QR-коды, их свойства и применение

This article addresses the issue of the use of QR-codes in marketing. The characteristics of QR-codes. Algorithms of creation and reading of QR-codes. An example of changing the appearance of QR-codes and how it used by advertising companies. Positive and negative aspects of using this technology.

Keywords: QR-code, information, coding and decoding of QR-codes, marketing.

С каждым новым этапом становления человеческого общества, информация становится более востребованным и наиболее важным ресурсом. Информация нуждается в защите, для этого информация, чаще всего, подвергается кодировке со стороны отправителя и дешифрации со стороны получателя. QR-код является промежуточным закодированным состоянием информации, которую может расшифровать любой человек, обладающий сканирующим устройством. На QR-код не возлагается обязанность строгой защиты информации, для этого созданы другие технологии (например, электронные ключи, способные использовать сложные математические функции для кодирования информации [3]).

Огромная популярность штрихкода в Японии привела к тому, что объем информации, закодированной в нем, перестал устраивать индустрию. Тогда японцы начали экспериментировать с кодированием небольшого количества информации в одной картинке. Основным достоинством QR-кода стало то, что он быстро и легко считывается при помощи сканирующего оборудования.

QR-код (англ. quickresponse — быстрый отклик) — матричный код, разработанный и предоставленный японской компанией “Denso-Wave” в 1994 году [2].QR-код является двумерным представлением обычного штрихкода, помещаемого практически на любую производимую продукцию».QR» символизирует мгновенный доступ к информации, хранимой в коде [1]. На первый взгляд может показаться, что QR-код не способен вместить в себя большое количество информации, но на самом деле вместимость такого кода достаточно велика и зависит от того, в каком виде информацию в него хотят закодировать.Максимальное число символов, которое можно внести в QR-код (версия 40, 177x177 модулей):

‒ Цифры — 7089;

‒ Цифры и буквы латинского алфавита — 4296;

‒ Иероглифы — 1817;

‒ Двоичный код — 2953 байта (следовательно, около 2953 букв кириллицы в кодировке windows-1251 или 1450 букв кириллицы в utf-8);

«Код должен легко считываться» — это стало главной целью компании-разработчика QR-кода в 1994 году. Действительно, код можно считывать даже в перевернутом состоянии. Такое действие достигается благодаря трем угловым квадратам привязки, расположенным в углах кода. Благодаря им, QR-код правильно разворачивается в памяти программы-сканера [4]. После сканирования программа запускает алгоритм считывания QR-кода:

‒ Декодирование формата информации (цифровой, буквенно-цифровой, иероглифы, двоичный код);

‒ Определение версии кода;

‒ Применение маски (с функцией xor, исключающее «или»);

‒ Извлечение данных (и корректировка с использованием корректирующих кодов;

‒ Декодирование информации;

Для воплощения данного алгоритмы было написано множество программ, способных распознать и дешифровать QR-код. Например, для мобильных устройств были созданы такие приложения как QRCodeReader, KaywaReader, UpCode и многие другие. Практически все они находятся в свободном доступе.

Этот же алгоритм можно использовать для декодирования информации вручную, без технических средств. При этом сначала расшифровывают системные зоны кода — уровень коррекции ошибок и используемую маску, и уже потом переходят к декодированию полезной информации. Ручная расшифровка кода не является целесообразной, особенно если версия кода достаточно высокая.

Помимо полезной информации, закодированной в коде, необходимо учитывать коррекцию ошибок. Всего QR-коды имеют 4 уровня коррекции ошибок, которые отличаются количеством информации для восстановления и, соответственно, количеством полезной информации, которую можно восстановить при повреждении кода [5]:

‒ L–уровень коррекции. При его использовании можно восстановить 7 % информации.

‒ M–уровень коррекции. Восстановление 15 % информации.

‒ H–уровень коррекции. Восстановление 30 % информации.

Для исправления ошибок используется алгоритм Рида-Соломона. Данный алгоритм используется как при создании QR-кода, так и при его дешифрации.

Сегодня, когдаQR-кодыдостаточно распространены, их создание занимает очень мало времени и не требует каких-либо специальных знаний.Чтобы создать QR-код, необходимо зайти на один из множества сайтов, позволяющих создавать такие коды. После чего выбрать тип кода (статический или динамический) и в специальное поле ввести информацию, которую вы хотите зашифровать, и сайт выдаст готовыйграфическийQR-код, сканируя который, например, мобильным устройством, адресат получит зашифрованную в коде информацию.

Сайт не позволяет пользователю увидеть, что происходит с информацией и как она становится QR-кодом, но алгоритм шифрования давно известен. QR-код формируется по строго определенному алгоритму, который в упрощенном виде можно разделить на несколько этапов:

1. Кодирование данных. Закодировать информацию можно несколькими способами, все зависит от того, какую информацию необходимо внести в QR-код. Если будут использованы только цифры, то используется цифровой формат кодирования, а если будет использован алфавит, то алфавитно-цифровой и т. д. Перед каждым способом кодирования создается пустая последовательность бит, которая потом заполняется.
2. Добавление служебной информации. На данной стадии формирования QR-кода определяется уровень коррекции ошибок и версия кода, а также происходит добавление служебных полей, в которых указывается способ кодирования и количество данных.
3. Разделение информации на блоки. Полученная на предыдущих этапах последовательность байт разбивается на блоки, количество которых напрямую зависит от версии кода и уровня коррекции ошибок. Сначала определяется количество байт в каждом из блоков, затем идет их последовательное заполнение. Важно, чтобы данные заполнили все блоки.
4. Создание байтов коррекции. Данный процесс основан на алгоритме Рида-Соломона и должен быть применен к каждому блоку информации. Сначала определяется количество байтов коррекции, потом, ориентируясь по этим данным, создается многочлен генерации.
5. Объединение блоков. Все созданные блоки (блоки данных и блоки коррекции ошибок) необходимо свести в один поток байт. Поочередно из каждого блока берется один байт информации, пока блоки не станут пустыми.
6. Размещение информации на QR-коде. Созданная в предыдущем пункте последовательность байт размещается в строгом порядке. При этом QR-код имеет базовые модули и элементы, занимающие определенные места, которые нельзя заполнять созданным потоком. Заполнение QR-кода данными начинается с правого нижнего угла, снизу вверх, бит за битом.

В основном QR-коды используют производственные компании для рекламирования своей продукции. Такая реклама требует меньшего финансирования, но в то же время нацелена на более узкую аудиторию, которая знакома с понятием QR-кода и имеет возможность его прочесть.

Привычное изображение QR-кода представляет собой совокупность маленьких черных и белых квадратов, что не вызывает какого-либо интереса у потенциального клиента. Чтобы добавить своеобразность QR-коду, можно изменить его дизайн. Среди возможных внешних модификаций можно использовать:

‒ Разноцветные квадраты. Можно использовать все цвета радуги для заполнения QR-кода. Не рекомендуется использовать бледно-желтые цвета, если используется белый фон, так как при сканировании код может быть не прочитан, либо прочитан не верно. Использование всей палитры цветов обеспечивает больший интерес к QR-коду у потенциальных покупателей\клиентов.

‒ Внедрение картинки или фотографии в код. Относительно большая часть QR-кода может быть закрашена или скрыта за каким-либо рисунком, он остается читаемым. Например, можно разместить на коде фотографию продукта или иллюстрацию к текстовому содержимому QR-кода. Компании могут распространять QR-коды со своими логотипами, благодаря этому клиенты могут понять, от кого исходит то или иное рекламное предложение.

После того, как QR-коды будут напечатаны и распространены, с помощью системы управления QR-кодами можно следить за продуктивностью каждого кода с точностью до одного сканирования [1]. Производитель может получать доступ к различным данным, относящимся к распространенным QR-кодам. Помимо частоты считываний кодов, можно получить число уникальных сканирований, тем самым определить, сколько человек считало код. Более того, можно получить информацию о месте, дате, времени, об используемом устройстве и его операционной системе при каждом сканировании. Определить место, где был прочитан код, можно по IP-адресу оборудования. И хотя местоположение будет определено не точно, этих данных вполне достаточно для анализа и статистики. Все эти данные поступают в режиме реального времени (on-line), то есть каждое новое сканирование отображается в течение нескольких секунд. Такая возможность позволяет всегда иметь актуальную картину QR-маркетинга. По всем собранным и обработанным данным, компания-заказчик может узнать, где ее компания протекает наиболее успешно и усилить распространение своих QR-кодов в этих регионах.

Как и другие технологии, QR-коды имеют свои плюсы и недостатки.

‒ Данный код относится к открытым технологиям, то есть технологиям, доступным каждому, потому он и получил быстрое распространение, особенно в среде маркетинга;

‒ По сравнению с обычным штрихкодом, QR-код вмещает в себя намного больше информации и более устойчив к повреждениям графического рисунка (например, часть графического рисунка можно закрасить или вовсе удалить, код останется читаемым);

Недостатки QR-кода:

‒ При использовании QR-кода необходимо быть уверенным, что адресат сможет его прочесть. Для чтения такого кода необходимы гаджеты, умеющие распознавать изображение QR-кода и расшифровывать его;

‒ Вмещает в себя относительно мало информации, например, закодировать целую книгу в один стандартный QR-код не представляется возможным;

‒ QR-код является общедоступной технологией, следовательно, нельзя хранить важную информацию в виде QR-кода, так как код не предоставляет соответствующий уровень защиты информации;

QR-код первой версии имел размеры 21x21 модулей, на данный момент существует код 40 версии с размерами 177x177 модулей. Различия между кодами разных версий заключаются в их размерах и объемах максимальной вместимости. Но развитие QR-кода — не только увеличение числа внутренних модулей. Кроме использования различных цветов и логотипов на QR-коде, его можно развернуть на 45 градусов, что придаст ему некоторую оригинальность. Но самое привлекательное преобразование над кодом — это его анимирование. Картинка становится подвижной, что в наибольшей степени привлекает внимание потенциальных клиентов. Но с использованием анимирования, сфера использования QR-кодов резко уменьшается. Такие коды можно использовать только в интернете и на телевидении [6]. Но прогресс не стоит на месте и развитие QR-кодов так же продолжается.

Литература:

1. Электронная книга о QR-кодах. \\ Полное руководство по маркетингу с применением QR-кодов. — [Электронный ресурс]. — http://ru.qr-code-generator.com/qr-code-marketing/qr-codes-basics/. — [дата обращения: 29.04.2016].
2. Wikipedia — свободная энциклопедия [Электронный ресурс]. -https://ru.wikipedia.org. — [дата обращения: 29.04.2016].
3. Ковалёв А. И. Защита информации с помощью электронных ключей // Информационные технологии и прикладная математика. 2015. № 5. С. 57–65.
4. Технология QR-кодов // Технические характеристики QR-кодов. — [Электронный ресурс]. — http://qr-code.creambee.ru/blog/post/qr-specification/. — [дата обращения: 29.04.2016].
5. QR-коды. — [Электронный ресурс]. — http://qrcc.ru [дата обращения: 29.04.2016].
6. Технология QR-кодов // НестандартныеQR-коды — создание и считывание. — [Электронный ресурс]. — qr-code.creambee.ru/blog/post/cleate-nonstandard-qr-code/. — [дата обращения: 29.04.2016].