Cos’è e come funziona un QR Code?

Quando si parla di QR Code, si parla di una particolare tecnologia che possiamo riassumere in un codice a barre bidimensionale composto da moduli neri su una superficie bianca a forma di quadrata. Questa tecnologia esiste da circa trent’anni, ma solo negli ultimi, parallelamente alla maggiore diffusione di smartphone, ha iniziato a diffondersi letteralmente a macchia d’olio, inondando la nostra quotidianità.

Cos’è un QR Code?

Il termine QR Code significa Quick Response Code (codice a risposta rapida) è nato dalla necessità di uno strumento rapido per l’identificazione ed il tracciamento delle varie componenti all’interno di impianti di produzione e fabbriche, più precisamente per tracciare le componenti delle automobili assemblate negli stabilimenti Toyota.

Il primo brevetto di questa tecnologia di tracciamento risale 1994 quando la Denso Wave, una società giapponese di proprietà del gruppo Toyota che, come anticipato, aveva la necessità di un sistema rapido e sicuro per il tracciamento delle componenti automobilistiche nei propri stabilimenti.

La tecnologia del QR code parte dalla tecnologia del codice a barre, di cui è un evoluzione bidimensionale, non a caso, questo tipo di codici sono spesso indicati come un particolare tipo di codice a barre e sfrutta il medesimo funzionamento di base.

Come per i codici a barre tradizionali, i codici QR sono costituiti da elementi grafici ad alto contrasto, blocchi neri su fondo bianco, che, grazie ad un lettore ottico, come quelli utilizzati per leggere i codici a barre, riescono a decifrare il codice e ottenere le informazioni in esso contenute. Diversamente dai classici codici a barre però, questi codici 2D, possono ottenere molte più informazioni.

Nei suoi primi anni, questi codici hanno trovato spazio solo negli stabilimenti e nelle fabbriche Toyota, poi, nel 1999 la Denso Wave ha deciso di rilasciare pubblicamente questa tecnologia con licenza libera, favorendone così la diffusione in tutto il Giappone, e non solo.

La diffusione dei QR Code ha reso obsolete molte tecnologie precedentemente utilizzare per l’identificazione e il tracciamento, come ad esempio le etichette RFID che sfruttavano l’identificazione a radiofrequenza, che negli anni ha trovato nuovi ambiti di applicazione, evolvendo fino a costituire la base del funzionamento della tecnologia NFC (Near Field Communication) di cui abbiamo parlato in una precedente guida.

Nella seconda metà degli anni 2000, per effetto della sempre maggiore diffusione di dispositivi mobile dotati di fotocamere e connessione ad interne, i QR Code hanno iniziato a diffondersi anche fuori dal Giappone, ma l’apice della loro popolarità è stato raggiunto con la diffusione di smartphone, che, grazie a speciali applicazioni presenti nel Play Store, nell’App Store e in altri store digitali, permettevano di trasformare gli smartphone in strumenti in grado di generare e decifrare i QR code.

Come funziona un QR Code?

Il funzionamento di un QR Code di base è molto semplice. Il codice bidimensionale viene letto e tradotto da un dispositivo ottico, quale può essere un lettore laser o la fotocamera di uno smartphone e tablet. L’alto contrasto tra il fondo bianco e i blocchi neri è fondamentale per consentire la lettura del codice. Una volta acquisito il codice un software decifra il codice sulla base dei propri elementi grafici.

Come possiamo vedere nell’immagine qui sopra, la struttura di questi codici a barre è ben definita, ogni elemento che lo compone ha un particolare scopo definito dallo standard ISO (ISO/IEC18004) aggiornato al 2015.

La prima cosa che salta all’occhio è la forma del codice, lo standard prevede che il codice abbia una forma quadrata, al cui interno sono presenti una serie di elementi chiave che forniscono informazioni sulla versione del codice, sul formato delle informazioni e ovviamente le informazioni cifrate.

Diversamente dai codici a barre monodimensionali, la natura bidimensionale dei QR Code consente di inserire nella matrice una quantità enorme di dati.

Secondo lo standard del 2015, l’ultima versione dello standard QR, la matrice del QR Code può avere una dimensione massima di 177×177 moduli. Un QR Code di dimensioni maggiori non verrebbe decifrato.

Queste dimensioni consentono di cifrare all’interno del codice dati di diverso tipo, più precisamente un QR Code della dimensione massima può contenere 7089 caratteri numerici, 4296 caratteri alfanumerici, 1817 kanji o kana (caratteri giapponesi) o memorizzare dati in forma binaria per un equivalente di 2.953 byte. Una quantità modesta di dati che certo, non rende possibile codificare in formato QR un immagine in altissima risoluzione o una traccia audio, ma consente di codificare con ampio margine, un indirizzo URL, un documento testuale o xml.

Nell’era di internet, la possibilità di avere un codice visivo che rimanda, se scansionato, ad uno specifico indirizzo URL o consente di leggere i dati di un documento XML hanno rappresentato la fortuna di questi codici e delle sue varianti.

Se infatti i codici QR classici possono contenere un massimo di 4296 caratteri alfanumerici, la versione ridotta dei QR Code, standardizzati come Micro QR Code, possono contenere fino ad un massimo di 25 caratteri alfanumerici.

Utilizzi dei QR Code

Gli ambiti di utilizzo dei QR Code sono letteralmente innumerevoli, è infatti possibile utilizzarli per rimandare ad una landing page in cui si forniscono informazioni dettagliate su un prodotto pubblicizzato, ad un video su youtube, ancora ad una canzone su spotify o perché no, alla pagina di download di una galleria fotografica o di una brossure ed ultimo, ma non meno importante, è possibile utilizzare i QR Code, per ottenere dati come ad esempio la password di una rete wifi.

Negli ultimi anni molte compagnie produttrici di modem e router hanno iniziato ad apporre, accanto alle chiavi d’accesso sul retro del dispositivo, un QR code che, se scansionato, consente al dispositivo di collegarsi automaticamente alla rete. Questo ha permesso ai gestori di locali, di esporre il codice QR così che i propri clienti potessero connettersi alla propria rete locale durante la permanenza nel locale.

Questo è solo uno dei possibili esempi di utilizzo di questi codici che ci riporta ad una domanda fondamentale, ovvero, come generare un QR Code?

Come generare un QR Code?

Come detto in precedenza i QR-Code sono cifrati secondo uno standard rilasciato su licenza libera, questo significa che, per essere letti e scritti i codici devono rispettare questo standard e le sue regole. Una delle regole dello standard è relativa alle dimensioni massime del codice, 29×29 quadratini, ma non è ovviamente l’unica. Il codice deve contenere al proprio interno le informazioni sulla versione e la codifica dei dati. In questo modo il lettore sarà in grado di capire se i dati sono cifrati in formato numerico, alfanumerico o binario.

Creare un proprio codice QR è relativamente semplice, esistono infatti, in rete, innumerevoli applicazioni e servizi web che consentono di generare un codice, in modo completamente gratuito, secondo lo standard QR.

Per generare un codice QR utilizzando uno di questi servizi è sufficiente caricare il testo, l’url o il file che si vuole codificare in formato QR e verrà restituito un codice contenente le informazioni richieste.