QR-коды: в чем уникальность QR-кодов?

Вот почему все QR-коды уникальны: QR-коды не обязательно должны быть уникальными, и приложения, которые их генерируют, не знают, уникален какой-либо код или нет.

QR-коды — это просто другой способ записи информации, и единственный способ получить уникальный код — описать уникальную информацию с помощью кода.

Многие QR-коды повторяются, и это нормально. Так что если вы хотите узнать все о том, как именно работают QR-коды и чем они уникальны, то эта статья для вас. Давайте прыгать прямо в!

Что такое QR-код?

Сегодня мы собираемся довольно глубоко заглянуть в кроличью нору, поэтому я хочу начать с самого поверхностного понимания QR-кодов. Как следует из названия, это коды.

QR-код представляет определенный набор информации который легко читается компьютерной системой, понимающей язык QR-кода.

Другими словами, QR-код — это изображение, состоящее из точек и пробелов, которые могут представлять довольно сложную информацию.

В большинстве случаев они используются для представления веб-сайтов. Итак, вы можете отсканировать QR-код, и тогда ваш телефон сможет мгновенно открыть представленный веб-сайт. Этот веб-сайт может содержать массу информации, и поэтому QR-коды действительно используются только для быстрой цифровой связи.

Конечно, под поверхностью происходит гораздо больше, и если вы действительно хотите понять, чем коды уникальны, нам придется углубиться в эту механику.

Как работают QR-коды?

Итак, давайте подробнее рассмотрим, как на самом деле работают коды.

Вы можете думать о QR-кодах как об их собственном языке.

На самом деле они сложнее, и я объясню почему в следующем разделе, но это хорошее место для начала.

Подумайте о переводе чего-нибудь с французского на немецкий. Вы можете это сделать, но вам нужно понимать оба языка, чтобы это работало. Вы можете более или менее заменить немецкими словами французские слова в предложении, и когда вы закончите, новое немецкое предложение должно иметь то же значение.

Но перевод с французского на японский — это отдельная история.

Французский и немецкий используют один и тот же алфавит, так что вы просто переставляете символы, чтобы сказать то же самое по-другому. Если вы собираетесь перевести французский на кандзи (японский алфавит, основанный на символах), то вы больше не используете одни и те же символы.

Вы все еще можете сделать этот перевод, но это немного сложнее. Вы можете думать о QR-кодах как о другом виде кандзи.

Расположение точек и пробелов означает что-то конкретное, поэтому, если вы понимаете структуру кода, вы можете буквально читать картинки, как абзацы.

Собственно, это основная идея. QR-коды представляют собой последовательность букв и цифр (и символов, таких как знаки препинания). Пока вы знаете формулу, вы можете перевести предложение в QR и обратно.

Исправление ошибок Рида-Соломона

Это суть того, как работают QR-коды, и этого может быть достаточно для вас, но если вы действительно хотите получить некоторую глубину во всем этом, тогда нам нужно поговорить об исправлении ошибок. Раньше я использовал аналогию с переводом с одного языка на другой. Дело в том, что перевод на самом деле неточная вещь.

Есть предложения, которые вы можете произнести на английском языке, которые не имеют идеального перевода на другие языки. И это верно независимо от того, какой язык вы используете. На самом деле идеальных переводов не бывает, и это непростая задача для лингвистов и переводчиков.

QR-коды, с другой стороны, имеют идеальные переводы, и это потому, что система QR построена с машинной точностью.

Коды не имеют значения в словесном смысле. Они не представляют идеи, как это делает язык. Вместо этого коды представляют собой строгое расположение символов, которые вы можете найти на клавиатуре (включая буквы и цифры).

QR-код — это машинное представление, поэтому нет смысла спорить о его значении. Несмотря на это, в QR-кодах все еще есть погрешность, и это потому, что они такие сложные.

Позже мы поговорим о том, сколько уникальных QR-кодов вы можете создать, и это возможно только потому, что они построены на сложной системе.

Я постараюсь осветить этот технический жаргон, но QR-коды созданы для компьютеров, и поэтому они работают в двоичной системе.

Это означает, что каждое выражение QR на самом деле выражает число, кратное числу «2». Когда компьютер создает или считывает QR-код, он в конечном итоге видит длинную серию чисел.

Но представление точек в виде чисел, а затем в виде букв, а затем в виде других вещей, которые может диктовать программа, означает, что происходит много математических операций, и на самом деле в этих математических вычислениях возникают ошибки округления.

И это приводит нас к Исправление ошибок Рида-Соломона. Это довольно глубокая концепция, поэтому я едва коснусь поверхности, но вот суть.

Ошибки округления отображаются в QR-кодах, и это означает, что два одинаковых QR-кода могут генерировать один и тот же текст, если эта ошибка округления не исправлена.

Исправление ошибок Рида-Соломона — это алгоритм, который используется для преодоления ошибки округления.

Это включает в себя сложную математику, но в конечном итоге вы можете выбрать один из нескольких вариантов исправления, которые помогут очистить QR-коды.

В конечном итоге происходит то, что генератор QR-кода просто не будет использовать кодовые комбинации, которые нельзя разделить с помощью поправочного коэффициента.

Но поскольку доступны различные поправочные коэффициенты, тот, кто разрабатывает систему QR-кода, может в основном выбрать, насколько сложной будет система на самом деле.

Если вы хотите, чтобы он работал немного быстрее, используйте более простое исправление ошибок. Вы теряете некоторые возможные уникальные QR-коды, но все быстро и просто.

Если важнее иметь возможность выражать более длинные или сложные коды, вам потребуется более сложное исправление ошибок, и это может немного замедлить работу приложения.

Краткое содержание

Подводя итог, можно сказать, что QR-код — это, по сути, свой собственный язык, но, поскольку он цифровой, в нем задействовано много математики.

И эта математика требует сложного алгоритма исправления ошибок, чтобы все работало гладко. Со всем этим мы готовы вернуться к исходному вопросу, и я могу дать вам исчерпывающий ответ.

Почему все QR-коды уникальны?

Прежде всего, QR-коды не обязательно должны быть уникальными. У вас может быть один код, который повторяется много раз.

Теперь каждая копия кода будет означать одно и то же, но стоит отметить, что есть веские причины для повторения кода.

В качестве простого примера ресторан может использовать QR-код, чтобы посетители могли видеть цифровое меню. Вы можете разместить один и тот же QR-код на каждом столе, и его сканирование приведет любого посетителя к той же веб-странице с меню.

Тем не менее, вы могли иметь в виду что-то еще, когда задавали этот вопрос, и я попытаюсь ответить на него.

Как получается, что каждое разное расположение блоков в QR-коде может означать что-то другое? Это справедливый вопрос, но его легко рассматривать с разных точек зрения. Как один и тот же набор букв может означать кучу разных вещей в зависимости от того, как вы их расположите?

Ответ в вопросе.

Все сводится к аранжировке, а QR-коды позволяют создавать самые разные аранжировки. Как и любой язык или код, значение QR-кода меняется каждый раз, когда вы перемещаете одну часть изображения.

Используя нашу аналогию, я могу использовать одни и те же буквы для написания слов «может» и «батат», но расположение этих букв полностью меняет значение слова.

Точно так же, если вы измените расположение блоков и пробелов в QR-коде, вы получите совершенно другое значение.

В конечном счете, у вас может быть уникальный QR-код для каждого возможного расположения блоков и пробелов. Я перейду к цифрам чуть позже, но достаточно сказать, что возможно множество уникальных QR-кодов. Но QR-коды имеют ограничения так же, как и язык.

Если вы находитесь в Твиттере, существует ограничение на количество символов, которое не позволяет вам печатать столько, сколько вы хотите.

QR-коды имеют аналогичные ограничения — в каждом коде содержится определенное количество пикселей.

Но это ограничение не мешает Twitter видеть бесчисленное количество уникальных твитов, и вы получаете тот же результат с QR-кодами.

Проще говоря, QR-коды уникальны, потому что последовательность точек и пробелов не совпадает от одного кода к другому.

Таким образом, QR-код — это, по сути, еще один язык, который вы можете использовать для написания вещей.

Насколько уникальны мои сгенерированные QR-коды?

Хотя это многое объясняет, все равно остается недостающая часть информации.

Если вы используете генератор QR-кода, вы можете сгенерировать код для любой цели, которую вы имеете в виду. Но вы можете перегенерировать код для той же самой цели, и новый код будет уникальным. Позвольте мне объяснить это на примере.

Некоторые смартфоны позволяют генерировать QR-код для обмена информацией с другим пользователем смартфона. Например, у вас может быть QR-код, чтобы поделиться своей контактной информацией.

Вы можете создать QR-код для своей контактной информации, но затем вы можете воссоздать его, и новый код будет отличаться от первой версии, даже если они выражают ту же самую карточку контакта (на самом деле это зависит от того, что вы используете для сгенерируйте код, но с некоторыми инструментами вы получите новый уникальный код, как я описал).

Судя по всему, что вы прочитали, это не должно работать.

Два QR-кода должны быть идентичными, поскольку они описывают один и тот же набор информации. Вот секрет, почему они не идентичны.

Приложение, генерирующее QR-код, может присвоить создаваемому коду уникальное имя.

Обычно это просто какой-то сложный серийный номер, но это уникальное имя включено в общую информацию, включенную в QR-код.

Таким образом, ваш первый код для вашей контактной информации содержал вашу контактную информацию плюс уникальное имя файла кода.

У второго было другое уникальное имя, и когда вы будете переводить все на язык QR, вы будете придумывать в каждом случае свой код. Это большая часть того, почему вы можете иметь действительно уникальный QR-код в любое время, когда захотите.

Пока QR-код имеет уникальное имя, сгенерированный код также будет уникальным, даже если основная информация не является уникальной.

Распространенное заблуждение

Это приводит нас к недоразумению, которое часто возникает с QR-кодами. Многие люди задаются вопросом, как приложение узнает, что QR-код уникален. Сам этот вопрос является заблуждением.

Ваше приложение не знает, уникален ли ваш QR-код, да это и не нужно. Заблуждение, по-видимому, связано с идеей, что веб-сайты, адреса электронной почты, номера телефонов и даже физические адреса уникальны.

Это все больше или меньше кодов, которые мы используем для описания местоположения (будь то в реальном мире или в цифровом пространстве), и они должны быть уникальными, чтобы мы не путали один веб-сайт или адрес с другим. QR-коды ничего подобного.

QR-коды — это всего лишь визуальный язык.

Они такие же, как слова и алфавит, которые я использую, чтобы написать это вам прямо сейчас, только вместо волнистых линий в них используются точки и пробелы.

Позвольте мне выразить это по-другому.

QR-код — это просто еще один способ записи.

Спрашивать, насколько QR-код уникален, все равно что спрашивать, насколько уникально предложение. На самом деле вы не знаете, уникально предложение или нет, и это не имеет значения. Важно то, что человек, читающий предложение, может его понять. Это верно и для QR-кодов.

Все, что имеет значение, это то, что приложение, которое вы используете для чтения кода, может понять информацию.

Я хочу использовать еще один простой пример, чтобы попытаться довести это до конца. Допустим, мы с вами используем разные приложения для создания QR-кода, но мы оба создаем код, который отправляет людей на Google.com. Вот и все.

В этом вся цель этого кода. Несмотря на то, что мы используем разные приложения, как QR-коды будут выглядеть одинаково (при условии, что мы используем один и тот же формат QR)?

На самом деле они иметь чтобы они выглядели одинаково, чтобы работать, поскольку они отправляют пользователей на один и тот же веб-сайт. Вот почему не имеет значения, является ли созданный вами QR-код уникальным.

Важна информация, передаваемая кодом. В последний раз для акцента.

Единственный способ сделать QR-код уникальным — это описать уникальную информацию, и ни одно приложение не может узнать, действительно ли информация в вашем коде уникальна или нет.

Но для приложений, где важна уникальность, приложение может добавить к QR-коду очень сложное имя, и этой дополнительной информации достаточно, чтобы сделать код уникальным.

Есть ли ограничение на количество уникальных QR-кодов?

Уникальность QR-кодов может иметь больше смысла, если мы рассмотрим некоторые цифры и технические аспекты.

С технической точки зрения существует жесткое ограничение на количество уникальных QR-кодов, но это ограничение настолько велико, что у нас никогда не закончатся QR-коды.

Во-первых, QR-коды имеют разную плотность точек.

Другими словами, некоторые QR-коды могут поместить больше точек, чем другие, в одно квадратное изображение. Это что-то вроде телефонных номеров. Местный номер телефона состоит из семи цифр.

Междугородние номера имеют 9 цифр, а международные номера и того больше. Не все телефонные номера имеют одинаковую числовую плотность, и не все QR-коды имеют одинаковую плотность точек.

Но даже самые простые QR-коды намного сложнее телефонных номеров, а это значит, что возможных комбинаций гораздо больше.

Например, QR-40 — один из самых популярных форматов QR-кода.

В этом формате у вас может быть 2^23624 различных уникальных кода.

Это не интуитивное число, поэтому позвольте мне выразить его так.

Это более 10^7000 различных уникальных кодов.

Это 10 с 7000 нулями за ним.

Добавим еще немного перспективы.

Во Вселенной примерно 10^80 (10 с 80 нулями позади) атомов.

Прочтите это еще раз.

Количество QR-кодов, возможное только с QR-40, превышает астрономическое.

И если вы вообще измените плотность точек, то каждый отдельный код с другим форматом QR-кода уникален по сравнению с QR-40. Возможностей так много, что цифры уже не имеют смысла. Технически уникальных QR-кодов не бесконечное количество, но вариантов так много, что это не имеет значения. У нас действительно никогда не закончатся уникальные коды.