Der QR-Code - das moderne Datenwunder

QR ist die Abkürzung für „Quick Response“ und heißt schnelle Antwort.
Der Hintergrund des Namens liegt dabei in den Vorteilen im Jahre 1994 entwickelten Systems zur Informationsübertragung. Mit einem Scan bzw. Klick sollen dabei Informationen, welche in einem codierten Feld abgespeichert sind, von Geräten wie dem Handy zuverlässig und schnell gelesen werden.
Durch eine eingebaute Korrektur können die einzelnen Informationsfelder
beschädigt sein, denn etwa 30 Prozent der fehlenden Zeichen werden beim Auslesen korrigiert.
Der QR-Code speichert Informationen und machen diese abrufbar. Weil ein solcher Scan schnell die Informationen aufrufen kann und Befehle ausführt, wird dieser heute in vielen Bereichen eingesetzt. Jede Kamera, egal ob in Tablet Handy bzw. Smartphone, kann mit einer passenden App die QR-Codes lesen und bearbeiten.

 

Wie funktioniert der QRCode?

Ein QR-Code enthält innerhalb seiner quadratischen Grafik ein besonderes Muster, in welches die Informationen integriert sind. In einem solchen Quadrat befinden sich weiße und schwarze Punkte sowie verschiedene Linien, welche von einer App gelesen werden. Ein QR-Code kann maximal 177x177 Elemente beinhalten und zum Beispiel bis zu einer halben A4-Seite Text fassen. So besitzt ein Code eine Kapazität etwa 7.089 Dezimalziffern und 4.296 alphanumerischen Zeichen bei der geringsten Fehlerkorrekturstufe. Je größer diese Fehlerkorrekturstufe ist, umso weniger Kapazität besitzt ein QR-Code.

Der QR-Code besteht generell aus zwei Bestandteilen. Dieser setzt sich aus drei Quadraten an den Eckpunkten des QR-Codes zusammen, an welchen sich der Scanner orientieren kann.
Aus dem QR-Code, welcher als Muster integriert ist und alle Informationen enthält, können die Daten schnell ausgelesen werden. Diese sind auf Fahrkarten, Briefmarken, Getränkeautomaten, Plakaten oder auf Flyern zu finden. Oftmals wird hierin eine URL in den QR-Code eingebettet, die die Personen über die Scanner-App am Handy bzw. Smartphone aufrufen können. Zugleich können Textbausteine wie Gutscheincodes hinterlegt sein oder Daten, die beispielsweise bei einer Fahrkartenkontrolle den Prozess der Prüfung beschleunigen.

Die beliebtesten Funktionen des QR-Codes sind die URL, die eine Webseite im Browser öffnet, die vCard, die einen Kontakt anlegt und die Geolocation, die den Standort anzeigt.

QR-Codes wurden entwickelt, dass diese auch bei teilweiser Verdeckung oder Zerstörung die Information lesbar machen. Dies wird über die Fehlerkompensation erreicht. Die Informationen sind hierin mehrfach eingebettet. Mit der größten Sicherungsstufe können die Codes dann ebenfalls ausgelesen werden, wenn diese bis zu einem Drittel unleserlich geworden sind. Hierdurch sind die QR-Codes als Informationsträger besonders zuverlässig.

Die QR-Codes wurden in der Vergangenheit ebenfalls für hinterhältige Zwecke im Umlauf gebracht. Es muss darauf geachtet werden, dass die App anzeigt, was der Code beinhaltet, ehe sie die eigentliche Funktion ausführt. Hierdurch verhindern die Nutzer einen Betrug durch die QR-Codes, welche auf Webseiten mit einer schädlichen Software verweisen. So muss darauf geachtet werden, dass die Webseite mit einem HTTPS-Protokoll in dem Code hinterlegt ist und mit „https://“ anfängt.

Der QR-Code wurde 1994 durch ein Unternehmen aus Japan für industrielle Zwecke entwickelt. Mittlerweile nutzt die Werbung ebenfalls diesen Code, um Informationen zum Kunden zu transportieren. Hierbei lassen sich viele Daten in einem nur einige Zentimeter großen Quadrat anordnen. Diese werden in schwarzen und weißen Bildpunkten verschlüsselt, welche mit dem bloßen Auge nicht zu entziffern sind. Sie funktionieren nahezu wie die Wiedergabe von Daten über ein binäres System mit 0 und 1.

 

Der Aufbau eines QR Codes

Der QR-Code sind zweidimensional aufgebaut. Dieser weist aus diesem Grund stets eine quadratische Form auf. So werden die Informationen in den Modulen abgespeichert. Je mehr Module der einzelne Code aufweist, umso größer ist dieser. In drei Ecken des QR-Codes sind Positionsmarkierungen in quadratischer Form enthalten, durch welche die Platzierung des Codes in umfangreicheren Grafiken genau ermittelt werden kann. Neben den Daten sind in dem QR-Code zudem Synchronisationselemente sowie die Versionsnummer enthalten.
Im Vergleich dazu können in einem normalen EAN-Strichcode nur maximal 13 numerische Zeichen abgespeichert werden. Wie viele Daten der QR-Code in der Tat speichern kann, hängt von der Größe des Fehlerkorrekturlevels ab. Je größer dieses gewählt wird, umso häufiger werden die Daten wiederholt. Wenn der Speicherplatz sinkt, können mehr Lesefehler beschädigter Codes auftreten.
QR-Codes, welche stets quadratisch sind, besitzen generell einen systematischen Aufbau und genau vorgegebene Eigenschaften. Bildhaft definierte Bereiche beinhalten bestimmte Informationen oder erfüllen eine besondere Funktion. Die kleinsten quadratischen und dunkel oder hell angezeigten Einheiten werden Module genannt und sind keine Pixel.

Die an drei Eckpunkten platzierten Markierungen begrenzen den Code und geben die Orientierung anschaulich wieder. Die Ausrichtungsmarkierung, welche je nach Datenmenge und Größe mehrfach erscheinen kann, ist der Orientierung dienlich.
Die Synchronisationslinien, welche abwechselnd aus hellen und dunklen Modulen bestehen und mit einem dunklen Modul anfangen und enden, helfen der App die Zeilen der Matrix gut ausmachen zu können und ermitteln durch die Länge auch die Größe dieser Matrix.

Die Versionsfelder stelle eine der 40 denkbaren Versionen eines QR-Codes dar. Die Zahl der Module und der Konfiguration ist abhängig von der Version.
Die Formatfelder stellen den Fehlerkorrekturlevel und die Version dar und stellen deshalb die Metainformation bereit. Der Fehlerkorrekturlevel erklärt, zu wie viel Prozent der Code beschädigt sein darf, um ihn noch auslesen zu können. Die Standardeinstellung ist dabei das Level L = 7 Prozent, Level M mit bis zu 15 Prozent Level Q mit bis zu 25 Prozent und Level H mit bis zu 30 Prozent.
Das Datenfeld beinhaltet die Informationen, welche für die Anwender von Bedeutung sind und außerdem je nach dem Level eine bestimmte Menge an Korrekturdaten.

Die Geschichte des QR-Codes

Der QR-Code ist eine wahre eine Erfolgsgeschichte, die weltbekannt ist. Wo wären die meisten Branchen heute ohne diesen Code, wo der Außendienst, die Logistik, die Werbung oder die mobile Verarbeitung der Daten? Noch nie vorher konnten so viele Daten geschickt kombiniert in einen digital lesbaren und kleinen Code verstaut werden. So wurde QR zu einem Synonym für effiziente Dateninformationen.

Im Jahre 1994 erfand Masahiro Hara und sein Team ein Produkt aus Punkten, die um die ganze Welt gehen sollte und sie Wirtschaft und die Industrie schneller, detaillierter und besser machte. Dies erfolgt heute mit einem Scan, welcher nur einige Millisekunden dauert.

In den kommenden Jahren wurden weitere Versionen eines QR-Codes entwickelt, um den Notwendigkeiten in den einzelnen Einsatzgebieten gerecht zu werden. So ist der Micro-QR-Code besonders klein und ein iQR Code kann nicht ausschließlich quadratisch, sondern auf beliebige Weise rechteckig abgebildet werden und ein SQRC kann private und geschützte Informationen enthalten, deren Leserkreis separat bestimmt wird.