Ako funguje QR kód

Stačí krátky pohľad fotoaparátu na túto umeleckú mozaiku a vzápätí mobil zobrazí potrebné informácie, ukáže webstránku, načíta údaje či začne prehrávať video.

QR kódy (skratka QR pochádza z angl. quick response – rýchla reakcia) sú súčasťou digitálnych technológií každodenného života už od roku 1994. Stretávame sa s nimi na každom kroku v obchodoch, na podujatiach či letiskách. Ešte oveľa viac sa využívajú v priemyselných oblastiach, ako sú sklady alebo výrobné haly.

Jeden z prvých prístrojov na morzeovku, foto wikipédia/Hp.Baumeler, CC BY-SA 4.0

Morzeovka

V roku 1825 americký vynálezca a maliar Samuel Morse dostal výnimočnú príležitosť namaľovať francúzskeho vojnového generála Gilberta du Motier, markíza de La Fayette. Napriek tomu, že jeho manželka bola tesne pred pôrodom ich tretieho dieťaťa, príležitosť využil a odcestoval zo štátu New Hampshire do Washingtonu. Niekoľko dní po príchode dostal list, že jeho manželka pri pôrode vážne ochorela a tak sa ihneď vydal na cestu domov. Žiaľ, medzitým zomrela, ba dokonca zmeškal aj jej pohreb. Táto udalosť ho inšpirovala zaoberať sa nájdením podstatne rýchlejšieho spôsobu komunikácie na diaľku.
V roku 1836 spoločne s fyzikom Josephom Henrym a inžinierom Alfredom Vailom zostrojili zariadenie na posielanie elektrických impulzov. Podobných zariadení už existovalo viacero, ich bol však jedinečný v tom, že potreboval iba jeden obvod vďaka šikovnému spôsobu kódovania informácie. Stačili krátke a dlhé impulzy. A tak sa zrodila známa morzeovka.

Čiarový kód

Čiarový kód časopisu Quark

Pri pokladniach v obchodoch sa v 40. rokoch 20. storočia tvorili rady nielen pre množstvo ľudí, ale hlavne pre pomalý proces účtovania položiek. Každý tovar museli opakovane zadávať a vypisovať manuálne. Americký inžinier Bernard Silver sa pokúšal nájsť spôsob, ako proces urýchliť a zautomatizovať. Po niekoľkých nepodarených pokusoch si do piesku nakreslil známe bodky a čiarky z morzeovky. Natiahol ich smerom dole a tak vznikol prvý čiarový kód. Od toho momentu sa spustila lavína automatizácie mnohých procesov. Základný čiarový kód umožňuje uložiť 12 číslic. Presné metódy sa rokmi zlepšovali, v súčasnosti to sú zakódované jednotky a nuly.
Laser na čiarový kód rýchlo zasvieti zľava doprava a vyhodnotí, koľko svetla sa z ktorého miesta odrazilo naspäť. Tak prečíta čierne a biele čiary. Dvojica predĺžených čiar na začiatku, v strede a na konci zabezpečí, že sa kód prečítal správne. Ľavá polovica znázorňuje číslicu 0 ako bielu a číslicu 1 ako čiernu, na pravej polovici je to opačne. Existujú stovky rôznych spôsobov, ako sa číslice zakódujú do jednotiek a núl. Najznámejším štandardom pre produkty v obchodoch je EAN-13, ktorý napríklad číslicu 7 kóduje ako sekvenciu 0111011. Na čiarovom kóde časopisu Quark je prvá číslica 7 vyobrazená ako najprv úzke biele miesto pre nulu, hrubšia čierna čiara ako tri jednotky za sebou, následne tenká biela čiara pre nulu a opäť mierne hrubšia čierna pre dve jednotky.
Číslice pred hlavným čiarovým kódom a za ním slúžia na kontrolu správnosti čítania, napríklad spôsobom spočítania číslic na párnych a nepárnych pozíciách. Súčet nepárnych pozícií sa vynásobí tromi, priráta sa k tomu súčet na párnych pozíciách a to číslo sa vydelí desiatimi. Zvyšok po delení desiatimi sa odpočíta od čísla 10 a výsledok musí byť totožný s kontrolným číslom. Pokiaľ nie je, tak počítač zistí, že ide o chybu a vďaka tomuto spočítavaniu vie chybné číslo opraviť použitím vhodného vzorca.

Pokračovanie článku si môžete prečítať v časopise Quark 1/2025. Ak chcete mať prístup k exkluzívnemu obsahu pre predplatiteľov, prihláste sa. Ak ešte nie ste naším predplatiteľom, objednajte si predplatné podľa vášho výberu tu.

Text a foto Stanislav Griguš
Fakulta matematiky, fyziky a informatiky
Univerzita Komenského v Bratislave