Der Begriff Code steht hier nicht etwa für Verschlüsselung, sondern für die Abbildung von Daten in Symbolen.
Strichcode
Als Strichcode (auch als Barcode bekannt) wird eine optoelektronisch (Verfahren zur Umwandlung von elektronisch erzeugten Daten in Lichtemissionen und umgekehrt) lesbare Schrift bezeichnet. Der Strichcode besteht aus vielen verschieden breiten parallelen Strichen und Lücken. Die Daten, die der Strichcode beinhaltet, werden mit einem optischen Lesegerät maschinell eingelesen und elektronisch weiterverarbeitet.
Es gibt viele verschiedene Typen von Barcodes, die jeweils für verschiedene Aufgaben entwickelt wurden.
Meistens steht unter dem Barcode der Dateninhalt zusätzlich in lesbarer Schrift, vielfach eine Zahlenfolge, damit bei Leseproblemen des Scanners die Informationen von Hand eingegeben werden können.
Es gibt Strichcodearten mit 2 Strichbreiten sowie auch solche mit mehr Strichbreiten. Der Barcode sollte eine gewisse Mindesthöhe haben, die in einigen Fällen auch genormt ist. Die Breitenverhältnisse zwischen schmalen und breiten Balken liegen nach Norm zwischen 1 : 2 bis 1 : 3, mit Toleranz 1 : 1.8 bis 1 : 3.4.
Als erstes Zeichen steht bei vielen Codes ein Startzeichen und als letztes ein Stoppzeichen. Anhand dieser Zeichen kann man die Barcodeart und auch die Leserichtung feststellen.
2D-Codes
Zweidimensionale Codes kodieren die Informationen in der Fläche. Die Informationen sind nicht in Form von Strichen, sondern in Form von schwarzen und weißen Punkten enthalten. 2D-Codes werden auch zweidimensionale Strichcodes genannt, wobei dieser Ausdruck zu vermeiden ist, da "Strichcode" eigentlich für Balken steht, die es hier nicht gibt.
Ein Beispiel für einen zweidimensionalen Code ist etwa der QR-Code (später mehr dazu).
Interleaved 2/5
Der Interleaved 2/5 ist einer von vielen verschiedenen Strichcodes. Er wird auch als ITF (Interleaved Two of Five) bezeichnet und ist ein Strichcode mit Start- und Stoppzeichen. Der Zeichenvorrat besteht aus den Ziffern 0 - 9. Er hat eine hohe Informationsdichte, da nicht nur die Balken, sondern auch die Lücken Zeichen enthalten. Aus diesem Grund kann er nur eine gerade Anzahl von Ziffern darstellen.
ITF Barcode lesen:
Zuerst sollte man das Start- und das Stoppzeichen markieren. Danach muss man die schwarzen und die weißen Balken in binäre Schreibweise umformen. Dünne Balken sind 0 und dicke Balken sind 1. Jede Ziffer enthält fünf Balken. Also sollte man immer Gruppen aus fünf Balken bilden. Der ganze Binärcode wird dann durch jeweils eine schwarze Balkenfolge und eine weiße Balkenfolge nacheinander abwechselnd ermittelt.
-> Binärcode:
00011 00101 11000 10010 00110 00011 00110 00011 01001 00101 00110 10001 10100 01001 01100 10100 10100 00011 00110 00110
Hat man den vollständigen Binärcode ermittelt, kann man ihn mit folgender Tabelle umformen:
Daraus ergibt sich dann die Ziffernfolge "74380707240152655700"
Industrial 2/5
Auch dieser Strichcode gehört der "2 of 5" Codefamilie an.
Der Industrial 2/5 wird heute kaum mehr verwendet. Auch er hat ein Start- und ein Stoppzeichen. Ein wesentlicher Unterschied zum Interleaved 2/5 ist, dass hier nur die schwarzen Balken Informationen enthalten, die Lücken enthalten nichts. Wie auch schon beim Interleaved 2/5 gibt es hier nur die zehn Ziffern (0-9) und jede dieser Ziffer besteht aus 5 Strichen, davon 2 breite und 3 schmale. Die Informationsdichte ist dadurch, dass nur die schwarzen Balken Informationen enthalten, verhältnismäßig sehr gering.
Der QR-Code (von "Quick Response", zu Deutsch "schnelle Antwort") ist ein zweidimensionaler Code, der von der japanischen Firma Denso Wave im Jahre 1994 entwickelt wurde.
Der QR Code besteht aus einer quadratischen Matrix aus schwarzen und weißen Punkten. Die Daten werden auch hier binär dargestellt. In drei der vier Ecken befinden sich spezielle Markierungen, die die Orientierung vorgeben. Auch enthält er einen fehlerkorrigierenden Code durch den der Code noch bei einem Verlust von 30% dekodiert werden kann.
Aufbau
In einem QR-Code sind viele verschiedene Informationen enthalten.
Der Rest des QR-Codes, der hier nicht beschriftet ist, enthält die eigentlichen Daten in kodierter und redundanter Form. Zur Fehlerbegrenzung hat der QR Code nur in drei der vier Ecken ein bestimmtes Muster. Durch das fehlende Muster in der vierten Ecken erkennt das Lesegerät die Ausrichtung. Je grösser der Code wird, desto mehr solcher kleiner Muster wie in der rechten unteren Ecke hat er, dadurch wird die Ausrichtung des Codes besser erkennbar gemacht. Zwischen den drei Hauptmuster befinden sich zwei Linien aus einer Folge abwechselnder Bits, wodurch sich die Matrix definiert.
Der Informationsgehalt eines QR-Codes mit der Grösse 177 * 177 Elemente beträgt 23.648 Bit was 2.953 Byte entsprechen. Damit lassen sich laut Hersteller bis zu 7'098 Dezimalziffern oder 4'296 alphanumerische Zeichen kodieren.
Darstellung
Der QR-Code kann mit allen gängigen Verfahren gedruckt werden. Ein möglichst hoher Kontrast ist wichtig. Ideal ist schwarz auf weiß. Es ist aber auch möglich, den Code farbig zu drucken, mit mehreren Farben oder als Negativbild. Vermehrt werden heutzutage QR-Codes mit einem Laser direkt auf Oberflächen eingebrannt, diese Codes sind sehr haltbar. Die Grösse spielt hier keine Rolle, solang das Lesegerät das ganze Bild aufnehmen kann.
Gefahren
Da der Inhalt eines QR-Codes meist nicht ersichtlich ist, ist es möglich, darin einen Link zu einer schädlichen Seite zu verstecken. Als Schutz vor solchen Attacken wird bei vielen der aktuellen Scanner der Link im QR-Code nur angezeigt, anstatt den Link einer Seite direkt aufzurufen. Allerdings gibt es dennoch viele QR-Scanner, die die Seite im Hintergrund schon beim Anzeigen des Links laden, um danach die Seite schneller anzeigen zu können
Design-QR-Codes
Design-QR-Codes sind mit Bildern, Logos, Schriftzügen und Farbveränderungen individualisierte oder mit mehr Aufwand grafisch gestaltete QR-Codes. Hierbei wird meist die Fehlerkorrektur ausgenutzt, dadurch bleibt die eigentliche Funktion des Codes erhalten. In den Anfängen beschränkte man sich bei der Gestaltung häufig auf einen Austausch der Farben. Es können aber auch zusätzliche Schriftzüge oder ein Logo auf den Code gelegt oder direkt hineingearbeitet werden. Dabei wird ein Teil der Daten des Codes von der Grafik überlagert. Die Redundanz im QR-Code ermöglicht dies auf einer Fläche von bis zu 30% des gesamten Codes, dadurch wäre der Code aber nicht mehr weiter redundant. Eine andere Möglichkeit ist, durch ein mathematisches Verfahren eine Grafik in einen QR-Code einzurechnen, dann wäre der Code fehlerfrei.
Es gibt viele verschiedene Typen von Barcodes, die jeweils für verschiedene Aufgaben entwickelt wurden.
Meistens steht unter dem Barcode der Dateninhalt zusätzlich in lesbarer Schrift, vielfach eine Zahlenfolge, damit bei Leseproblemen des Scanners die Informationen von Hand eingegeben werden können.
Es gibt Strichcodearten mit 2 Strichbreiten sowie auch solche mit mehr Strichbreiten. Der Barcode sollte eine gewisse Mindesthöhe haben, die in einigen Fällen auch genormt ist. Die Breitenverhältnisse zwischen schmalen und breiten Balken liegen nach Norm zwischen 1 : 2 bis 1 : 3, mit Toleranz 1 : 1.8 bis 1 : 3.4.
Als erstes Zeichen steht bei vielen Codes ein Startzeichen und als letztes ein Stoppzeichen. Anhand dieser Zeichen kann man die Barcodeart und auch die Leserichtung feststellen.
2D-Codes
Zweidimensionale Codes kodieren die Informationen in der Fläche. Die Informationen sind nicht in Form von Strichen, sondern in Form von schwarzen und weißen Punkten enthalten. 2D-Codes werden auch zweidimensionale Strichcodes genannt, wobei dieser Ausdruck zu vermeiden ist, da "Strichcode" eigentlich für Balken steht, die es hier nicht gibt.
Ein Beispiel für einen zweidimensionalen Code ist etwa der QR-Code (später mehr dazu).
Interleaved 2/5
Der Interleaved 2/5 ist einer von vielen verschiedenen Strichcodes. Er wird auch als ITF (Interleaved Two of Five) bezeichnet und ist ein Strichcode mit Start- und Stoppzeichen. Der Zeichenvorrat besteht aus den Ziffern 0 - 9. Er hat eine hohe Informationsdichte, da nicht nur die Balken, sondern auch die Lücken Zeichen enthalten. Aus diesem Grund kann er nur eine gerade Anzahl von Ziffern darstellen.
ITF Barcode lesen:
Zuerst sollte man das Start- und das Stoppzeichen markieren. Danach muss man die schwarzen und die weißen Balken in binäre Schreibweise umformen. Dünne Balken sind 0 und dicke Balken sind 1. Jede Ziffer enthält fünf Balken. Also sollte man immer Gruppen aus fünf Balken bilden. Der ganze Binärcode wird dann durch jeweils eine schwarze Balkenfolge und eine weiße Balkenfolge nacheinander abwechselnd ermittelt.
-> Binärcode:
00011 00101 11000 10010 00110 00011 00110 00011 01001 00101 00110 10001 10100 01001 01100 10100 10100 00011 00110 00110
Hat man den vollständigen Binärcode ermittelt, kann man ihn mit folgender Tabelle umformen:
Daraus ergibt sich dann die Ziffernfolge "74380707240152655700"
Industrial 2/5
Auch dieser Strichcode gehört der "2 of 5" Codefamilie an.
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| Industrial 2/5 |
Der Industrial 2/5 wird heute kaum mehr verwendet. Auch er hat ein Start- und ein Stoppzeichen. Ein wesentlicher Unterschied zum Interleaved 2/5 ist, dass hier nur die schwarzen Balken Informationen enthalten, die Lücken enthalten nichts. Wie auch schon beim Interleaved 2/5 gibt es hier nur die zehn Ziffern (0-9) und jede dieser Ziffer besteht aus 5 Strichen, davon 2 breite und 3 schmale. Die Informationsdichte ist dadurch, dass nur die schwarzen Balken Informationen enthalten, verhältnismäßig sehr gering.
QR-Code
Der QR-Code (von "Quick Response", zu Deutsch "schnelle Antwort") ist ein zweidimensionaler Code, der von der japanischen Firma Denso Wave im Jahre 1994 entwickelt wurde.
Der QR Code besteht aus einer quadratischen Matrix aus schwarzen und weißen Punkten. Die Daten werden auch hier binär dargestellt. In drei der vier Ecken befinden sich spezielle Markierungen, die die Orientierung vorgeben. Auch enthält er einen fehlerkorrigierenden Code durch den der Code noch bei einem Verlust von 30% dekodiert werden kann.
Aufbau
In einem QR-Code sind viele verschiedene Informationen enthalten.
Der Informationsgehalt eines QR-Codes mit der Grösse 177 * 177 Elemente beträgt 23.648 Bit was 2.953 Byte entsprechen. Damit lassen sich laut Hersteller bis zu 7'098 Dezimalziffern oder 4'296 alphanumerische Zeichen kodieren.
Darstellung
Der QR-Code kann mit allen gängigen Verfahren gedruckt werden. Ein möglichst hoher Kontrast ist wichtig. Ideal ist schwarz auf weiß. Es ist aber auch möglich, den Code farbig zu drucken, mit mehreren Farben oder als Negativbild. Vermehrt werden heutzutage QR-Codes mit einem Laser direkt auf Oberflächen eingebrannt, diese Codes sind sehr haltbar. Die Grösse spielt hier keine Rolle, solang das Lesegerät das ganze Bild aufnehmen kann.
Gefahren
Da der Inhalt eines QR-Codes meist nicht ersichtlich ist, ist es möglich, darin einen Link zu einer schädlichen Seite zu verstecken. Als Schutz vor solchen Attacken wird bei vielen der aktuellen Scanner der Link im QR-Code nur angezeigt, anstatt den Link einer Seite direkt aufzurufen. Allerdings gibt es dennoch viele QR-Scanner, die die Seite im Hintergrund schon beim Anzeigen des Links laden, um danach die Seite schneller anzeigen zu können
Design-QR-Codes
Design-QR-Codes sind mit Bildern, Logos, Schriftzügen und Farbveränderungen individualisierte oder mit mehr Aufwand grafisch gestaltete QR-Codes. Hierbei wird meist die Fehlerkorrektur ausgenutzt, dadurch bleibt die eigentliche Funktion des Codes erhalten. In den Anfängen beschränkte man sich bei der Gestaltung häufig auf einen Austausch der Farben. Es können aber auch zusätzliche Schriftzüge oder ein Logo auf den Code gelegt oder direkt hineingearbeitet werden. Dabei wird ein Teil der Daten des Codes von der Grafik überlagert. Die Redundanz im QR-Code ermöglicht dies auf einer Fläche von bis zu 30% des gesamten Codes, dadurch wäre der Code aber nicht mehr weiter redundant. Eine andere Möglichkeit ist, durch ein mathematisches Verfahren eine Grafik in einen QR-Code einzurechnen, dann wäre der Code fehlerfrei.
