• 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

Шаг 2. Маска для системной информации

Возможные уровни коррекции ошибок:

Возможные маски:

Шаг 3. Чтение заголовка данных

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

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.

Сканер штрих кода для Андроид — это утилита для считывания штрих-кодов (QR-кодов) для смартфонов и планшетов под управлением ОС Android.

В сети огромное количество различных программ-сканеров штрих кодов. В связи с этим ниже будет представлено 5 самых лучших по рейтингу и отзыву программ. А вы уже решите сами какую скачать.

Все программы для считывания QR кодов из ТОП-10 магазина Google и на момент написания статьи бесплатные. Чей-то софт имеет рекламу, а у кого-то её очень много. Все подробности ниже. Первые два мобильных приложения имеют рейтинг от 4,7 и выше.

Скачать Сканер QR и штрих-кодов PRO:

Сканер QR и штрих-кодов PRO — компактная утилита для считывания штрих-кодов с помощью камеры устройства под управлением Android. Кроме того, позволяет самостоятельно создавать QR-коды для более комфортного обмена личной информацией.

Скачать Молния QR-сканер:

Сканеры полезны широкой аудитории пользователей, ведь применять их можно везде. Тем более приложения абсолютно бесплатны и в некоторых из них отсутствуют баннеры.

Скачать Бесплатно⚡QR Сканер/QR Код:

Возможности любого scanner для Андроид:

1. сканирование и распознавание штрих-кодов;
2. сохранение полученных результатов;
3. поиск продукции в интернете для просмотра цен и отзывов;
4. создание собственных QR-кодов.

Скачать QR сканер штрих-кода:

Пользоваться достаточно легко и просто. Нужно просто скачать и запустить приложение на своем смартфоне, поместив его напротив заинтересовавшего штрих-кода. Подождать пока камера сфокусируется. Все остальное программа сделает самостоятельно, автоматически распознав и интерпретировав полученную графическую информацию.

Скачать Barcode Scanner для Android:

Есть возможность провести поиск распознанного штрих-кода в специальной базе или просто в интернете. Само собой, качество распознавания и достоверность полученной информации зависит не только от приложения, но и от используемой модели устройства, а также камеры и условий освещения сканируемого изображения. Имеется возможность создания собственных QR-кодов.

В утилитах присутствует функция автоматической подсветки при сканировании. Все они обладают достаточной «всеядностью» при считывании. К тому же прекрасно распознают как кириллицу, так и латиницу.

Поддержка линейных кодов: UPC (UPC-A, UPC-E), EAN (EAN-8, EAN-13), Code 39, 93 и 128. И двумерных кодов: QR Code, Data Matrix, PDF 417, Codabar, RSS-14, Aztec, ITF.

Также можно отметить 2 приложения с максимальным количеством загрузок 100.000.000:

1. QR Scanner: бесплатный сканер (сканер от Касперского без рекламы)

С таким набором возможностей и характеристик мобильные приложения для смартфонов и планшетов заслуживают пристального внимания со стороны пользователей, желающих обзавестись качественным и бесплатным сканером штрих-кодов на своем устройстве.

Скачать сканер штрих кода для Андроид можно бесплатно APK файлом или в магазине Гугл. Большинство тестируемых приложений на русском языке и с минимальным количеством баннеров, а в некоторых её и вовсе нет.

QR Code Reader позволяет считывать зашифрованные QR-коды, выводить на экран текст либо ссылки для последующего открытия в браузере. Интерфейс программы крайне прост. Достаточно навести камеру устройства на изображение, чтобы приложение смогло его считать. В условиях слабого освещения программа способна активировать фонарик.

Достоинства

QR Code Reader является одним из самых быстрых приложений, способных всего за несколько секунд считать код и расшифровать его. Если в тексте содержится ссылка на какой-либо интернет-ресурс, пользователь имеет возможность сразу перейти по ней. Для этого выделена специальная кнопка в меню. В случае если в коде есть в наличии только текст, пользователь может его прочитать и изучить. Среди других особенностей:

• поддерживаются любые форматы QR-кодов;
• можно включить фонарик, если вокруг слишком мало света для камеры;
• крайне малый размер клиента - всего несколько мегабайт.

С управлением сможет разобраться даже человек, слабо понимающий, как работает телефон. Достаточно просто поднести камеру поближе к изображению с QR-кодом, а затем запустить сканирование. При этом, если не хватает освещения, можно включить фонарь. Во время процесса желательно держать устройство ровно и не трясти его, иначе есть шанс, что сканирование завершится неудачно и код будет считан неправильно. В любом случае пользователю придется начинать все заново.

Настроек, как таковых, у программы практически нет, это сильно упрощает ее использование. Распространяется приложение бесплатно, что позволило сильно увеличить целевую аудиторию.

Заключение

У программы QR Code Reader очень неплохой уровень быстродействия. Интерфейс в короткое время откликается на любые команды пользователя, а сканирование занимает всего несколько секунд. Однако данный показатель зависит от мощности телефона, и процесс может растянуться на более длительный срок. Тем не менее программа все равно остается одной из лучших на рынке.

На этикетках большинства товаров можно встретить пестрые черно-белые квадратики. «Какая-то очередная заумная маркировка» - скажут многие, не обратив на это внимания. Но на деле все намного проще и полезней. Эта картинка носит название QR-код. Что такое QR-код, и как им пользоваться, рассказано в этой статье.

Что представляет собой QR-код?

QR-код был введен в 1994 году в Японии для учета товаров. Инновация оказалась более чем удачным проектом и довольно быстро вышла за пределы страны, начав использоваться в других сферах, где могла быть полезна. Все же, что такое QR-код с технической точки зрения?

Картинка представляет собой блок зашифрованной текстовой информации. Является двумерной реализацией штрихкода, но в отличие от него, может вместить в себе на несколько порядков больше информации. Всего существует 40 версий QR-кода, каждая из которых отличается размерностью матрицы - от 21 до 177 модулей ширины по стороне, плюс 4 модуля ширины свободного поля вокруг картинки, для повышения четкости отображения на любом фоне.

Кроме обычного полноформатного, можно встретить микро-QR-код. От традиционного рисунка отличается лишь размерностью. Может содержать 11, 13, 15 или 17 модулей ширины, плюс 2 модуля белого поля вокруг кода. Максимальное количество зашифрованных цифр - не более 35. Создать QR-код такого типа можно обычными генераторами. Принципиального отличия в шифровании либо считывании нет.

Преимущества перед другими подобными системами

Основные преимущества QR-кода перед обычным штрихкодом:

• Увеличенный максимальный объем хранимой информации.
• Тип данных. Возможность записывать буквы и специальные символы.
• Упрощена система считывания и скорость процесса.
• Более практичный размер.

В теории возможно создать код не только текстовой информации, но и любой другой битовой последовательности, например, картинки. Из-за высокой сложности и сравнительно малой размерности массива, такая технология не используется.

Процедура создания

Алгоритм шифрования кода довольно сложен, но несмотря на это, все генераторы в считанные секунды способны создать любой QR-код. Что такое алгоритмы и их принцип работы - это тема для отдельной статьи, поэтому останавливаться на них сейчас нецелесообразно. Некоторые программы способны генерировать коды под определенные потребности. Участки готовой картинки содержат что-то подобное мета-тегам, которые указывают сканеру на их принадлежность к конкретному классу. Так, современные смартфоны могут распознать в QR-коде телефон, электронный адрес, ссылку на сайт и страницы в соцсетях.

Поскольку размер закодированной информации все же ограничен, можно встретить цепочки QR-кодов, в которых каждый последующий содержит в себе информацию, дополняющую предыдущий. Стоит отметить, что использование подобных схем крайне нерационально, поскольку размещение одной ссылки внутри QR-кода на ресурс со всей необходимой информацией является более практичным решением.

Системы распознавания и генерирования, структура

Для того чтобы сканировать QR-код, существует огромное количество программ под различные устройства и платформы. Практически все они бесплатные и предоставлены в свободном доступе. Алгоритмы считывания и генерации давно известны, поэтому любой сайт или программа способны выдать правильный результат.

В теории, устройство с любой камерой способно распознать графический код, текстовую информацию, картинку и подобное. Важно лишь наличие необходимого ПО. В процессе считывания очень важным элементом QR-кода выступают поисковые узоры. Это большие черные квадраты в углах и области вокруг них. Работают они как направляющие и помогают сканеру QR-кода не запутаться среди разнообразия точек, а также определить положение кода в зоне видимости сканера.

Каждый желающий способен сгенерировать свой QR-код, сохранив в нем любую информацию. Это могут быть ссылки, номер телефона, маленький рассказ, какая-нибудь инструкция и т. д. К счастью, найти генератор QR-кода также не проблема. Обычно это те же ресурсы, которые могут его отсканировать. Для создания собственного кода достаточно всего лишь предоставить программе текст, который следует зашифровать.

Различные уровни коррекции ошибок дают возможность проводить манипуляции с уже готовым изображением с целью, например, стилизации его под определенные потребности. Готовый QR-код можно изменить в цвете или добавить логотип прямо в центр, и он все равно останется рабочим. Это будет полезно, если вы намерены добавить подобный «высокотехнологичный рисунок», скажем, на обложку вашего сайта.

Помощь QR-кода в сфере продаж

Эта система распознавания вошла в активное использование сравнительно недавно, но оказалась достаточно эффективной для множества целей, в том числе - для использования в сферах продаж. QR-коды можно увидеть практически на всех электронных товарах. Обычно в них зашифрована ссылка на сайт производителя или конкретный раздел с документацией о данном товаре.

В технически развитых странах QR-код активно используют для:

• Совершения моментальных покупок в крупных торговых сетях.
• Приобретения билетов.
• Оплаты счета в ресторанах/кафе/отелях и других заведениях.
• Бесконтактного снятия денег в банкоматах.

Риски в проведении таких операций не больше, чем передача персональных данных в общественных сетях, а значит, системы, включающие QR-код, можно считать хорошо защищенными.

Другие возможности

Технология кодирования информации по принципу QR полезна не только в банковском деле, но и социальной сфере. Использование информационных табличек с QR-кодом вместо даты и краткого описания под популярными монументами - обычное дело. Достаточно просто считать QR-код со ссылкой внутри и получить полную информацию об объекте. Такая система успешно используется в музеях, галереях, на популярных туристических маршрутах.

QR-код часто фигурирует в важных документах, поскольку способен в нескольких строчках уместить всю необходимую информацию либо ссылки на электронные подписи или персональные идентификаторы. На чеках с помощью данной технологии часто распространяют информацию о проводимых акциях, бонусах и персональных скидках. Процессы аутентификации и подтверждение действий намного проще выполнить, просто отсканировав код.

Недостатки технологии

Согласно статистике, больше половины населения планеты все еще не используют смартфоны, а это значит, что расшифровать его самостоятельно они не способны. Также далеко не все прошивки содержат в себе встроенный сканер и без установки стороннего ПО они не способны разобрать, что такое QR-код, а что - обычная картинка.

В отличие от ссылок либо обычных штрихкодов, QR-код не дублируется в понятном для человека виде. Невозможно запомнить или расшифровать закодированную информацию при отсутствии специального оборудования.