2차원 바코드 및 QR 코드 정보

 

이차원 방향(수평과수직방향)으로 정보를 가지는 바코드 표시방식을 2차원 바코드라 부른다.
물리적면에서 보면 1차원 바코드도 수직방향으로 바코드 심볼이 인쇄 표시되어, 상이한 점이 없는것같은데,  정보는 수평방향으로만 기입되어 읽어들이기때문에 1차원 바코드라고 한다. 2차원 바코드 스캐너는 바코드의표면으로서 심볼을 인식하여 판독한다.

1차원 바코드에는 구체적으로 JAN, 표준ITF, CODE-128, CODE-39, NW-7의 5종류가있다. 모두JIS 규격화되어, 이른바 종합표준 바코드로 되어있다.
1차원 바코드는 그 명칭에서 보여지듯이 정보가 바의 끊어진 가로 방향에 일차원적으로 배열되어있다.
바의 세로 방향으로는 정보를 기억하고 있지 않고 가로 방향으로만 정보를 기억하고 있기때문에, 기억용량은 몇개의 문자에서 수십개의 문자이다.

2차원 바코드는 데이터 구성 방법에 따라 크게 스택형(Stacked) 바코드와 매트릭스형(Matrix) 바코드로 나뉜다.
스택형(Stacked) 바코드는 1차원 바코드를 종 방향으로 누적하여 데이터의 정보를 표시한 바코드이며, 매트릭스형(Matrix) 바코드는 동일한 폭의 흑백요소를 가로, 세로의 모자이크 식으로 표시한 바코드이다.

대표적인 2차원 바코드들에는 아래와 같은 종류가 있다.

스택형(Stacked) 바코드

– 1차원 바코드를 축소해서 세로로 여러 개의 문자를 누적한 구조.

– 심볼은 1차원 바코드와 동일한 형태로서 가는 바로 굵은 바.

(그 다음에는 가는 스페이스와 굵은 스페이스)로 표시하여 판독하는 방법, 일차원과 동일.

– 각 열은 독특한 심볼의 시작과 종료 패턴을 가지고 있으므로 열의 순서에 관계없이

모든 열을 읽어 들여 단계별로 해독.

– 일열의 행수에는 고정타입과 프리타입이 있어 각 열의 체크 디지트(Check Digit)를 읽어,

정상적으로 판독되었는지의 여부를 확인함으로써 신뢰성을 높임.

매트릭스형(Matrix) 바코드

– 표시영역을 흑과 백의 모자이크식 패턴으로 표현, 패턴의 각도와 크기를 읽어 해독하는 구조.

– 기본단위는 검정색의 패턴(셀)이며, 일반적으로 사각으로 표현되는 경우가 많음.

– 데이터를 바이너리(0.1)로 변환해서 패턴표시.

– 매트릭스 안에 있는 셀의 유무가 판단기준.

– 패턴을 화상처리로 인식,  360도 전방향 판독 및 고속판독을 가능하게 한다.

2차원 바코드는 1차원 바코드가 가지고있는 특징을 갖추고 있으며 가장 큰 특징으로 본다면 코드화할수있는 데이터 용량이크다는 점이다.
최근 몇년동안에 공개된 2차원 바코드의 대부분이 2,000바이트 전후의 용량을 가지고 있다.
이것은 1차원 바코드가 단지 식별코드로서 사용되는데 비하여 2차원 바코드는 대용량 데이터 수납매체, 다시 말해서 포터블 데이터 파일(Portable Data File)로서의 사용이 가능하다는 의미이다.

그리고 1차원 바코드와 비교하면 1/10~1/45로 고밀도화해서 동일한 행수를 표현해낸다. 또한 1차원 바코드에서는 코드화하지 못했던 극소의 스페이스 마킹도 가능하다.
1차원 바코드에서는 바코드크기의 축소에 제한이있으나 고해상도 바코드 프린터로인쇄하면 2차원 바코드는 크기에 관계없이축소할 수 있다.
레이저 마킹 장치등을 사용해서 반도체의 실리콘웨어나 전자부품에 직접 마킹이가능하다.

더불어 특별한 수학적인 수법에 의한 오류의 복원기능을 가지고 있어 인쇄정밀도가 떨어지거나, 코드의 일부가 오염, 파손되어있어도 정확하게 판독할 수 있으며 QR 코드 같은 매트릭스형 2차원 바코드는 주로 CCD 에어리어 센스(Area Sense) 타입의 스캐너로 판독하며, 판독 시에 코드의 가로, 세로면 각각의 각도를 식별할 수 있는 구조를 가지고있어 360도 전 방향으로부터의 판독이 가능하다.

또한 종이나 플라스틱에 인쇄해서 첨부한다든지 상품자체에 직접 인쇄 또는 마킹하는 것으로서 한 문자당 단가를 절하시킬 수 있다.
일행당 인쇄단가를 비교하면 더욱 저렴한 기록매체도 존재하나, 필요한 정보들의 집합(즉, 바코드의 경우 한매의 라벨, 카드의 경우 한장의 카드, 디스크의 경우 한개의 디스크)과 비교하면 상당히 저렴하다고 할 수 있다.
2차원 바코드의 이용 방법은 단적으로 말하면 해당상품의 모든 정보를 하나의 라벨에 기계로 판독할 수 있는 형태로 기록하여 관리하는 것으로서,
이는 상품의 이동, 소유권의 이동, 재고 정리 조사, 우편 송부, 포장 등의 Point of Sale, Point of Transfer, Point of how를 구현하도록 하며 Off-line(현장)에서 현물 확인이 즉시 가능하도록 한다.

허나 단점도 존재하는데 2차원 바코드는 데이터의 손상에 대하여 에러 정정 기능을 설계해서 복원성을 높이며 일반적으로는 20%~30%의 손상을 정확히 복원할 수 있는능력이 있다.
그러나 복원 능력을 넘어서는 데이터에 대해서는 복원 방법이 없다.

2차원 바코드 스캐너와 1차원 바코드의 일반적인 스캐너의 가격을 비교하면 현재로서는 2~3배의 차이가 있다.
매트릭스형 바코드를 읽어들이는 스캐너인 CCD 에어리어 센스(Area Sense) 타입은 전체를 화상으로 거두어들이는 것인데 일반적인 1차원 바코드 스캐너에 사용되는 CCD 라이센스와 비교해서 부품가격이 높다고할 수있다
그러나 가격에 영향을 주는 가장 큰 요인은 1차원 바코드와 비교해서 보급이 지체되어 있어 스캐너의 생산량이 적으므로 양산효과가 없어 단가가 높을 수 밖에 없다.
이용대 수가 늘어나면 단가가 현격히 낮아지며 일차원 스캐너의 단가 또한 동등한 수준으로 되어가고 있는 실정이다.
프린터에 대하여는 1차원 바코드도 2차원 바코드와 같은 하드웨어로 인쇄해내므로 가격에 차이가 없다.

그리고 1차원 바코드와 비교해서 정보량이 많은 부분에 있어서는 처리 시간이 많이 걸린다. 현재로서는 50~100행의 데이터판독이 필요한데 0.1~0.3초 정도가 필요하다.
실용적인 면에서 보면 라벨이적합하지만, 물류 센터서 고속의 논스톱(nonstop) 판독을 요하는 경우에는 사용자가 도입시에 시스템의 신뢰성을 충분히 확인하는 것이 필요하다.

이런 2차원 바코드 중에 QR(Quick Response) 코드는 DENSO WAVE 라는 일본의 기업이 1994년 발표하였다.
최대 2,953 bit를 기재할 수 있는 대용량 정보를 수납할 수 있으며 1차원 바코드와 동일한 정보량을 1/10 정도의 크기로 표시할 수 있다.
또 더 작은 공간으로 표현이 가능한 Micro QR 코드도 지원한다.

2차원 바코드의 특징인 오류복원을 통해 코드의 일부가 손상이 되어도 데이터 복원가능하며 위치찾기 심볼로 360도 어느 방향이든 고속인식이 가능하다.

인식이 실패할 경우도 있는데 이는 이미지 편집 도구로 확대/축소하면 각 Cell이 왜곡되어 외관상 괜찮아 보이지만 인식이 되지 않을 수가 있고 상하좌우에 4Cell 이사의 마진이 없거나 이미지가 중첩된 경우에도 QR코드는 인식이 안 된다.

QR 코드의 크기는 데이터량, 문자종류, 오류복원 레벨(L: 약 7%, M: 약 15%, Q: 약 20%, H: 약 30%) 에 따라 결정된다.

아래와 같이 QR 코드를 만들어주는 온라인 사이트도 있는데 담고 싶은 정보를 입력하면 자동으로 QR 코드가 생성되어 편리하게 이용할 수 있다.

메이커 QR :  http://www.makeqr.kr/

QR 코드 Generator :  https://www.scan.me/qr-code-generator/

QR 코드 생성기 : https://ko.online-qrcode-generator.com/