11. QR-Codes

QR-Codes findet man heutzutage fast überall. Aber wie funktionieren die eigentlich? Um das zu verstehen, musst du erst wissen, wie das Binärsystem funktioniert. Dir wurde bestimmt mal erzählt, dass Computer nur mit Nullen und Einsen arbeiten. Aber was heißt das genau?
Computer sind grundsätzlich nichts weiter als Maschinen, die ganz viele mathematische Operationen mit Zahlen durchführen. Hierbei arbeiten Computer mit Strom. Das Problem an Strom ist, dass es schwierig ist dauerhaft dieselbe Menge auszusenden, weil dieser oft Schwankungen hat. Deswegen gibt es für einen Draht immer nur zwei verschiedene Möglichkeiten: Es fließt kein Strom (Low, 0) oder es fließt Strom (High, 1). Dadurch, dass eine Zahleneinheit nur 2 Optionen hat, muss ein anderes Zahlensystem für die Berechnung verwendet werden – das Binärsystem. Das Binärsystem hat pro Ziffer nur die Werte 0 und 1, anstatt wie unserem Dezimalsystem die Werte von 0–9. Im Binärsystem wird jede Ziffer als Bit bezeichnet, das ist eine Abkürzung für Binary Digit. Durch die Kombination von Bits können alle Zahlen dargestellt werden. Die Position eines Bits in einem Binärzahlensystem hat eine bestimmte Gewichtung, die sich exponentiell erhöht, je weiter links die Position ist. Das Binärsystem ist in unser Zahlensystem umwandelbar. Die Zahl 9 ist als Binärzahl zum Beispiel 1001. Dann:

• 2³, also 8, passt in die 9 rein. Daher kommt die 1 am Anfang. Übrig bleibt ein Rest von 9-8=1.
• 2², also 4, passt nicht in diese 1 rein. Daher kommt die erste 0. Übrig bleibt wieder der Rest von 1.
• 2¹, also 2, passt nicht in diese 1 rein. Daher kommt die zweite 0. Übrig bleibt wieder der Rest von 1.
• 2⁰, also 1, passt in die 1 rein, daher kommt die 1 am Ende. Es bleibt kein Rest übrig, denn 1-1=0

Computer verwenden das Binärsystem, um Daten zu speichern. Acht Bits zusammen ergeben hierbei ein Byte. Um Zeichen anzuzeigen, können Computer ein Byte in einen Buchstaben übersetzen, hierzu wird eine Tabelle verwendet, welche jeder Zahl einen Buchstaben zuordnet, die ASCII-Tabelle.
QR-Codes bestehen aus ganz vielen kleinen Kästchen, welche entweder an oder aus sind. Acht Kästchen zusammen ergeben immer ein Byte, welcher als Zeichen Teil der Internetadresse, zu der der QR-Code führt. Die großen Teile außen sind da, um dem Gerät zu zeigen, wo es scannen muss. Außerdem gibt es ein Feld was angibt welche Art von QR-Code das ist und es gibt Kontrollfelder, falls Fehler beim Scan passiert sind. Die Bestandteile kannst du auch auf der Abbildung sehen.
Wenn du willst, kannst du ja mal einen eigenen QR-Code erstellen. Der QR-Code in Abb2 führt zu einer Webseite, wo du genau das tun kannst.