jsou používány ve všech možných odvětvích, jako například ve strojírenství, v potravinářském průmyslu, v rámci marketingu, aj.

Přínosy a cíle za zavedení metod

Výhoda QR kódu spočívá v uložení velkého množství informací, až 7 000 číslic nebo text o délce 4 300 znaků. K jejich přečtení je zapotřebí pouze zařízení s kamerou na kód či fotoaparátem a aplikaci, kterou QR kód dekóduje. Snadný a rychlý způsob interakce s uživatelem.

Nevýhoda, že QR kódy využívá pouze 5 % mobilní populace. QR kódy jsou často napadány kriminálníky, kteří napadají chytré telefony, protože ve chvíli snímání kódu nelze vědět, kam přesně ho kód nasměruje.

Top