Как считывается qr код. Как работает QR-код: программа, назначение, принцип работы и применение

18.08.2019 Приложения

В век современных информационных технологий даже открытая публичная информация не всегда предстает в привычном виде. Не только на страницах сайтов, но и на рекламных щитах, упаковках товаров, визитных карточках и прочих предметах несколько лет назад стали появляться небольшие черно-белые узорчатые квадратики, именуемые QR-кодами. Немалой популярностью пользуются они и сегодня, хотя и не в такой мере, как в странах Азии, где они получили особенно широкое распространение.

Так что же такое QR-коды, зачем они нужны и как их читать? Как и его всем хорошо знакомый линейный штрих-код, QR-код представляет собой зашифрованную текстовую информацию. Впрочем, термин «зашифрованную» не совсем уместен, QR-код не является в полном смысле шифром, скорее это графическое представление текстовых данных, которое получило признание благодаря сжатию и компактности. Как-никак, QR-код может содержать до 4296 алфавитно-цифровых символов и всё это в небольшом графическом объекте со стороной в несколько сантиметров.

Как происходит сканирование QR-кода на Андроиде

Если не брать в расчет мобильные телефоны с камерой и установленным сканером QR-кодов, для чтения последних не нужно никакого специального дополнительного оборудования. Ниже мы посмотрим, как прочитать QR-код с помощью смартфона под управлением Android, а сейчас позвольте пару слов о том, как, собственно, всё это работает. Распознание QR-кодов выполняется примерно по следующей схеме:

  • Передача изображения приложению;
  • Распознавание черных и белых областей;
  • Определение версии кода;
  • Получение и чтение системной информации, коррекция ошибок;
  • Получение заголовка данных и применение к нему маски;
  • Преобразование графических точек в двоичный код;
  • Чтение двоичного кода и преобразование его в алфавитно-цифровую последовательность;
  • Вывод данных на экран.

Как видите, QR-код представляет собой набор двоичных данных, так что прочитать его можно даже не имея телефона, главное знать алгоритм, по которому построен код. Этих самых алгоритмов существует несколько и большинство из них заложены в популярные приложения для сканирования QR-кодов на Андроид.

Лучшие приложения для считывания QR-кодов

Хоть мы и употребили слово «лучшие», в действительности, наши предпочтения являются весьма субъективными по той причине, что всем не угодишь, и программа, приглянувшаяся одному пользователю, другому может показаться никуда не годной.

Итак, как отсканировать QR-код на Андроид? Начнем с того, что некоторые производители мобильных устройств встраивают в приложение «Камера» функцию сканирование QR-кодов. Включите вашу камеру, зайдите в настройки и посмотрите, есть ли в списке режимов съемки «Сканер» (ярлык будет иметь характерный вид). Если да, чудесно, тапните по нему и наведите камеру на QR-код. Встроенный модуль тут же прочитает данные и выведет их на дисплей. Элементарно, как дважды два.

Могут быть также доступны иные опции, например, передача данных в другое приложение. Если в настройках камеры вы ничего подобного не нашли, используйте для считывания QR-кодов на Андроид сторонние программы.

Популярное приложение для расшифровки кодов QR. Считается наиболее безопасным, поскольку кроме камеры не требует доступ к прочим компонентам, функциям и данным устройства. Приложение имеет удобный интерфейс, читает коды товаров, SMS и Email-сообщений, телефонной книги, геодатчиков, ссылок, отличается хорошей скоростью считывания, поддерживает ведение истории сканирования, в нём имеются автофокус и функция подсветки, активирующаяся при сканировании в плохих условиях видимости.

Дополнительно поддерживается расшифровка линейных штрих-кодов, массовое сканирование. Принцип работы приложения прост – запустили, навели камеру на сканируемый объект, получили расшифрованные данные.

Добротный сканер QR-кодов для Андроид, отличающийся продвинутым функционалом. Приложением поддерживается сканирование разных типов кодов с камеры, открытых в галерее или браузере изображений, ведение истории, создание QR-кодов и обмен ими, создание XQR-кодов для объемных QR-кодов, использование фонарика и вспышки в условиях плохого освещения. Из дополнительных возможностей следует отметить автооткрытие веб-страниц при получении ссылки, сохранение штрих-кодов, использование виджетов. Принцип работы приложения тот же, что и у Молния QR-сканер.

Весьма неплохая программа, позволяющая быстро и качественно сканировать QR-код на телефоне. QR Code Reader работает с большинством типов QR и штрих-кодов, умеет читать ISBN, тексты, URL-адреса, данные календаря, адресной книги контактов, SMS, сведения о местоположении, не нуждается в подключении к интернету. Приложение может похвастать приятным и удобным пользовательским интерфейсом в духе минимализма. Из дополнительных функций можно отметить ведение истории сканирований, использование фонарика в условиях плохой видимости.

Неплохое приложение от разработчика TeaCapps, позволяет сканировать штрих- и QR-коды на Андроид, отличается простотой, удобством и неплохим функционалом. Работает программа со всеми распространенными форматами кодов, включая Data Matrix, Aztec, UPC, EAN и Code 39, поддерживает чтение данных доступа к беспроводным сетям, сведения о местоположении, URL, контакты, события календаря, E-mail, SMS и MATMSG, данные MeCard, .

Среди функций приложения – создание и обмен QR-кодами, автоматическое выполнение релевантных действий, например, переход по ссылке, работа с изображениями без использования камеры, ведение истории и ее экспорт в лог CSV, защита от вредоносных ссылок, масштабирование и использование фонарика для подсветки.

Завершает наш список приложение «QR код - сканер штрих кодов» от разработчика Best App – Top Droid Team. Примечательна эта программа прежде всего высокой скоростью считывания – коды в ней расшифровываются практически мгновенно, стоит только навести камеру. Инструмент работает с большинством типов данных, содержит встроенный генератор QR-кодов, поддерживает обмен и совместное использование кодов, выполнение релевантных действий при получении соответствующего содержимого, сохранение истории сканирований и поиск по ней. Для сканирования и распознания QR и штрих-кода подключения к интернету программа не требует.

Заключение

Ну вот мы и разобрались с тем, как считать QR-код на Android. Как видите, ничего сложного, распознание выполняется в автоматическом режиме, достаточно просто запустить программу-сканер и навести на код камеру. Но если все эти программы так хороши, откуда берутся негативные к ним отзывы в Google Play? Причина проста, как везде и во всём, есть в работе с QR-кодами свои нюансы. Код может не распознаться, если имеет низкое качество, если чтение выполняется в условиях слабого освещения, если пользователь неправильно держит камеру и тому подобное. А еще проблемы могут возникнуть с QR-кодами с высоким уровнем коррекции и, вообще, содержащими относительно большой объем информации, впрочем, последние встречаются не так уже часто.

Помимо приложений соцсетей и игр, на смартфоне не помешает иметь и полезные в быту программы. Сейчас QR-коды встречаются практически повсеместно: на улицах города, упаковках продуктов и визитных карточках. Понятное дело, чтобы прочитать их, понадобится специальный софт. О пяти лучших решениях для этой задачи пойдет речь далее.

1. QR Droid

QR Droid отличается прежде всего приятным и, что немаловажно, понятным интерфейсом. Приложение давно известно среди пользователей Android-устройств. После запуска вы можете сразу же отсканировать необходимый код. Если в нем была ссылка на веб-страницу, то автоматически произойдет переход во встроенный браузер. Впрочем, это можно отключить в настройках, либо же установить в качестве браузера по умолчанию свой вариант. Интересно также, что прямо из программы вы можете создать собственный QR-код с необходимой информацией.

2. QR Code Reader

Если вы не хотите усложнять себе жизнь и ищите простой сканер, то QR Code Reader станет отличным решением. Здесь лишь камера (можно выбрать и готовое изображение из галереи), история отсканированных QR-кодов и кнопка вспышки, ничего больше.

3. BIDI

Приложение BIDI во многом схожо c QR Droid. Тут у нас есть большие возможности не только по обычному распознаванию QR-кодов, но созданию собственных. Например, визитных карточек. Очень удобно. Есть специальные разделители для номера телефона, адреса, email и т. п. В любое поле можно после внести нужные правки.

4. Neo Reader

Neo Reader, пожалуй, одно из самых мощных решений, поскольку позволяет считывать информацию не только с QR-кодов, но и со штрих-кодов. Прямо как в магазине: если приложению не удастся распознать код, то вы можете вручную ввести цифры, расположенные под ним. Еще есть возможность включить или выключить звук, а также привязку к местоположению. Единственное, что странно, создание собственных QR-кодов непосредственно в программе не предусмотрено. В качестве альтернативы предлагается быстрая ссылка на соответствующий сайт.

5. QR Reader

Первое, что привлекает внимание после запуска, так это движущаяся красная линия. Не уверены, что она выполняют какую-то роль (скорее это просто декоративный элемент), но выглядит интересно. Ещё один момент: приложение, судя по расположению системных кнопок, работает в горизонтальном режиме, имейте это в виду (хотя в режиме чтения весь контент расположен вертикально). В меню есть история сканирований и закладки. Можно создавать свои QR-коды.

А каким приложением для чтения QR-кодов пользуетесь вы?

По материалам AndroidPit

Двухмерные QR коды (англ. quick response - быстрый отклик) были разработаны в Японии компанией «Denso-Wave» в 1994 году для нужд автомобильной промышленности. Со временем QR-коды получили широкое распространение в самых различных областях благодаря эффективному способу хранения закодированной информации. В качестве самой информации может выступать что угодно: ссылки на сайты, телефонные номера, адреса электронной почты, тексты в несколько тысяч знаков.

Для того, чтобы расшифровать информацию, заложенную в QR-код необходимо его отсканировать и прочитать. С данной задачей успешно справляется большинство современных смартфонов.

Как сканировать QR код
Для сканирования QR кода используются встроенные камеры мобильных устройств. Специальное приложение распознает QR-коды, получает их детальное отображение и расшифровывает заложенную в них информацию.

Рассмотрим решение задачи по сканированию QR-кодов на примере приложений для наиболее популярных платформ смартфонов: iOS для iPhone и Android для мобильных устройств различных производителей.

Приложение для сканирования QR кодов на iPhone
Чтобы наделить iPhone возможностями для работы с QR кодами и производить их сканирование выполните следующие шаги.
Пример сканирования QR кодов на Android
На платформе Android работа с QR кодами ничем принципиально не отличает, от аналогичных действий на iOS.
Разумеется, что рассмотренное нами приложение далеко не единственная программа для сканирования QR кодов на мобильных устройствах. Вы можете сами попробовать другие приложениях и найти среди них наиболее удобный вариант.

Также существуют программы для чтения QR кодов и для персональных компьютеров. Они также могут успешно использоваться для сканирования единичных кодов. Если же вам необходимо работать с большим количеством кодов, то здесь имеет смысл уже задуматься о приобретении специального ручного сканера штрих-кодов, который подключается к компьютеру через USB-порт и обладает значительно лучшим быстродействием.

  • Tutorial

Иногда возникают такие ситуации, когда нужно прочитать QR код, а смартфона под рукой нет. Что же делать? В голову приходит лишь попробовать прочитать вручную. Если кто-нибудь сталкивался с такими ситуациями или кому просто интересно как же читается QR код машинами, то данная статья поможет вам разобраться в этой проблеме.

В статье рассмотрены базовые особенности QR кодов и методика дешифрирования информации без использования вычислительных машин.

Иллюстраций: 14, символов: 8 510.

Для тех, кто не в курсе что такое QR код , есть в английской Wikipedia. Также можно почитать тематический блог на Хабре и несколько хороших статей по смежной тематике, которые можно найти поиском .

Решение задачи непосредственного чтения информации с QR-картинки рассмотрим на примере двух кодов. Информация была закодирована в online-генераторе QR Coder.ru .

Чтобы понять, как извлечь данные из кода, нужно разобраться в алгоритме. Существует несколько стандартов в семействе QR кодов, с их базовыми принципами можно ознакомиться в спецификациях. Кратко поясню: данные, которые необходимо закодировать, разбиваются на блоки в зависимости от режима кодирования. К разбитым по блокам данным прибавляется заголовок, указывающий на режим и количество блоков. Существуют и такие режимы, в которых используется более сложная структура размещения информации. Данные режимы рассматривать не будем ввиду того, что извлекать вручную из них информацию нецелесообразно. Однако, основываясь на тех принципах, которые описаны ниже, можно адаптироваться и к этим режимам.

На случай некорректного чтения данных, в QR применяются специальные коды, которые способны исправить недочёты при чтении. Это так называемые коды Рида-Соломона . Принцип вычисления кодов, а также исправление ошибок в блоках информации рассматривать не будем, это тема отдельной статьи. Корректирующие ошибки коды Рида-Соломона (RS) записываются после всех информационных данных. Это очень упрощает задачу непосредственного чтения информации: можно просто считать данные, не трогая коды. Как показывает практика, обычно бОльшую часть QR -матрицы занимают корректирующие RS-коды.

По стандарту, данные с RS-кодами перед записью в картинку «перемешиваются». Для этих целей используют специальные маски. Существует 8 алгоритмов, среди которых выбирается наилучший. Критерии выбора основаны на системе штрафов, о которых можно также почитать в спецификации.

«Перемешанные» данные записываются в особой последовательности на шаблонную картинку, куда добавляется техническая информация для декодирующих устройств. Исходя из описанного алгоритма, можно выделить схему извлечения данных из QR кода:

Здесь зелёным фломастером подчёркнуты пункты, которые нужно будет выполнить при непосредственном чтении кода. Остальные пункты можно опустить ввиду того, что считывание производит человек.

Шаг 0. QR код

Взглянув на картинки, можно заметить несколько отчётливых областей. Эти области используются для детектирования QR кода. Эти данные не представляют интереса с точки зрения записанной информации, но их нужно вычеркнуть или просто запомнить их расположение, чтобы они не мешали. Всё остальное поле кода несёт уже полезную информацию. Её можно разбить на две части: системная информация и данные. Также существует информация о версии кода. От версии кода зависит максимальный объём данных, которые могут быть записаны в код. При повышении версии – добавляются специальные блоки, например как здесь:

По ним можно сориентироваться и понять какая версия QR перед вами. Коды высоких версий обычно также нецелесообразно считывать вручную.

Размещение системной информации показано на рисунке:

Системная информация дублируется, что позволяет значительно понизить вероятность возникновения ошибок при детектировании кода и считывании. Системная информация – это 15 бит данных, среди которых первые 5 - это полезная информация, а остальные 10 - это BCH (15,5) код, который позволяет исправлять ошибки в системных данных. К классу BCH кодов относят и RS коды. Обратите внимание, что на рисунке две полоски по 15 бит не пересекаются.

Шаг 1. Чтение 5 бит системной информации

Как уже говорилось, интерес представляют только первые 5 бит. Из которых 2 бита показывают уровень коррекции ошибок, а остальные 3 бита показывают какая маска из доступных 8 применяется к данным. В рассматриваемых QR кодах системная информация содержит:

Шаг 2. Маска для системной информации

Кроме уже озвученных схем зашиты системной информации, вдобавок, используется статическая маска, которая применяется к любой системной информации. Она имеет вид: 101010000010010 . Так как имеет интерес только первые 5 бит, то маску можно сократить и легко запомнить: 10101 (десять - сто один). После применения операции «исключающего или» (xor) получаем информацию.

Возможные уровни коррекции ошибок:

L 01
M 00
Q 11
H 10

Возможные маски:

000 (i + j) mod 2 = 0
001 i mod 2 = 0
010 j mod 3 = 0
011 (i + j) mod 3 = 0
100 ((i div 2) + (j div 3)) mod 2 = 0
101 (i j) mod 2 + (i j) mod 3 = 0
110 ((i j) mod 2 + (i j) mod 3) mod 2 = 0
111 ((i+j) mod 2 + (i j) mod 3) mod 2 = 0

Шаг 3. Чтение заголовка данных

Чтобы понять с какими данными предстоит иметь дело, необходимо изначально прочитать 4-х битный заголовок, который содержит в себе информацию о режиме. Специфика чтения данных изображена на картинке:

Список возможных режимов:

P.S. Соблюдайте правила ресурса и условия Creative Commons Attribution 3.0 Unported (CC BY 3.0)

P.P.S. Если ошибся блогом, то подскажите куда - перенесу.

Теги: Добавить метки

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.