Quadratisch, praktisch, vielseitig einsetzbar

Sie zeichnen sich durch drei charakteristische Quadrate in den Ecken aus, die aus dem sonst unruhigen Raster herausfallen. QR-Codes (Quick Response, schnelle Antwort) dienen der schnellen Informationsübermittlung an mobile Endgeräte und finden sich etwa in Zeitungen, auf Reisetickets oder auf Werbe-Flyern. Den Oberflächen, auf denen sich QR-Codes befinden können, sind jedoch kaum Grenzen gesetzt: So lässt sich etwa über den Code auf einem T-Shirt vielleicht ein Kontakt anbahnen – wenn etwa eine Telefonnummer hinter den Quadraten steckt. Auch Werbebotschaften etwa in Printanzeigen lassen sich auf diese Weise übermitteln. Und die Umwandlung einer Nachricht oder Telefonnummer in einen QR-Code ist ganz einfach: Sie können online unter http://goqr.me/ generiert und heruntergeladen werden.

Das Basisequipment zum Nutzen von QR- Codes ist ein internetfähiges mobiles Endgerät mit Kamera oder Scanner als Schnittstelle. Damit der fotografierte oder gescannte QR-Code aber auch interpretiert werden kann, muss auf dem Gerät eine entsprechende Software installiert sein, die QR-Codes verarbeiten kann. Solche QR-Code-Reader gibt es kostenlos von vielen Anbietern für verschiedene Handy-Modelle. Sie können entweder über die Website heruntergeladen oder per SMS angefordert werden. Mittlerweile sind QR-Code-Reader schon auf etlichen mobilen Endgeräten vorinstalliert.

Die gemusterten Flächen sollen auf einfache Weise gedruckte Medien mit der Online-Welt verbinden. Denn um beispielsweise von einem Print-Artikel auf eine Webseite zu verweisen, kann natürlich die Internetadresse abgedruckt werden. Bei längeren Adressen ist jedoch das Abtippen für den Nutzer ziemlich lästig und birgt zudem eine hohe Fehlerquote. QR-Codes können dagegen auch längere Adressen speichern und diese fehlerfrei übermitteln. Japaner rufen bereits mehr als 30 % der Inhalte über das Smartphone per QR-Code ab. Weitere Anwendungsfelder dieser Codes liegen in der einfachen Übermittlung von sonst in Buchstaben und Zahlen gedruckten Informationen – wie etwa denen auf einer Visitenkarte. Diese muss dann ebenfalls nicht mehr abgetippt oder eingescannt und mit Schrifterkennung bearbeitet werden.

QR-Codes sind eine Weiterentwicklung der Bar- oder Strichcodes, die schon seit längerem im Einsatz sind und die Preisetiketten mittlerweile so gut wie komplett verdrängt haben. Im Juni 1974 wurde in einem amerikanischen Supermarkt bei einer Kaugummipackung erstmals der Preis mit Strichcode erfasst. In Deutschland folgte nach der Einführung des EAN (European Article Number) im Jahr 1976 die Verbreitung des eindimensionalen Barcodes.

QR-Codes zählen dagegen zu den 2D-Codes. Weitere 2D-Codes sind gestapelte Strichcodes – also mehrere Barcodes übereinander oder der Data-Matrix-Code – einen solchen verwendet beispielsweise die Deutsche Post für ihr Frankiersystem Stampit. Daneben gibt es auch exotische Formen wie den Beetagg, der in wabenförmigen Strukturen codiert.

Von diesen 2D-Codes unterscheidet sich ein QR-Code durch die auffälligen ineinander geschachtelten hellen und dunklen Quadrate in drei Ecken. Sinn dieser Markierungen ist das einfachere Erkennen der Orientierung. Daher ist der Winkel, aus dem der QR-Code von einem Handy aufgenommen wird, völlig unerheblich: Durch die Markierung anhand der drei Eckenquadrate können sie aus beliebigen Richtungen gescannt werden.

Freiheitsgrade bei den Anwendungsmöglichkeiten bieten die Symbole auch durch ihre Aufteilungsfähigkeit: Würde beispielsweise ein QR-Code in der erforderlichen Größe nicht auf den Rand einer Zeitungsseite passen, lässt sich sein Inhalt auf bis zu 16 kleinere Quadrate aufteilen. Diese können dann in einer schmalen Reihe aufgereiht werden. Was im Gegensatz zu den drei Eckenquadraten der QR-Codes in dem unregelmäßigen Muster der kleinen Quadrate so gut wie nicht auffällt: Die drei großen Quadrate sind mit zwei Linien verbunden, die aus abwechselnd hellen und dunklen Punkten bestehen – auf diesen Linien finden sich also nie zwei Pixel mit gleicher Farbe. Anhand dieser Verbindungen werden vom QR-Code-Reader die genauen Abmessungen der kleinen Quadrate ermittelt, die als Module bezeichnet werden.

Theoretisch kann ein QR-Code bis zu 4296 alphanumerische Zeichen und bis zu 7096 numerische speichern. Im Vergleich dazu bringt es der Barcode nur auf rund 20 Zeichen, er codiert eben nur in eine Richtung. In der Praxis des so genannten Mobile Tagging – also dem Einlesen eines Codes mit dem mobilen Endgerät –, werden jedoch je nach Größe des QR-Codes nur 40 bis 60 Zeichen codiert. Denn erstens ist dies für die Codierung einer Internetadresse oder anderer Informationen ausreichend, und zweitens wäre der Code beim Ausreizen der maximalen Anzahl zu „kleinkariert“: Die meisten Endgeräte könnten ihn trotz der immer besser werdenden Auflösungen nicht mehr interpretieren.

Die Datenkapazität eines QR-Codes hängt von dessen Symbolversion ab, denn diese definiert die Anzahl der codierenden Module: In Version 1 zählt eine Seite des Codes 21 Punkte. Schrittweise erhöht sich deren Anzahl pro Versionsstufe um 4 Punkte, die höchste Stufe ist 40. Sie bringt es dann auf 177 mal 177, also 31 329 Module.

QR-Codes schützen die Daten durch eine gute Fehlerkorrekturfähigkeit. Bei beschädigtem oder verschmutztem Abdruck lassen sich je nach Fehlerkorrektur-Level (L, M, Q, H) von 7 bis 30 % der Codewörter (die jeweils aus 8 Bit bestehen) wiederherstellen. Hohe Restaurierungsraten werden vor allem in Umgebungen wie Produktionshallen eingesetzt, wo ein Tag schnell mal in Mitleidenschaft genommen werden kann. Die Fehlerkorrekturfähigkeit basiert auf dem Reed-Solomon Code, einer mathematischen Fehlerkorrekturmethode, wie sie beispielsweise auch in Musik-CDs eingesetzt wird.

Stefan Schwögler Journalist in Stuttgart