¿Cómo funciona un código QR y quién lo inventó? (La historia empieza en una fábrica de autopartes)
Un código QR guarda información en una cuadrícula de cuadritos claros y oscuros, tiene tres marcas en las esquinas para leerse desde cualquier ángulo y resiste daños gracias a la corrección de errores. Nació en 1994 en una empresa japonesa de autopartes.
Un código QR es una cuadrícula de cuadritos claros y oscuros que funcionan como los ceros y unos de un mensaje digital. Tres cuadrados mayores en las esquinas le muestran a la cámara dónde está y cómo está girado, y datos extra de corrección permiten leerlo aunque esté dañado. Lo inventó Masahiro Hara, de DENSO, en Japón, en 1994.
¿Por qué una fábrica de autopartes necesitaba un código nuevo?
DENSO, fabricante japonés de componentes para autos, usaba códigos de barras para controlar piezas. Pero el código de barras común guarda poco: unos 20 caracteres alfanuméricos, según la Oficina de Patentes de Japón, y no admite kanji, los caracteres de la escritura japonesa. Una división de la empresa empezó entonces a desarrollar un código bidimensional, y el proyecto pasó después a DENSO WAVE, filial del grupo.
El nombre revela la prioridad: QR viene de Quick Response, respuesta rápida en inglés. La meta era leer el código deprisa, sin tener que alinear el lector con cuidado. En la industria automotriz se adoptó en sistemas electrónicos de kanban, el método que controla la reposición de piezas en la línea de producción, y luego se extendió a la trazabilidad de alimentos y medicamentos.
¿Para qué sirven los tres cuadrados de las esquinas?
Son los patrones de detección de posición, la solución más ingeniosa del proyecto. Hara analizó impresos y dibujos cotidianos en busca de una secuencia que casi nunca apareciera por casualidad. Llegó a franjas negra, blanca, negra, blanca y negra en la proporción 1:1:3:1:1.
El truco es que esa proporción se mantiene en cualquier línea que atraviese el centro del cuadrado. Así, el lector encuentra las tres esquinas aunque el código esté de lado, inclinado o al revés, y descubre su orientación sin que nadie tenga que alinear nada. Con tres esquinas localizadas, el programa sabe dónde está la cuarta y puede enderezar la imagen antes de leer el contenido.
¿Qué más hay dentro del cuadrado?
Además de las tres esquinas, un código QR estándar tiene otras piezas con funciones bien definidas:
- Patrones de temporización: filas de cuadritos que alternan negro y blanco y funcionan como una regla para que el lector sepa dónde está cada fila y cada columna.
- Patrón de alineación: un cuadrado más pequeño que ayuda a corregir distorsiones, como las de un código fotografiado en ángulo.
- Zona de silencio: un margen en blanco de cuatro módulos alrededor del código, que lo separa del resto de la página.
- Zona de datos: todo lo demás, donde están el mensaje y los bits extra de corrección de errores.
El tamaño crece con la cantidad de información. Hay 40 versiones del código QR estándar: la menor tiene 21 por 21 módulos, y cada versión suma cuatro módulos por lado, hasta la mayor, de 177 por 177. Como máximo caben 7.089 dígitos, 4.296 caracteres alfanuméricos o 1.817 kanji, según KEYENCE, fabricante de lectores de códigos.
¿Cómo puede funcionar un código QR roto o sucio?
Junto con el mensaje, el código guarda información redundante, calculada matemáticamente a partir de los propios datos. Si parte de los cuadritos no se puede leer, el lector usa esa redundancia para reconstruir lo que falta. Quien genera el código elige entre cuatro niveles de corrección:
| Nivel | Parte del código que se puede recuperar |
|---|---|
| L (bajo) | alrededor del 7 % |
| M (medio) | alrededor del 15 % |
| Q (cuartil) | alrededor del 25 % |
| H (alto) | alrededor del 30 % |
Hay un precio. Cuanta más corrección, más espacio ocupa, y el código necesita más módulos para guardar el mismo mensaje. Elegir el nivel es decidir entre que quepan más datos y que resista más daños. La reconstrucción la hace un algoritmo, palabra que, por cierto, tiene un origen mucho más antiguo que la informática.
¿Por qué cualquiera puede crear un código QR gratis?
Aquí está uno de los secretos de su éxito. DENSO WAVE conservó los derechos de patente, pero decidió no ejercerlos e hizo pública la especificación, para que cualquier empresa pudiera crear y leer códigos QR sin pagar nada. Lo que la empresa mantuvo fue la marca: QR Code es marca registrada de DENSO WAVE.
La estandarización llegó pronto. El formato se convirtió en un estándar de AIM, la asociación internacional de identificación automática, en 1997, y en norma ISO/IEC en 2000. Con una especificación libre y oficial, los fabricantes de lectores, de impresoras y, más tarde, de aplicaciones pudieron adoptarlo sin pedir permiso.
Una vez que un estándar se extiende, tiende a quedarse, como muestra la historia de por qué el teclado no está en orden alfabético. El cuadrito creado para etiquetar autopartes hoy aparece en menús de restaurantes, entradas, facturas y envases. Según la propia DENSO, incluso uno de sus creadores dudaba de que algún día reemplazara a los códigos de barras en las tiendas.
