A anatomia de um código QR: como os códigos QR funcionam

Os códigos QR, como os códigos de barras que eles aprimoram, transmitem informações por meio de um código gráfico de pixels em preto e branco. Onde um código de barras é unidimensional, um código QR é bidimensional. Neste conteúdo, significa que a informação é transmitida através da leitura das localizações horizontal e vertical dos pixels, em vez de simplesmente a posição horizontal.

Como tal, os humanos podem decodificar partes de um código QR e traduzir o conteúdo manualmente, embora seja geralmente tedioso e demorado. Geralmente, há muito mais informações incluídas em um código QR do que as sequências numéricas curtas contidas em um código de barras UPC, o que significa que a decodificação humana não é necessariamente útil ou oportuna.

Os códigos QR podem ser decodificados por qualquer smartphone e scanners QR dedicados e podem conter qualquer string textual. Isso permite que os endereços da web sejam codificados em códigos QR, que podem enviar automaticamente o dispositivo de digitalização para o URL especificado no navegador padrão. Ao contrário dos códigos de barras, os códigos QR também incluem um componente de verificação de erros. Isso significa que o código QR ainda pode ser decodificado com êxito, mesmo se partes do código estiverem ilegíveis.

Usos comuns de códigos QR

Os códigos QR são robustos e duráveis, com maior capacidade e confiabilidade do que os códigos de barras que eles substituem. Eles também melhoram nas fitas magnéticas, já que não há risco de desmagnetização, e o código pode ser decodificado manualmente com um leitor, se necessário.

Isso encorajou agências governamentais e não governamentais a adotar códigos QR para uso em documentos de viagem, passaportes e licenças, normalmente duplicando as informações em um formato legível por máquina. Os códigos QR também são amplamente usados ​​em publicidade para fornecer links rápidos para ativos da web ou downloads de aplicativos. Você também pode encontrar códigos QR usados ​​para links de pagamento, autenticação de senha única, login de Wi-Fi e centenas de outros aplicativos específicos.

Anatomia de um código QR

O elemento mais distinto visualmente do código QR são os blocos quadrados usados ​​para orientar o código quando lido pelo leitor. Isso permite que o código seja lido em qualquer orientação, inclusive de cabeça para baixo, e transmita a mensagem correta. Esses quatro blocos (três nos cantos e um embutido no canto inferior direito) aparecem em cada código e permitem que o código seja decodificado corretamente em qualquer orientação.

Em torno desses blocos, a versão do formato, a versão da verificação de erros e a máscara de decodificação são codificadas. O código QR é circundado por uma área de espaço em branco chamada de “zona silenciosa”, que ajuda o leitor a encontrar as bordas do código.

Os códigos QR podem ter vários tamanhos. O maior código QR, que mede 177 x 177, contém até 1.264 caracteres de texto ASCII. O tamanho de QR mais comumente usado é entre 29 x 29 e 33 x 33, que pode conter cerca de 50 caracteres ASCII. Todos os tamanhos são interoperáveis ​​com dispositivos de leitura modernos, como smartphones.

Anatomia do código QR: verificação de erros e mascaramento

O número de bits de verificação de erros é determinado pelo nível de verificação de erros forçado, denominado nível EDC. Dependendo do nível de EDC usado, diferentes números de caracteres podem ser recuperados se perdidos ou ausentes. Quanto maior o nível de verificação de erros, menos espaço sobrará para conter a mensagem. A maioria dos geradores de código QR empregará o nível correto de correção de erros para o comprimento e as dimensões da mensagem.

• L (baixo) 7% dos caracteres podem ser restaurados.
• M (médio) 15% dos caracteres podem ser restaurados.
• Q (quartil) 25% dos caracteres podem ser restaurados.
• H (alto) 30% dos caracteres podem ser restaurados.

Os bits são mascarados para garantir que os dados sejam expressos de forma eficiente (evitando todos os zeros ou todos os uns, por exemplo). Esta máscara é representada como uma string binária, que é matematicamente combinada com a mensagem para produzir o código QR. Isso não criptografa a mensagem e a “chave” necessária para decodificar o mascaramento está incluída no código QR.

Anatomia do código QR: leitura de códigos QR

O código QR é lido no canto inferior direito. Os pixels são lidos como grupos de 8, contendo um byte por 8 pixels. Dependendo de como o código QR é codificado, esses padrões de bits serão vinculados a diferentes caracteres. Embora ASCII seja provavelmente a codificação mais comum, a especificação também inclui opções para numerais, kanji e outras codificações. O padrão de quatro bits no canto inferior direito do código QR (marcado como “Enc” no diagrama acima) determina como os bits serão decodificados.

Conclusão

Os códigos QR são entediantes de decodificar manualmente, mas se você souber ler o código, é tecnicamente possível. A flexibilidade e robustez dos códigos QR garantem que eles continuarão sendo um formato de código de barras popular no futuro próximo.

Crédito da imagem: Yaohua2000