Im Raum steht die Frage: Wie funktioniert ein QR-Code?

Wie funktioniert ein QR-Code?

Von Ass.-Prof. Mag. Dr. Gerhard Leitner, Institut für Informatik-Systeme, Alpen-Adria Universität Klagenfurt am 18.05.2021

Egal, ob auf Plakaten, in Zeitschriften oder auf Nahrungsmitteln, man findet sie überall. Auf den ersten Blick wirken sie wie wahllos innerhalb eines Quadrats angeordnete schwarze und weiße Kästchen. Die Rede ist von QR-Codes. Doch wie funktionieren sie eigentlich?
Man sieht, wie ein QR-Code funktioniert: Jemand scannt einen QR-Code am Tisch.
Bestellung per Handy: In der Coronazeit hat diese Funktion noch mehr an Beliebtheit gewonnen. | Credits: Unsplash

Schnell und praktisch: Ein QR-Code soll uns das Leben erleichtern

Wie funktioniert ein QR-Code? – Bevor wir diese Frage beantworten können, sollten wir uns anschauen, was ein QR-Code überhaupt ist.

QR steht für die englischen Worte “Quick” und „Response”, was schnelle Reaktion bedeutet, und Schnelligkeit war auch der Grund für die Erfindung dieser Art von Codes.

Händische Eingaben dauern oft sehr lange, zum Beispiel früher, als eingekaufte Artikel an der Supermarktkasse händisch eingetippt werden mussten. Deshalb ist man auf die Idee gekommen, die Eingabe automatisch über einen Computer zu machen.

Punkte statt Striche: Der QR-Code funktioniert, weil er so variierbar ist

Nun können Computer nicht so gut lesen wie wir Menschen, und tun sich zum Beispiel schwer mit Handschriften. Man nahm daher einfache Muster, die der Computer gut erkennen kann, zuerst in Form von dicken und dünnen schwarzen Strichen (Strich-Codes). Durch das einfache Drüberziehen der eingekauften Sachen im Supermarkt ging das Bezahlen nun viel schneller. Der Kassencomputer erkennt den Code und übersetzt die darin enthaltenen Informationen über Preis und Bezeichnung des Artikels, rechnet die Preise zusammen und druckt die Information auf dem Kassenbon aus.

QR-Codes sind eine Weiterentwicklung von Strichcodes: Die Striche sind durch ein schwarz-weißes Punktmuster ersetzt. Man kann sich das so wie ein Schachbrett vorstellen, nur das die schwarzen und weißen Felder vertauscht werden können und ihre Anzahl nicht gleich sein muss. Auch diese Darstellung können Computer gut lesen und es ist damit eine sehr große Anzahl an unterschiedlichen Codes möglich.

Die Unterscheidbarkeit ist auch wichtig, denn es sollten nicht zwei Dinge den gleichen Code haben. Man würde nicht gerne an der Kasse für einen Liter Milch 500 € zahlen, weil die denselben Code wie ein Fernseher hat. Mit QR-Codes, der nur 6×6 Punkte groß sind, können ca. 70 Milliarden unterschiedliche Codes erzeugt werden. QR-Codes haben oft 100×100 Punkte, man kann sich also vorstellen wie viele Möglichkeiten es da gibt, auch wenn man etwas Platz für die Orientierung (die Quadrate an den Ecken eines QR-Codes) bzw. die Fehlerkorrektur vorsehen muss. Denn auch wenn der Code beschädigt ist (z. B. es fehlt ein Stück oder er ist zerkratzt), kann er noch erkannt werden.

So funktioniert also ein QR-Code!

Und so können diese Codes in vielen Bereichen eingesetzt werden, das Prinzip der computer-lesbaren Information ist aber immer dasselbe. Wenn man zum Beispiel einen QR-Code mit dem Handy fotografiert, funktioniert das so ähnlich wie das Drüberziehen eines Artikels im Supermarkt. Der Computer, der in einem Handy eingebaut ist, erkennt den Code und verarbeitet ihn weiter. Anstelle von Preis oder Artikelbezeichnung ist aber zum Beispiel eine Website hinterlegt, zu der sich das Handy nun direkt verbindet. Und das geht wesentlich schneller (eben mit Quick Response) als die Internetadresse händisch einzutippen.

Ass.-Prof. Mag. Dr. Gerhard Leitner ist am Institut für Informatik-Systeme der Alpen-Adria Universität Klagenfurt tätig. Der Beitrag wurde erstmals am 18.08.2017 veröffentlicht.

Wie funktioniert ein QR-Code? Offensichtlich auch als Mode-Design.
Vielleicht nicht das, woran man bei QR-Codes zuallererst denkt: Das Modelabel Balenciaga verwendete die schwarz-weißen Muster als Design für Werbung und T-Shirts. | Credits: Unsplash

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