Como funciona o QR code e quem o inventou (a história começa numa fábrica de autopeças)
O QR code guarda informação numa grade de quadradinhos claros e escuros, tem três marcas nos cantos para ser lido de qualquer ângulo e aguenta danos graças à correção de erros. Nasceu em 1994 numa empresa japonesa de autopeças.
O QR code é uma grade de quadradinhos claros e escuros que funcionam como os zeros e uns de uma mensagem digital. Três quadrados maiores nos cantos mostram à câmera onde o código está e como ele está virado, e dados extras de correção permitem lê-lo mesmo danificado. Foi inventado em 1994, no Japão, pelo engenheiro Masahiro Hara, da DENSO.
Por que uma fábrica de autopeças precisava de um código novo?
A DENSO, fabricante japonesa de componentes para carros, usava códigos de barras para controlar peças. O código de barras comum, porém, guarda pouco: cerca de 20 caracteres alfanuméricos, segundo o Escritório de Patentes do Japão, e não aceita kanji, os caracteres usados na escrita japonesa. Uma divisão da empresa começou então a desenvolver um código bidimensional, e o projeto passou depois para a DENSO WAVE, subsidiária do grupo.
O nome entrega a prioridade: QR vem de Quick Response, resposta rápida em inglês. A meta era ler o código depressa, sem precisar alinhar o leitor com cuidado. Na indústria automotiva, ele foi adotado em sistemas eletrônicos de kanban, o método que controla a reposição de peças na linha de produção, e depois se espalhou para a rastreabilidade de alimentos e medicamentos.
Para que servem os três quadrados nos cantos?
Eles são os padrões de detecção de posição, a solução mais engenhosa do projeto. Hara analisou impressos e desenhos do dia a dia em busca de uma sequência que quase nunca aparecesse por acaso. Chegou a faixas preta, branca, preta, branca e preta na proporção 1:1:3:1:1.
O truque é que essa proporção se mantém em qualquer linha que atravesse o centro do quadrado. Assim, o leitor encontra os três cantos mesmo com o código de lado, inclinado ou de ponta-cabeça, e descobre sua orientação sem que ninguém precise alinhar nada. Com três cantos localizados, o programa sabe onde fica o quarto e consegue endireitar a imagem antes de ler o conteúdo.
O que mais existe dentro do quadrado?
Além dos três cantos, um QR code padrão tem outras peças com funções bem definidas:
- Padrões de sincronismo: linhas de quadradinhos que alternam preto e branco e funcionam como uma régua para o leitor saber onde fica cada linha e cada coluna.
- Padrão de alinhamento: um quadrado menor que ajuda a corrigir distorções, como as de um código fotografado de viés.
- Zona de silêncio: uma margem em branco de quatro módulos ao redor do código, que o separa do resto da página.
- Área de dados: todo o resto, onde ficam a mensagem e os bits extras de correção de erros.
O tamanho cresce conforme a quantidade de informação. Há 40 versões do QR code padrão: a menor tem 21 por 21 módulos, e cada versão acrescenta quatro módulos por lado, até a maior, com 177 por 177. No limite, cabem 7.089 dígitos, 4.296 caracteres alfanuméricos ou 1.817 kanji, segundo a KEYENCE, fabricante de leitores de código.
Como o QR code funciona mesmo rasgado ou sujo?
Junto com a mensagem, o código grava informação redundante, calculada matematicamente a partir dos próprios dados. Se parte dos quadradinhos estiver ilegível, o leitor usa essa redundância para reconstruir o que falta. Quem gera o código escolhe entre quatro níveis de correção:
| Nível | Parte do código que pode ser recuperada |
|---|---|
| L (baixo) | cerca de 7% |
| M (médio) | cerca de 15% |
| Q (quartil) | cerca de 25% |
| H (alto) | cerca de 30% |
Existe uma troca. Quanto mais correção, mais espaço ela ocupa, e o código precisa de mais módulos para guardar a mesma mensagem. Escolher o nível é decidir entre caber mais dados e resistir a mais estragos. A reconstrução é feita por um algoritmo, palavra que, aliás, tem uma origem bem mais antiga que a computação.
Por que qualquer pessoa pode criar um QR code de graça?
Aqui está um dos segredos do sucesso. A DENSO WAVE manteve os direitos de patente, mas decidiu não exercê-los e tornou a especificação aberta, para que qualquer empresa pudesse criar e ler QR codes sem pagar nada. O que a empresa conservou foi a marca: QR Code é marca registrada da DENSO WAVE.
A padronização veio logo depois. O formato entrou num padrão da associação internacional de identificação automática AIM em 1997 e virou norma ISO/IEC em 2000. Com a especificação livre e oficializada, fabricantes de leitores, de impressoras e, mais tarde, de aplicativos puderam adotá-lo sem pedir licença.
Uma vez espalhado, um padrão tende a ficar, como mostra a história de por que o teclado é QWERTY e não em ordem alfabética. O quadradinho criado para etiquetar peças de carro hoje aparece em cardápios, boletos, ingressos e embalagens. Segundo a própria DENSO, até um dos criadores duvidava que ele um dia substituiria os códigos de barras no varejo.
