Grundinformationen über QR-Code®

Derzeit wird der QR-Code häufig im digitalen Marketing und in der Werbung eingesetzt, da er eine schnelle Kommunikation mit Kunden ermöglicht und Inhalte für Endbenutzer bereitstellt. Dies können Links zu Websites, digitale Rabattgutscheine, Tickets für verschiedene Verkehrsdienste usw. sein.

Um QR-Codes in einem dieser Bereiche effektiv zu nutzen, ist es notwendig, dessen Konzept und Entwicklungstechnologie gut zu verstehen.

Was ist ein QR-Code?

QR-Code

QR-Code steht für Quick Response Code. Es handelt sich um einen zweidimensionalen (2-D) Matrixcode, der zu einer großen Gruppe maschinenlesbarer Codes gehört. All diese Codes werden als Barcodes bezeichnet, unabhängig davon, ob sie Streifen, Quadrate oder Elemente einer anderen Form enthalten.

Schauen wir uns 1-D- und 2-D-Codes an. Im Vergleich zum ersten Typ können 2-D-Codes eine größere Datenmenge enthalten, während sie weniger Platz benötigen. Der QR-Code enthält jedoch erheblich mehr Daten als die zuvor genannten Codearten. Darüber hinaus verfügt der QR-Code auch über eine fortgeschrittenere Fehlerkorrekturmethode und eine höhere Lesegeschwindigkeit.

Barcodes stellen Informationen visuell dar, wie jede Schrift, jedoch nicht für Menschen – sondern für Maschinen. Ein Scanner liest den Code mithilfe spezieller optischer Systeme und Software zum Lesen von Barcodes. Die Regeln für die Erstellung von Barcodes (wie Grammatik) und das Symbolset, das er verwendet (sein Alphabet), sind seine Symbolik.

Die Hauptidee der 1-D-Barcodes

Die grundlegenden Barcode-Symbole lassen sich in zwei Typen unterteilen: eindimensionale oder lineare und zweidimensionale.

Eindimensionale (1-D) Barcodes, wie der Universal Product Code (UPC), finden breite Verwendung im Handel, auf Preisschildern und Verpackungen von Waren. Sie bestehen aus vertikalen Balken und Abständen. Diese Codes werden als eindimensional klassifiziert, da die in ihnen verschlüsselten Informationen nur durch die Unterschiede in ihrer horizontalen Größe - der Breite der Balken und Abstände - und ihrer Position von links nach rechts übermittelt werden.

Die Höhe der Barcode-Spalten hat keinen Einfluss auf die verschlüsselten Informationen. Daher liest die Software beide Varianten ohne Unterschiede.

Das einzige, was zählt, ist die Breite und Reihenfolge der Balken, nicht deren Höhe.

2-D-Codes - die nächste Ebene

1-D-Barcodes tauchten 1966 auf und wurden schnell populär. Doch die Zeit steht nicht still, und bald gab es die Notwendigkeit für neue Arten von Codes, die kleiner im Format, aber gleichzeitig informativer sind.

Spätere Versuche wurden unternommen, um die Informativität des Barcodes zu steigern. Dies beinhaltete entweder die Erhöhung der Anzahl der Balken oder die Erstellung eines Layouts mit mehreren Codes. All dies führte zu einer Vergrößerung der Barcode-Größe und damit zu höheren Kosten für das Lesen und Drucken.

Daher wurden 2-D-Codes geschaffen. Zunächst wiederholten sie dieselben linearen Symbole vertikal, später begannen sie, sie in Form von Matrixcodes zu erstellen. Der Code wurde aus kleinen symmetrischen Elementen, quadratisch oder rechteckig, gebildet.

Layout mit mehreren 2-D-Zusammensetzungs-Barcodes 2-D-Matrixcode

Barcodes

2-D-Matrixcodes enthalten Informationen sowohl in vertikalen als auch in horizontalen Richtungen und haben daher eine ziemlich hohe Datendichte in kleiner Größe. Dennoch standen weitere Verbesserungen mit dem QR-Code noch bevor.

In der folgenden Tabelle sind Merkmale und Eigenschaften einiger typischer 2-D-Codes aufgeführt.

QR-Code PDF417 DataMatrix MaxiCode

Entwickler DENSO Wave Symbol Technologies RVSI

Acuity CiMatrix UPS

Typ Matrix Kombinierter Barcode Matrix Matrix

Datenkapazität Numerisch 7,089 2,710 3,116 138

Alphanumerisch 4,296 1,850 2,355 93

Binär 2,953 1,018 1,556 -

Japanische, chinesische oder koreanische Zeichen 1,817 554 778 -

Hauptfunktionen Hohe Datendichte, kleine Größe, hohe Scangeschwindigkeit Hohe Datendichte Kleine Größe Hochgeschwindigkeits-Scanning

Hauptanwendungsgebiete Alle Kategorien Bereich Büroautomatisierung Bereich Produktionsautomatisierung Transport und Logistik

Standards AIM, JIS, ISO AIM, ISO AIM, ISO AIM, ISO

Wie QR-Code funktioniert

Der QR-Code gehört zur Gruppe der 2-D-Matrixcodes. Bei dieser Art von Code wird die Information nicht durch die Position und Breite von Balken und Abständen in der horizontalen Dimension verschlüsselt, sondern durch die Anordnung von dunklen und hellen Modulen in Spalten und Reihen, sowohl horizontal als auch vertikal.

Unter jedem dunklen oder hellen Modul des QR-Codes wird eine 0 oder 1 verschlüsselt, damit der Computer sie lesen kann.

Die Module des QR-Codes erfüllen unterschiedliche Funktionen. Einige enthalten tatsächliche Daten, während andere in funktionalen Vorlagen gruppiert sind, die die Lesbarkeit verbessern und die Ausrichtung von Zeichen, Fehlerkorrekturen und Verzerrungsausgleich sicherstellen. Es gibt auch eine Synchronisationsvorlage – sie ermöglicht dem Leser, die Größe des Symbols zu bestimmen. Darüber hinaus gibt es eine obligatorische "stille Zone". Sie ist ein vier Module breiter Pufferbereich, der benötigt wird, um sicherzustellen, dass Text oder Markierungen um den QR-Code herum nicht mit den Daten im QR-Code verwechselt werden.

Das Lesen gewöhnlicher zweidimensionaler Matrixcodes dauerte lange, da der Leser den Codesymbol finden, den Orientierungswinkel und die Position (x- und y-Koordinaten) sowie die Größe bestimmen musste.

Daher wurde der QR-Code mit speziellen Vorlagen zur Positionsbestimmung entwickelt. Diese befanden sich in drei Ecken jedes Symbols. Die Vorlagen haben ein symmetrisches Verhältnis von Scanzeilen von 1:1:3:1:1, was es ermöglicht, sie aus jeder Richtung innerhalb eines vollständigen 360-Grad-Bereichs zu scannen. Darüber hinaus sind die Vorlagen miteinander verbunden und bieten schnellen Zugang zu relevanten Informationen über den Winkel, die Position und die Größe, die am Rand des Codes enthalten sind.

Infolgedessen wird der QR-Code 20-mal schneller gelesen als ein normaler Matrixcode. Darüber hinaus kann das Scangerät nach Vorlagen suchen, sodass die Gesamtgeschwindigkeit durch gleichzeitige Bildaufnahme und Datenverarbeitung erhöht wird.

Versionen des QR-Codesymbols

QR-Codes können in 40 unterschiedlichen Symbolsversions erstellt werden, von 21 x 21 Modulen (Version 1) bis 177 x 177 Modulen (Version 40).

Jede höhere Symbolsversion hat 4 zusätzliche Module auf jeder Seite (16 zusätzliche Module pro Symbol) und kann proportional mehr Daten enthalten. Die maximale Datenkapazität eines bestimmten Symbols wird durch dessen Version, Symboltyp und Fehlerkorrekturstufe bestimmt.

Fehlerkorrektur im QR-Code

Der QR-Code hat starke Fehlerkorrekturfunktionen, indem Reed-Solomon-Codes zu den ursprünglichen Daten hinzugefügt werden. Diese mathematische Fehlerkorrekturmethode ermöglicht es der Scanningmaschine, QR-Code-Symbole selbst bei Kontaminierung oder Beschädigung zu lesen.

Es stehen vier Ebenen der Fehlerkorrektur zur Verfügung. Je höher die Ebene, desto besser die Fehlerkorrektur, aber auch die höhere QR-Code-Version.

Fehlerkorrekturebene Ungefährer Korrekturumfang

L 7%

M 15%

Q 25%

H 30%

Bei der Auswahl der Fehlerkorrekturebene sollten Faktoren der Umgebung und die gewünschte Größe des QR-Code-Symbols berücksichtigt werden.

Zum Beispiel ist es für Anlagen, Fabriken und andere Orte, an denen der QR-Code verschmutzt oder beschädigt werden kann, besser, die Ebene Q (Fehlerkorrektur 25%) oder H (30%) zu wählen. In sauberen Räumen und Codes mit einer großen Menge an Daten kann die Ebene L (7%) gewählt werden. Insgesamt ist die beliebteste Ebene M (15%).

Vorteile des QR-Codes

Das einzigartige Design des QR-Codes bietet ihm eine Vielzahl von Vorteilen, darunter:

Schnelles Scannen in alle Richtungen: Der QR-Code kann aus jedem Winkel innerhalb von 360 Grad gelesen werden, dank des Musters zur Positionsbestimmung in drei Ecken jedes Symbols. Daher ist es nicht notwendig, den Scanner auf derselben Höhe wie den Code zu halten. Darüber hinaus eliminiert das Muster zur Positionsbestimmung alle Hintergrundhindernisse, sodass der QR-Code stabil und schnell gelesen wird.

Große Speicherkapazität für die Datenspeicherung: Ein QR-Code-Symbol kann bis zu 7089 Ziffern enthalten. Das sind 200 Mal mehr als ein standardmäßiger 1-D-Barcode enthalten kann.

In einem solchen QR-Code-Symbol können 300 alphanumerische Zeichen enthalten sein.

Kompaktheit: Daten, die in einem 1-D-Barcode enthalten sind, nehmen nur 1/10 des Datenvolumens eines QR-Codes ein.

Fehlerkorrektur: Ein QR-Code-Symbol kann gelesen und decodiert werden, selbst wenn etwa 30% der Daten verschmutzt oder beschädigt sind. Natürlich hängt dies auch von der gewählten Fehlerkorrekturebene ab.

Diversität von Datentypen: Der QR-Code kann Zahlen, Buchstaben, Symbole, japanische, chinesische oder koreanische Zeichen sowie binäre Daten verarbeiten.

Verzerrungskompensation: Das QR-Code-Symbol kann sogar gelesen werden, wenn es sich auf einer gekrümmten oder verzerrten Oberfläche befindet.

Konnektivität (Strukturierte Anwendung): Das QR-Code-Symbol kann in 16 kleinere Symbole unterteilt werden, um in langen und schmalen Räumen Platz zu finden. Kleinere Symbole werden als ein einzelner Code gelesen, und die Scananordnung spielt dabei keine Rolle.

Direkte Kennzeichnung: Wenn Bedingungen mit geringem Kontrast das Lesen des QR-Codes nicht zulassen, kann er direkt auf das Produkt gedruckt, lasergraviert oder nach dem DPM-Verfahren aufgebracht werden.

Verwendung von QR-Code

Bemerkenswert ist, dass der QR-Code ursprünglich für die Verfolgung von Automobilkomponenten und -systemen in den Produktions- und Lieferprozessen entwickelt wurde. Er gewann jedoch schnell große Popularität in nahezu allen Anwendungsbereichen von Standard-Barcodes sowie in einigen neuen Bereichen.

Traditionelle Anwendungsbereiche umfassen:

• Herstellung

Produktverfolgung

Prozessmanagement

Auftrags- und Zeitverfolgung

Bestands- und Geräteverwaltung

• Lagerhaltung und Logistik

Warenverfolgung

• Einzelhandel

Produktidentifikation am Verkaufsort

Verkaufsmanagement

Bestandskontrolle

• Gesundheitswesen

Verwaltung medizinischer Dokumentation

Patientenidentifikation

Medikamentenverfolgung

Verfolgung von Geräten und Anlagen

• Lebenswissenschaften

Probenverfolgung

• Transport

Fuhrparkmanagement

Verkauf von Tickets und Bordkarten

• Büroautomatisierung

Dokumentenmanagement

• Marketing und Werbung

Mobiles Marketing

Elektronische Tickets, Zahlungen, Gutscheine und Treueprogramme

Verwendung von QR-Codes im Marketing und in der Werbung.

Anfänglich war mobiles Marketing in den Niederlanden, Korea und Japan populär. In letzter Zeit gewinnt es jedoch auch in Nordamerika an Beliebtheit. Hier werden QR-Codes in Werbung und Druck eingesetzt, sowie auf Plakaten, Postern, Kleidung, Geschirr und anderen Gegenständen. Durch das Scannen eines QR-Codes mit einem Smartphone kann der Benutzer eine Website besuchen oder einen Rabattgutschein, ein Sonderangebot, Produktinformationen oder Informationen über Geschäfte erhalten.

QR-Codes können mittlerweile sogar direkt vom Display eines Smartphones mit speziellen Scannern gelesen werden. Ein solcher Code kann ein Ticket für eine Veranstaltung oder einen Gutschein für einen Kauf, einen Zahlungsbeleg, eine Kundenkarte usw. enthalten.

Generierung von QR-Codes

DENSO Wave Incorporated, der Erfinder des QR-Codes und Inhaber der Marke QR-Code, hat diesen Code kostenlos der Öffentlichkeit zur Verfügung gestellt. Daher gibt es eine große Zahl an Websites, die Online-QR-Code-Generatoren oder herunterladbare Software zur Generierung von Codes anbieten.

Allerdings haben solche Codegeneratoren und Software kein Zertifikat der International Organization for Standardization (ISO), sodass nicht festgestellt werden kann, ob sie den ISO 18004-Standard gemäß dem DENSO Wave-Patent einhalten. Infolgedessen sind solche Codesymbole möglicherweise nicht von einigen Geräten lesbar, oder die Lesqualität kann vermindert sein.

(Einfacher Test: Generieren Sie dasselbe Codesymbol mit mehreren verschiedenen Online-Generatoren. Unterschiede in der Modulplatzierung werden sofort offensichtlich sein).

Das Unangenehmste ist, dass nicht standardisierte ISO-Generatoren die minimale Druckgröße eines QR-Code-Symbols nicht bestimmen können. Und wenn das Symbol kleiner als die Mindestgröße gedruckt wird, unter Berücksichtigung des Datenvolumens, der Symbolsversion und der Auflösung gemäß ISO, wird die Lesbarkeit erheblich reduziert.

Wenn ein QR-Code mit einer Software erzeugt wird, die nicht ISO-konform ist, wird die Verwendung schwierig sein, insbesondere wenn er für das Lesen mit Smartphones bestimmt ist. Es ist auch zu beachten, dass das Lesen von QR-Codes, wie die Software zur Generierung von QR-Codes, nicht immer auf dem ISO-Standard basiert.

Um sicherzustellen, dass ein QR-Code von der größten Anzahl von Geräten erfolgreich gelesen wird, ist es wichtig, nur Software zur Codegenerierung zu verwenden, die von einem renommierten Hersteller angeboten wird, dem man vertrauen kann, dass er die ISO-Spezifikationen einhält.

QR-Codes lesen: 5 notwendige Dinge für einen 2D-Scanner oder Terminal

1. Hohe Lesegeschwindigkeit: Die Effizienz des Bedieners hängt von der Scangeschwindigkeit und der Fähigkeit ab, dies aus der Ferne zu tun. Daher ist es am besten, nach Geräten mit fortschrittlicher CCD-Scantechnologie zu suchen. Damit können hochdichte Codes oder schwer lesbare Codes gescannt werden.

2. Benutzerfreundlichkeit: Um die Ermüdung des Bedieners zu verringern und somit die Arbeitsgeschwindigkeit zu erhöhen, ist es besser, bequeme Modelle zu wählen – leicht, ergonomisch und mit einem großen Bildschirm.

3. Strukturintegrität: In rauen Betriebsbedingungen werden manuelle Scanner und Terminals manchmal grob behandelt, stoßen an oder fallen. Feuchtigkeitsresistente, staubdichte und stoßfeste Geräte sind eine gute Investition in die technische Ausstattung.

4. Akkulaufzeit: Es ist sinnvoll, auf Scanner-Modelle mit Energiesparfunktionen zu achten – so hält der Akku länger und erhält seine Lebensdauer.

5. Ruf und Erfahrung des Herstellers: Suchen Sie nach beliebten Herstellern mit guten Bewertungen, Empfehlungen und einer langen Lebensdauer.

Über die DENSO ADC Company

DENSO Wave - einer der größten Hersteller von mobilen Datensammlungssystemen der Welt. Dazu gehört DENSO ADC, die amerikanische Tochtergesellschaft von DENSO Wave Incorporated, einem Pionier in der CCD-Technologie und dem Erfinder des revolutionären QR-Codes.

Das Unternehmen verfügt über eine breite Palette an fortschrittlichen Technologien und stellt tragbare 1D- und 2D-Terminals und Scanner her. Diese Geräte zeichnen sich durch ein leichtes und ergonomisches Design, eine robuste Konstruktion aus, die den herausforderndsten Betriebsbedingungen standhält; gute Wasser- und Staubresistenz; energiesparende Funktionen, die die Lebensdauer des Geräts verlängern; Konnektivität über Bluetooth, USB, serielle oder Tastaturen Schnittstellen oder Konnektivität über 802.11b, Bluetooth oder GPRS; sowie Wirtschaftlichkeit aus.

Für detailliertere Informationen besuchen Sie die DENSO ADC-Website unter www.denso-adc.com.

DENSO ADC ist eine eingetragene Marke der DENSO Corporation mit Sitz in Kariya, Japan. DENSO ist ein führender globaler Anbieter von fortschrittlichen Technologien, Systemen und Komponenten für die Elektronik, Informationssicherheit, thermische und Energiebranchen. Zu den Kunden des Unternehmens gehören alle großen globalen Automobilhersteller. DENSO hat über 200 Tochtergesellschaften und Beteiligungen in 35 Ländern und Regionen (einschließlich Japan) weltweit. Außerdem beschäftigt das Unternehmen rund 120.000 Mitarbeiter. Der konsolidierte weltweite Umsatz für das Finanzjahr, das am 31. März 2011 endete, betrug 37,7 Milliarden USD. Im vorherigen Geschäftsjahr gab DENSO 9,3% seines weltweiten Umsatzes für Forschung und Entwicklung aus. Die DENSO-Aktien sind an den Börsen in Tokio und Nagoya notiert. In Nordamerika beschäftigt DENSO 13.000 Mitarbeiter, und der Gesamtumsatz für das Finanzjahr, das am 31. März 2011 endete, betrug 6,4 Milliarden USD.

QR-Code® ist eine eingetragene Marke von DENSO Wave Incorporated.