Что такое 2D-штрихкод? Как он работает, типы и варианты использования

Сканируемые коды можно встретить повсюду: на упаковках товаров, столах в ресторанах, транспортных накладных, билетах на мероприятия и экранах платежных систем. Многие из них представляют собой двухмерные штрихкоды — квадратные коды, которые содержат больше данных, чем традиционные штрихкоды, и связывают физические предметы с цифровыми технологиями.

Но что делает их интересными, так это их разнообразие. QR-код на вашей кофейной чашке и матрица данных, выгравированная на кардиостимуляторе, используют в основном одну и ту же технологию, просто оптимизированную для разных целей. Один связывает вас с программой лояльности. Другой отслеживает медицинское устройство, которое должно функционировать в течение десятилетия внутри человеческого тела.

Так что же такое 2D-штрихкоды? Как они работают и почему компании все чаще внедряют их в различных отраслях?

Это руководство отвечает на эти вопросы. В нем объясняются основные типы 2D-штрихкодов, как они функционируют, где используются и что следует учитывать при их внедрении в реальные рабочие процессы.

Содержание

1. Что такое 2D-штрихкод?
2. Почему компании переходят на 2D-штрихкоды
3. Как работают 2D-штрихкоды?
4. Какие бывают типы двухмерных штрих-кодов?
5. Где сегодня используются 2D-штрихкоды
6. Как создать свой собственный 2D-штрихкод (QR-код)
7. Достаточно ли безопасны 2D-штрихкоды?
8. Получите свой первый рабочий 2D-штрихкод с TQRCG
9. Часто задаваемые вопросы

Что такое 2D-штрихкод?

2D-штрихкод хранит данные как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях, в отличие от 1D-штрихкодов, которые используют только вертикальные линии. Такая структура позволяет 2D-штрихкодам хранить значительно больше информации, а также поддерживать встроенную коррекцию ошибок, что помогает им оставаться сканируемыми даже при частичном повреждении.

Наиболее широко известным примером является QR-код, квадратная сетка из черных и белых модулей, которую могут сканировать большинство камер смартфонов. Другие распространенные форматы включают Data Matrix, PDF417 и Aztec Codes, каждый из которых предназначен для различных сред и случаев использования.

Поскольку они могут кодировать URL-адреса, контактные данные, платежи и структурированные данные непосредственно в символе, 2D-штрихкоды стали стандартом во всех отраслях, где требуется быстрое и надежное сканирование.

Почему компании переходят на 2D-штрихкоды

Компании переходят на 2D-штрихкоды, потому что они превращают простую этикетку в нечто более полезное. Вместо того, чтобы просто идентифицировать товар, код может нести информацию и запускать действие при сканировании.

Один небольшой код может заменить несколько этикеток, сократить ручной ввод данных и снизить вероятность ошибок. Именно поэтому они появляются во всех отраслях, от розничной торговли и логистики до здравоохранения и производства.

1. Больше информации без добавления дополнительных этикеток

Традиционный 1D-штрихкод обычно хранит короткий идентификатор, который указывает на базу данных. 2D-штрихкод может включать больше деталей непосредственно в своем коде. Команды могут отсканировать его один раз и сразу увидеть такие детали, как номера партий, сроки годности, серийные номера и инструкции по обращению.

Во время отзывов или проверок это экономит время, поскольку персоналу не нужно проверять несколько систем. Со стороны клиента один код может работать в разных регионах, направляя людей к правильному языку или контенту.

2. Легко сканировать с помощью повседневных устройств

Смартфоны сделали 2D-штрихкоды практичными для повседневного использования. Клиенты могут сканировать их с помощью камеры, а сотрудники могут использовать обычные телефоны или специальные сканеры. Нет необходимости в специальном оборудовании, что упрощает внедрение, особенно для малых предприятий.

Владелец кафе, курьер или техник могут сканировать один и тот же код, не меняя свои инструменты.

3. Работает даже при повреждении

Многие 2D-штрихкоды включают функцию исправления ошибок, поэтому их можно сканировать даже в том случае, если часть кода поцарапана или изношена. Например, QR-коды могут восстанавливаться даже при повреждении до 30 % в зависимости от того, как они были сгенерированы и напечатаны.

Это особенно ценно в суровых условиях, таких как фабрики, холодильные склады и наружная логистика, где грязь, влага и грубое обращение являются обычным явлением.

4. Может работать в автономном режиме, когда это необходимо

Некоторые 2D-штрихкоды хранят информацию непосредственно внутри кода, поэтому для сканирования не всегда требуется доступ к Интернету. Это полезно на складах, погрузочных платформах или в удаленных местах, где связь не является надежной.

Другие коды просто указывают на онлайн-контент. Компании могут выбрать наиболее подходящий подход в зависимости от своих потребностей.

5. Более быстрое сканирование без тщательной настройки

Большинство 2D-штрихкодов не требуют тщательной выравнивания. Работники могут быстро сканировать, не настраивая сканер, что ускоряет такие задачи, как комплектация, упаковка или проверка билетов. Никто не хочет тщательно настраивать угол наклона луча сканера в оживленном складе — все хотят только быстрого сканирования и звукового сигнала. Это также упрощает сканирование с экранов телефонов, поэтому они широко используются для пропусков, билетов и проверки личности.

6. Обновление ссылок без перепечатки

Некоторые 2D-штрихкоды позволяют изменять место, куда ведет код, без перепечатки. Если ваш веб-сайт не работает, службы поддержки могут обновить QR-код, чтобы направлять клиентов на страницу статуса вместо неработающей ссылки. Когда вы прекращаете производство продукта, вы можете перенаправить QR-код из руководства на обновленное руководство без перепечатки. 

Вы также можете видеть, когда и где происходит сканирование, что помогает командам понять, что работает, и принимать более эффективные решения.

Теперь, когда вы понимаете, почему компании внедряют 2D-штрихкоды, полезно посмотреть, как они работают за кулисами.

Как работают 2D-штрихкоды?

2D-штрихкод кодирует данные в сетке темных и светлых модулей, обычно квадратных, расположенных в структурированном порядке. Сканеры и камеры смартфонов считывают контраст между этими квадратами и декодируют информацию на основе формата штрихкода.

Этот процесс включает в себя несколько ключевых этапов:

1. Кодирование данных: информация преобразуется в двоичные данные (1 и 0) и располагается в виде небольших квадратов в сетке. Точное кодирование зависит от типа контента, такого как числа, текст или двоичные данные.
2. Маркеры позиционирования: многие форматы включают в себя шаблоны поиска или выравнивания, которые помогают сканерам определять ориентацию, размер и границы. Например, QR-коды используют три больших квадратных маркера в углах, что позволяет сканировать их под разными углами.
3. Исправление ошибок: большинство 2D-штрихкодов используют исправление ошибок по методу Рида-Соломона, которое добавляет дополнительные данные, помогающие восстановить отсутствующие или поврежденные области. Это позволяет сканировать даже если часть кода заслонена.
4. Процесс считывания: камера или сканер захватывают изображение, идентифицируют позиционные маркеры, декодируют шаблон и восстанавливают исходную информацию, такую как текст, URL-адреса или идентификаторы.

Какие бывают типы 2D-штрихкодов?

QR-коды являются наиболее широко известным типом 2D-штрихкодов, но они являются лишь одним из нескольких форматов. Каждый тип предназначен для различных случаев использования, сред сканирования и потребностей в данных.

В таблицах ниже сравниваются распространенные форматы 2D-штрихкодов на основе их технических характеристик и практического применения.

Технические аспекты

Практические соображения

Теперь давайте рассмотрим каждый формат более подробно.

1. QR-код 

QR-коды, или коды быстрого реагирования, являются наиболее широко распространенным типом двухмерных штрихкодов. Они имеют три больших позиционных маркера по углам и сетку из черных и белых квадратов, которые обеспечивают быстрое сканирование под углом 360°.

Разработанные компанией Denso Wave в 1994 году для отслеживания автомобильных запчастей, QR-коды в настоящее время широко используются в потребительских и бизнес-приложениях. Они связывают физические точки соприкосновения с цифровыми опытами, от маркетинговых кампаний и меню ресторанов до мобильных платежей, билетов на мероприятия, посадочных талонов и рабочих процессов двухфакторной аутентификации. 

QR-коды могут хранить до 4296 алфавитно-цифровых символов, в зависимости от конфигурации, и включают в себя выбираемые уровни исправления ошибок от 7% до 30%. Они могут содержать полные URL-адреса, контактные данные или платежную информацию, при этом быстро сканируются, что делает их идеальными для многих потребительских приложений.

2. Код Data Matrix

Data Matrix — это двухмерный штрихкод, состоящий из черных и белых квадратов, расположенных в виде сетки. Он включает L-образный узор вдоль двух краев, который помогает сканерам определять ориентацию и точно считывать код.

Они выглядят немного иначе, чем обычные QR-коды.

Разработанный в конце 1980-х годов, Data Matrix широко используется в производстве, здравоохранении и регулируемых отраслях, где важна постоянная маркировка и отслеживаемость. Обычные области применения включают электронные компоненты, хирургические инструменты, фармацевтическую упаковку и прямую маркировку деталей на металлических или пластиковых поверхностях.

Коды Data Matrix поддерживают высокую плотность данных и мощную коррекцию ошибок (ECC200), что позволяет надежно сканировать даже небольшие или частично поврежденные коды.

3. PDF417

PDF417 — это многослойный линейный штрихкод, состоящий из нескольких рядов более мелких сегментов штрихкода, образующих прямоугольный символ, предназначенный для хранения структурированных данных.

Введенный Symbol Technologies в 1991 году, PDF417 означает «переносной файл данных», где «417» относится к шаблону штрихов и пробелов, используемому при кодировании. В отличие от QR-кодов или кодов Data Matrix, PDF417 может считываться старыми линейными сканерами штрих-кодов, которые сканируют каждую строку последовательно, в то время как современные 2D-сканеры захватывают весь символ сразу. Встроенные приложения камеры смартфона не всегда поддерживают прямое сканирование.

PDF417 может хранить большие объемы структурированных данных, поэтому он широко используется в государственных удостоверениях личности, водительских правах, посадочных талонах и логистических документах. В зависимости от конфигурации он может содержать около 1850 буквенно-цифровых или более 2700 цифровых символов.

4. Код Aztec

Aztec Code — это 2D-штрихкод, который можно узнать по центральному узору в виде мишени, окруженному концентрическими квадратными слоями закодированных данных. В отличие от многих других форматов, Aztec Code не требует традиционной зоны тишины, что позволяет эффективно печатать его на небольших пространствах.

Названный так из-за сходства с ацтекской пирамидой, этот формат используется в транспортной и мобильной билетной среде, где критически важно надежное сканирование с экранов. Применения включают посадочные талоны железнодорожного и авиационного транспорта, проездные билеты, программы лояльности и отслеживание логистики.

Коды Aztec поддерживают настраиваемую коррекцию ошибок и могут кодировать до 3832 цифровых или 3067 буквенно-цифровых символов, в зависимости от конфигурации.

Эти преимущества становятся более очевидными, если посмотреть, как различные отрасли фактически используют 2D-штрихкоды в повседневной жизни.

Подробнее: Aztec Code vs QR Code

Где сегодня используются двухмерные штрих-коды

2D-штрихкоды используются, когда необходимо хранить больше информации на небольшом пространстве и быстро сканировать ее с помощью телефона или сканера.

QR-коды являются наиболее заметным примером и особенно распространены в сфере платежей и взаимодействия с клиентами. В сфере платежей их рост был особенно сильным. Juniper Research оценивает, что к 2030 году объем глобальных розничных платежей с использованием QR-кодов вырастет на 79% до 741 миллиарда.

В сфере туризма 2D-штрихкоды в основном заменили старые форматы билетов. IATA ввела «стандарт посадочных талонов со штрихкодом», который включает QR-код, PDF417, Data Matrix и Aztec Code в качестве поддерживаемых форматов.

Вот как они используются сегодня в различных отраслях.

Розничная торговля и платежи полагаются на QR-коды

Розничные продавцы используют QR-коды, потому что они работают с любой камерой смартфона, а это значит, что клиентам не нужны специальные приложения или оборудование.

Обычно их можно увидеть на:

• Знаках «Tap-to-pay» в небольших магазинах и у уличных торговцев
• столах в ресторанах, где они ведут к меню или системам заказа
• Упаковках товаров, которые ведут к дополнительной информации или рекламным акциям
• Программах лояльности и цифровых купонах, которые сканируются при оплате

В сфере путешествий и развлечений предпочитают Aztec и PDF417

Авиакомпаниям, транспортным системам и местам проведения мероприятий нужны коды, которые можно быстро и надежно сканировать даже с экранов телефонов или в оживленных местах.

Типичные примеры:

• Посадочные талоны авиакомпаний и багажные бирки
• Билеты на концерты и стадионы
• Транспортные билеты, сканируемые из мобильных кошельков

Здесь особое место занимают коды Aztec. Их высокая устойчивость к повреждениям означает, что треснувший экран телефона или помятая распечатка редко вызывают проблемы на выходе на посадку. Стандарт посадочных талонов IATA способствовал тому, что к началу 2010-х годов посадка на основе штрих-кодов стала универсальной.

Здравоохранение и производство требуют коды Data Matrix

Отрасли, требующие строгого отслеживания и прослеживаемости, часто выбирают Data Matrix, поскольку он остается читаемым даже при очень мелком печатании или износе.

Общие области применения:

• Фармацевтическая упаковка для сериализации и отзыва продукции
• Хирургические инструменты, отслеживаемые на протяжении всего процесса очистки и стерилизации
• Электронные компоненты, маркированные непосредственно на печатных платах
• Автомобильные детали, отслеживаемые на протяжении всего их жизненного цикла

Логистика и цепочка поставок используют несколько форматов

Логистические команды обычно комбинируют форматы в зависимости от задачи. Одна этикетка может содержать разные коды для разных систем или пользователей.

Примеры:

• Этикетки для отправки, предназначенные для сканеров на складе (PDF417)
• Ссылки для отслеживания, предназначенные для клиентов, с использованием QR-кодов
• Отслеживание запасов с помощью Data Matrix
• Счета за коммунальные услуги с QR-кодами для быстрой оплаты

Как создать свой собственный 2D-штрихкод (QR-код)

Если вы хотите сразу начать использовать 2D-штрихкоды, быстрейший способ — создать QR-код. С помощью таких инструментов, как The QR Code Generator (TQRCG), можно легко создавать QR-коды и управлять ими за считанные минуты.

Шаг 1: Решите, для чего вам нужен код

Начните с определения цели. Типичные варианты использования включают ссылку на веб-сайт, обмен документом, сбор платежей или предоставление контактных данных.

Вы также можете выбрать между:

• Статические QR-коды, в которых место назначения фиксировано.
• Динамические QR-коды, которые позволяют обновлять место назначения позже без перепечатки кода.

Шаг 2: Выберите свой QR-код

Войдите на сайт The QR Code Generator (TQRCG). Затем выберите тип QR-кода из таких вариантов, как URL, PDF, социальные сети и т. д., и введите необходимую информацию.

Шаг 3: Создайте свой QR-код

Добавьте свой логотип для узнаваемости бренда. Выберите шаблон и настройте цвета в соответствии с вашим брендом или оставьте дизайн простым. TQRCG проверяет ваш дизайн по мере настройки, чтобы ваши выборы не сделали код несканируемым.

Шаг 4: Скачайте и протестируйте

Выберите правильный формат QR-кода в соответствии с вашими требованиями, назовите свой QR-код и загрузите его. Всегда сканируйте предварительный просмотр на разных расстояниях как на iOS, так и на Android, прежде чем печатать большие партии. Это займет 30 секунд и может сэкономить дорогостоящую перепечатку.

Шаг 5: Запуск и мониторинг

Если вы используете динамический QR-код, вы можете позже обновить место назначения и отслеживать активность сканирования, чтобы понять, как люди взаимодействуют с ним. Войдите в панель аналитики TQRCG, чтобы получить доступ к таким данным, как метрики сканирования, географические данные и сбои устройств.

Наконец, давайте ответим на последний важный вопрос.

Достаточно ли безопасны 2D-штрихкоды?

2D-штрихкоды сами по себе не являются небезопасными. Опасность заключается в том, куда они вас направляют.

QR-код может открыть веб-сайт или запустить страницу входа в систему, и пользователи обычно видят место назначения только после сканирования. Именно этот разрыв между сканированием и местом назначения и используют злоумышленники. 

Злоумышленники заменяют легитимные коды вредоносными или перенаправляют пользователей на поддельные веб-сайты, что часто называется «квишингом». ФБР также предупреждает о мошенничестве, когда преступники наклеивают поддельные наклейки с QR-кодами поверх легитимных на парковочных счетчиках, в ресторанах и на общественных вывесках, превращая доверительное взаимодействие в ловушку.

Несмотря на эти риски, глобальные стандарты и отраслевые рамки помогают обеспечить надежность и безопасность 2D-штрихкодов при правильном внедрении.

Требования Международной организации по стандартизации (ISO)

Международная организация по стандартизации (ISO) определяет технические спецификации, которые обеспечивают стабильную работу 2D-штрихкодов на различных устройствах и в различных системах.

Ключевые стандарты включают:

• ISO/IEC 18004 для QR-кодов
• ISO/IEC 16022 для Data Matrix, включая коррекцию ошибок ECC200
• ISO/IEC 15438 для PDF417
• ISO/IEC 24778 для кодов Aztec.

Эти стандарты определяют, как данные кодируются, структурируются и считываются сканерами, что помогает предотвратить проблемы с совместимостью и обеспечить надежную работу в различных отраслях.

ISO также устанавливает проверку качества штрихкодов через ISO/IEC 15415, который оценивает символы от A (4,0) до F (0,0) на основе таких факторов, как контраст, модуляция и повреждения фиксированного шаблона. Поддержание более высоких оценок снижает количество ошибок сканирования и обеспечивает стабильную производительность в цепочках поставок.

Стандарты GS1 и инициатива Sunrise 2027

В то время как ISO определяет технические аспекты работы штрих-кодов, GS1 устанавливает стандарты данных, используемые в глобальной торговле.

Стандарты GS1 позволяют идентифицировать и отслеживать продукты в розничной торговле, у производителей и в логистических системах по всему миру. Одной из наиболее важных текущих инициатив является GS1 Sunrise 2027, цель которой — переход от традиционных одномерных штрихкодов к двухмерным штрихкодам в точках продаж.

В рамках этой инициативы:

• Розничные продавцы готовят системы для сканирования как 1D-штрихкодов, так и более новых 2D-форматов.
• Производители добавляют QR-коды GS1 (с использованием Digital Link) или коды GS1 DataMatrix наряду с существующими штрих-кодами UPC.
• При сканировании становится доступной дополнительная информация о продукте, включая номера партий, сроки годности, серийные номера и ссылки на цифровые данные о продукте.

Этот переход способствует более быстрому отзыву продукции, улучшению отслеживаемости, борьбе с контрафактом и более строгому соблюдению нормативных требований в таких отраслях, как здравоохранение, пищевая промышленность и розничная торговля.

Sunrise 2027 — это переход, инициированный отраслью, а не единое глобальное регулирование. Во время внедрения многие продукты будут иметь как одномерные, так и двумерные штрих-коды, пока системы сканирования не будут полностью обновлены.

Получите свой первый рабочий 2D-штрихкод с TQRCG

2D-штрихкоды быстро становятся стандартом во всех отраслях.

flexДля многих компаний QR-коды — это самый простой способ начать. Они просты в создании, широко поддерживаются смартфонами и достаточно универсальны, чтобы работать на упаковке, вывесках и в клиентском опыте.

Если вы готовы применить это на практике, The QR Code Generator (TQRCG) упрощает создание и управление QR-кодами без дополнительных сложностей. Вы можете быстро генерировать коды, настраивать их внешний вид и обновлять назначения позже при использовании динамических QR-кодов.

Зарегистрируйтесь, чтобы попробовать TQRCG сегодня, и отправьте свой первый набор QR-кодов за считанные минуты!

Часто задаваемые вопросы