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QR-Code BeispielDer QR-Code ist ein zweidimensionaler Code (2D-Code), der sich aus vielen Punkten (Bits) und Orientierungs-Markierungen zusammen setzt.
Die Buchstaben "QR" stehen für die englischen Worte "quick response", was auf Deutsch "schnelle Antwort" heißt. Genau dazu wurde der QR-Code entwickelt, um möglichst schnell, möglichst viele Daten elektronisch lesbar zu machen.

Wer hat diesen QR-Code entwickelt?

Entwickelt wurde dieser Code 1994 von einer japanischen Firma mit Namen "Denso Wave". "Denso Wave" ist ein Tochterunternehmen der japanischen Firma "Denso", die als Zulieferer für den Automobilhersteller Toyota tätig sind. Die Vorgabe war, ein System zu entwickeln, um möglichst schnell und einfach alle Bauteile zu kennzeichnen.
Im Jahr 1999 ernannte man den QR-Code in Japan zum Standard. Ein Jahr später, also im Jahr 2000 wurde der QR-Code dann offiziell zum ISO/IEC18004 Standard ernannt.

Gibt es Lizenzgebühren?

Nein, die Firma "Denso Wave" gestattet offiziell jedem die Nutzung des QR-Codes, auch im kommerziellen Bereich. Zwar ist "Denso Wave" weiterhin der offizielle Rechteinhaber, verzichtet aber auf die Erhebung von Lizenzgebühren. Allerdings ist der Name "QR-Code" in einigen Ländern ein eingetragenes Warenzeichen der Firma "Denso Wave".

Wie ist ein QR-Code aufgebaut?

Aufbau des Standard QR-CodesDer QR-Code ist immer quadratisch. Es wird dann zwischen dem Standard QR-Code und dem Micro-QR-Code unterschieden. Beim QR-Code sind die Daten auf dem kompletten Quadrat, also senkrecht und waagerecht untergebracht. Man nennt diesen offiziell daher auch "2D-Matrix Code". Beim EAN-Strichcode (Barcode) so wie dieser für Preisauszeichnungen verwendet wird, sind die Daten nur waagerecht untergebracht. Es lassen sich daher viel mehr Daten in einem QR-Code ablegen.

Schaut man sich den Standard QR-Code genau an, fallen einem zuerst die vielen "unsortierten Punkte" und drei Quadrate auf. Die drei größeren Quadrate in drei der vier Ecken (im Bild hellblau) dienen dem Lesegerät als Positionsmarken. So kann der Code in jeder Position gelesen werden und das Lesegerät erkennt immer die richtige Lage. Je nach Größe des Codes wird in der "freien" Ecke noch ein kleines zusätzliches Quadrat eingefügt (im Bild dunkelblau) um die Ausrichtung noch besser bestimmen zu können.
Die drei großen Quadrate sind mit zwei Punkt - Lücke - Punkt Linien verbunden (im Bild in Rottönen dargestellt). Diese dient als Synchronisation zwischen Lesegerät und QR-Code. Anhand dieser beiden Linien erkennt das Lesegerät die genauen Abmessungen der Module (Punkte) und kann diese dann erst richtig interpretieren.
Um die drei großen Quadrate herum liegen Informationen zur verwendeten Version (im Bild in Grüntönen dargestellt) und Informationen zum verwendeten Format (im Bild in Lilatönen dargestellt). Der Rest sind die Nutzdaten und die Daten für die Fehlerkorrektur (im Bild in Grautönen dargestellt).

Die einzelnen "Datenpunkte" sind eigentlich ja keine Punkte sondern kleine Quadrate. Je nach Druckgröße werden diese Quadrate durch aneinander Reihen von 4 oder mehr Druckpunkten in der waagerechten und senkrechten erzeugt. Die "Lücken" müssen genau so groß sein. Man nennt ein solches Quadrat "Modul". Es gibt also farbige und farblose Module.

Wichtig ist noch, dass um den Code herum ein Rand von mindestens 4 farblosen Modulen frei bleiben muss, damit ein Lesegerät dienen problemlos erkennen kann.

Der Micro-QR-Code ist ähnlich aufgebaut. Allerdings wird dort nur ein Quadrat in einer Ecke als Positionsmarke verwendet und der Rand muss mindestens eine Breite von 2 farblosen Modulen haben. An zwei der vier Außenränder des Micro-QR-Code verlaufen auch hier zwei Punkt - Lücke - Punkt Linien für die Synchronisation zwischen Lesegerät und QR-Code.

Gibt es Farbvorschriften für den QR-Code?

Nein, die gibt es nicht. Es ist im Prinzip egal, ob der Code in Rot, Blau oder Schwarz abgedruckt ist. Sogar ein mehrfarbiger Code ist möglich. Wichtig ist nur ein guter Kontrastunterschied zwischen farbigen und farblosen Modulen. Ein QR-Code in Dunkelrot auf einem hellroten Untergrund wird ein Lesegerät sicher nur schwer lesen können. Ideal sind natürlich die Farben mit dem größten Kontrastunterschied: Schwarz und Weiß.
Es gibt sogar Hersteller, die in den QR-Code Bilder einarbeiten oder diesen mit Bildern hinterlegen. So lassen sich im Code nette Texte ablegen und es sieht auch noch gut aus. Mann nennt diese dann auch "Design-QR".

Was kann man im QR-Code ablegen?

Webadresse im QR-Code In einem QR-Code lassen sich fast alle Inhalte nach Belieben ablegen. Egal ob es sich um einfache Texte (siehe Bild oben), Zahlenreihen, Visitenkarten (V-Card), Telefonnummern, SMS-Nachrichten, Namen oder Webadressen (wie im Bild rechts) handelt, ein QR-Code kann alles aufnehmen! Daher ist ein QR-Code auch so flexibel!  Der Standard EAN-Strich-Code, mit dem z.B. bei uns die Waren gekennzeichnet sind, kann hingegen nur Zahlen aufnehmen.

In welcher Größe kann der QR-Code erzeugt werden?

Die Druckgröße des QR-Code ist eigentlich beliebig. Es gibt diese von Fingernagelgröße bis zur Größe ganzer Plakatwände. Wichtig ist nur, dass man den kompletten Code mit einem Lesegerät erfassen kann und dass die Abmessungen eingehalten werden.
Die "Datengröße" ist allerdings festgelegt, kann aber variabel gehandhabt werden. Der kleinste Code ist der so genannte "Micro-QR-Code". Dieser kann aus 11x11 bis zu 17x17 Elementen bestehen. In der Größe 17x17 können bis zu 35 Ziffern, 21 alphanumerische Zeichen, 15 Binäre Zahlen oder 9  Kanji-/Kana (Chinesische- / Japanische Schriftzeichen) abgelegt werden.
Der Standard QR-Code besteht aus mindestens 21x21 und maximal 177x177 Elementen. In der größten Version lassen sich in einem QR-Code 23.648 Bit, was 2.956 Byte entsprechen, speichern. Laut Hersteller sollen sich in einem solchen QR-Code somit 7.089 Dezimalzahlen, 4.296 alphanumerische Zeichen, 2.953 binäre Zahlen oder aber 1.817 Kanji-/Kana (Chinesische- / Japanische Schriftzeichen) ablegen lassen. Wenn auch das nicht ausreicht, können bis zu 16 QR-Codes kombiniert werden und den Inhalt entsprechend aufteilen.

Was ist, wenn Teile des Codes unlesbar werden?

Der QR-Code verwendet eine Fehlerkorrektur, die sich je nach Anwendungsbereich individuell regeln lässt. Kommt es auf hohe Sicherheit an, wählt man eine sehr gute Fehlerkorrektur, büsst dann aber einiges an Platz für Nutzdaten ein. Ist das einwandfreie Lesen aber nur zweitrangig und man benötigt viel Platz für Nutzdaten, stellt man die geringste Fehlerkorrektur ein.
Es stehen vier sogenannte Fehlerkorrektur Level zur Verfügung. Standardmäßig wird Level "M" verwendet. Wie sich die Menge der Nutzdaten zum Verhältnis der Fehlerkorrektur verhält, habe ich in folgender Tabelle einmal für den größtmöglichen QR-Code mit 177x177 Elementen dargestellt:

  Beschädigung
rekonstruierbar
Bits Zahlen Zeichen Binär Kanji/Kana
Level L 7% 23,648 7.089 4.296 2,953 1,817
Level M 15% 18,672 5,596 3,391 2,331 1,435
Level Q 25% 13,328 3,993 2,420 1,663 1,024
Level H 30% 10,208 3,057 1,852 1,273 784

Kann jeder diesen Code nutzen?

Ja. Inzwischen wird dieser nicht nur im kommerziellen Bereich verwendet, sondern findet in immer mehr Bereichen Anwendungen. So findet man QR-Codes z.B. auf Werbeplakaten oder in diversen Zeitungen und Zeitschriften. Scannt man diese dann mit dem Handy, wird man auf Webseiten geleitet, die weitere Informationen zu den beworbenen Waren oder zu den Artikeln beinhalten.
Auch die Weitergabe von Visitenkarten, so genante "V-Cards" in Form von QR-Codes ist sehr beliebt. Nach dem einscannen kann man die entschlüsselte Adresse dann sofort in das Adressbuch übertragen.
Auch "Scherzabdrucke" sind im kommen. So werden T-Shirts oder ganze Häuserfassaden mit persönlichem QR-Code bedruckt. Auch Grußkarten, bei denen der QR-Code noch mit Bildern "verziert" wird bekommt man im Handel.

Natürlich findet man QR-Codes auch in der Industrie. Denn gerade für diese Anwendungsbereiche wurde der QR-Code ja entwickelt. Das Toyota-Formel 1 Team hat z.B. alle Teile des Rennwagen mir diesem versehen, sodass ein Techniker sofort erkennen kann, wo dieses hingehört.

Selbst in amtlichen Dokumenten werden in manchen Ländern schon QR-Codes verwendet. In Japan z.B. werden die persönlichen Daten in Aufenthaltsgenehmigungen mit QR-Codes abgedruckt.

Wie wird der Code gelesen?

Um es gleich vorweg zu nehmen, einen QR-Code kann man nur als "Ganzes" lesen. Das wiederum funktioniert nur mit einer Kamera oder einem Bildscanner. Ein scannen mit einem Laser, wie beim EAN-Strichcode ist beim QR-Code somit nicht so einfach möglich. Daher eignet sich der QR-Code auch nicht so gut zur Preisauszeichnung.

Heute können bereits viele Handys und PDAs einen QR-Code lesen und entschlüsseln. Eine Kamera haben diese Geräte heute fast alle standardmäßig. Eine meist sogar kostenlose Lese-Software gibt es inzwischen für fast alle Geräte. Man startet einfach die Software, die automatisch auch die Kamera aktiviert. Nun muss man nur noch den QR-Code komplett in den Sichtbereich bringen und die Software entschlüsselt den Code. Verbirgt sich z.B. eine Internetadresse dahinter, genügt meist nur noch ein Klick und die Webseite wird geöffnet. Ist eine Visitenkarte darin abgelegt, kann man diese Kontaktdaten mit einem Klick in das Adressbuch des PDA / Handy übernehmen.

Weitere Möglichkeiten einen QR-Code zu entschlüsseln ist natürlich ein Computer. Auch dafür gibt es Software um QR-Codes zu lesen. Entweder geschieht das dort auch über eine angeschlossene (Web)Kamera, einem Scanner oder direkt vom Bildschirm, wenn ein QR-Code bereits im Computer vorliegt.

Im kommerziellen Bereich und der Industrie gibt es Lesegeräte, die ähnlich funktionieren. Eine Kamera nimmt den QR-Code auf und schickt das Bild an einen Decoder. Da hier meistens nur definierte Informationen vorliegen (z.B. nur Zahlenreihen), kann die Auswertung etwas einfacher erfolgen. Die ermittelten Daten werden dann entweder sofort, oder durch Datenübertragung von einem Handscanner an einen Rechner übertragen, der diese entsprechend weiter verarbeitet und gegebenenfalls die weitere "Bearbeitung" des Produktes steuert.

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