Codice a barre o QR: cosa sono i “geroglifici moderni”

Finalmente usciamo da un periodo che per usare un eufemismo possiamo definire molto “duro”. Attività parzialmente sospese, spostamenti limitati, niente viaggi e inizialmente rinchiusi nelle nostre case. Ma ad essere molto ottimisti, c’è anche il rovescio della medaglia. Vi starete chiedendo: “quale sarebbe il lato positivo?”. Nonostante tutte le limitazioni e le restrizioni c’è una cosa con cui tutti noi, obtorto collo, abbiamo dovuto fare i conti.

Dai meno giovani ai più giovani; transitando dai meno eruditi ai più istruiti; dai Nerd passando per i Geek per finire ai Keeg. Tutti insomma siamo stati catapultati tra le braccia delle tecnologie più “recenti” tra relativamente nuove codifiche standard e un maremagnum di dati. In particolare dei codici  per la rappresentazione grafica dei dati. Quindi oggi ci interesseremo di due rappresentazione grafiche, una più diffusa, l’altra meno fino a poco tempo fa: il codice a barre e il codice qr.

Codice a barre e QR: uno sguardo generale

Alcuni, forse molti o addirittura tantissimi, hanno imparato ad utilizzare questi moderni codici senza  avere una vera consapevolezza di cosa siano. Sono stati stampati su carta o conservati su smartphone, ma ci si è mai chiesti come funzionano? Per fare chiarezza rispondiamo subito ad una prima domanda che per quanto possa sembrare banale non lo è, infatti, l’esperienza ci insegna a non dare mai nulla per scontato. Chiediamoci: a cosa servono? Il principale scopo dei codici a barre o QR è quello di poter acquisire dati usando strumenti a lettura ottica sollevandoci dalla fatica di dovere inserire numeri o caratteri manualmente tramite dispositivi di input, ovvero la tastiera. 

Conseguentemente e implicazione diretta è che tali operazioni di acquisizione dati risultano molto più veloci e precise. Infatti, pensate alla rapidità con la quale la cassiera di un supermercato trascina  il prodotto sul banco in modo che il lettore possa leggerne il codice e quindi verificarne il prezzo. Queste particolari immagini(Codice a barre o QR)  sono generalmente poste sull’etichette dei prodotti consentendoci di estrarre informazioni  dalla merce.

Visione d’insieme

Queste particolari immagini sono utilizzate anche per codificare messaggi, numeri telefonici, link per indirizzare a siti o anche su riviste, giornali, libri. Quali tecnologie sono utilizzate per la gestione dell’intero processo? Lettura del bar code, identificazione del codice, restituzione informazioni.

Per l’identificazione del  codice a barre viene utilizzato uno scanner; acquisito il codice, il lettore ottico, essendo collegato ad una rete LAN, si interfaccia con un software gestionale il quale una volta acquisito il codice del prodotto interroga un database. Come risultato di questo ci viene restituito un report, ovvero la descrizione del prodotto o il prezzo. Esistono diversi tipi di codici a barre, uno dei più diffusi e utilizzato per il riconoscimento dei prodotti commerciali è il sistema EAN (European Article Number).

Codice a Barre

Il codice è composto da barre verticali, di diversa larghezza, di colore nero su sfondo bianco. Le barre verticali oltre ad avere una diversa larghezza hanno anche un diverso spazio tra di loro.  Quindi è con la permutazione della loro ampiezza e della distanza tra loro che vengono codificate cifre differente. La barra nera codifica la cifra 1 mentre uno spazio bianco ci restituisce la codifica della cifra 0. Un carattere è composto utilizzando 7 parti (barre o spazi). Nel codice, generalmente, la prima e l’ultima colonna sono usate come barra di inizio e barra di fine.

Alla combinazione di 7 bit corrisponde una cifra e la codifica dipende anche dalla posizione occupata all’interno del codice. Le codifiche più diffuse sono: l’EAN13, permette di codificare 13 cifre, mentre la EAN8  ne codifica solo 8. Ora, descritto il codice EAN che come abbiamo visto è un codice a barre unidimensionale, nel senso che le informazioni vengono codificate solamente lungo una direzione, interessiamoci della descrizione del codice QR.

Codice QR

Il codice QR (Quick Response, ovvero risposta rapida), è forse il più interessante perché con l’adozione del Green Pass è balzato agli onori della cronaca delle più recenti questioni di sanità pubblica italiane. Anche questo codice è utilizzato su riviste, libri, giornali, siti web oppure per fornire informazioni utili al pubblico di un servizio, di un evento o di una mostra. Diciamo subito che questa immagine altro non è che un codice a barre non più unidimensionale ma questa volta bidimensionale (detto anche a Matrice). I piccoli quadrati di cui è composta permettono la codifica di una maggiore quantità di informazioni.

Come precedentemente detto e come è possibile notare dalla immagine seguente il QR code è suddiviso in piccoli quadrati sia di colore bianco che di colore nero. Questo permette di avere una codifica binaria. Ricordiamo che la codifica binaria è un modo per rappresentare le informazioni utilizzando un alfabeto limitati a soli due caratteri. E un bit altro non è che la più piccola quantità d’informazione che un computer può interpretare assumendo solo due valori: 1 o 0.

Come Funziona

Per codificare un bit la figura viene suddivisa in un numero variabile di piccoli quadrati dal diverso colore. Variabile è anche la lunghezza del messaggio che può essere codificato con questa tecnica. Come intuibile la struttura di un QR code è standardizzata. Osservando la figura subito salta agli occhi la presenza di tre quadrati più grossi negli angoli superiori e inferiore sinistro e un quadrato più piccolo nell’angolo inferiore destro. Le prime zone identificate dal lettore ottico o da un’app a matrice tramite uno smartphone, sono proprio i tre quadrati. Questo permette di delimitare le dimensioni per poi poter decodificare tutto il resto del codice. Della codifica QR si hanno svariate versioni, ognuna si differenzia dall’altra per configurazione e moduli.

Con il termine modulo ci si riferisce ai quadratini neri che compongono l’immagine QR e che sono disposti su una griglia quadrata bianca; con il termine configurazione ci riferiamo al numero di moduli contenuti nel codice QR. Ciascuna versione ha una massima capacità in base alla quantità di dati, al tipo di carattere e al livello di correzione degli errori. In altre parole, all’aumentare della quantità di dati, tanti più moduli sono necessari per la creazione del codice QR e tanto più grande risulterà l’immagine. Ad esempio:

• versione 1: contiene 21 x 21 moduli
• versione 2: contiene 25 x 25 moduli
• …………….
• versione 40: che contiene 177 x 177 moduli

Ogni versione di livello successivo aggiunge 4 moduli per lato. I codici QR possono memorizzare fino ad un massimo di 4296 caratteri alfanumerici o 7089 in forma numerica.