QR Code 簡介

QRCode（Quick Response Code 快速反應碼）是由日本公司 Denso Wave 的 原昌宏 先生在 1994 年發明的二維條碼技術。這項技術最初是為了在汽車製造過程中高效地追蹤零部件。與傳統的一維條碼相比，QRCode 可以儲存更多資訊，並且可以從任何角度快速掃描。

發展歷史

1. 初期發展（1990年代）：

   • 1994年：QRCode 發明，目的是提高汽車零部件的追蹤效率。
   • 1997年：QRCode 成為 Denso Wave 的註冊商標，但該公司選擇不對技術進行專利保護，這促進了 QRCode 在全球的快速普及。

2.普及階段（2000年代）：

• 2000年代初：QRCode 開始在日本以外的國家使用，應用範圍擴展至製造業、物流和零售業。
• 2002年：智慧型手機普及，QRCode 進一步拓展至行動支付、行銷和資訊共享領域。

3. 全球應用（2010年代至今）：

   • 2010年代：QRCode 在全球廣泛應用，特別是在亞洲，QRCode 被廣泛使用於行動支付、行銷、產品追溯等領域。
   • COVID-19疫情期間：QRCode 技術因其非接觸式的特性，被廣泛應用於入場登記、疫苗接種紀錄以及防疫信息的傳遞。

技術概述

QRCode 是一種矩陣型的二維條碼，由黑白兩色的方塊組成，採用 Reed-Solomon 錯誤校正算法，能夠在部分損毀的情況下仍然正確讀取資料。

1. 編碼容量：

QRCode 可以編碼數字、字母、二進位資料和漢字等，最大資料容量約為 7089 個數字、4296 個字母或 1817 個漢字。

2. 結構：

• 定位圖形：QRCode 的每個角落都有一個大型的方形圖形，用於定位和對齊。
• 格式信息：包含錯誤校正級別和遮罩模式的信息，用於提高解碼的準確性。
• 資料區域：儲存編碼的資料和錯誤校正資料。
• 錯誤校正：
  • QRCode 提供四種錯誤校正級別（L、M、Q、H），用戶可以根據需求選擇。最高級別的錯誤校正能夠容忍高達 30% 的損毀，仍可正確讀取資料。
  • QRCode 以其高效儲存能力、強大的容錯性及快速掃描的優勢，成為全球廣泛應用的二維條碼技術，並被廣泛應用於各個領域。

MicroPython 的產生 QRCode 模組

我們從 Github 上來找 MicroPython 的 QRCode 相關模組，可以找到底下這個專案:

• uQR

專案是這樣介紹的:

它是從 Python-qrcode 這個模組分支出來的，已經用 MicroPython 語法移植成功。為了運作在執行 MicroPython 這類硬體資源較缺乏的嵌入式設備上，函式庫不是產生圖片，而只是產生 ** bitmap-style matrices(點鎮圖樣式的矩陣)**，會把你的資料編碼成一個 QRCode 的像素矩陣，這樣可以存入到 FrameBuffer 中。

作者對其做了一些改進

• 刪除 MicroPython 中不可使用的 Python 函式庫。
• 重寫 MicroPython 中不可使用的語法。
• 刪除 Py2/Py3 交叉相容性代碼。(MicroPython 是 Python3 環境)
• 刪除產生二維碼圖片的程式碼。
• 將使用遞歸函數產生 QRCode ，改寫為用迴圈方式產生
• 將所有代碼合併到一個檔中，可輕鬆地部署 MicroPython。

程式運作的效果

因此您只要下載專案中的 uQR.oy 檔案，上傳至 WiFiBoy 玩學機 Flash 中的 lib 目錄下，即可引用這個模組來產生 QR-Code

程式碼

我們利用產出 QR-CODE 的功能，為我們這次的鐵人賽貼文，做個QR-CODE 吧。

from lib.uQR import QRCode

wb.cls()

qr = QRCode()
# qr.add_data('https://www.wifiboy.org')
qr.add_data('https://ithelp.ithome.com.tw/users/20105707/ironman/7110')
matrix = qr.get_matrix()
print(len(matrix))

QR_COLOR = wb.WHITE
BG_COLOR = wb.BLACK  

W = 160
H = 128

wb.cls(BG_COLOR)

for y in range(len(matrix)):
    for x in range(len(matrix[y])):
        color = QR_COLOR if matrix[y][x] else BG_COLOR
        wb.pix(x * 2, y * 2, color) 
    print(x * 1, y * 1 )

wb.box(0, H - 20, W, H, BG_COLOR)
wb.str("QR Code", 5, H - 15, 2, 2)

執行效果:

參考資料

1. QRCode
2. 原昌宏
3. uQR
4. 產生 QRCode ( 個性化 QRCode )