A QR-kód története. Vonalkód, kétdimenziós kód

Átírás

1 A QR-kód története Vonalkód, kétdimenziós kód A vonalkód N.J. Woodland találmánya, aki az 1940 es évek végén egy kör alakú kódot szabadalmaztatott, amelyen az egymás melletti vastag és vékony vonalak, illetve az ezeket elválasztó közök hordozták az információt. Kezdetét vette a vonalkód története. Vasúti kocsikon, majd az amerikai postai járműveken kezdték el tesztelni, de csak 1966 ban jelent meg a nyilvánosság számára ban már jellemzően több területen alkalmazták, ami nagyrészt annak köszönhető, hogy az amerikai kereskedelmi szektor bevezette a UPC-t (Universal Product Code). A technológia ennek ellenére csak igen lassan terjedt, a vonalkód leolvasó pénztárgépek drágák voltak, emiatt a világ gazdagabb felén is csak a nyolcvanas években vált általánossá. A vonalkód népszerűségét olvasási sebességének, pontosságának, és funkcionalitásának köszönheti. Gyorsan terjedt, és egy idő után már a piac olyan kódokat igényelt, amelyekben több információt lehet tárolni, kisebb területen. Különböző megoldások, mint a számjegyek számának növelése, vagy többszörös vonalkódok létrehozása voltak az első kísérletek a probléma megoldására. Ezek azonban nem vezettek eredményre, mert ez az olvasási művelet bonyolultabbá válásával, és a nyomtatási terület megnövekedésével járt együtt. A megoldás a 2 dimenziós kód lett. A 2D kódok folyamatos fejlődésen mentek keresztül, a halmozott vonalkód-módszert a több információt tartalmazó mátrix-módszer követte:

2 A kétdimenziós kódok világából a QR-t a számos támogatott adatformátum és jó hibatűrési képesség emelte ki. Több, különböző kétdimenziós kódot fejlesztettek, ezek közül a PDF417, a DataMatrix, a MaxiCode, és a QR Code váltak általánossá. Az első három amerikai, míg a QR-kód japán fejlesztés. A QR-kód A QR-kód a Toyota egyik nagyvállalata, a Denso Wave 1994 es fejlesztése. A cég profilja szerint ipari robotikával, azonosító rendszerek, és programozható vezérlések készítésével foglalkozik. A QR az angol Quick Response (gyors válasz) rövidítése, ami gyors adatfejtési sebességet jelent, egyúttal utal a felhasználó által igényelt gyors reakcióra is. A QR-kód tökéletesen alkalmasnak bizonyult az autógyártáshoz használt alkatrészek gyors és biztos azonosítására. A kód folyamatos terjedése a nyilvános specifikációnak köszönhető, de ennek ellenére sem sikerült valódi áttörést elérni az általános használatot illetően az évtized végére sem. Japánban vagy Németországban már évek óta jelen van tömegközlekedési jegyeken, világszerte koncert és repülőjegyeken, marketing kampányok eszközeként alkalmazták, mégis úgy tűnt, a nagy áttörés elmarad. A helyzetre az volt a jellemző, hogy sok cég tesztelte, nagy reményeket fűzött hozzá, majd néhány éven belül megszüntette a használatát (pl. Google Places) ben már rengetegen lemondtak róla, de 2011-ben új lendületet vett a történet, azáltal, hogy a mobilfizetés új technikájaként kezdték alkalmazni, és a MasterCard Mobile reklámkampányának köszönhetően 2012-ben Magyarországon is egyre népszerűbbé vált. A MasterCard, Európában

3 elsőként Magyarországon vezette be azt az okostelefonos szolgáltatását, amely lehetővé teszi a sárga csekkekre nyomtatott QR-kód segítségével egy számla kiegyenlítését. A QR-kód ma már teljesen elterjedt, legnépszerűbb Japánban, ahol leginkább plakáton, hirdetésen szerepel és a legtöbb mobiltelefonnal is kompatibilis. A QR-mátrix: Szkennelés közben a Keret és az Eligazodási pontok teszik lehetővé a szimbólumok felismerését. A kódolvasót a Koordináta rendszer és a Vonatkozási pont teszi alkalmassá az adattartalom azonosítására, szinte körülményektől függetlenül. A program ezek után képessé válik a formátum és verzióinformáció beolvasására. A kettő között helyezkedik el a Hibakorrekciós kód. A QR mátrix mérete a 21x21 pontból álló 1 es mérettől a 177x177 pontból álló 40 es méretig terjedhet. (Minden magasabb verziószám 4 képponttal nagyobb oldalanként.) Attribútum, adattárolás, tartalom A QR-kód egyik előnye, hogy a sarkokban található négyzet alakú mezők miatt könnyű szkennelni. A kódra jellemző, hogy bármilyen szögből készülhet róla kép, nem kell figyelni a helyes és pontos beállításra. A kód megfejtésére alkalmas program a kód három sarkában elhelyezett jellegzetes,

4 minden QR-kódban meglévő azonos minta alapján meg tudja határozni, milyen irányban helyes a kód értelmezése, ferde kép esetén is. A kód jellemzően különböző verziószámokkal rendelkezik. Ez Verzió 1 től Verzió 40 ig terjed. Az adott verziókhoz a megfelelő adattárolási és hibatűrési tulajdonság tartozik. A legkedveltebb a Level L (L szint), ami elég sok információt képes tárolni kis helyen, összehasonlítva az egydimenziós kóddal. A QR-kód tartalmazhat webcímet, szöveges üzenetet, SMS tartalmat (címzettel), névjegyet, GPS koordinátát. Az elraktározható adat mennyisége függ az adat típusától (datatype), verziótól (1-től 40-ig határozza meg a kód képének méretét), és a hibajavító szinttől. A vonalkód maximálisan 20 számot képes kezelni, ehhez képest a QR kód több száz adat tárolására alkalmas: Szám karakter: Maximum 7089 db Alfanumerikus karakter: Maximum 4296 db Bináris kód (8 bites szervezés): Maximum 2953 bájt Kandzsi/Kana: Maximum 1817 db Az ábécé kódolva: A QR-kód, amiatt, mert nagy mennyiségű adatot képes tárolni, valamint wap-, illetve webcímek tárolására is alkalmas, nagy veszélyt is jelenthet. Egyes mobiltelefonoknál az utólag telepített kódolvasó szoftverek rögtön végrehajtják az utasításokat a kód beolvasása után, mellőzve a felhasználó jóváhagyását. Ezek tartalmazhatnak víruskódokat, vagy navigálhatnak olyan weboldalakra, melyek vírusokat, keyloggereket telepíthetnek a telefonra, ezzel segítve elő a mobiltelefonos kártevők terjedését. Azok a kódolvasó szoftverek alkalmasak a telepítésre, amelyek lehetőséget biztosítnak a felhasználó jóváhagyására.

5 Adatok beolvasása és feldolgozás A vonalkód működési elve az volt, hogy egy keskeny fénynyaláb olvasta le az információt, a QR-kódot azonban le kell fényképezni és a képet egy processzor értelmezi. A processzor a minden QR-kódban meglévő három vagy négy és egy kicsi kockát keresi meg először, ezek alapján kijavítja az esetleges méret, elforgatás és térbeli forgatás okozta torzításokat. Ez a képesség lehetővé teszi a kód könnyed fotózását, nem kell rá akkora figyelmet fordítani. Ezek után történik meg a valódi adatokat tartalmazó jelpontok beolvasása és ha szükség van rá, a hibák kijavítása. A hibajavítás jól működik akkor is, ha a fényképezőlencse koszos, gyenge a fény, és a sérült QR-kód sem okoz végzetes hibát az adatok visszaállítása során. Az optimális adattartalom Version 40, és L hibajavítás esetén érhető el. Hibajavítási képesség Hiba vagy torzulás keletkezhet akkor, ha a kód lefényképezésekor nem történik meg a mintázat teljes rögzítése. Ez a hiba keletkezhet a telefon képfelbontásának korlátai miatt, esetleg a kód kis mérete, a rossz fényviszonyok vagy a szennyeződés miatt megtörténhet, hogy egyes jelpontok rosszul láthatóak lesznek. Ilyenkor a beolvasó egy vagy több fekete/fehér pontot tévesen, az ellenkező színként érzékel. A QR-kód hibajavítási képessége azonban lehetővé teszi a szennyeződött vagy sérült kód adatainak visszaállítását. Hibajavítás, azaz a hibák ellenére a kód tartalmának hibátlan olvasása akkor lesz lehetséges, ha a kódba, a kód előállításakor elhelyeztek olyan kiegészítő jelzéseket is, amelyek miatt a dekódoló program képes bizonyos mértékű torzulásokat tolerálni. A jeltorzulás mértékének megválasztása, a kód előállításához használt szabvány megválasztásán múlik, ezt a kód elkészítésénél dönti el a felhasználó, a program lehetőségeihez mérten. A QR-kód hibajavítása a Reed-Solomon kódolásra épül. Ugyancsak ezt az algoritmust használják a CD-k, DVD-k és Blu-ray lemezek esetében is, illetve bizonyos adatátviteli technológiáknál (pl.: DSL, WiMAX), adatszórásos rendszereknél (pl.: DVB, ATSC) és számítógépes alkalmazásoknál (mint például a RAID 6 rendszerek).

6 A hibák javítása azon alapul, hogy az eredeti kód nem kizárólag hasznos adatokból áll, hanem bizonyos arányban ellenőrző adatot is tartalmaz. A QR-kód hibajavítási képessége: A Level L szint 7 % adatvesztés visszaállítását teszi lehetővé. A Level M szint 15 % adatvesztés visszaállítását teszi lehetővé. A Level Q szint 25 % adatvesztés visszaállítását teszi lehetővé. A Level H szint 30 % adatvesztés visszaállítását teszi lehetővé. Minél jobb egy szint hibajavító képessége, annál nagyobb a mérete is. A három ábra jól szemlélteti, a kód hogyan kezeli a torzulásokat. Az utóbbi két kód is jól értelmezhető L szintű beállításnál. Teljes QR-kód Kód, amin nincs adat Kód hozzáadott adatokkal

7 Esztétika A QR-kód esztétikai megjelenése sokszínű lehet. Ezt a változatosságot a kódok magas hibatűrése teszi lehetővé. Ez a sokszínűség jól jön, ha a kódot a mindenkori reklámfelület grafikus részévé szeretnénk tenni vizuálisan. Logót vagy fényképet helyezhetünk el a QR-kód belsejében, és a kód színét és formáját is meg tudjuk változtatni korlátozott keretek között. A kód továbbra is olvasható marad. Változatos, színes megoldás: Szabványosítás Gyors elterjedését és népszerűvé válását a kétdimenziós kódok között hibatűrésének és a támogatott adatformátumoknak köszönheti. Szabvány 1999 januárjában lett, amikor a JIS (Japán Ipari Szabvány) X 0510 számmal látta el júniusában ISO szabványként is felterjesztették ISO/IEC nemzetközi szabványként, amit 2006-ban kiegészítettek. Nemzetközi szabvánnyá válásával népszerűsége még nagyobb méreteket öltött. Jó példa erre, hogy Németországban vonaljegyeken szerepel több tömegközlekedési eszközön. A QR-kód nyílt szabvánnyá vált, nyilvános specifikációkkal, de a tulajdonjogok maradtak a Denso Wave tulajdonában. Az Egyesült Államokban mindenütt feltüntetik, hogy a QR-kód a Denso Wave regisztrált védjegye.

8 Felhasználási típus Két fajta létezik: Push az a fajta felhasználás, amikor a cégek, szolgáltatók által eljuttatott kód a felhasználók készülékein virtuális jegyként alkalmazható. Pull az a fajta felhasználás, amikor a felhasználó által szkennelt kód, a felhasználót egy waplinkre, weblinkre irányítja, sms-t küldhet, felhívhat kódolt telefonszámot, és elérhet szöveges információt is. A mobilkód használata többrétű lehet, elsősorban játékokra, reklámokra, promóciós célokra használják. Az újságokban elhelyezett kód többet mond nekünk az adott témáról, a hirdetésben szereplő termékkel kapcsolatban plusz információhoz jutunk, többet tudunk meg az áráról, és ha adott rá lehetőség, meg is tudjuk vásárolni azonnal. Egyre népszerűbb a QR-kód névjegykártyán, melyet telefonnal szkennelve, a rajta lévő információkat azonnal elmenthetjük a telefonkönyvbe. Előállítás, használati költség A QR-kód legnagyobb előnye azonban olcsósága. Egyszerű, ingyenesen előállítható, a nyomtatott médiában való alkalmazása nem jár semmiféle befektetéssel. Változatos felhasználás A QR-kód képes személyes azonosításra is. A németországi Lufthansánál nemrégiben vezették be azt a check-in rendszert, amely során az utas belépőkártyáját telefonon kapja meg, mobilkód formájában, melyet beszálláskor olvas le a légitársaság. Az elektronikus belépőkártya a fontos adatokat tartalmazza, mint az utas neve, a járat száma és az indulás időpontja. Ezután a kézipoggyásszal utazó utasoknak már csak a szokásos biztonsági ellenőrzésen kell átesniük. A beszállási kapunál egy szkenner leolvassa a mobiltelefonról a jegy adatait és az utas máris elfoglalhatja a helyét.

9 A QR-kód kiválóan alkalmazható a turizmusban, hiszen az általa jelentett plusz információ segíti az utazók életét. Ezt a lehetőséget ismerték fel San Fransiscoban is, ahol a turistalátványosságok mellett elhelyezett kódokról információ hívható le, a Starbucks kávézóláncban pedig a sorban állást úszhatják meg azok, akik a cég saját alkalmazásával QR-kóddal fizetnek a reggeli kávéjukért. A Where Food Comes From, azaz Honnan Jön Az Étel programban a QR-kóddal felcímkézett élelmiszerekről azonnal meg lehet állapítani, hogy hol és milyen körülmények között termelték az alapanyagokat, a Wikipedia fejlesztése, a QRpedia rendszer pedig azonnal a felhasználók saját nyelvén jeleníti meg a mobil készülékekre optimalizált oldalakat, ami jó megoldás lehet a múzeumok számára, hiszen a tájékoztató táblákon megjelenő magyarázó szövegeket egy QR-kód segítségével mindenki számára elérhetővé tehetik. Ezen kívül mindenki készíthet személyre szabott kódot egyszerűen és ingyen, például a Carnation által tervezett QR Hacker segítségével.

10 A QR-kód jövője A QR-kód múltja biztos és reményteli. Általánossá válása sokáig bizonytalannak tűnt. Ma már azonban közkedvelt, és a jövőre nézve biztató jel, hogy a közüzemi és telekommunikációs szolgáltatók már QR-kódot helyeznek a számlákra a sárga csekk mellé. A QR-kódok leolvasása dinamikus növekedést mutat. A leolvasások száma 2011-ről 2012-re %-kal emelkedett. A Gartner negyedévi elemzése szerint az okostelefonok eladása meghaladta a többi mobiltelefonét, ma már minden második eladott készülék okostelefon. A legdinamikusabb növekedés Ázsia és Latin-Amerika mellett éppen Kelet-Európára jellemző, ez számokban mérve az értékesítés 31,6 %-os növekedését jelenti. A fiatalok és a magas keresetűek legnagyobb része rendelkezik okostelefonnal, a számukra nyújtott többletszolgáltatások teszik a QR-kódot sikeressé. A QR-kód sikere azonban nem ilyen egyértelmű, a Google például bejelentette, helyszínmegosztó közösségi alkalmazásában, a Placesben megszünteti a QR-kód alkalmazását, amely korábban összekapcsolta a helyeket saját online oldalaikkal, indoklásuk szerint jobb megoldást keresnek. Emellett több cég az ún. NFC (Near Field Communication) rendszerek fejlesztését helyezte előtérbe, melyek néhány centiméter távolságra lévő eszközök között képesek adatátvitelre alkalmas vezeték nélküli kapcsolatot teremteni. A Google Galaxy Nexus okostelefonját már NFC chippel látták el, és folyamatban van az NFC rendszerrel működő mobiltelefonos fizetési lehetőségek kifejlesztése is. A mobilokba épített NFC chip és a leolvasó között fizikai kontaktus nélkül történik a kommunikáció, így például a pénztárgép titkosított kapcsolatot hoz létre a mobil és a bank között, ami új fejezetet nyithat a pénz történetében. Az NFC jó eséllyel pályázik arra, hogy átvegye a QR-kód szerepét, talán a

11 jövőben majd a grafikus kódot felváltja a chip a mindennapi tájékozódás, vásárlás, utazás során, de az is elképzelhető, hogy a két fajta technika megmarad egymás mellett. A QR-kód alkalmazási lehetőségei továbbra is ígéretesek, már csak azért is, mert a kódot megalkotó Denso Wave cég open-source, azaz szabadon felhasználható kódrendszerként jegyezte be a terméket. A QR-kód alkalmazásának kibővítésére irányuló kísérletek egyrészt az augmented reality legújabb eredményei, illetve az alkalmazás eddigi marketing és reklám funkciói mellett szó van a művészeti és a mindennapi felhasználhatóságot érintő legújabb fejlesztésekről is..