Mã QR là gì? Các lĩnh vực tiêu biểu sử dụng mã QR

Mã QR được coi là phiên bản cải tiến của mã vạch truyền thống và đã được Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế (ISO) phê duyệt tiêu chuẩn quốc tế vào năm 2000.

Trong thời đại công nghệ 4.0 hiện nay, mã QR đã không còn quá xa lạ đối với người tiêu dùng. Ta thường bắt gặp sự xuất hiện của mã QR trên bao bì của các sản phẩm tiêu dùng hay tờ rơi quảng cáo. Điều này giúp các doanh nghiệp tiện lợi trong việc tiếp thị khi họ sử dụng mã QR để thu hút khách hàng tiếp cận sản phẩm thông qua việc quét mã QR để truy cập thông tin như xem truy xuất nguồn gốc sản phẩm, website,…

Bên cạnh đó, tại nhiều hệ thống siêu thị, cửa hàng tiện lợi hiện nay khá phổ biến với hình thức thanh toán thông qua quét mã QR bằng ứng dụng ví điện tử hay các ứng dụng ngân hàng. Hiện nay mã QR đang vượt qua nhiều “đối thủ” xuất hiện trước để trở thành phương thức thanh toán tăng trưởng nhanh nhất cả về số lượng người dùng và giá trị giao dịch.

Mã QR là gì?

Mã QR Code (hay còn gọi là mã QR) là viết tắt của Quick response code (Mã phản hồi nhanh), hoặc có thể gọi là Mã vạch ma trận (Matrix-barcode). Đây là một dạng thông tin được mã hóa để hiển thị sao cho máy có thể đọc được.

Mã QR Code được phát triển vào những năm 1990 là phiên bản cải tiến của mã vạch truyền thống. Mã vạch truyền thống là một dãy các vạch được xếp liền kề nhau, chỉ chứa được tối đa 20 ký tự số, trong khi đó thì mã QR có khả năng chứa tối đa 7.089 ký tự số và 4.296 ký tự chữ số. Điều này cho phép lượng thông tin truyền tải sẽ nhiều hơn, hỗ trợ tốt hơn cho người dùng.

Các đặc tính kỹ thuật của mã QR đã được 2 tổ chức tiêu chuẩn quốc tế là Tổ chức tiêu chuẩn hóa quốc tế (ISO) và Ủy ban điện quốc tế (IEC) công bố thành tiêu chuẩn quốc tế ISO/IEC 18004:2000 (hiện nay là ISO/IEC 18004:2015). Việt Nam có tiêu chuẩn quốc gia về mã QR là TCVN 7322:2009 (chấp nhận tiêu chuẩn ISO/IEC 18004:2006).

Cấu trúc của mã QR

QR Code chính là dạng mã vạch hai chiều (2D), bao gồm các ô vuông màu đen được sắp xếp theo dạng lưới (ma trận) trên nền trắng. QR Code có khả năng lưu giữ lượng thông tin lớn gấp hàng trăm lần với nhiều định dạng ký tự khác nhau.

Mỗi mã QR sẽ được xây dựng từ các mô-đun hình vuông đặt trong một mảng hình vuông lớn, bao gồm vùng mã hoá (Encoding region) và các mẫu chức năng (Function Patterns), cụ thể là mẫu tìm kiếm (Finder Patterns), dải phân cách (Separator), mẫu thời gian (Timing Patterns), mẫu căn chỉnh (Alignment Patterns). Các mẫu chức năng này trong mã hoá dữ liệu. Mã sẽ được bao quanh bốn phía bằng vùng yên tĩnh (Quiet Zone) có đường viền kín.

Các đặc điểm cơ bản của mã QR

Hình thức
- Mã QR với đầy đủ khả năng và dung lượng dữ liệu tối đa.
- Mã QR Micro với chi phí giảm, một số khả năng và dung lượng dữ liệu giảm so với mã QR bình thường.
Ký tự mã hoá
- Dữ liệu số (0 – 9)
- Dữ liệu chữ số (0 – 9, A-Z và ký tự đặc biệt: dấu cách,$,%,*,+,-,.,/,:)
- Dữ liệu byte (mặc định: ISO/IEC 8859-1)
- Ký tự Kanji: Các ký tự Kanji trong mã QR có thể được nén thành 13 bit.)
Biểu diễn dữ liệu: Mô-đun tối trên danh nghĩa là 1 trong nhị phân, mô-đun sáng trên danh nghĩa là số 0 trong nhị phân.
Phiên bản mã (không bao gồm vùng yên tĩnh): Mỗi phiên bản mã QR Code có dung lượng dữ liệu tối đa tùy theo lượng dữ liệu, loại ký tự và mức độ sửa lỗi. Nói cách khác, khi lượng dữ liệu tăng lên, cần có nhiều mô-đun hơn để tạo Mã QR, dẫn đến các ký hiệu Mã QR lớn hơn.
- Mã QR micro: từ 11×11 mô-đun đến 177×177 mô-đun (Phiên bản M1 – M4, tăng dần 2 mô-đun mỗi bên
- Mã QR: từ 21×21 mô-đun đến 177×177 mô-đun (Phiên bản 1 – 40, tăng dần 4 mô-đun mỗi bên)

Số lượng dữ liệu ghi nhận trên mã
- Kích thước mã QR micro tối đa (phiên bản M4 – L)
  - Dữ liệu số : 35 ký tự
  - Dữ liệu chữ số: 21 ký tự
  - Dữ liệu byte: 15 ký tự
  - Dữ liệu Kanji: 9 ký tự
- Kích thước mã QR tối đa (phiên bản 40 – L) Dữ liệu số : 7,089 ký tự Dữ liệu chữ số: 4,296 ký tự Dữ liệu byte: 2,953 ký tự Dữ liệu Kanji: 1,817 ký tự
- Sửa lỗi có thể lựa chọn: 4 cấp độ của sửa lỗi Reed-Solomon (được gọi là L, M, Q và H theo thứ tự dung lượng tăng dần) cho phép phục hồi (Đối với mã QR micro, mức sửa lỗi H không khả dụng. Đối với mã QR micro phiên bản M1, khả năng RS chỉ giới hạn ở phát hiện lỗi)
  - L phục hồi 7% từ mã của QR
  - M phục hồi 15% từ mã của QR
  - Q phục hồi 25% từ mã của QR
  - H phục hồi 30% từ mã của QR
- Loại mã: Ma trận
- Chỉ hướng: Độc lập (bao gồm cả xoay tròn hay phản chiếu)

Phân loại mã QR

Tuỳ thuộc vào nhu cầu sử dụng, loại sản phẩm và bề mặt dán mà mã QR được phân thành nhiều loại khác nhau, trong đó phổ biến với các loại mã:

Mã QR model 1: Mã QR gốc, mã có khả năng mã hóa 1.167 chữ số với phiên bản tối đa là 14 (mô-đun 73 x 73)
Mã QR model 2: Mã QR được tạo bằng cách cải tiến mã QR Model 1 để mã này có thể được đọc trơn tru ngay cả khi nó bị biến dạng theo một cách nào đó. Ngày nay thuật ngữ mã QR thường đề cập đến loại mã QR này. Mã này có thể mã hóa tới 7.089 chữ số với phiên bản tối đa là 40 (mô-đun 177 x 177).
Mã QR micro: Chỉ có một mẫu định hướng cho mã này, giúp có thể in nó trong một không gian nhỏ hơn so với trước đây. Mã này có thể khả thi ngay cả khi độ rộng của lề của nó là 2 giá trị mô-đun (Mã QR yêu cầu lề ít nhất là 4 giá trị mô-đun xung quanh nó). Phiên bản lớn nhất của mã này là M4 (mô-đun 17 x 17), có thể lưu trữ tới 35 chữ số.
Mã rMQR: là mã hai chiều, dạng ma trận, dễ đọc và có thể lưu trữ một lượng lớn thông tin, đồng thời có dạng hình chữ nhật giúp dễ dàng in trong không gian hẹp. Nó giải quyết nhu cầu in trong không gian hẹp, nơi không thể in Mã QR thông thường và để lưu trữ nhiều thông tin hơn có thể với Mã QR siêu nhỏ.
Mã SQRC: Mã QR code có tính năng hạn chế đọc. Mã có thể lưu trữ được cả 2 loại dữ liệu công khai và riêng tư. Dữ liệu riêng tư chỉ có thể được đọc với một đầu đọc chuyên dụng có khóa mật mã, giúp bảo vệ dữ liệu. Hình thức của mã SQRC không khác so với mã QR thông thường.
Mã QR khung (Frame QR): Mã QR khung là mã QR có vùng hay khung để hiển thị hình ảnh. Vì hình dạng hay màu sắc của khung có thể thay đổi linh hoạt. Người dùng hoàn toàn có thể chèn thêm chữ hoặc hình ảnh vào khung nên mã này có thể được ứng dụng trong nhiều trường hợp khác nhau. Mỗi phiên bản mã QR Code có dung lượng dữ liệu tối đa tùy theo lượng dữ liệu, loại ký tự và mức độ sửa lỗi. Nói cách khác, khi lượng dữ liệu tăng lên, cần có nhiều mô-đun hơn để tạo Mã QR, dẫn đến các ký hiệu Mã QR lớn hơn.

Các tính năng của mã QR

Khả năng mã hoá dữ liệu tốc độ cao: Mã QR có khả năng xử lý thông tin gấp vài chục đến vài trăm lần. Mã QR có khả năng xử lý tất cả các loại dữ liệu chẳng hạn như ký tự số và chữ cái, Kanji, Kana, Hiragana, ký hiệu, nhị phân và mã điều khiển. Có thể mã hoá tối đa 7,089 ký tự trong một mã.
Kích thước bản in nhỏ: Vì mã QR mang thông tin theo cả chiều ngang và chiều dọc nên mã QR có khả năng mã hoá cùng dữ liệu trong 1/10 không gian của mã vạch truyền thông (Đối với kích thước bản in nhỏ hơn nữa, có thể sử dụng mã QR dạng micro)
Khả năng mã hoá các loại ký tự đặc biệt: Mã QR có khả năng mã hoá bộ ký tự Kanji cấp 1 và cấp 2 của hệ thống tiêu chuẩn công nghiệp Nhật Bản (JIS). Một ký tự Kanji hay Kana có chiều rộng đầy đủ được mã hoá thành 13 bit, cho phép mã QR chứa hơn 20% dữ liệu so với các mã 2D khác.
Sửa lỗi, khôi phục dữ liệu khi mã bị bẩn, hỏng Mã QR có khả năng sửa lỗi hiệu quả. Dữ liệu có thể được khôi phục ngay cả khi mã bị bẩn hay hư hỏng một phần. Có thể khôi phục tối đa 30% từ mã (1 từ mã = 8 bit), tuỳ thuộc vào mức độ hư hỏng hay bẩn của mã.
Khả năng đọc dữ liệu 360 độ Mã QR có khả năng đọc dữ liệu 360 độ (đa hướng) với tốc độ đọc cao. Mã QR có khả năng nhận diện thông qua 3 ô vuông ở ba góc của mã. Các ô vuông này đảm bảo khả năng đọc ở tốc độ ổn định, tránh được các vấn đề nhiễu nền.
Khả năng mở rộng cấu trúc Mã QR có thể được chia thành nhiều vùng dữ liệu. Thông tin được lưu trữ trong nhiều mã QR có thể được gom vào trong 1 mã QR duy nhất. Một mã có thể được chia thành tối đa 16 mã và cho phép in trong không gian hẹp.

Các lĩnh vực áp dụng mã QR

Sản xuất Cập nhật nhật ký quá trình làm việc của các đơn vị sản xuất thông qua quét mã QR, thay thế cho việc ghi nhận bằng giấy tờ. Từ đó đảm bảo độ chính xác thông tin và thời gian thực tế làm việc. Quản lý quá trình lưu thông và chuyển giao của sản phẩm giữa các bộ phận theo thời gian thông qua dữ liệu trên mã QR, hạn chế lỗi khi sử dụng hồ sơ giấy tờ. Kiểm soát tình trạng hàng tồn kho, hàng quá hạn sử dụng và chỉ định chính xác vị trí của sản phẩm thông qua mã QR liên kết trên sản phẩm và kệ chứa khi cần thu hồi hay loại bỏ. Định danh từng lô sản phẩm/ sản phẩm riêng lẻ bằng mã QR trong quá trình đóng gói để dễ dàng kiểm soát số lượng và chất lượng sản phẩm được đóng vào thùng khi vận chuyển và truy xuất nguồn gốc khi cần.
Vận chuyển Khách hàng tạo nhãn vận chuyển bằng Mã QR và dán nhãn đó lên bưu kiện. Sau đó, tài xế quét mã QR lúc lấy bưu kiện và in một bản khi cần thiết. Bằng cách này, có thể tránh được việc sử dụng nhãn vận chuyển nhiều phần, giúp giảm chi phí. Trạng thái giao bưu kiện của các tài xế có thể được quản lý theo thời gian thực thông qua dữ liệu lưu trữ trên hệ thống thông qua mã QR tại các vị trí giao – nhận. Hơn nữa, hướng dẫn giao hàng lại và các thông tin khác có thể được gửi từ trụ sở chính đến tài xế. Bằng cách quét mã QR trên mỗi bưu kiện và yêu cầu khách hàng ký chữ ký điện tử của họ trên màn hình của thiết bị đầu cuối di động, các thủ tục có thể trở nên không cần giấy tờ.
Bán lẻ: Danh sách hàng hóa sẽ nhận được lưu trữ trong thiết bị đầu cuối di động và hàng hóa thực nhận được đối chiếu với danh sách bằng cách quét mã vạch của chúng. Người tiêu dùng có thể quét mã QR để truy xuất nguồn gốc, xuất xứ của sản phẩm. Từ đó an tâm lựa chọn sản phẩm chính hãng và chất lượng cao. Bằng cách gửi phiếu giảm giá di động đến điện thoại thông minh của khách hàng và đọc chúng bằng máy quét POS, dịch vụ phiếu giảm giá có thể được áp dụng nhanh chóng. Hàng trong kho được kiểm soát bằng cách quét mã vạch phía trước các kệ để nhập số lượng hàng trong kho thực tế và các đơn đặt hàng được đặt tự động để có thể duy trì số dư kho phù hợp. Việc thanh toán có thể được thực hiện nhanh chóng bằng cách quét mã QR từ các ứng dụng ngân hàng, ví điện tử.
Y tế Nhiều bệnh viện, phòng khám sử dụng mã QR để Định danh bệnh nhân. Thông qua mã QR trên ứng dụng điện thoại của bệnh viện, nhân viên y tế dễ dàng xem hồ sơ và tiền sử bệnh của bệnh nhân. Mã QR trên bao bì thuốc, đơn thuốc và nhãn được sử dụng để truy xuất nguồn gốc thuốc chính hãng, đạt tiêu chuẩn. Từ đó đảm bảo chống buôn lậu thuốc giả đảm bảo an toàn sức khỏe cho người bệnh. Quét mã QR trong bệnh viện và phòng khám để truy cập thông tin chăm sóc sức khỏe. Bằng cách nhúng thông tin sức khỏe vào mã QR và sau đó đặt chúng ở những khu vực dễ nhìn thấy, mọi người có thể quét mã và truy cập thông tin về sức khỏe mà không cần tư vấn từ chuyên gia y tế.
Phương tiện công cộng Mã QR cho phương tiện giao thông công cộng thay thế vé bằng giấy hay thẻ xe buýt. Hành khác chỉ cần xuất trình mã QR để hoàn thành thủ tục lên xe. Hành khách có thể thanh toán thông qua mã QR trên xe một cách dễ dàng thay vì thanh toán bằng thẻ ngân hàng hay tiền mặt. Quét mã QR thực hiện khảo sát để phản hồi về chất lượng, dịch vụ của phương tiện di chuyển hay xem bản đồ/ lộ trình về các địa điểm du lịch có tuyến xe buýt.

Tổng kết

Mã QR code đang là xu hướng tất yếu được ứng dụng phổ biến trong nhiều lĩnh vực tại Việt Nam. Nhờ thiết kế nhỏ gọn và khả năng lưu trữ khối lượng lớn thông tin hơn so với mã vạch truyền thống, mã QR thích hợp để thay đổi nhiều cách thức vận hành truyền thống tại nhiều doanh nghiệp/tổ chức sang thao tác chỉ với thiết bị thông minh có kết nối internet. Từ đó, giúp tiết kiệm thời gian, chi phí thực hiện và giúp thông tin ghi nhận chính xác, đầy đủ và thống nhất hơn mọi lúc, mọi nơi.

QR Code