РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
ХАНТЫ-МАНСИЙСКИЙ АВТОНОМНЫЙ ОКРУГ-ЮГРА
ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ И МОЛОДЁЖНОЙ ПОЛИТИКИ
ХАНТЫ-МАНСИЙСКОГО АВТОНОМНОГО ОКРУГА – ЮГРЫ
VIII ОКРУЖНАЯ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ
МОЛОДЫХ ИССЛЕДОВАТЕЛЕЙ «ШАГ В БУДУЩЕЕ»
Исследовательский проект
QR-коды - зашифрованная реальность
Автор проекта:
Поколенко Дмитрий Леонидович, учащийся 10 А класса муниципального бюджетного общеобразовательного учреждения средней общеобразовательной школы №4
г.Пыть-Ях ХМАО-Югры
Руководитель:
Пинигина Светлана Владимировна, учитель информатики муниципального бюджетного общеобразовательного учреждения средней общеобразовательной школы №4
г.Пыть-Ях ХМАО-Югры
2013-2014 учебный год
QR-коды - зашифрованная реальность
Поколенко Дмитрий Леонидович,
Ханты-Мансийский автономный округ - Югра, г.Пыть-Ях
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
средняя общеобразовательная школа № 4,
10 а класс
АннотацияКомпьютерные и вычислительные технологии в 21 веке непрерывно совершенствуются и модернизируются. То, что было немыслимо еще 5 лет назад, сейчас является неотъемлемой частью современной жизни. В связи с этим, все новые технологии разрабатываются для более мобильного и интерактивного взаимодействия человека с окружающим миром.
Одной из наиболее новых технологий, которая получила общественное признание, является технология кодирования QR-кодов.
Цель работы: изучить технологические основы двумерного цифрового кодирования и выявить возможности практического применения QR-кодов в различных сферах человеческой жизни.
Методы исследования: теоретический анализ, наблюдение, анкетирование, , эксперимент, изучение литературы и ресурсов сети Интернет, математические методы (визуализация количественной зависимости в виде диаграмм).
Практическая и теоретическая значимость: на примерах рассмотрена технология дешифрирования информации, рассмотрен новый расширенный принцип кодирования различных видов информации, выявлены и представлены возможные способы практического использования QR-кодов, в том числе и в прикладной деятельности в образовательном учреждении.
QR-коды - зашифрованная реальность
Авторы: Поколенко Дмитрий, Титор Анна,
ХМАО-Югра, г.Пыть-Ях
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
средняя общеобразовательная школа № 4,
10 б класс
План исследованийДогнать будущее…
Когда в нашу жизнь пришел мобильный телефон, изменилось многое.
Использование мобильных технологий прочно входит во все сферы нашей жизнедеятельности. Группа исследователей под руководством Мартина Гилберта (Martin Hilbert) из Университета Южной Калифорнии в США, анализируя развитие информационной составляющей жизни человечества, пришла к выводу, что на момент исследования свыше 90% информации представлено в цифровой форме, а персональное общение людей по мобильным девайсам ежедневно эквивалентно пересказу содержания примерно 6 газет [1]. Тотальная Интернетизация, стремление к информационной и "беспроводной" свободе приводят к тому, что мобильные устройства, по данным консалтинговой компании Plunkett Research, начинают играть роль "третьего экрана" (после телевидения и компьютеров) информации и намечается тенденция увеличения пользователей именно этого "экрана", обеспечивающего беспроводной интернет-серфинг [2]. И современному человеку крайне важно иметь навык использования мобильных устройств, чтобы максимально комфортно чувствовать себя в динамическом информационном пространстве, сталкиваясь с широким спектром видов медиаресурсов. Все чаще в нашей повседневной жизни,покупая товары в магазинах, читая печатные и электронные СМИ, просматривая сайты и блоги, посещая выставки, музеи и архитектурные комплексы, да и просто гуляя по улицам городов,мы встречаемся с QR-кодами. QR код«QR - Quick Response - Быстрый Отклик»— это двухмерный штрих-код, предоставляющий информацию для быстрого ее распознавания с помощью камеры на мобильном телефоне.
Понятие “QR код” возникло впервые в 1994 году в Японии [3]. Этот стандарт штрих-кодов был разработан и представлен компанией “Denso-Wave” для отслеживания разных стадий производства продукции Toyota на своих предприятиях. В скором времени этот стандарт получил большую популярность среди рекламных и маркетинговых компаний, так как QR коды сделали процесс взаимодействия человека с объектом интерактивнее. Простота и популярность QR кодов сделали возможным использование этих двухмерных штрих кодов во всех сферах человеческой жизни, а так же промышленности.
QR код представляет из себя матричный (двухмерный) штих-код (2D-barcode), который позволяет зашифровать гораздо больше информации, по сравнению с обычными одномерными штрих-кодами (например: “EAN/UPC”, “Code 128”), а также позволяют хранить различные 5349875593725типы данных (числа, символы, иероглифы, а так же смешанные типы данных).
Рис. 1
QR-код (рис. 1) представляет собой квадратное, как правило, черно-белоеизображение, которое может быть «прочитано» сканирующим устройством, а также мобильным телефоном или ноутбуком с видеокамерой, на который установлена программа для чтения QR кода. Читать их можно как с распечатки, так и с экрана. Код может содержать разнообразную информацию, состоящую из символов(включая кириллицу, цифры и спецсимволы, до 4296знаков). Максимальный объем информации различных типов данных, который помещается в один QR-код, представлен в таблице.
Таблица 1. Типы данных и максимальный возможный объем в QR-кодах
Тип данных Максимальный объем (символ) Возможные символы
Числовые данные 7089 9,8,7,6,5,4,3,2,1,0
Символьные данные 4296 A–Z, $, %, *, +, -, ., /, space
Бинарная информация, байт 2953 JIS X 0201
Иероглифы 1817 JIS-X/0208
Таким образом, qr-кодирование позволяет помещать большое количество информации в небольшую картинку. Внутри QR-кода зашита служебная информация, которая позволяет определить, ссылка это, текст, SMS, телефон, электронная визитка, координаты местоположения или другие данные. Программа-сканер определяет тип сообщения и предлагает пользователю соответствующее действие. Если ссылка – программа-сканер предложит по ней перейти, если SMS – отправить адресату, если текст –сохранить или скопировать.
Стандарт QR кодов получил большую популярность благодаря тому, что процесс распознавания не требует специального сканирующего оборудования. Коды легко считываются мобильными устройствами, оснащенными фотокамерой. Программу для распознавания кодов для мобильных девайсов можно установить бесплатно. Благодаря этому, QR коды используются практически во всех сферах человеческой жизни, таких как: торговля, маркетинг, логистика, реклама, досуг, государственные услуги, туризм и другие.
Применение двоичного кодирования широко распространено в Японии, где впервые идея была реализована, и европейских странах. В Японии подобные коды наносятся практически на все товары, продающиеся в магазинах, их размещают в рекламных буклетах и справочниках. С помощью QR-кода даже организовывают различные конкурсы и ролевые игры. Размещение QR-кодов на туристических объектах позволяет туристу легко ориентироваться в городе, узнавать интересную информацию о достопримечательностях.
В России практика использования QR-кодов только набирает обороты.По оценке компании J'son & Partners Consulting, к концу 2014 г. количество пользователей QR-кодов в России составит около 15% от числа владельцев смартфонов или около 9 млн пользователей, т.е. вырастет примерно в 9 раз по сравнению с 1,1 млн в конце 2011 г [4]. По данным исследований «QR-коды в России: прогнозы», «Рынок QR-кодов в России и в мире», июль 2012., поведенных компаниями J’son & Partners Consulting, SMARTEST и WapStart, в 2013 году ожидается значительный рост, как пользователей смартфонов, так и людей, сканирующих QR коды. В 2014 ожидается рост в 2 раза владельцев смартфонов и в 4 раза - пользователей QR сканеров.
Как показал опрос владельцев мобильных телефонов в городах-миллионниках России, проведенный J’son & Partners Consulting совместно с компаниями SMARTEST и WapStart в июле 2012 г., [4] треть респондентов (33%) информированы о QR-кодах – они знают и понимают как можно использовать эту технологию. 59% не знают о QR-кодах, а 8% неправильно информированы (ошибаются в знании технологии). 23% пользователей уже сканировали своим телефоном QR-коды, причем почти половина из них (48%) делают это постоянно или проводили такие манипуляции много раз. 8% респондентов физически не могут использовать QR-технологию, так как их телефоны не оснащены камерой, а доля тех, которые имеют камеру в телефоне, но еще не сканировали коды составляет 69%. В качестве основных причин, которые мешают респондентам использовать QR-коды, были указаны следующие: нет специальной программы в телефоне; не знают, как это сделать (по 44%) и отсутствие необходимости (25%).
Мы повели аналогичное исследование, в котором приняли участие 86 человек, из них: 43% ученики 5-8 классов, 38,4% - учащиеся 8-11 классов, по 9,3% - педагоги и родители. Анкета составлена с помощью сервиса www.survio.com и была размещена в сети Интернет. Результаты проведенного анкетирования показали следующее: 86% опрошенных информированы о QR-кодах, почти половина респондентов (48,8%) знают как QR-код можно использовать. Расшифровать закодированное сообщение смогли только 21 человек, что составляет 24,4%, хотели бы узнать получить и информацию о QR-кодах и возможностях использования в повседневной жизни – 72,9% опрошенных. Таким образом, можно сделать вывод, о том, что относительно небольшая часть пользователей знакома с QR-кодами, но большинство хотели бы получить информацию о QR-кодировании и способах использования двоичных кодов в повседневной жизни и образовании. И чем больше людей сможет прочитать QR-код, тем больше они будут использоваться для предоставления той или иной информации. А чем больше будет появляться самих кодов, тем больше людей постараются узнать, что же там закодировано. Актуальность темы исследования определяется запросом участников образовательного процесса, которые могут быть удовлетворены при реализации данного проекта.
Цель работы: изучить технологические основы двумерного цифрового кодирования и выявить возможности практического применения QR-кодов в различных сферах человеческой жизни.
Гипотеза исследования:
1) В основе QR-кодов, лежит бинарное кодирование информации.
2) В ближайшем будущем двумерные цифровые коды будут выполнять информационно-образовательную роль, и технология QR-кодирования может успешно применяться в прикладной деятельности в образовательном учреждении.
Для достижения цели работы необходимо решить следующие задачи:
1.Изучить алгоритмы кодирования и декодирования QR-кодов, методику дешифрирования информации без использования вычислительных машин.
2. Составить аннотированный список наиболее интересных приложений для считывания и распознавания QR-кодов для самых популярных мобильных платформ с указанием выявленных достоинств и недостатков.
3. Выявить сферы применения и возможности использования системы QR-кодов в прикладной деятельности в образовательном учреждении.
4. Предложить варианты использования данной технологии в образовании.
Новизна исследования: рассмотрен новый расширенный принцип кодирования различных видов информации, выявлены и представлены возможные способы использования QR-кодов, в том числе и в прикладной деятельности в образовательном учреждении.
Практическая значимость: На примерах рассмотрена методика дешифрирования информации без использования вычислительных машин, проведен обзор программ и сервисов для кодирования/декодирования QR-кодов, предложены способы практического использования двумерных цифровых кодов в учебном процессе и жизни.
Объект исследования: QR-коды
Предмет исследования: способы кодирования/декодирования QR-кодов, области применения QR-кодов, возможности данной технологии кодирования информации в прикладной деятельности в образовательном учреждении.
Методы исследования: наблюдение, анкетирование, теоретический анализ, эксперимент, изучение литературы и ресурсов сети Интернет, математические методы.
Механизм реализации проекта:
I этап — исследовательский (подготовительный) (сентябрь-декабрь 2012 год).
Исследование источников информации по данной теме, истории вопроса, ознакомление с сервисами и программами для генерирования кода и его дешифрации.
II этап — технологический (январь — май 2013 года).
Проведение анкетирования, разработка и проведение образовательных мероприятий, создание кодов для экспонатов школьного музея, книг школьной библиотеки, поиск ссылок на дополнительный материал по предметам.
III этап — заключительный. (сентябрь — октябрь 2013 года).
Анализ и оформление проведённой работы, общественная оценка демонстрации результатов.
Описание работы1. Технологические основы QR-кодов1.1. О технологии
QR-коды, по сути, являются миниатюрными носителями данных, способными хранить большой объем информации. Эти данные закодированы с помощью черных и белых квадратов, которые, подобно нулям и единицам в компьютерной технике, могут быть расшифрованы только специальным сканирующим устройством. Их объединяет следующий принцип: определенное сочетание квадратов соответствует какому-то конкретному значению, например букве или числу.
Сердцем кода является так называемая матрица с ее замысловатым рисунком. Черные линии и квадраты содержат данные, которые хранятся в модулях. Количество модулей зависит от того, какой объем данных необходимо сохранить. Самый маленький QR-код (версия 1) содержит 441 модуль (21х21). Версия 40 имеет 31 329 модулей (177х177) и, соответственно, больший размер. Кроме того, QR-код содержит дополнительные данные, необходимые для корректного распознавания информации программами-сканерами мобильных телефонов.
Матрица, несмотря на кажущуюся путаницу множества линий, и квадратов, предоставляет широкие возможности для хранения данных, которые в матрице хранятся в двух измерениях – по вертикали и по горизонтали. Так, небольшие квадратики могут вместить около 4 тысяч буквенно-цифровых символов, то есть букв в сочетании с числами и спецсимволами.Благодаря системе коррекции ошибок прочитать QR-код можно даже в том случае, если часть кода отсутствует или повреждена. Чем выше степень коррекции ошибок, тем меньше данных можно поместить в QR-код.
Нас заинтересовал вопрос: «Действительно ли в основе QR-кодиования лежит двоичный код и возможно ли непосредственного (без использования дешифраторов) прочесть информацию с QR-кода?»
1.2. Алгоритм извлечения данных из QR кода.Рис.2
-12065052705Решение задачи непосредственного чтения информации с QR-кода рассмотрим на примере двух кодов (рис 1.1). Информация была закодирована в online генераторе QR Coder.ru.Рассмотрим алгоритм извлечения данных из кода [5]:
1) Данные, разбиваются на блоки в зависимости от режима кодирования.
2)К разбитым по блокам данным прибавляется заголовок, указывающий режим и количество блоков. Существуют и такие режимы, в которых используется более сложная структура размещения информации. Данные режимы рассматривать не будем, в виду того, что извлекать вручную из них информацию нецелесообразно. Однако, основываясь на тех принципах, которые описаны ниже, можно адаптироваться и к этим режимам.
На случай некорректного чтения данных в QR применяются специальные коды, коды Рида-Соломона, которые способны исправить недочёты при чтении.
3) Корректирующие ошибки коды Рида-Соломона (RS) записываются после всех информационных данных. Это очень упрощает задачу непосредственного чтения информации: можно просто считать данные, не трогая коды. Как показывает практика, обычно большую часть QR -матрицы занимают корректирующие RS-коды[6].
По стандарту, данные с RS-кодами перед записью в картинку «перемешиваются». Для этих целей используют специальные маски. Существует 8 алгоритмов, среди которых выбирается наилучший.
4) «Перемешанные» данные записываются в особой последовательности на шаблонную картинку, куда добавляется техническая информация для декодирующих устройств. Исходя из описанного алгоритма, можно выделить схему извлечения данных из QR кода:
1) Выделить области QR-кода, которые используются для детектирования (Распознавание черных и белых областей);
2) Декодирование формата информации;
3) Определение версии кода;
4) Применение маски;
5) Извлечение данных +корректирующих кодов;
6) Декодирование информации + корректировка.
1.3. Шаги алгоритмаШаг 0. QR-код
-2324101193800В изображении QR-кода можно выделить несколько отчётливых областей, которые используются для детектирования. Эти данные не представляют интереса с точки зрения записанной информации, но их нужно вычеркнуть или просто запомнить их расположение, чтобы они не мешали. Всё остальное поле кода несёт полезную информацию. Её можно разбить на две части: системная информация и данные. Также отражается информация о версии кода, от которой зависит максимальный объём данных, записанных в код. По ним определяется версия QR-кода. Коды высоких версий нецелесообразно считывать вручную. Размещение системной информации:
Рис.3
Системная информация дублируется, что позволяет значительно понизить вероятность возникновения ошибок при детектировании кода и считывании. Системная информация – это 15 бит данных, среди которых первые 5 — это полезная информация, а остальные 10 – это BCH(15,5) код, который позволяет исправлять ошибки в системных данных.
Шаг 1. Почитать 5 бит системной информации, из которых 2 бита показывают уровень коррекции ошибок, а остальные 3 бита показывают какая маска из 8 доступных применяется к данным.
Шаг 2. Применить маску для системной информации.
Рисунок 1.3.
Кроме уже озвученных схем зашиты системной информации, вдобавок, используется статическая маска, которая применяется к любой системной информации. Она имеет вид: 101010000010010. Так как имеет интерес только первые 5 бит, то маску можно сократить и легко запомнить: 10101. После применения операции «исключающего или» (xor) получаем информацию [7].Возможные уровни коррекции ошибоки масок отражены в Приложении 3.
Шаг 3. Чтение заголовка данных.
Рис.4.
-5461027940Чтобы понять с какими данными предстоит иметь дело, необходимо изначально прочитать 4-х битный заголовок, который содержит в себе информацию о режиме [8]. Специфика чтения данных изображена на рисунке 3. Список возможных режимовв Приложении 4.
Шаг 4. Применение маски к заголовку.
Рис.5.
-106045198120Рисунок 1.5.
После извлечения 4-х бит, описывающих режим, необходимо к ним применить маску. В нашем случае для двух кодов используются разные маски. Маска определяется выражением, приведённым в таблице Приложения 5. Если данное выражение сводится к TRUE (верное) для бита с координатами (i,j), то бит инвертируется, иначе всё остаётся без изменений. Начало координат в левом верхнем углу (0,0).
-271780200660Шаг 5. Чтение данных.
Рис.6
После получения данных о режиме можно приступать к чтению информации. Надо оговорить, что наиболее интересно считывать числовые и буквенно-числовые данные, так как они легко интерпретируются. Но также не стоит бояться 8-битных. Это может быть также легко интерпретируемая информация. Например, многие онлайн генераторы QR текст кодируют в этом режиме, используя ASCII. Ещё одна причина, почему следует изначально прочитать режим это то, что от него зависит количество пакетов данных. Которая также зависит и от версии кода. Для версий с первой по девятую длины блоков для более читабельных режимов: числовые10бит / 4 бита, буквенно-числовые -9 бит, 8-битный (байтный)-8 бит. Первый блок после указателя режима – это количество символов. Для числового режима количество закодировано в 10 следующих битах, а для 8-битного режима в 8 битах (см. рис. 6)
-812801472565На рисунке видно, что в левом QR-коде, как и отмечалось, записана цифра 5. Это видно по указателю количества символов и последующим после него 4 битам. В числовом режиме наряду с 10-битными блоками используются 4-х битные блоки для экономии места, если в 10-битном объёме нет необходимости. В правом коде, зашифровано 4 символа. На данный момент неизвестно, что зашифровано в нём. Поэтому необходимо перейти к чтению следующего столбца для извлечения всех 4-х блоков информации.
На рисунке видно, все 4 пакета представляют собой коды ASCII латинских букв, образующие слово «habr».
Рис.7
Естественно наилучшим способом остаётся достать телефон из кармана и, наведя камеру на QR-картинку, считать всю информацию. Однако в экстренных случаях может пригодиться и описанная методика.
1.3.Программы по считыванию QR-кодов для разных платформ.
Технология QR-кодов чрезвычайно популярна, поэтому разнообразных программ для считывания и распознавания кодов просто не счесть и их выбор зависит от нескольких критериев. Прежде всего, необходимо ориентироваться на тип операционной системы, поддерживаемой Вашим устройством. На сегодняшний день декодирующие программы разработаны для большинства телефонных «операционок» – есть специальное обеспечение и для Mobile MAC OS X, и для Windows Mobile, и для Google Аndroid, а также для Symbian и BlackBerry; существуют и отдельные программы, приспособленные для компьютерных версий Apple, Linux и Windows (Приложение 5).
Выбирая программу, способную производить считывание QR-кода, следует учитывать и модель мобильного устройства, на которое ее предстоит установить. Также нужно знать, что «ридеры» могут различаться наличием дополнительных функций. Отдельное внимание следует обратить на то, поддерживает ли конкретная программа для расшифровки QR-кода Unicode – это бывает не всегда.
Когда программа установлена, можно осуществлять чтение QR-кода. Процесс этот не представляет сложности даже для того, кто делает это в первый раз – необходимо лишь соблюсти следующий алгоритм:
Запустите программу, при помощи которой планируется распознать QR-код.
Дождитесь активации фотокамеры вашего мобильного устройства.
Наведите фотокамеру на QR-код. При этом соблюдайте одно из важных условий: если двоичный код небольшой, камера должна находиться на расстоянии 15 см от него.
Отрегулируйте размер и четкость изображения на экране. Для этого используйте цифровой зум, которым оснащены все современные фотокамеры в мобильных устройствах. После регулировки изображения QR-код должен находиться по центру экрана и иметь четкие очертания.
Ожидайте. Проанализировав QR-код, «ридер» самостоятельно выдаст вам информацию о его содержимом. Если этого не произошло, нажмите на кнопку Snapshot, чтобы произвести активацию сканера.
Если ничего не изменилось, повторите попытку, при помощи зума поменяв расстояние до сканируемого QR-кода.
Для того чтобы успешно расшифровать QR-код, соблюдайте следующие правила:
Следите за освещением.
Обеспечьте максимальную неподвижность телефона во время расшифровки QR-кода – тряска способна воспрепятствовать процессу сканирования.
Мобильное устройство должно находиться под прямым углом к одной из сторон QR-кода.
2. Практическое использование QR-кодов 2.1. Практики использования в различных отрасляхПрактика применения двоичного кодирования в России всё больше входит в нашу жизнь.
QR-коды успешно используются в торговле, в рекламе и маркетинге, а также в таких отраслях как логистика, банковский сектор и транспорт.
Так, по данным J’son & Partners Consulting, в настоящее время QR-коды в том или ином виде используются в 6 из 20 исследованных розничных сетей, расположенных на территории России. Например, в магазинах ИКЕА покупатели, используя QR-коды, могут перейти на мобильный промо-сайт и узнать подробности текущей акции.
QR-коды используются в наружной рекламе и в печатных СМИ для продвижения самых различных видов товаров – от бытовой и электронной техники до продажи автомобилей. QR-коды принято считать, прежде всего, инструментом рекламы и маркетинга; они широко используются в розничной торговле. Например, в Южной Корее ритейлер Tesco применяет эту технологию на интерактивных стендах в метро – потребители на ходу выбирают и заказывают товары, которые в ряде случаев могут быть доставлены уже к моменту приезда домой. Это позволило Tesco за 3 месяца увеличить выручку от услуги HomePlus на 130%, а количество зарегистрированных пользователей – на 76%.
Наиболее существенные результаты приносит использование QR-кодов в общественном транспорте. В Европе это нововведение уже хорошо прижилось. Матричные коды там можно увидеть на автобусных и железнодорожных станциях, в аэропортах, метро и т.п. Пассажирам, ожидающим рейс, такой QR-код может существенно помочь – он открывает доступ к самой свежей информации относительно интересующего их маршрута. Данные, которые можно получить, просканировав QR-код, всегда актуальны, поскольку ссылка, зашифрованная в нем, ведет на специализированный сайт с постоянно обновляющейся информацией.
4051935321945QR-коды используются транспортными компаниями, которые предлагают пассажирам оформить посадочный талон с помощью этой технологии.
Инновационная технология определения времени прибытия общественного транспорта стала доступна жителям Санкт Петербурга. Теперь каждый пассажир, имеющий в наличии мобильный телефон с установленной программой для считывания специального QR-кода, может оперативно узнать о времени прибытия на остановку необходимого маршрута [9].
Программа «Умные остановки» осуществляет обработку данных через систему ГЛОНАСС, которой в настоящее время оборудован весь общественный транспорт Санкт Петербурга. Необходимо отметить, что данные выдаются в реальном времени.
-11430734695Использование QR-кода в качестве электронного расписания, появляющегося в смартфоне каждого, кто просканировал черно-белый значок, обходится значительно дешевле покупки настоящего информационного табло. Кроме того, QR-код может вместить в себя значительно больше полезных данных. Так, во Франкфурте вагоны поездов оснащены плакатами с QR-кодами, просканировав которые, пассажир узнает не только о том, как пролегает маршрут проезда, но и о достопримечательностях, расположенных по пути, и проводимых акциях.
Может двоичный код быть нанесен и на билет – тогда с его помощью пассажир получит подробную информацию о маршруте транспортного средства, цене поездки, а также о компании, которой принадлежит рейс.
Способен QR-код и полностью заменить бумажный билет. Практика покупки виртуальных билетов уже в ходу. Для того, чтобы оплатить проезд, пассажиру не придется простаивать в очередях. Отправив sms, он получит персональный QR-код, который и подаст контролеру для проверки – прямо на экране мобильного устройства.
Размещение QR-кодов на исторических и культурных объектах, произведениях искусства и даже рядом с природными достопримечательностями – один из самых популярных способов их использования в туристической сфере. Сегодня матричные коды, информация в которых способна заменить рассказ экскурсовода, часто можно встретить на улицах и в музеях. На территории СНГ опробовать такие таблички можно в Москве, Санкт-Петербурге, Самаре, Челябинске, Львове, Ереване и других городах.
На радость любителям почитать в метро на станции метро Площадь победы (Victoriei station) в столице Румынии Бухаресте с августа по конец октября прошлого года прошла кампания, организованная совместно с издательством Humanitas. Стены станции превратили в книжные стеллажи, разместив на обложке каждой из книг QR-код.На мобильные телефоны или планшеты можно было бесплатно скачать отрывки из 49 книг для чтения и 10 книг для прослушивания.
QR-код, как элемент современного дизайна используется в элементах одежды (на футболках размещают информацию о себе или своей фирме), предметах обихода и даже тату. Как предмет экстерьера – QR-код может занимать целый фасад здания.
В Тюмени реализуется проект «QR-город», подразумевающий размещение QR-кодов на памятниках, социально значимых объектах и архитектурных сооружения города. При сканировании таких кодов мобильными устройствами со специальным приложением предоставляется доступ к размещенной на сайте qrgorod.com информации о том или ином архитектурном объекте.
На сегодняшний день на сайте qrgorod.com уже опубликовано 79 статей о памятниках, музеях, церквях, парках, театрах — словом, о множестве достопримечательностей Тюмени. Помимо этого планируется размещать на сайте информацию о происхождении названий улиц города и дублировать ее на фасадах Тюмени в виде QR-кодов.
Художники используют QR коды, создавая дополнительную реальность для своих постеров, давая возможность зрителю увидеть видеоролик или услышать музыку. Отдельная тема – QR-гравировки на надгробиях, «повествующих» биографию усопшего.
-2857535560Немецкий автоконцерн Mercedes-Benz облегчит работу служб спасения по извлечению пострадавших из автомобилей, серьёзно повреждённых в дорожно-транспортных происшествиях. Для этого на машинах Mercedes-Benz будут размещаться специальные таблички с QR-кодом. Сфотографировав код камерой смартфона, планшета или ноутбука, медики, пожарные или сотрудники службы спасения смогут быстро попасть на веб-страницу, содержащую критически важную информацию о конструкции автомобиля — так называемую схему спасения.
C помощью QR-кодов банки выстраивают эффективную информативную и мобильную коммуникацию с клиентами. Используя мобильное приложение клиенты каждого банка могут использовать следующие базовые возможности: считывать новости банка, осуществлять поиск ближайших банкоматов, определять ближайшие отделения банка, получать и сохранять информацию о скидках, определять курсы валют, узнавать о специальных предложениях и продуктах.
Представить себе современного школьника без какого-либо из мобильных устройств практически невозможно. Массовость использования и относительная доступность делают их отличным техническим инструментом для организации и обеспечения образовательного процесса.
Возможности использования системы QR кодов в прикладной деятельности в образовательном учреждении:
- Поскольку механизм работы с QR-кодами достаточно прост, эту мобильную технологию можно использовать для расширения возможностей образовательного процесса: добавлять QR-коды с ссылками на источники в презентации, книги и учебники, наносить QR-коды на реальные объекты в аудиториях. В QR-коды можно зашифровывать длинные, неудобные для запоминания и воспроизводства ссылки на веб-источники. Таким образом, метафора «Учиться всегда и везде» становится описанием вполне конкретной образовательной ситуации – когда ученик с мобильным устройством в руках находится в беспроводной сети, в которой размещены образовательные ресурсы и у него создана мотивация к обращению к этим ресурсам и их использованию.
- При организации проектной деятельности можно создавать коллекции ссылок, информационные блоки, комментарии и др. QR коды можно публиковать на страницах сайтов поддержки проекта, плакатах и др..
- При использовании в работе библиотеки, когда QR коды можно размещать на информационных стендах с информацией, как видео или мультимедиа комментарий (в виде ссылок), к объявлению анонсу или иному материалу. Это позволит значительно обогатить информационное насыщение стандартных информационных стендов не только библиотеки, но и учебного кабинета.
- Можно значительно обогатить информационную среду школьного музея при размещении кода для комментариев, ссылок на мультимедиа ресурсы.
4618355448310- Ученики могут создать виртуальную экскурсию по школе для гостей, разработав идею экскурсии и реализовав ее содержательную часть в QR-кодах. Для расширения образовательных возможностей можно в QR-код записывать информацию на английском языке.
- Использовать непосредственно на уроке, раздав контрольно-тестовый материал, выполненный в виде карточек с различными вариантами заданий. Специальный сервис ClassTools.NET позволяет создавать такие задания в виде QR кодов.
- Можно эффективно использовать при проведении различных эстафет, игр, мероприятий, QR-квестов, геокешингов когда задания будут предложены в виде QR кода.
- QR коды можно размещать на визитках (бумажных или электронных), на бейджиках участников различных мероприятий, конференций, слетов и т.д.
- Для использования изображений различных кодов в интернете, нанесение на визитные карточки, футболки, рекламные вывески, плакаты и многое другое (школьный сайт, проект, сообщество и др.)
- Организовать школьную выставку картин или фотографий и сопроводить qr-кодами, в которые ученики закодируют, например, историю создания или интересные факты о своем произведении. Участники выставки могут дополнить информацию звуковым сопровождением, которое можно прослушать в динамике телефона (планшетника) или текстом, который можно не только прочитать, но отправить по почте или распечатать.
- Экспонаты школьного музея можно сопровождать QR-кодами, содержание которых может значительно превышать объем информации, что указана в карточке экспоната. Без куратора школьного музея посетители могут осуществить экскурсию. Для учащихся определенных возрастных категорий можно проводить игры и интеллектуальные соревнования. Например, каждый QR-код – это вопрос задание по музейной экспозиции, выполнив которое, получаешь ключ к следующему заданию.
Огромное поле для применения QR кодов содержит школьная библиотека. Приклеив к обложке книги из школьной библиотеки QR код, можно направить читателя на страницу с рецензией на эту книгу, созданную другими учениками, привести аннотированный список произведений этого автора и др.
5561330381000- Предложить учащимся оригинальный подход к написанию книги QR-кодами вместо слов и букв (каждая страница - код);
- Код как дополнение к реальному объекту (В данном QR-коде закодирована ссылка на рассказ об одной из последних уникальной находке на территории Югры - кувшине X-XI века с мультимедиа сопровождением 3D-изображения кувшинаHYPERLINK "http://infostudio.ru/media/qr/kuvshin/"http://infostudio.ru/media/qr/kuvshin/).
Таким образом, QR-код может найти широкое применение: начиная от обычного плаката и заканчивая поздравительной открыткой. Все ограничивается только фантазией.
Идеолог Emoderation Skills Ники Хокли отмечает, что QR-коды в обучении оказались полезнее не столько с технической стороны процесса, сколько с точки зрения психологии обучения: ученики ее групп признаются, что считывание вопросов с помощью QR-кодов больше мотивирует, заставляет концентрироваться и помогает запоминанию материала.
Трансформация образовательного пространства под мобильное обучение может приобретать совершенно радикальные формы. Технология, которую при этом используется, получила название «дополненная реальность».
Дополненная реальность (англ. – «augmented reality») — передовая технология, позволяющая дополнять восприятие реального мира виртуальными элементами. Она создается за счет использования мобильных телефонов. С помощью камеры мобильного телефона или планшетного компьютера пользователь видит окружающую действительность в реальном времени, а специальная программа, определяя известные ей объекты (по QR-кодам, общему виду или географическим координатам), выдает на экран устройства дополнительную информацию, заранее вложенную в нее по каждому из объектов.
Новое направление проекта «QR-город. Образование», реализуемого в Тюмени заключается в оснащении средних, среднеспециальных, высших учебных заведений областного центра QR-кодами с возможностью перехода на страницы портала QRgorod.com, посвященные данным учреждениям. На персональных страницах образовательных заведений будет публиковаться актуальная здесь и сейчас информация как для школьников, так и для родителей: объявления, расписание звонков и уроков, расписание внеклассных занятий и кружков.
Родители и школьники, считав QR-код, могут получить полный объем полезной информации, не толпясь у информационной доски и не переписывая сведения, – вся информация отображается на экране мобильного телефона или планшета и может быть сохранена.
Кроме того, ресурс позволит заинтересовать и привлечь школьников к дополнительному обучению и внеклассной работе благодаря тому, что на страницах портала в еженедельном режиме размещаются викторины, тестовые задания, конкурсы для учеников средних и старших классов. Нестандартный способ подачи информации, возможность получения оценок за выполненные работы позволит вовлечь молодое поколение во внеклассный образовательный процесс, увеличить число учащихся, включенных в активную социальную инициативу учебных заведений.
Лицей №34 стал первым образовательным учреждением Тюмени – обладателем QR-кода. При считывании кода на экране мобильного устройства отображается краткая информация об учебном заведении, а также уже размещены интересные задания для учеников 5-11 классов. Ответив правильно на все вопросы, ученик гарантировано получает пятерку в журнал.
Таким образом, можно сделать вывод, что в совместной работе обучающиеся и педагоги могут реализовать великое множество интересных проектов, в которых возможно использоваться двухмерное кодирование.
ВыводыВ наше время QR-коды можно увидеть практически везде, потому что многие компании и пользователи уже смогли убедиться в их эффективности и универсальности. Легко узнаваемые черно-белые квадраты помогают людям решить различные задачи во многих сферах жизнедеятельности.
Работая над темой проекта, мы нашли подтверждение, что в основе QR-кодов, лежит бинарное кодирование информации, провели обзор программ и сервисов для кодировании/декодирования QR-кодов, выявили достоинства и недостатки некоторых их них, выявили тенденцию увеличения использования QR-кодов в образовании, предложили возможные способы практического использования двумерных цифровых кодов в учебном процессе и в прикладной деятельности образовательного учреждения.
Внедрение QR-кодов в образовательное пространство нашей школы позволило расширить возможности организации внеклассной работы и дополнительного образования, а также вовлечь учащихся в активную социальную деятельность школы.
Перспективы развития проекта
Познакомиться с принципом "цифрового захвата" через представление и чтение информации в формате "быстрый отклик" динамических QR- кодов; изучить сервисы, с помощью которых можно создать динамический QR- код.
Обратиться в органы местного самоуправления с целью рассмотрения возможности реализации разрабатываемого социального проекта «Город на ладони».
Суть проекта - размещение на памятниках, социально значимых объектах или рядом с ними графических QR-кодов, при сканировании которых мобильным устройством появляется доступ к статье об этих объектах.
Список использованных источников и литературы:1. Инвестиции Инновации Бизнес. Учёные впервые подсчитали количество информации, производимой людьми [Электронный документ] (http://www.spb-venchur.ru/news/5839.htm).
2. WASHINGTON ProFile. Информационный океан. Коллекция фактов. [Электронный документ] (http://www.washprofile.org/ru/node/7245).
3. DENSO WAVE. (-). About QR.com. Retrieved February 15, 2013, from DENSO WAVE website: http://www.qrcode.com/en/index.html4. Информационный бюллетень «Рынок QR кодов в России и в мире». Июль, 2012 \ компания J'son & Partners Consulting.
5. http://habrahabr.ru/ - сайт публикаций новостей и аналитических статей, связанных с информационными технологиями и Интернетом.
6.Семенов, А. (2007). Введение в коды Рида-Соломона: принципы, архитектура и реализация. Retrieved January 28, 2013, from Intuit website: http://www.intuit.ru/department/network/algoprotnet/4/2.html7. Калабеков Б.А «Цифровые устройства и микропроцессорные системы»: учебник для техникумов связи, М.: Горячая линия, 2000 г., 336 с.
8. Угринович Н.Д. «Информатика и ИКТ»: учебник профильного курса для 10 класса, - М.: Бином, 2010 г., 387 с.
9. Остановки в Купчине оснастили QR-кодами с информацией о движении транспорта. [Электронный документ] (http://www.the-village.ru/village/city/transport/123069-reysoved).
10. Ресурс о Mobile Learning и технологиях в обучении www.emoderationskills.comBump &NFC в mLearning
11. Баданов А. Г. Использование qr кодов в образовании
Приложения
Приложение 1
Приложение 2
Области декодирования
Приложение 3
Расположение системной информации
-35623554610
15 бит = 5 бит данных + 10 бит корректирующего кода
Приложение 4
Возможные уровни коррекции ошибок:
L M Q H
01 00 11 10
Возможные маски:
000 (i + j) mod 2 = 0
001 i mod 2 = 0
010 j mod 3 = 0
011 (i + j) mod 3 = 0
100 ((i div 2) + (j div 3)) mod 2 = 0
101 (i j) mod 2 + (i j) mod 3 = 0
110 ((i j) mod 2 + (i j) mod 3) mod 2 = 0
111 ((i+j) mod 2 + (i j) mod 3) mod 2 = 0
Приложение 5
Список возможных режимов:
ECI0111
Числовые 0001
Буквенно-числовые 0010
8-битный (байтный) 0100
Kanji 1000
Структурированное дополнение0011
FNC1 0101 (1-я позиция)1001 (2-я позиция)
Приложение 6
Обзор приложений для считывания QR-кодов для iPhone
Операционная система Модели телефонов Программы для распознавания
Windows Mobile Все современные модели HTC, Asus, Acer QuickMarkI-Nigma Mobile Mac OS X Модели: Apple iPhone, Apple iPhone 3G iMatrixiTunesBakodoScan Mobile Java Все телефоны, поддерживающие Java I-NigmaKaywa ReaderUpCode Android Все современные модели Android QR-кодBarcode ScannerQuickMark Lite QR Code Reader Symbian OS V9 Модели: Nokia 3250, Nokia 5500, Sport Nokia E50, Nokia E5, Nokia E60, Nokia E61, Nokia E61i, Nokia E62, Nokia E65, Nokia E70, Nokia N71, Nokia N73, Nokia N75, Nokia N77, Nokia N80, Nokia N91, Nokia N91 8GB, Nokia N92, Nokia N93, Nokia N93i, Samsung SGH-i570 Kaywa ReaderQuickMarkNokia barcode readerI-Nigma Symbian OS V9.4 (touch interface) Модели: Nokia 5800 XpressMusic, Nokia 5800 Navigation Edition, Nokia 5530 XpressMusic, Nokia 5228, Nokia 5233, Nokia 5230, Nokia 5250, Nokia N97, Nokia N97 mini, Nokia X6, Nokia C6-00, Samsung i8910 Omnia HD, Sony Ericsson Satio, Sony Ericsson Vivaz, Sony Ericsson Vivaz Pro Kaywa ReaderQuickMarkNokia barcode readerI-NigmaОглавление
TOC \o "1-3" \h \z \u Аннотация PAGEREF _Toc369324894 \h 2План исследований PAGEREF _Toc369324895 \h 3Описание работы PAGEREF _Toc369324896 \h 71. Технологические основы QR-кодов PAGEREF _Toc369324897 \h 71.1. О технологии PAGEREF _Toc369324898 \h 71.2. Алгоритм извлечения данных из QR кода. PAGEREF _Toc369324899 \h 71.3. Шаги алгоритма PAGEREF _Toc369324900 \h 81.3. Программы по считыванию QR-кодов для разных платформ. PAGEREF _Toc369324901 \h 102. Практическое использование QR-кодов PAGEREF _Toc369324902 \h 112.1. Практики использования в различных отраслях PAGEREF _Toc369324903 \h 11Выводы PAGEREF _Toc369324904 \h 17Список использованных источников и литературы: PAGEREF _Toc369324905 \h 18Приложения ………………………………………………………………………………………….19
Приложение 7
Сервисы для создания QR-кода
Название сервиса Краткое описание
www.qrcoder.ru Генератор QR-кодов, кодирует любой текст,ссылку на сайт, визитную карточку, sms-ссообщение. Создает закладку в Вашем браузере с возможностью создания кода на любой сайт, фрагмент текста. (бесплатный онлайн сервис)
FOX TOOLS Кодирует визитку, текст, SMS. Прочитывает коды.
Онлайн генератор QR-кодов Генерирует код любого типа и размера: адрес сайта, географическое положение, номер телефона, Email, календарь событий, обычный текст
BeQRious Генерирует код любого типа и размера: адрес сайта, географическое положение, номер телефона, Email, You Tube Video, графику
Delivr Генерирует код URL-адресов, Tweets, карты, IPhone загрузок в App Store, загрузок Аndroid Market, Google Analitics кампании, Позволяет скачивать QR- код в PNG, JPG, EPS, SVG и др. форматов, создавать цветные
QR voice Кодирует текстовые форматы. При прочтении кода воспроизводит закодированный текст голосом
QR Code generator
Здесь вы можете создать QR-коды с цветным градиентом, цвет фона может быть изменен и, самое главное, вы можете вставлять свое собственное изображение логотипа внутри QR-кодаhttp://www.unitaglive.com/qrcodeСreambee
http://mainservis.blogspot.ruВ нем можно:
бесплатно создавать QR-коды с помощью QR-генератора, от самых простых до специализированных.
Скачивать и сохранять созданные QR-коды в векторном формате для печати на принтере или в типографии, а также для размещения на сайте в формате PNG или JPG размером до 5000 пикселов.
Используя возможности графического оформления QR-кодов в онлайн-стайлере сделать ваш код привлекательным, уникальным и запоминающимся. Раскрасить QR-код по своему вкусу, повернуть код на произвольный угол, сделать элементы QR-кода скругленными.
Сравнительная таблица самых популярных генераторов QR-кодов
Тип информации для кодирования qrcoder.ruqr-coder.ruqrcc.rucreambee.ruqrcode.kaywa.comqr-code.com.uaПроизвольный текст + + + + + +
Адрес сайта (URL) + + + + + +
Визитная карточка (vCard / meCard) + + + + +
SMS-сообщение + + + + + +
Телефонный звонок + + + +
E-mail адрес + +
E-mail сообщение + + Сообщение в Twitter + + Поделиться в Facebook + Календарь событий (VCALENDAR) + +
Wi-fi сеть + +
Географическое положение (GoogleMap) + + +
Ссылка на YouTube + Графический (изображение) Поиск на Android Market + Настраиваемые параметры QR-кода Размер + + + + +
Уровень коррекции ошибок + Цвет + Расширение выходного файла + + Текст рядом с кодом + Изображение / текст внутри кода + Динамический QR-код + +
Приложенные файлы
