La caiguda i la resurrecció del codi QR

El codi QR (de l’anglès ‘quick response’, o resposta ràpida) és un sistema d’emmagatzematge d’informació que consta d’una matriu de punts quadrada. Per desxifrar aquesta informació, el codi QR es llegeix amb un lector o escàner d’un dispositiu intel·ligent, avui dia sobretot amb un ‘smartphone’.

Pot contenir dades de qualsevol format informàtic (conté bits, o dígits binaris), amb la particularitat de tenir cert marge per recuperar-ne fragments danyats o perduts. Molts QR que utilitzem sovint contenen adreces web –o URL–, però altres exemples d’ús habitual són per a entrades o tiquets, certificats o temes administratius i fins i tot per a sistemes de pagament.

El codi QR va ser inventat al Japó l’any 1994 per Denso Wave, una filial de Toyota, una empresa d’automòbils, per fer un seguiment de les peces durant tot el procés de fabricació. Els codis de barres que s’utilitzaven en aquell moment no acabaven de funcionar correctament: només es podien llegir des de certs angles i no emmagatzemaven prou dades per la mida que tenien.

Amb aquest origen funcional, el codi QR es va crear per resoldre aquests problemes i molts més, i els seus creadors van decidir compartir aquesta nova tecnologia amb el món. És per això que anys més tard, i en part gràcies als telèfons intel·ligents, han arribat fins a nosaltres.

L’anatomia d’un QR

Utilitzant el codi QR que conté l’enllaç a aquesta mateixa notícia a la web de l’ARA, analitzem per a què serveixen les diferents parts i com desenvolupen la seva funció, alhora que entenem millor què hi ha darrere el procés d’interpretació del codi.

Zona silenciosa

També anomenava ‘quiet zone’ és el marge blanc que es deixa al voltant d’un codi, i s’utilitza per indicar al lector on comença o acaba. L’objectiu és evitar que l’escàner reculli informació que no pertany al codi. S’anomena silenciosa perquè precisament no dona senyals al lector. En un codi QR s’aconsella que tingui un gruix d’uns 3 o 4 mòduls.

Patrons de cerca i d'alineació

L’element més distintiu d’un codi QR són aquests grans quadrats de les cantonades, anomenats patrons de cerca, que ajuden el lector a localitzar i detectar el codi ràpidament.

El quart quadrat, més petit i anomenat patró d’alineació, s’encarrega de definir l’orientació del codi perquè el lector sàpiga en quina direcció l’ha de llegir, independentment de l’angle en què el detecti.

Patró de temporització

Potser mai no us hi heu fixat, però tots els codis QR tenen aquestes fileres de punts blancs i negres alternatius. Aquest conjunt s’anomena patró de temporització. Aquest patró explica al lector la mida d’un mòdul únic –o punt quadrat– i la mida de tot el codi QR, conegut tècnicament com la versió. Una versió superior simplement conté més densitat de mòduls i, per tant, pot contenir més informació.

La informació del format

S’emmagatzema en aquestes fileres properes als patrons de cerca i conté informació sobre la correcció d’errors i les màscares, punts crucials per interpretar el codi. Apareix dues vegades dins el codi (veure línies A i B), per assegurar que es pot llegir fins i tot quan el codi QR està només parcialment visible o danyat (un tema força recurrent).

Primer de tot, el nivell de correcció d'errors: què és?

Essencialment, dicta quanta informació redundant s'emmagatzema al codi per garantir que es mantingui llegible fins i tot quan en falti una part. Si, per exemple, un codi ha d’estar a l’exterior, un nivell de redundància més alt pot assegurar que el codi funcioni tot i faltar-ne una part o haver-hi mala visibilitat.

En segon lloc, la màscara: quina funció té?

Resumint-ho, els lectors de QR funcionen millor quan hi ha la mateixa quantitat de punts blancs i negres, però és possible que les dades emmagatzemades en forma de bits no ajudin en aquest sentit. La màscara serveix per igualar el balanç entre negre i blanc i millorar, doncs, el funcionament.

Hi ha 8 patrons de màscara estàndard, i cada QR utilitza l’indicat a la seva informació del format. El patró assignat és el que aconsegueix un millor resultat final, i s’indica perquè el lector pugui desxifrar-ho correctament desaplicant aquesta màscara.

Les dades

I finalment arribem al bloc de les dades reals. Curiosament, les dades comencen a la cantonada inferior dreta, i es llegeixen en la direcció que indica l’exemple, fent una mena d’esses. El primer tram d'informació (de 4 bits) indica al lector de quina manera es van codificar les dades, i el segon (de 8 bits) li indica la longitud, tots dos marcats en vermell. Després ja comencen els caràcters de la informació en si, cadascun format per un bloc de 8 bits.

Correcció d'errors

Un cop escrites totes les dades, encara queda molt espai al codi. Aquí és on s'emmagatzema la informació de correcció d'errors, que és la que permetrà poder llegir el QR tot i estar incomplet, tapat... La manera com funciona és realment molt complexa, així que no la desenvoluparem en aquesta infografia.

Espero que t’hagis fet una mica més la idea de tot el que passa quan escaneges un QR amb el mòbil. La tecnologia al nostre abast pot ser sorprenent!