Знаете ли вы, что QR-коды можно читать без компьютера или смартфона?

я QR-коды они представляют собой тип двумерного штрих-кода, который может хранить информацию как вертикально, так и горизонтально. Они состоят из матрицы точек (черные квадраты на белом фоне), которые представляют собой данные: тексты, URL-адреса (ссылки), номера телефонов и другую информацию. В течение некоторого времени они все чаще используются по разным причинам: ими можно легко управлять с помощью таких устройств, как смартфоны или планшеты, оснащенные камерой; прочитать QR-код занимает всего несколько секунд, что делает их быстрым и эффективным инструментом передачи информации; они хранят большой объем данных по сравнению с традиционными линейными штрих-кодами и очень удобны. универсальный.

На самом деле использование QR-кодов широко распространено в несколько контекстов: они становятся инструментами для проверки билетов и посадочных талонов, для совершения цифровых платежей, используются в качестве этикеток продуктов, для рекламы, для доступа к цифровым меню и так далее. Можно использовать QR-код, чтобы поделиться паролем Wi-Fi, а также создать эти поддержки в Windows, выполнив в целом довольно простую процедуру.

Веб-приложение «Чтение QR-кодов без компьютера« анализирует «функционирование» QR-кодов, раскрывая их все секреты. Для простоты мы избегаем обсуждения той части, которая касается исправления ошибок, поскольку это потребовало бы введения более сложных понятий.

Базовая структура QR-кода

Каждый QR-код может иметь один измерение заранее установленные или состоящие из определенного количества модулей (каждый сохраняет по 1 биту). Там версия меньший состоит из модулей 21×21, но его можно увеличить на 4 «ячейки» как по горизонтали, так и по вертикали, чтобы получить QR-коды большего размера.

В трех из четырех углов расположены так называемые Шаблон поиска, квадратные формы, которые позволяют сканерам легче распознавать QR-код (красный цвет на изображении ниже). Белая линия (на рисунке выделена зеленым цветом), опоясывающая периметр Шаблон поиска отделяет их от фактической информации, содержащейся в двумерном коде.

Другие графические функции, которые помогают сканер QR-кода Я Шаблон выравнивания е Схема синхронизации: первые полностью отсутствуют в версии 21×21, а вторые (оранжевые) представляют собой горизонтальные строки и вертикальные столбцы, в которых всегда чередуются пустые и полные ячейки (белые/черные).

Узор маски и исправление ошибок

Узор маски Эд исправление ошибки — это две ключевые концепции QR-кодов: они повышают их надежность и позволяют исправлять ошибки. Иль шаблон маски — это предопределенный шаблон, применяемый к форме данных QR-кода для улучшения читаемости и обнаружения ошибок. Он служит для более равномерного распределения информации, уменьшая вероятность ошибок чтения, вызванных повторяющиеся узоры или из слишком однородных областей. Есть 8 разных шаблон маски доступный.

Техника исправление ошибки позволяет по-прежнему читать информацию, даже если часть QR-кода повреждена или неразборчива. ТО уровни коррекции Доступны четыре ошибки (L, M, Q, H), каждая из которых обеспечивает различную степень устойчивости к ошибкам. Более высокие уровни требуют большего количества модулей исправления ошибок (за счет объема данных, которые можно сохранить), но обеспечивают большую надежность.

информация о форматированиихранящиеся как по вертикали, так и по горизонтали, суммируют использование шаблон маски Эд исправление ошибки (на изображении, опубликованном выше, они обозначены синим цветом).

Прочитайте QR-код без компьютера и смартфона

Хотя теоретически прочитать QR-код можно. без компьютеров е смартфон это своего рода «провокация», поскольку требует выполнения ряда нетривиальных шагов. Однако идея состоит в том, чтобы объяснить итеративный подход, которому следуют устройства, оснащенные сканером. QR кодкоторый может быть образован, например, путем соединения цифровой камеры (например, той, которой оснащены смартфоны и планшеты) и специального приложения.

Первый шаг – поиск информации о шаблон маски который расположен в весьма специфическом положении (на изображении он выделен желтым цветом).

Черный модуль соответствует значению 1, белый модуль — значению 0. Таким образом, в примере шаблон маски равно 110, что при преобразовании двоичного кода в десятичный возвращает 6.

Операция XOR над графическим содержимым QR-кода

Ранее мы говорили, что существует 8 различных типов шаблон маски. Значение, содержащееся в модулях, выделенных ранее, предполагает конкретную шаблон маски использовать (с кодом от 0 до 7). Иль шаблон маски его необходимо наложить на исходный QR-код, изменив содержимое модулей данных в зависимости от цвета ячейки.

Когда черный части рисунка маски перекрываются черными ячейками исходного QR-кода, они становятся белыми. Напротив, когда черные клетки шаблон маски перекрываться с белые клетки исходного QR-кода они становятся черными. Наконец, когда белые ячейки рисунка маски перекрываются с белыми ячейками исходного QR-кода, они остаются белыми.

Выполняемая операция представляет собой исключительную дизъюнкцию или исключающее ИЛИ. Этот процесс, как упоминалось выше, помогает обеспечить равномерное распределение данных в QR-коде, улучшая читаемость и устойчивость к ошибкам чтения.

Квадрат 2×2 в правом нижнем углу QR-кода возвращает информацию о кодирование, то есть тип информации, которую содержит QR-код. Существует несколько режимов кодирования: наиболее универсальным является байт потому что он позволяет хранить двоичную информацию. Подходит для кодирования текста в формат UTF-8кодирование, позволяющее представлять специальные символы, присутствующие во многих языках.

Перейти к чтению данных

Операция успешно завершена ПРИПЕВвы можете перейти к этапу чтение данных содержится в QR-коде. Сбор данных происходит, начиная с правого нижнего угла и далее «зигзагом». Очевидно, вам нужно пропустить содержащие области Искатель, Выравнивание е Схема синхронизацииинформацию о формате и т. д., поскольку это области, которые не содержат полезные данные. По той же причине содержимое первой ячейки 2×2, которая возвращает, как было показано ранее, информацию о кодировании, должно быть исключено.

Если вы имеете дело с “кодирующий байт«Содержимое модулей, составляющих QR-код, необходимо получать группами по 8 (1 байт = 8 бит), двигаясь от правого нижнего угла вверх. Первый байт возвращает длина строкиа начиная со второго байта можно извлечь все содержимое QR-кода, по одному символу за раз.

В примере на рисунке QR-код ранее «XORато» начиная с корреспондента шаблон маски, имеет значение «байт» в желтом поле (внизу справа). Первая группа из 8 бит (1 байт) соответствует 00001100 (всегда чтение снизу вверх) или десятичному значению 12. Это означает, что рассматриваемый QR-код содержит строку общей длиной 12 байт (в нашем случае это классический»Привет, мир!“).

Первая группа из 8 бит синего цвета (01001000) соответствует значению H. шестнадцатеричный то есть первый символ строки Привет, мир!. Продолжая двигаться вертикально и влево, струна будет постепенно формироваться.

Шестнадцатеричное число 48 в точности соответствует ASCII-код заглавного символа «H» (проверьте шестнадцатеричное значение, например, на этой странице).

Сгенерируйте любой QR-код

Чтобы поэкспериментировать самостоятельно,Веб-приложение доступно здесь это позволяет создать QR-код вставка строки, указанной пользователем. Все изображения, предложенные ниже, соответственно изменяются, чтобы помочь каждому пользователю изучить каждый конкретный случай.

То же самое можно сделать путем сканирования любого кода уже существующие, и даже можно запросить генерацию QR-кодов, начиная с английских терминов, сгенерированных совершенно случайным образом.

Изображения QR-кодов, опубликованные в статье, взяты из «Чтение QR-кодов без компьютера«.