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Was ist ein QR-Code?


Struktur von QR-Codess

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

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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.

Positionserkennungsmuster

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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.

Ausrichtungsmuster

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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.

Rand

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Zeitsteuerungsmuster

Weiße und schwarze Module werden abwechselnd angeordnet, um die Koordinate zu bestimmen.

Zeitsteuerungsmuster

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Formatinformation

Enthält das Fehlerkorrekturverhältnis und das Maskierungsmuster des Codes. Die Formatinformation wird als Erstes ausgelesen, wenn der Code entschlüsselt wird.

Formatinformation

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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.

Fleck
Fleck

Verschmutzung
Verschmutzung

Daten fehlen
Daten fehlen

Fehlerkorrekturebene Beschädigter Bereich
verglichen mit der Größe
des ganzen Codes
L 7%
M 15%
Q 25%
H 30%

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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.

Anordnung des Fehlerkorrekturcodes

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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

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 Binär 468 Byte
Alphanumerisch 707 Zeichen Kanji 299 Zeichen
  • ※Wenn die Versionsnummer steigt, werden der X- und der Y-Achse jeweils 4 Module hinzugefügt.

Modell 2

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 Binär 2953 Byte
Alphanumerisch 4296 Zeichen Kanji 1817 Zeichen
  • ※Wenn die Versionsnummer steigt, werden der X- und der Y-Achse jeweils 4 Module hinzugefügt.

Genaue Angaben zu QR-Codes

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.

Mikro-QR

Genaue Angaben zu QR-Codes

Maximale Datenkapazität
Numerisch 35 Zeichen Binär 15 Byte
Alphanumerisch 21 Zeichen 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.

Bestimmung der Version

Wählen Sie anhand von Datengehalt, Zeichentyp und Fehlerkorrekturverhältnis eine Version aus.

Bestimmung der Modulgröße

Bestimmen Sie die Modulgröße in Anbetracht der Druckerauflösung und der Leistung des Scanners.

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.

Bestimmung der Größe des QR-Codes

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)

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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
Hinweis

Jede Anzahl von Zeichen in der oben stehenden Tabelle ist die Höchstzahl an Zeichen, die eingegeben werden kann. Die Versionsnummer (Modulzahl) wird jedoch in Abhängigkeit von den Datenkomponenten größer (z.B. einer Kombination von Ziffern und Symbolen oder einer Kombination von Groß- und Kleinbuchstaben), auch wenn die Daten weniger Zeichen als in der oben stehenden Tabelle angegeben enthalten.

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