Der „Hashtag des Monats“ ist das Audioformat im OSS-Blog. Im regelmäßig erscheinenden Podcast erklären wir Begriffe rund um die Themen Medien und Digitalisierung.
Folge 7: QR-Codes (Dauer: 10:06 min)
Viel Spaß beim #des Monats Juli
Hashtag des Monats
Folge 7: QR-Codes
QR-Codes findet man mittlerweile an fast jeder Ecke. An Haltestellen liefern sie Fahrplanauskünfte, auf Visitenkarten wird man zum Beispiel direkt auf eine Webseite geleitet, in Museen kann man Informationen über Gemälde oder eine Skulptur abrufen, auf dem Hundehalsband steht, wie man Herrchen oder Frauchen erreichen kann, wenn der Hund mal ausbüxt, der Shop verschenkt Gutscheincodes, und, und, und. Aber auch beim Bezahlen mit dem Handy kann man QR-Codes nutzen oder um Zugang zum WLAN-Netz zu gewähren.
Aber was genau ist eigentlich ein QR-Code – wie funktioniert er und wofür sind die ganzen Vierecke da drauf?
Wikipedia sagt, der QR Code ist ein „zweidimensionaler Code, der von der japanischen Firma Denso Wave im Jahr 1994 entwickelt wurde […] (er) besteht aus einer quadratischen Matrix aus schwarzen und weißen Quadraten oder Punkten, Module genannt, die die kodierten Daten binär darstellen.“
Was bedeutet das aber konkret?
Fangen wir doch mal ganz vorne an: Entwickelt hat den QR-Code also die Firma Denso Wave. Denso ist ein japanischer Automobil-Zulieferer und die Tochter-Firma Wave entwickelt Industrieroboter, Technologien für die Automation und zur automatischen Datenerfassung. Der QR-Code war also ursprünglich dafür gedacht, Teile in der Fahrzeugproduktion zu markieren und zu erkennen.
„QR“ ist übrigens die Abkürzung für „quick response“, was so viel heißt wie „schnelle Antwort“. Der Name kommt daher, dass QR-Codes in sehr schneller Zeit von Maschinen eingelesen werden können.
Im Gegensatz zum eindimensionalen Stichcode – bzw. Barcode, den man auf vielen Produkten schon seit den 70er Jahren findet, ist der QR-Code zweidimensional. Das bedeutet vereinfacht gesagt: Beim Strichcode ist es nur wichtig, wie viele Striche in welchem Abstand zueinander zu sehen sind, die Länge der Striche ist dabei völlig egal. Wenn man es mathematisch ausdrückt, liegen bei einem eindimensionalen Code die Informationen also ausschließlich auf der X-Achse. Beim QR-Code liegen die verschiedenen Quadrate aber in einem größeren Quadrat verteilt und es wichtig, wo sie sich auf der X- und der Y-Achse befinden. Bei manchen QR-Codes gibt es keine Quadrate, sondern Punkte – aber das Prinzip bleibt das gleiche.
Alle Daten, die sich hinter einem QR-Code verstecken, sind eigentlich zunächst einmal Text.
Dabei ist es egal, ob es sich um den Zugang zum WLAN oder den Link zu einer Webseite oder zum Beispiel den Satz „Schule ist toll.“ handelt. Der Text wird immer im Binär-System dargestellt. In der Regel ist dieser Text eine URL also die Adresse einer Webseite, die entweder auf eine Webseite oder eine Datei verlinkt – somit lässt sich dann eben nicht nur eine Internetadresse oder etwas Ähnliches per QR-Code anlegen, es können auch Musikdateien, Bilder oder auch eine digitale Visitenkarte sein, die man sich herunterladen kann.
Das Binärsystem wiederum besteht nur aus 0 und 1 (Nullen und Einsen). Jedem Buchstaben wird eine Kombination aus diesen beiden Ziffern zugeordnet. Das kleine a ist zum Beispiel 011 00 001, das große Z 010 110 10. Der QR-Code enthält außerdem die Information, welcher Zeichensatz verwendet werden soll – das ist je nach Sprache nämlich unterschiedlich – Buchstaben wie ä oder ö gibt es ja zum Beispiel nicht in allen Sprachen. Dazu kommt noch die Größe des Texts – basierend darauf wird entschieden, ob die Zeichen mit 8 oder 16 Bit kodiert werden. Außerdem gibt es die Versionsfelder, die dem Lesegerät sagen, welche der mittlerweile über 40 verschieden Code-Versionen vorliegt, und erst dann kommt der eigentliche Text.
Der kann übrigens bis zu 7.098 Ziffern oder 4.296 Zeichen lang sein, einschließlich Satz- und Sonderzeichen. Die sind zum Beispiel für Internet-Adressen wichtig. Das ist aber noch nicht alles. Am Ende steht immer 0000, sozusagen wie ein Stoppschild, das anzeigt, dass hier das Ende der Zeichen erreicht ist. Dazu kommen dann noch sogenannte Füllbytes, die – wie der Name schon sagt – Lücken füllen. Sie helfen aber auch bei der Fehlerkorrektur. Das ist übrigens auch ein großer Vorteil von QR-Codes: Die Fehlerkorrektur ist gleich mit eingebaut, selbst wenn ungefähr ein Drittel des Codes nicht mehr zu sehen ist, kann er trotzdem noch gelesen werden.
Diese Informationen sind alle in den kleinen Quadraten oder Punkten versteckt, die den Hauptteil des QR-Codes ausmachen, der selbst wiederum ein Quadrat ist. In drei der vier Ecken dieses Quadrats findet man aber zusätzlich größere Quadrate mit weißem Rand, um den zusätzlich noch einmal ein schwarzer Rand zu sehen ist. Damit erkennt das Lesegerät, wo die Daten anfangen und wieder aufhören und in welche Richtung der Code gedruckt ist – sie heißen deshalb Positionsmarkierungen. Dazu kommen noch die Ausrichtungsmarkierungen. Sie sind kleiner als die Positionsmarkierungen und bestehen ebenfalls aus einem kleinen Quadrat, aber mit dickem weißen Rand – auch wieder mit einem weiteren schwarzen Rand – diese helfen beim Lesen auf unebenen Flächen. Jeder QR-Code braucht unbedingt dazu noch einen Rand, sonst kann das Scan-Programm den Code nicht von seiner Umgebung unterscheiden.
Muss ein QR-Code schwarzweiß sein?
Das muss er nicht. Wichtig ist nur, dass zwischen den Quadraten oder Punkten und dem Hintergrund ein möglichst hoher Kontrast vorliegt. Grün auf Gelb oder Pink auf Lila funktioniert also eher schlecht, schwarz auf weiß bietet den höchsten Kontrast und funktioniert deswegen auch am besten. Außerdem sollte man darauf verzichten, die Farben zu invertieren – also helle Markierungen auf einen dunklen Hintergrund zu setzen. Viele Scanner – so heißen die Lesegeräte und Lese-Apps – haben damit Probleme. Übrigens kann man auch die Farbe und mittlerweile auch die Form der verschiedenen Elemente anpassen – es müssen nicht immer Quadrate sein. Selbst die Positionsmarkierungen gibt es inzwischen in anderen Formen. Außerdem ist es auch möglich, ein Bild – zum Beispiel ein Logo – in einen QR-Code zu packen. Das machen viele Firmen, aber es könnte auch eine Band oder ein Verein das eigene Logo einbetten. Das passiert übrigens immer in der Mitte.
Wie erstellt man QR-Codes?
Jetzt wo wir wissen, wie ein QR-Code aussieht, können wir ja eigentlich mit einem Stift und Papier selbst so einen Code zeichnen, oder etwa nicht?
Theoretisch wäre das sicher möglich, wenn man weiß, wo die verschiedenen Markierungen und Punkte hinkommen und außerdem noch seinen Text in Binärcode umschreiben kann. Es geht aber viel einfacher.
Es gibt viele Webseiten und Apps, die das Erstellen der Codes übernehmen. Will man beispielsweise den Link auf einen Kurs in OSS mit einem QR-Code zur Verfügung stellen, dann kopiert man einfach die URL, also die Adresse der Webseite in einen QR-Generator und der spuckt dann den fertigen Code aus. Manche Schreibprogramme wie Libre Office oder Word bieten sogar die Möglichkeit, einfach Text zu markieren und diesen automatisch in einen QR-Code umzuwandeln. Die Verwendung eines Codes ist übrigens immer lizenz- und kostenfrei. Das bedeutet allerdings nicht, dass jeder QR-Code Generator auch kostenlos ist. Wichtig ist auch, dass man den Begriff „QR-Code“ mit Bindestrich schreibt – ohne ist er nämlich ein eingetragenes Warenzeichen und darf nicht so einfach verwendet werden.
Den fertigen Code kann man dann entweder ausdrucken, oder zunächst einmal in ein anderes Dokument einbauen – einen Flyer oder ein Poster zum Beispiel – oder man kann ihn auch einfach per Beamer projizieren, etwa in einer Präsentation, wenn man möchte, dass alle am Schluss Feedback geben und man auf eine Webseite wie Mentimeter verlinkt, auf der dann diese Rückmeldung gesammelt wird.
Code zum Ausmalen
Noch mal kurz zurück: Codes malen geht übrigens wirklich, zum Beispiel auf der Seite mal-den-code.de Das funktioniert so ähnlich wie jeder andere QR-Generator – also: URL oder Text eingeben und den Code generieren lassen. Außer einem vollständigen QR-Code, dem Lösungsblatt, kann man noch einen unvollständigen herunterladen und ausdrucken, den man dann ausmalen kann. Und woher weiß man, welche Kästchen man ausmalen muss? Die „leeren“ Kästchen sind nicht ganz leer. Dort stehen nämlich Zahlen. Die sind mit Antworten aus einem Quiz verbunden. Also wenn Antwort A richtig ist, muss man z. B. alle Dreier anmalen, bei Antwort B alle Fünfer usw. Bevor man den Code herunterlädt, kann man noch einstellen, wie hoch der Schwierigkeitsgrad sein muss und dann muss man sich nur noch ein paar spannende Quizfragen ausdenken, mit denen die anderen dann die Lösung finden können.
Statische und Dynamische QR-Codes
Grundsätzlich unterscheidet man zwischen statischen und dynamischen QR- Codes. Statische Codes sind nicht mehr veränderbar und werden oft dazu benutzt, den Nutzer:innen den Zugriff auf das WLAN zu gewähren oder auf eine bestimmte Webseite zu verweisen.
Dynamische QR-Codes können im Nachhinein noch bearbeitet werden und man nutzt sie zum Beispiel, um auf App Stores oder verschiedene Social Media Kanäle zu verlinken. Das bedeutet nicht, dass der Code dann anders aussieht, sondern, dass das Ziel, wo man mit dem Scannen des Codes hingeleitet wird, im Nachhinein noch verändert werden kann. Das funktioniert so, dass in den Code eine feste URL eingebettet ist – ganz so wie bei statischen Codes. Diese leitet dann aber auf eine andere Adresse weiter und die kann man jederzeit ändern.
Mit dynamischen Codes kann man genau nachverfolgen, wer den Code wo und mit welchem Gerät gescannt hat. Für Firmen sind solche Informationen Gold wert – die Nutzer:innen sehen aber nicht den Unterschied zwischen einem statischen und einem dynamischen QR-Code.
Wie scannt man einen QR-Code?
Zum Scannen eines QR-Codes gibt es mehrere Möglichkeiten. Zum einen gibt es Lesegeräte, so ähnlich wie sie an der Supermarktkasse eingesetzt werden, um die Preise zu erfassen. Die meisten Menschen werden aber eher das Tablet oder das Smartphone nutzen, um einen Code zu scannen. Früher musste man sich dafür extra eine App laden, heute haben sehr viele Handys und Tablets eine solche Scanner-Funktion direkt in die Kamera integriert. Hält man dann die Kamera auf einen QR-Code, erkennt das Gerät automatisch, dass man einen Code vor sich hat. Dann bekommt man oft noch angezeigt, wohin der Code einen weiterleitet oder welcher Text damit verbunden ist. Je nach System, wird dann auch die Anwendung angezeigt, mit der man den Code öffnen kann – also zum Beispiel ein Internet-Browser – und wenn man darauf tippt, wird der Link geöffnet.
Gefahren von QR-Codes
Weil man ja nicht weiß, wohin einen der Code führt, den man gerade mit seinem Handy oder Tablet scannt, kann es natürlich passieren, dass man auf einer Webseite mit Schadsoftware landet oder diese einfach direkt heruntergeladen wird. 2010 wurden beispielsweise Android-Handys mit einem Trojaner infiziert, der über das Scannen eines QR-Codes auf die Geräte heruntergeladen wurde. Deshalb zeigen viele Scanner-Programme zunächst einmal an, wohin der Link führt. Wie immer gilt: Wenn man sich nicht sicher ist, ob man der Quelle vertrauen kann, lieber vorsichtig sein und im Zweifelsfall den Link nicht öffnen.
Quellen:
https://de.convertbinary.com/binaeralphabet/
https://www.qrcode-generator.de/qr-code-marketing/qr-codes-basics/
https://de.wikipedia.org/wiki/QR-Code
