Vier 2D-Symbologien: welche für welches Lesegerät
Die Medikamentenschachtel in der Hausapotheke, die Bordkarte auf dem Telefon, das Bahnticket in der Brieftasche und das Plakat in der Bahnhofshalle tragen alle zweidimensionale Codes. Meist ist nur einer der vier ein QR-Code, und die anderen drei stehen dort nicht aus Versehen und nicht aus Gewohnheit.
Jedes dieser Formate wurde um ein bestimmtes Lesegerät in einer bestimmten Lage herum entworfen. Zwischen ihnen zu wählen ist vor allem die Frage, wer den Scanner hält.
Beginnen Sie beim Lesegerät, nicht beim Code
Die mit Abstand nützlichste Frage lautet, welches Gerät auf das Symbol zielen wird und ob Sie dieses Gerät kontrollieren.
Ist die Antwort ein Telefon, das jemandem gehört, den Sie nie getroffen haben, ist die Entscheidung bereits gefallen und der Rest ist Hintergrundlektüre. Ist die Antwort ein fest montierter Imager an einer Fertigungslinie, ein Handgerät, das Sie Ihrem eigenen Personal ausgegeben haben, oder ein Sperrenleser an einem Bahnhof, den Sie betreiben, dann öffnet sich das Feld und die Abwägungen werden real.
Alles danach — Kapazität, Platzbedarf, Fehlerkorrektur, Druckverfahren — ist verhandelbar. Die Leseunterstützung nicht.
QR: das einzige, das das Telefon einer fremden Person liest
Drei Suchmuster in den Ecken, ein Ausrichtungsmuster in der vierten bei allen außer den kleinsten Größen, Reed-Solomon-Fehlerkorrektur in vier wählbaren Stufen, und Kodiermodi, abgestimmt auf numerischen, alphanumerischen, Byte- und Kanji-Inhalt. Die Struktur und ihre Geschichte sind gut dokumentiert, und die Lesefolge erklärt, warum die Eckquadrate so viel der Arbeit tragen.
Die entscheidende Eigenschaft ist keine technische. Aktuelle iOS- und Android-Kamera-Apps erkennen QR-Codes nativ, ohne separate App und ohne Konfiguration durch die Nutzenden. Keine andere 2D-Symbologie hat das. Es bedeutet, dass es fast nichts kostet, eine fremde Person zu bitten, einen QR-Code zu scannen, während die Bitte, irgendetwas anderes zu scannen, das Finden und Installieren von etwas mit einschließt.
Die Kapazität ist für typische Nutzung bequem. URLs, Kontaktdatensätze, strukturierte Nutzlasten, reiner Text und WLAN-Zugangsdaten passen bei gewöhnlichen Größen problemlos. Auch die Erzeugung in Menge ist gut unterstützt, ob eine Handvoll für eine Kampagne oder Tausende einzigartiger Codes auf einmal.
Der Preis für all das ist der Platzbedarf. QR braucht auf jeder Seite eine Ruhezone von vier Modulen, und seine drei Suchmuster belegen einen festen Anteil des Rasters, egal wie wenig Inhalt Sie kodieren.
Data Matrix: wenn das Teil kleiner ist als das Etikett
Data Matrix ersetzt die drei Eckquadrate durch einen L-förmigen durchgezogenen Rand an zwei benachbarten Seiten und eine abwechselnde Zeile und Spalte an den anderen beiden, woraus das Lesegerät Ausrichtung und Modulabstand bestimmt. Aktuelle Umsetzungen nutzen Reed-Solomon-Korrektur. Es gibt quadratische und rechteckige Varianten.
Der Vorteil ist Dichte und Rand. Data Matrix verlangt eine weit schmalere Ruhezone als QR, und seine Suchgeometrie hat weniger Aufwand, sodass es bei gegebener Modulgröße und kleiner Nutzlast merklich weniger Fläche belegt. Deshalb ist es die Standardwahl für die direkte Teilekennzeichnung in der Elektronik und für die Kennzeichnung von Medizinprodukten geworden, wo der Code auf den Gegenstand selbst statt auf ein Etikett kommt und der Gegenstand wenige Millimeter groß sein kann.
Es scannt gut auf schwierigen Oberflächen: geätztes Metall, nadelgeprägte Gussteile, geformter Kunststoff, gewölbte Körper. Das Lesegerät ist normalerweise ein fester oder handgeführter Imager, für die Aufgabe eingerichtet, mit einer Beleuchtung, die zum Markierverfahren passt. Telefonunterstützung gibt es in dedizierten Apps, aber nicht in der nativen Kamera, was Data Matrix eindeutig auf die kontrollierte Seite der Linie stellt.
PDF417: ein Stapel linearer Barcodes
PDF417 ist strukturell anders als die anderen drei. Statt einer Matrix ist es ein Stapel von Zeilen, jede aus Strich- und Lückenmustern in linearem Format aufgebaut, mit Start- und Stoppmustern an beiden Enden jeder Zeile und Reed-Solomon-Korrektur in wählbaren Stufen.
Diese Bauweise hat eine bestimmte Folge: Ein streichender Laserscanner kann es lesen, denn jede Zeile stellt sich als linearer Barcode dar. Matrixsymbologien, darunter QR, Data Matrix und Aztec, brauchen einen Flächenimager, der ein zweidimensionales Bild aufnimmt. Überall dort, wo ein Laserscanner bereits installiert ist und die Nutzlast für einen eindimensionalen Barcode zu groß ist, ist PDF417 das Format, das zur vorhandenen Hardware passt.
Es wird in mehreren Ländern auf Führerscheinen und auf gedruckten Bordkarten verwendet, beides Fälle, in denen eine recht große Textnutzlast auf einem Dokument sitzen und von Geräten gelesen werden muss, die die ausstellende Stelle vorgibt. Die Form ist von Natur aus breit und flach, was zu einem Streifen am unteren Rand einer Karte passt und zu fast nichts auf einem Plakat.
Aztec: gebaut, um eine Ticketsperre zu überstehen
Aztec setzt ein Zielscheibenmuster aus konzentrischen Quadraten in die Mitte des Symbols und wächst von dort in Ringen nach außen. Sein bestimmendes praktisches Merkmal ist, dass es überhaupt keine Ruhezone braucht, es kann also direkt an umgebenden Druck anstoßen, ohne dass ringsum etwas freigehalten wird.
Diese Eigenschaft macht es zur natürlichen Wahl für Verkehrstickets, wo es auf Bahntickets und auf manchen Bordkarten weit verbreitet ist. Ticketpapier ist voll, der Code teilt sich den Platz oft mit dichtem Text, und das Lesegerät ist eine Sperre oder ein Handgerät, das der Betreiber wählt. Das zentrale Suchmuster ist zudem meist leicht zu finden, wenn ein Ticket schräg gehalten wird — was zählt, wenn das Ticket ein Telefon statt Papier ist.
securPharm, Aztec im Nahverkehr und der Ausweis ohne Code
Drei deutsche Alltagsbeispiele zeigen die Auswahl deutlicher als jede Tabelle. Erstens die Apotheke: Arzneimittelpackungen tragen einen Data-Matrix-Code mit Produktnummer, Charge, Verfalldatum und einer einmaligen Seriennummer, den die Apotheke gegen das securPharm-System prüft, bevor sie abgibt. Das Symbol ist klein, der Scanner ist ein festes Gerät am Arbeitsplatz, und die Prüfung läuft gegen eine Datenbank. Ein QR-Code hätte dort keinen Vorteil, nur mehr Fläche.
Zweitens die Fahrkarte. Bahn- und Verbundtickets arbeiten überwiegend mit Aztec-Codes, die die Kontrollgeräte des Personals lesen. Wer so ein Ticket mit einer gewöhnlichen Kamera-App scannt, bekommt nichts, und das ist keine Störung, sondern die richtige Reaktion auf ein anderes Symbol. Wer im Verkehrsbereich etwas ausgibt, richtet sich nach den Vorgaben des Verbunds und nicht nach dem, was Telefone lesen können.
Drittens ein Fall, in dem hier gar kein Code vorkommt: der Ausweis. Der deutsche Personalausweis identifiziert über die maschinenlesbare Zone und über den Chip, der per NFC angesprochen wird; eine Online-Identifizierung läuft über diese eID-Funktion, nicht über ein aufgedrucktes Symbol. Wer also einen Ablauf plant, in dem jemand seinen Ausweis scannt, plant in Deutschland entweder NFC oder ein Foto, aber keinen Barcode.
Die Entscheidung rückwärts lesen
Gehen Sie von der Einschränkung aus, die sich nicht verschieben lässt.
Die Öffentlichkeit scannt es mit dem eigenen Telefon: QR, ohne Einschränkung. Handelsbeschilderung, Verpackung, Tischaufsteller, Belege, Schaufensterauslagen. Codes im Einzelhandel stehen und fallen damit, ob Kundschaft scannen kann, ohne etwas zu installieren.
Die Markierung kommt direkt auf ein kleines oder sperriges Teil und wird von Ihrer eigenen Technik gelesen: Data Matrix, mit einem Markierverfahren, das auf dem echten Untergrund validiert wurde, bevor die Gestaltung feststeht.
Laserscanner sind bereits im Einsatz, und die Nutzlast ist ein paar hundert Zeichen Text auf einer Karte oder einem Dokument: PDF417, vorausgesetzt, Sie kontrollieren auch, was ausgegeben wird.
Das Symbol kommt auf ein volles Ticket, das von Sperren gelesen wird, die Sie betreiben: Aztec, und die fehlende Ruhezone leistet dort echte Arbeit für Sie.
Ein Test schneidet durch die meisten Diskussionen. Nehmen Sie das Telefon aus Ihrer Tasche, öffnen Sie die Kamera, und richten Sie sie auf ein Kandidatensymbol. Passiert nichts, ist dieses Format für niemanden außerhalb Ihrer Organisation gangbar, wie auch immer seine Dichte- und Fehlerkorrekturwerte auf dem Papier aussehen. Einen Code an echten Geräten zu prüfen, bevor Sie sich festlegen, ist mehr wert als jeder Spezifikationsvergleich, und dieselbe Überlegung gilt beim Abwägen zwischen einem gedruckten Code und einer kontaktlosen Alternative wie NFC.
