Wenn man sich mit dem Thema Barcodes auseinandersetzt, kommt immer wieder die Frage auf, worin sich Strichcodes und QR-Codes unterscheiden. Bei einem QR Code handelt es sich um einen zweidimensionalen Code, der kaum Ähnlichkeit mit dem klassischen Strichcode hat. Während Barcodes vor allem mit Barcodescannern gelesen werden, scheinen QR Codes eine weitläufige Anwendung zu finden. Doch was bedeutet das genau? In diesem Artikel wollen wir dir den QR-Code ein bisschen näher erklären, sodass du zukünftig nicht mehr rätseln musst, wo die Unterschiede liegen.

Hintergrund zu den QR-Codes

Der QR-Code wurde zur Markierung von Baugruppen und Komponenten für die Logistik in der Automobilproduktion des Toyota-Konzerns entwickelt. Die Entwicklung des 2D-Codes übernahm die japanische Firma Denso Wave 1994, die auch Identifikationssysteme und Geräte zur mobilen Datenerfassung entwickelt. Hintergrund hierfür war, dass in den 80er-Jahren die Anforderungen der Automobilindustrie an maschinenlesbare Codes stiegen. Sie sollten mehr Informationen auf kleinerer Fläche unterbringen und geringe Anforderungen an Lesegeräte stellen. Und sie sollten funktionieren, wenn sie teilweise verschmutzt oder zerstört sind.

Der QR-Code ist eine zweidimensionale Weiterentwicklung des Barcodes. „QR“ steht hierbei für „Quick Response“ („schnelle Antwort“), was sich auf den sekundenschnellen Zugriff auf die im Code verschlüsselten Informationen bezieht.

Anfangs nutzte nur die Industrie QR-Codes, aber mittlerweile erobern die quadratischen Muster zunehmend unseren Alltag. Ein Fotohandy mit passender Codeleser-Software erkennt diese Informationen und entschlüsselt sie. Ursprünglich zur Prozessoptimierung der Logistik in der Automobilindustrie entwickelt, hat der QR-Code mit der flächendeckenden Verbreitung von Smartphones auch Einzug in das Mobile Marketing gehalten.

Wie ist ein QR-Code aufgebaut und was kann er speichern?

QR-Codes sind immer quadratisch. Das Herzstück ist die Matrix mit ihren Mustern. Die schwarzen Striche und Punkte enthalten die Daten, die in Modulen gespeichert sind. Wie viele Module ein QR-Code enthält, hängt von der Menge der Daten ab. An den Positionsmarkierungen in drei Ecken erkennt das Lesegerät die Position des QR-Codes. Die Synchronisations-Elemente geben das Raster der Matrix vor. Auch die Versionsnummer des verwendeten QR-Codes steckt in der Matrix. Die Anzeige des Datenformats gibt Aufschluss über den Inhalt des QR-Codes. Ein Feld ist der Ausrichtung vorbehalten, damit das Lesegerät erkennt, ob die Aufnahme des Codes perspektivisch verzerrt ist.

Der durchdachte technische Aufbau des QR-Codes ermöglicht es, dass er eine enorme Menge an Nutzdaten speichern kann, dabei dennoch sehr schnell erfasst werden kann und zudem bei Beschädigungen oder Verschmutzungen bis zu einem gewissen Grad lesbar bleibt.

In einem QR-Code können bis zu 7.089 Ziffern oder 4.296 Buchstaben bzw. Satz- und Sonderzeichen hinterlegt werden. Neben Zahlen können also auch Wörter und Sätze und damit Internet-Adressen verschlüsselt werden.

Wie werden QR-Codes erstellt?

Die Erstellung eines zweidimensionalen Codes dauert lediglich ein paar Sekunden. Für die Erstellung eines Codes stehen sogenannte Code-Generatoren zur Verfügung. Diese ermöglichen die automatisierte Erstellung des QR-Codes, so dass nur die Nutzdaten und einige variable Parameter eingegeben werden müssen. Diese ermöglichen bei der Codierung gewisse Anpassungsmöglichkeiten, um den zweidimensionalen Code entsprechend seines geplanten Einsatzes optimal zu gestalten.

Wie werden QR-Codes gelesen?

Das Lesen des QR-Codes erfolgt in der Theorie in zwei getrennten Schritten – dem Erkennen und Erfassen des lesbaren Codebildes und dem anschließenden Auswerten der enthaltenen Informationen. Hierfür benötigt man in erster Linie ein Gerät zur optischen Erfassung und zudem ein Programm zur Entschlüsselung und Weiterverarbeitung der Informationen.

Für die optische Erfassung kommen in der Regel spezielle Lesegeräte zum Einsatz. Scanner ist analog zu Strichcodelesern der gebräuchliche Begriff für die Lesegeräte. Branchenüblich ist auch der Begriff „Imager“, wenn es sich um ein 2D-Gerät handelt. Diese können tragbare Handscanner, sogenannten Handhelds, sein oder fest installierte Terminals, sogenannte Charge Couple Devices (CCD), mit integrierten Erfassungsbausteinen. Sie verfügen über eine Kamera und einen Decoder. Zusätzlich bieten viele Geräte eine Zielhilfe, häufig in Form eines lasergenerierten Musters, welche das Lesefeld anzeigt.

Spezielle Lesegeräte sind in der Lage, auch QR-Codes zu lesen, welche im Direct-Marking-Verfahren mit einem Laser direkt auf das Material gebrannt worden sind. Sie verfügen über eine hochauflösende Kamera und ein Makro-Objektiv sowie spezielle Algorithmen zum Eliminieren verfahrenstypischer Darstellungsfehler.

Viele Mobiltelefone und PDAs verfügen über eine eingebaute Kamera und eine Software, die das Interpretieren von QR-Codes ermöglicht. Der als Mobile-Tagging bezeichnete Prozess ist in Japan äußerst populär. Er verbreitet sich seit 2007 auch in Europa.

Zum Zwecke der Interpretation benötigt man zudem das Pendant zum Codierungsalgorithmus, meist gleichermaßen integriert in entsprechender Software, den sogenannten Code Reader. Dieser dient lediglich der Interpretation der codierten Daten und der anschließenden Weitergabe an die verarbeitenden Systeme.

Wie werden QR-Codes dargestellt?

Durch die optische Erfassung spielt die Darstellungsform des zweidimensionalen Codes keine maßgebliche Rolle. Sobald der QR-Code gesehen werden kann, ist es auch möglich, den Code optisch zu erfassen. Typische Darstellungsformen sind:

• gedruckt auf jede beliebige Oberfläche
• digital auf Bildschirmen
• Projektion auf Leinwände oder andere Oberflächen
• eingraviert in beliebige Materialien

Der QR-Code kann mit allen gängigen Verfahren problemlos gedruckt werden. Wie beim Strichcode ist allerdings auch hier ein möglichst hoher Kontrast wichtig, idealerweise schwarz auf weiß. Zudem hilft die Einhaltung einer sogenannten Ruhezone an den Rändern des QR-Codes zur Abgrenzung von seiner Umwelt.

Es ist auch möglich, den Code farbig zu drucken, auch mit mehreren Farben oder als Negativ Allerdings muss darauf geachtet werden, dass der Code als Halbtonbild bzw. als Strichbild gesehen einen gleichmäßigen Kontrast aufweist. Vermehrt wird der QR-Code auch im sogenannten „Direct Marking“-Verfahren auf Produkten angebracht. Sie werden zum Beispiel mit einem Laser direkt auf der Oberfläche des zu kennzeichnenden Materials eingebrannt. Diese QR-Codes können sehr klein sein und sind sehr haltbar.

In der Darstellungsgröße ist dem QR-Code keine Grenze gesetzt, solange das Lesegerät das Bild formatfüllend und differenziert aufnehmen kann. Es wurden schon Plakatwände und ganze Häuserfassaden mit einem einzigen QR-Code versehen.

In welchen Bereichen werden QR-Codes verwendet?

Durch die Kombination verschiedener positiver Eigenschaften fand der QR-Code im Laufe der Zeit eine Vielzahl unterschiedlicher Einsatzgebiete. Seinen eigentlichen Ursprung hat der zweidimensionale Code in der japanischen Automobilindustrie, wo er für die Markierung und Nachverfolgung kleiner Produktionsbauteile entwickelt und eingesetzt wurde.

Da er einfach erstellt und mit unterschiedlichen optischen Erfassungsgeräten gelesen werden kann, kommt er heute in verschiedensten Bereichen des täglichen Lebens zur Anwendung, wie beispielsweise zur Fahrplanauskunft und Navigationshilfe an Haltestellen des öffentlichen Nahverkehrs oder als Hilfe für den Einkaufszettel.

Begünstigt durch die stetige technologische Weiterentwicklung mobiler Endgeräte sind gängige Mobiltelefone durch integrierte Kameras auch in der Lage, als potentielle Lesegeräte für QR-Codes zu fungieren und eröffnen damit einem breiten Nutzerkreis die Verwendung von zweidimensionalen Codes.

Besonders häufig kommen QR-Codes in der Werbung und in Zeitungen vor. Dort stehen sie vor allem für komplizierte oder lange Internetadressen. Der Nutzer muss nur den Code vor die Kamera des Handys oder Notebooks halten, um die gewünschten Infos zu bekommen.

Zusammenfassung: Welche Vorteile hat der QR-Code gegenüber dem Strichcode?

Der QR-Code selbst ist heute einer der populärsten Vertreter der zweidimensionalen Matrixcodes, da er durch seinen innovativen technischen Aufbau ein ausgewogenes Verhältnis aller Codeeigenschaften erreicht. Um bei der Anwendung eine korrekte Handhabung des QR-Codes zu garantieren, bedarf es keines detaillierten Verständnisses über die zugrundeliegenden komplexen Codierungsabläufe.

QR-Codes sind auch deshalb so weit verbreitet, weil die Technologie „Open Source“, also für jeden verfügbar, ist. Entscheidende Vorteile gegenüber dem herkömmlichen Barcode (Strichcode) sind die größere Datenkapazität und eine hohe Fehlertoleranz. Damit Informationen auch dann ausgelesen werden können, wenn ein QR-Code beschädigt ist, beinhaltet das Datenfeld Dopplungen (Redundanzen). Auf diese Weise können bis zu 30 % der Code-Struktur unkenntlich gemacht werden, ohne die Lesbarkeit des Codes zu beeinflussen.

Außerdem passen in die kleinen Quadrate rund 4.000 alphanumerische Zeichen (Buchstaben, Zahlen, Zeichen). Im Vergleich dazu passen auf die auf allen Produktverpackungen aufgedruckte EAN-Strichcode lediglich 13 Zahlen.

(Bildquelle: Pixabay.com – CC0 Public Domain)