Was ist ein QR-Code?
Struktur von QR-Codes
Der QR-Code (Quick Response Code) ist ein Matrix-2D-Code für das Hochgeschwindigkeitsauslesen, der 1994 von DENSO WAVE entwickelt wurde. Er wurde 1997 als ITS-Standard der AIMI und 2000 als ISO/IEC-Norm anerkannt.
Zusätzlich wurde der Mikro-QR-Code 2004 als JIS-X-0510 normiert.
Genaue Angaben zu QR-Codes
Das kleinste Element (schwarzes oder weißes Quadrat) des QR-Codes wird „Modul“ genannt. Ein QR-Code besteht aus einer Kombination von schwarzen und weißen Modulen, Positionserkennungsmustern, Zeitsteuerungsmustern, Format informationen, die die Fehlerkorrekturebene und Maskierungsnummern enthalten, Datenbereichen und Fehlerkorrekturcode (Reed-Solomon-Code).
Genaue Angaben | ||
---|---|---|
Kleinste Symbolgröße | 21 × 21 Module | |
Größte Symbolgröße | 177 × 177 Module | |
Maximale Datenkapazität | Numerisch | 7089 Zeichen |
Alphanumerisch | 4296 Zeichen | |
Kanji | 1817 Zeichen |
Positionserkennungsmuster
Die Positionserkennungsmuster sind in drei Ecken des QR-Codes angeordnet (bei Mikor-QR in einer).
Die Position des QR-Codes wird anhand der Positionserkennungsmuster erkannt, was eine Hochgeschwindigkeitsauslesung ermöglicht.
Bei jeder beliebigen Position von A, B und C ist das Verhältnis von schwarzen zu weißen Modulen 1:1:3:1:1, womit der Drehwinkel/Versatz des Codes erkannt werden kann.
Die Auslesung kann aus jeder beliebigen Richtung erfolgen, was die Arbeitseffizienz beträchtlich steigert.
Ausrichtungsmuster
Das Ausrichtungsmuster wird für die Positionserkennung benötigt, wenn es aufgrund von Verwindung einen Versatz zwischen den Modulen gibt. Das wird bei Modell 2 angewandt.
Rand
Der Rand ist ein leerer Bereich um den QR-Code. Modell 1 und 2 erfordern einen Rand von vier Modulen und der Mikro-QR-Code erfordert einen von zwei Modulen.
Zeitsteuerungsmuster
Weiße und schwarze Module werden abwechselnd angeordnet, um die Koordinate zu bestimmen.
Formatinformation
Enthält das Fehlerkorrekturverhältnis und das Maskierungsmuster des Codes. Die Formatinformation wird als Erstes ausgelesen, wenn der Code entschlüsselt wird.
Fehlerkorrekturcode (Reed-Solomon-Code)
Der Reed-Solomon-Code wird angewendet, um die Daten wiederherzustellen, sollte der QR-Code teilweise fehlen oder beschädigt sein. Das Wiederherstellungsverhältnis variiert auf 4 verschiedenen Fehlerkorrekturebenen.
Fehlerkorrekturebene | Beschädigter Bereich verglichen mit der Größe des ganzen Codes |
---|---|
L | 7% |
M | 15% |
Q | 25% |
H | 30% |
Anordnung des Fehlerkorrekturcodes
Daten und Fehlerkorrekturcode sind wie unten gezeigt angeordnet. (Beispiel: Version 2 von Modell 2 mit Ebene M) Eine Maskierung wird auf den Code angewendet, damit dieselben Muster nicht mit dem Positionserkennungsmuster erscheinen.
Genaue Angaben zu QR-Codes
QR-Codes werden in Modell 1, Modell 2 und Mikro-QR eingeteilt. Sie haben unterschiedliche Eigenschaften und Datenkapazitäten. „Version“ zeigt die Größe (Anzahl der Module) eines QR-Codes an. Eine größere Version enthält mehr Daten. (Die tatsächliche Größe des Codes steigt ebenso.)
Die Standardversion hat 21 × 21 Module (Mikro-QR hat 11 × 11 Module), wenn die Version größer wird, werden pro Seite jeweils 4 Module hinzugefügt (2 Module bei Mikro-QR).
Modell 1
Modell 1 ist der Prototyp von Modell 2 und Mikro-QR. 1 bis 14 Versionen sind nach dem AIMI-Standard normiert.
Maximale Datenkapazität | |
---|---|
Numerisch | 1167 Zeichen |
Alphanumerisch | 707 Zeichen |
Binär | 468 Byte |
Kanji | 299 Zeichen |
Wenn die Versionsnummer steigt, werden der X- und der Y-Achse jeweils 4 Module hinzugefügt.
Modell 2
Modell 2 hat ein Ausrichtungsmuster zur besseren Positionierung und enthält mehr Daten als Modell 1. 1 bis 40 Versionen sind nach dem AIMI-Standard normiert. Version 40 kann bis zu 7089 numerische Zeichen enthalten.
Maximale Datenkapazität | |
---|---|
Numerisch | 7089 Zeichen |
Alphanumerisch | 4296 Zeichen |
Binär | 2953 Byte |
Kanji | 1817 Zeichen |
Wenn die Versionsnummer steigt, werden der X- und der Y-Achse jeweils 4 Module hinzugefügt.
Mikro-QR
Der Mikro-QR-Code hat nur ein Positionserkennungsmuster, um die Größe zu reduzieren, damit er auf winzige Teile wie gedruckte Schaltkreise aufgebracht werden kann. Die kleinste Modulanzahl ist 11 × 11. Mikro-QR-Codes bieten eine platzsparende Alternative zu linearen Strichcodes an, wenn 35 Zeichen ausreichen.
Maximale Datenkapazität | |
---|---|
Numerisch | 35 Zeichen |
Alphanumerisch | 21 Zeichen |
Binär | 15 Byte |
Kanji | 9 Zeichen |
Wenn die Versionsnummer steigt, werden der X- und der Y-Achse jeweils 2 Module hinzugefügt.
Bestimmung der Größe des QR-Codes
Die Größe des QR-Codes wird von der Version und der Größe eines Moduls bestimmt.
(1) Bestimmung der Version
Wählen Sie anhand von Datengehalt, Zeichentyp und Fehlerkorrekturverhältnis eine Version aus.
(2) Bestimmung der Modulgröße
Bestimmen Sie die Modulgröße in Anbetracht der Druckerauflösung und der Leistung des Scanners.
(3) Die Größe des QR-Codes ist festgelegt
Die tatsächliche Größe des QR-Codes wird bestimmt, indem die Anzahl der Module mit der druckbaren Modulgröße multipliziert wird. Fügen Sie die Ränder hinzu, um den erforderlichen Platz für den QR-Code zu bestimmen. Modell 1 und 2 erfordern 4 Module als Rand an jeder Seite und Mikro-QR 2 Module.
Wenn die Modulgröße 0,25 mm beträgt,
- ist die Größe des QR-Codes:
- 5,25 × 5,25 mm bei Version 1 (21 × 21)
- 8,25 × 8,25 mm bei Version 4 (33 × 33)
- Platzbedarf einschließlich Rändern:
- 7,25 × 7,25 mm bei Version 1 (29 × 29)
- 10,25 × 10,25 mm bei Version 4 (41 × 41)
Datenkapazität der Versionen
Modell 2
Version (Modulzahl) | Numerisch | Alphanumerisch | Binär | Kanji | ||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
L | M | Q | H | L | M | Q | H | L | M | Q | H | L | M | Q | H | |
1(21) | 41 | 34 | 27 | 17 | 25 | 20 | 16 | 10 | 17 | 14 | 11 | 7 | 10 | 8 | 7 | 4 |
2(25) | 77 | 63 | 48 | 34 | 47 | 38 | 29 | 20 | 32 | 26 | 20 | 14 | 20 | 16 | 12 | 8 |
3(29) | 127 | 101 | 77 | 58 | 77 | 61 | 47 | 35 | 53 | 42 | 32 | 24 | 32 | 26 | 20 | 15 |
4(33) | 187 | 149 | 111 | 82 | 114 | 90 | 67 | 50 | 78 | 62 | 46 | 34 | 48 | 38 | 28 | 21 |
5(37) | 255 | 202 | 144 | 106 | 154 | 122 | 87 | 64 | 106 | 84 | 60 | 44 | 65 | 52 | 37 | 27 |
6(41) | 322 | 255 | 178 | 139 | 195 | 154 | 108 | 84 | 134 | 106 | 74 | 58 | 82 | 65 | 45 | 36 |
7(45) | 370 | 293 | 207 | 154 | 224 | 178 | 125 | 93 | 154 | 122 | 86 | 64 | 95 | 75 | 53 | 39 |
8(49) | 461 | 365 | 259 | 202 | 279 | 221 | 157 | 122 | 192 | 152 | 108 | 84 | 118 | 93 | 66 | 52 |
9(53) | 552 | 432 | 312 | 235 | 335 | 262 | 189 | 143 | 230 | 180 | 130 | 98 | 141 | 111 | 80 | 60 |
10(57) | 652 | 513 | 364 | 288 | 395 | 311 | 221 | 174 | 271 | 213 | 151 | 119 | 167 | 131 | 93 | 74 |
11(61) | 772 | 604 | 427 | 331 | 468 | 366 | 259 | 200 | 321 | 251 | 177 | 137 | 198 | 155 | 109 | 85 |
12(65) | 883 | 691 | 489 | 374 | 535 | 419 | 296 | 227 | 367 | 287 | 203 | 155 | 226 | 177 | 125 | 96 |
13(69) | 1022 | 796 | 580 | 427 | 619 | 483 | 352 | 259 | 425 | 331 | 241 | 177 | 262 | 204 | 149 | 109 |
14(73) | 1101 | 871 | 621 | 468 | 667 | 528 | 376 | 283 | 458 | 362 | 258 | 194 | 282 | 223 | 159 | 120 |
15(77) | 1250 | 991 | 703 | 530 | 758 | 600 | 426 | 321 | 520 | 412 | 292 | 220 | 320 | 254 | 180 | 136 |
16(81) | 1408 | 1082 | 775 | 602 | 854 | 656 | 470 | 365 | 586 | 450 | 322 | 250 | 361 | 277 | 198 | 154 |
17(85) | 1548 | 1212 | 876 | 674 | 938 | 734 | 531 | 408 | 644 | 504 | 364 | 280 | 397 | 310 | 224 | 173 |
18(89) | 1725 | 1346 | 948 | 746 | 1046 | 816 | 574 | 452 | 718 | 560 | 394 | 310 | 442 | 345 | 243 | 191 |
19(93) | 1903 | 1500 | 1063 | 813 | 1153 | 909 | 644 | 493 | 792 | 624 | 442 | 338 | 488 | 384 | 272 | 208 |
20(97) | 2061 | 1600 | 1159 | 919 | 1249 | 970 | 702 | 557 | 858 | 666 | 482 | 382 | 528 | 410 | 297 | 235 |
21(101) | 2232 | 1708 | 1224 | 969 | 1352 | 1035 | 742 | 587 | 929 | 711 | 509 | 403 | 572 | 438 | 314 | 248 |
22(105) | 2409 | 1872 | 1358 | 1056 | 1460 | 1134 | 823 | 640 | 1003 | 779 | 565 | 439 | 618 | 480 | 348 | 270 |
Micro QR
Version | Fehlerkorrektur | Numerisch | Alphanumerisch | Binär | Kanji |
---|---|---|---|---|---|
M1(11) | Fehlererkennung | 5 | - | - | - |
M2(13) | L | 10 | 6 | - | - |
M | 8 | 5 | - | - | |
M3(15) | L | 23 | 14 | 9 | 6 |
M | 18 | 11 | 7 | 4 | |
M4(17) | L | 35 | 21 | 15 | 9 |
M | 30 | 18 | 13 | 8 | |
Q | 21 | 13 | 9 | 5 |