Generatore di codice QR

Il nome completo del codice QR è Quick Response Code. È un codice bidimensionale a matrice sviluppato dalla società giapponese Denso-Wave nel 1994.

In origine i codici QR erano stati progettati per essere letti rapidamente, una caratteristica che si riflette anche nel loro nome, "Quick Response". I codici QR possono memorizzare più informazioni rispetto ai normali codici a barre e, come i normali codici a barre, non necessitano di essere allineati con lo scanner durante la scansione. Il codice QR è quadrato e composto da moduli in bianco e nero, che includono lo schema di rilevamento della posizione, lo schema temporale, le informazioni sul formato, l'area dati e il codice di correzione degli errori. Questi design consentono la scansione del codice QR da qualsiasi angolazione, mantenendo comunque la lettura corretta dei dati.

Inoltre, nel 2000, il codice QR è stato registrato come standard ISO/IEC ed è diventato un metodo di codifica internazionale. È ampiamente utilizzato, comune in Giappone, e gradualmente è diventato un codice a barre bidimensionale popolare in tutto il mondo.

Un team di ricerca e sviluppo composto da sole due persone

L'azienda automobilistica giapponese Denso Wave è una delle tante aziende automobilistiche che hanno adottato il sistema di codici a barre UPC standard. A causa della limitata capacità di archiviazione dei codici a barre, Denso Wave deve applicare fino a 10 codici a barre a un singolo prodotto per tracciare e comunicare correttamente le informazioni. Inoltre, poiché i codici a barre devono essere letti da una sola direzione, si sono verificati problemi di backup della produzione quando gli scanner non erano in grado di leggere i codici a barre su componenti automobilistici di varie forme e dimensioni. L'azienda aveva difficoltà a rispettare le scadenze semplicemente perché i codici a barre rallentavano la produzione.

Nel 1992, Masahiro Hara, impegnato nello sviluppo di scanner per codici a barre e di apparecchiature per il riconoscimento ottico dei caratteri (OCR) presso Denso, ricevette da uno stabilimento di produzione la richiesta di sviluppare uno scanner per codici a barre in grado di leggere i codici a barre più velocemente.

Inizialmente, Hara cercò di rispondere alle esigenze del settore migliorando gli scanner per codici a barre; tuttavia, iniziò a rendersi conto dei limiti del sistema basato sui codici a barre. Inoltre, proprio in questo momento, poiché le dimensioni dei prodotti si stanno riducendo, è necessario creare codici che possano essere stampati in un'area più piccola.

"Svilupperemo un codice compatto in grado di memorizzare più informazioni, compresi i caratteri Kanji e Kana, e al tempo stesso di essere leggibile a una velocità maggiore". Hara Masahiro ha deciso di sviluppare un nuovo sistema di codifica.

"Altre aziende stavano sviluppando codici QR che si concentravano sulla quantità di informazioni che includevano", ha affermato Hara Masahiro, all'epoca responsabile dello sviluppo dei codici QR.

I codici a barre possono memorizzare informazioni solo in orizzontale (monodimensionali), mentre i codici QR possono memorizzare informazioni sia in verticale che in orizzontale. Hara Masahiro ha ritenuto che, oltre a poter contenere grandi quantità di informazioni, "il codice da sviluppare dovesse anche essere facile da leggere" e, per questo motivo, ha investito nello sviluppo di un nuovo codice QR. Il team di ricerca e sviluppo è composto solo da due persone. Inizialmente Hara cercò di aumentare la capacità dei codici a barre esistenti, ma senza successo.

Più tardi, mentre giocava a Go, ad Hara Masahiro venne l'idea di scrivere un nuovo codice leggibile dalle macchine.

Hara iniziò a lavorare su un nuovo codice, questa volta non a forma di barre ma di quadrato riempito con un motivo simile a pixel.

I codici a barre comuni sono monodimensionali e devono essere letti orizzontalmente. Il nuovo codice di Hara poteva essere scansionato sia orizzontalmente che verticalmente (quindi era bidimensionale). Essendo bidimensionale, il nuovo codice può memorizzare più dati di un codice a barre (oltre 4.000 caratteri alfanumerici).

Ben presto, il team di Hara Masahiro riuscì a iterare con successo il nuovo codice leggibile dalla macchina. Lo hanno chiamato Quick Response Code, o QR Code, perché è decine di volte più veloce di un codice a barre. Può continuare a funzionare normalmente anche se danneggiato del 30%. Ma c'è un difetto: la macchina (telecamera) impiega del tempo o non riesce a leggere il codice QR quando è distratta o lo scansiona da una certa angolazione.

Un giorno, mentre tornava a casa, Hara Masahiro notò un edificio che spiccava. Questa scena gli rimase impressa nella mente e lo spinse a provare il framework del codice QR.

"C'era un motivo geometrico sulla cima dell'edificio e questo mi ha dato l'idea di creare un codice QR che utilizzasse quel motivo", ha detto Hara. Inizia quindi la ricerca di un simbolo univoco che aiuti le macchine a riconoscere il codice QR, anche in mezzo ad altri elementi come immagini e testo.

Nel corso dello studio, il team ha scoperto che le macchine riuscivano a leggere il codice più velocemente quando un determinato schema veniva associato a tre angoli. Tuttavia, non è chiaro se dovrebbero usare un altro schema non presente nel codice.

Hara Masahiro ha spiegato: "Perché questo tipo di schema appare meno frequentemente nelle banconote, ecc." Vale a dire, se c'è lo stesso pattern nelle vicinanze, il lettore lo scambierà per un codice. Per evitare questa lettura errata, il pattern di posizionamento deve essere un pattern univoco. Dopo un'attenta riflessione, Hara Masahiro e altri decisero di trasformare tutti i disegni e i testi stampati su volantini, riviste, cartoni, ecc. in bianco e nero e di condurre un'indagine approfondita sul loro rapporto di area. Il team di ricerca e sviluppo ha esaminato innumerevoli materiali stampati giorno e notte e alla fine ha scoperto il "rapporto meno comunemente utilizzato" nei materiali stampati, che è 1:1:3:1:1. In questo modo si determina il rapporto di larghezza delle parti nere e bianche del modello di posizionamento. La struttura risultante è che la linea di scansione può essere scansionata da 360 gradi. Non importa da quale direzione viene scansionata, una volta scansionato il suo rapporto univoco, è possibile calcolare la posizione del codice.

I codici QR presentano dei pattern fissi su tre angoli (chiamati occhi) che formano angoli retti da tutte le direzioni. Questa progettazione consente alla macchina di scansionare i codici QR in modo più semplice e rapido. Il principio di funzionamento del codice QR è quello di utilizzare operazioni binarie, usare 0 e 1 come codici e usare quadrati bianchi e neri per registrare le informazioni. I quadratini neri rappresentano 1 e i quadratini bianchi rappresentano 0. Il modello bianco e nero è in realtà una stringa di codici. Ci sono tre grandi quadrati agli angoli del codice QR, che svolgono principalmente un ruolo di posizionamento. Tre punti determinano una superficie, assicurando che l'utente possa scansionare correttamente il codice indipendentemente da dove si trovi.

Due anni dopo, il prodotto finale è una svolta. I codici QR risolvono tutte le precedenti carenze dei codici a barre (principalmente l'archiviazione dei dati e la scansionabilità) e apportano ulteriori vantaggi ai clienti Denso.

Per diversi anni consecutivi, i codici QR sono stati certificati da quasi tutti i principali standard di settore in Giappone e nel mondo (tra cui ISO). L'Ufficio europeo dei brevetti ha addirittura conferito il premio "European Invention Award" del 2014 ad Hara Masahiro. Nel suo discorso di premiazione, il rappresentante dell'Ufficio europeo dei brevetti ha affermato: "Il valore sociale e la rilevanza scientifica dei codici QR sono ugualmente grandi".

Pubblicità e divulgazione dei codici QR

Tuttavia, nonostante il grande successo dei codici QR nei test interni, questi sono stati implementati solo tra i clienti di produzione esistenti di DENSO. Sebbene Denso fosse sicura del suo prodotto, all'epoca minimizzava l'uso dei codici QR tra i cittadini comuni e le piccole imprese.

Nel 1994, DENSO WAVE INCORPORATED (all'epoca una divisione dell'attuale DENSO CORPORATION) pubblicò il codice QR. Il nome codice QR deriva da "Quick Response", che include il concetto di ricerca e sviluppo volto a perseguire capacità di lettura ad alta velocità. Si dice che quando il codice fu reso pubblico per la prima volta, lo sviluppatore Masahiro Hara non fosse sicuro che sarebbe stato accettato dalle persone come codice QR in sostituzione dei codici a barre. Nonostante ciò, aveva un solo pensiero in mente, ovvero: "Spero che più persone possano capire e utilizzare effettivamente un prodotto così valido". A tal fine, viaggiò per diverse aziende e gruppi per promuoverlo attivamente.

Il duro lavoro paga. La "gestione dei cartelloni elettronici" nel settore della produzione di componenti per autoveicoli utilizza codici QR, che hanno contribuito a migliorare l'efficienza gestionale della produzione e persino della spedizione e della preparazione dei documenti. Per motivi di tracciabilità, nella società si sta diffondendo anche la tendenza a visualizzare il processo di produzione; i codici QR vengono utilizzati anche nella gestione dei prodotti nei settori alimentare, farmaceutico e della produzione di lenti a contatto. Soprattutto dopo il problema della BSE e altri incidenti che mettono a repentaglio la "sicurezza alimentare", la gente chiede che l'intero processo di produzione, distribuzione e persino il raggiungimento della tavola dei prodotti alimentari sia chiaramente visibile. Per contenere così tante informazioni, il codice QR è l'unica scelta.

La popolarità dei codici QR è dovuta anche a un altro fattore. Ciò significa che le specifiche vengono rese pubbliche, rendendo il codice utilizzabile liberamente da chiunque.

DENSO WAVE INCORPORATED è proprietaria del brevetto per i codici QR, ma l'azienda ha chiarito che non eserciterà questo diritto per i codici QR già standardizzati. Questa era la politica stabilita quando iniziarono la ricerca e lo sviluppo, riflettendo l'idea dello sviluppatore: "Spero che più persone utilizzino i codici QR". I codici QR, gratuiti e sicuri, sono ormai ampiamente utilizzati in tutto il mondo come "codici pubblici".

Nel 1997, è stato adottato come standard AIM per gli standard del settore dell'identificazione automatica. Nel 1999, è stato adottato come codice QR standard dagli standard industriali giapponesi e dal modulo di transazione standard EDI dell'industria automobilistica giapponese. Nel 2000, è stato stabilito come standard internazionale ISO.

I codici QR stanno diventando sempre più popolari in tutto il mondo e ne vengono sviluppati di nuovi per soddisfare una domanda sempre più crescente. Nel 2004, il "Micro QR Code" è stato adottato dagli standard industriali giapponesi. Si tratta di un codice ultra-piccolo che soddisfa le esigenze di miniaturizzazione e può essere stampato in uno spazio molto piccolo. Nel 2008 è stato lanciato il "codice iQR". Questo codice ha una grande capacità, una piccola area di stampa e può essere rettangolare. Inoltre, in risposta ai cambiamenti nei tempi, sono stati sviluppati anche codici QR dotati di funzioni di limitazione della lettura per soddisfare diverse esigenze, come la tutela della privacy personale.

La moda dei codici QR del 2020 e perché è qui per restare

Alcuni resoconti hanno definito il disastro nucleare di Fukushima del 2011 come un momento spartiacque per i codici QR in Giappone, definendo l'affidabilità della tecnologia al mondo! Durante l'operazione di salvataggio, le autorità giapponesi avrebbero utilizzato codici QR per tracciare e gestire i materiali di soccorso, ad esempio per conoscere la provenienza e la destinazione delle scorte alimentari.

Dopo l'incidente nucleare, la gente in generale espresse dubbi sul livello di contaminazione radioattiva degli alimenti. Le persone si rifiutano di acquistare cibo dai rivenditori e di fidarsi delle garanzie sulla sicurezza alimentare. L'ex governo giapponese è intervenuto e ha imposto l'uso di codici QR sulle confezioni per rivelare il livello di contaminazione radioattiva degli alimenti. Un facile accesso a risultati di test credibili aiuta il pubblico a superare periodi di dubbio con un certo grado di sicurezza.

Nel 2012, il codice QR ha vinto il premio "Industry-specific Media" nell'ambito del Comprehensive Design Promotion System Good Design Award. Il motivo del premio è che il "meccanismo" di progettazione del codice QR sfida diverse applicazioni, ha la lungimiranza di essere aperto al pubblico in una fase iniziale e può essere integrato naturalmente nella vita quotidiana. Questo premio dimostra che sono state riconosciute le funzioni originali del codice QR, nato 18 anni fa, nonché il suo valore nella divulgazione e nell'utilizzo di metodi.

Da un rapporto del 2012 è emerso che il 66% dei commercianti intervistati utilizzava codici QR sui materiali stampati. Lo stesso rapporto afferma che due aziende su cinque utilizzano codici QR nei loro materiali di marketing.

2017: la più grande svolta del codice QR in un decennio

La successiva grande svolta per i codici QR è avvenuta con iOS11 di Apple nel 2017. Il sistema operativo rende la scansione dei codici QR una funzionalità nativa della fotocamera dell'iPhone. Allo stesso tempo, Google ha adottato lo stesso approccio con il suo sistema operativo mobile Android 8.0.

I due sistemi operativi mobili più grandi al mondo (in base all'utilizzo) supportano la scansione nativa dei codici QR, il che significa che le aziende possono condividere informazioni con gli utenti finali. Per gli utenti di dispositivi mobili è come avere sempre in tasca un piccolo scanner per codici QR.

Negli anni successivi al rilascio di iOS 11 di Apple, i codici QR hanno avuto un'enorme popolarità negli Stati Uniti (il Nord America e l'Europa utilizzano principalmente i codici QR per scopi diversi dai pagamenti). La diffusione di Android in Asia, America Latina e altre parti del mondo ha contribuito a far sì che i codici QR raggiungessero lo status di "codice pubblico globale".

La Cina è stato uno dei primi paesi ad adottare i codici QR, utilizzandoli per scopi che vanno oltre quelli per cui erano stati originariamente concepiti.

In Cina, i codici QR sono già ampiamente utilizzati attraverso super app come Alipay e WeChat per completare qualsiasi operazione, dal pagamento alla chiamata di un taxi. A Jack Ma, miliardario cinese fondatore di Alipay, viene spesso attribuito il merito di aver introdotto l'uso dei codici QR nei pagamenti, cosa a cui nemmeno Hara aveva mai pensato.

Dieci anni dopo, i codici QR sono ovunque. Sono diventati così popolari in alcune regioni che sono quasi una memoria muscolare per le persone in paesi come India (UPI), Brasile (PIX QR), Indonesia (QRIS), Singapore (SGQR) e Cina (Alipay e WeChat Pay). In queste regioni il codice QR è il metodo di pagamento online predefinito.

Nel 2020 è scoppiata una crisi

Nel 2020 il mondo è stato colpito da una delle peggiori crisi del XXI secolo. Il mondo non era preparato alla pandemia di COVID-19. Il successivo lockdown globale ha colpito duramente quasi tutti i settori.

La natura infettiva della malattia ha spinto il mondo ad adottare un approccio di interazione senza contatto. Lasciamo che i codici QR diventino una presenza fissa nelle nostre vite.

All'improvviso, il mondo si è messo alla ricerca di modi rapidi e semplici per fare sesso senza contatto fisico. I codici QR sono la soluzione perfetta. È gratuito, facile da realizzare e da gestire. Quasi tutti hanno un telefono cellulare con funzionalità di scansione dei codici QR. È possibile mangiare nei ristoranti e nei bar senza toccare i menù toccati da altre persone, riducendo così la diffusione dei germi. Puoi pagare gli articoli senza toccare i contanti o premere un pulsante sul lettore di carte.

Alcuni ristoranti scelgono addirittura di utilizzare i menu con codice QR per evitare costi di stampa e di manutenzione. Possono anche aggiornare i progetti sul posto, se necessario. Sebbene la pandemia si sia attenuata e non rappresenti più un problema sanitario come qualche anno fa, ci siamo abituati a un mondo contactless e i codici QR sono destinati a restare.

Molti governi, tra cui India, Corea del Sud, Australia e Singapore, hanno iniziato a utilizzare i codici QR per tracciare i contatti del COVID-19. In India, il sistema di pagamento basato sul codice QR noto come UPI ha avuto un'impennata durante la pandemia.

Il grafico a barre mostra il numero stimato di utenti di codici QR negli Stati Uniti nel corso degli anni e le previsioni per il 2024 e il 2025. Le previsioni indicano che entro il 2024 negli Stati Uniti ci saranno 97,8 milioni di scanner di codici QR, cifra che salirà a 100,2 milioni entro il 2025.

Il futuro dei codici QR

Riesci a crederci? Masahiro Hara ha inventato il codice QR nei primi anni '90 e lavora ancora presso Denso Corp. come direttore generale dell'ingegneria del codice QR. A partire dal 2024, il signor Hara e il team Denso svilupperanno un nuovo micro codice QR rettangolare in grado di contenere più dati in uno spazio fisico più piccolo.

Hara Masahiro ha detto: "Le persone sono abituate ai codici in bianco e nero. Spero di creare un codice QR più bello che possa sorprendere le persone".

Che tipo di persone speri che utilizzino il codice QR in evoluzione? In risposta a questa domanda, Hara Masahiro ha detto: "Non esiste un tipo specifico di persona. Voglio solo che molte persone lo usino e che tutti pensino a vari usi e li realizzino insieme. Penso che sia così che si è evoluto il codice QR".

Ad oggi, DENSO WAVE ha sviluppato costantemente eccellenti algoritmi di riconoscimento basati su tale competenza. Questo è il motivo principale per cui i prodotti AUTO-ID di DENSO WAVE hanno eccellenti capacità di lettura dei codici QR.

Dal lancio del sistema di codici QR nel 1994, DENSO WAVE lo ha costantemente migliorato per soddisfare le esigenze sociali. I nuovi codici QR lanciati includono: SQRC, dotato di una funzione di restrizione della lettura dei dati per una maggiore sicurezza; e Frame QR, che presenta un campo canvas nel codice, migliorandone il design.

Il sistema dei codici QR è ancora in fase di sviluppo e la combinazione di codice QR e cloud computing offre un nuovo valore aggiunto: "Q-revo".

"Q-revo" è un servizio che collega il server cloud "Q Platform", che genera, distribuisce, legge e memorizza i dati dei codici QR, con l'applicazione per smartphone del lettore di codici QR "Q" per consentire il tracciamento e la verifica dell'autenticità. Servizi di giudizio, pagamento/punti/coupon, controllo ingressi/accessi, ecc.

Dalle sue radici interne alla sua onnipresenza odierna. I codici QR non hanno cambiato solo il nostro stile di vita, ma hanno anche determinato cambiamenti negli aspetti aziendali, sociali e culturali. Con la continua evoluzione della tecnologia, possiamo aspettarci che i codici QR continueranno ad avere sviluppi ancora più entusiasmanti in futuro!

La quantità di dati che possono essere memorizzati in un codice QR dipende dal tipo di dati e dalla configurazione specifica del codice QR. I principali tipi di dati che possono essere codificati in un codice QR includono:

● Numeri: possono memorizzare fino a 7089 caratteri;

● Caratteri: può memorizzare fino a 4296 caratteri (inclusi numeri, lettere e alcuni caratteri speciali);

● Binario: può memorizzare fino a 2953 byte (può essere utilizzato per codificare dati binari come immagini o file);

● Kanji: possono essere memorizzati fino a 1817 caratteri (utilizzati per codificare i caratteri Kanji giapponesi).

Questi valori rappresentano la capacità massima di dati di ogni tipologia in condizioni ideali.

Tuttavia, altri fattori possono avere un impatto significativo sulla quantità effettiva di dati che possono essere archiviati e decodificati in modo affidabile.

I codici QR possono memorizzare un'ampia gamma di informazioni: testo normale, URL di siti web, indirizzi E-mail, numeri di telefono, credenziali di rete Wi-Fi, eventi del calendario, link per il download di app e altro ancora.

Puoi utilizzarlo anche per funzioni avanzate come la memorizzazione di contatti vCard, coordinate geografiche e informazioni sui pagamenti Bitcoin.