présentation code qr last version

I. • Introduction

II. • Usages

III. • Généralités

IV. • Mode de Fonctionnement

V. • Contraintes et Limites

VI. • Conclusion

VII. • Discussion

Plan de la Présentation

1

I. • Introduction

II. • Usages




VI. • Conclusion

VII. • Discussion

I. Qu’est-ce qu’un Code QR?

1. Quick Response Code (QR Code) = un symbole contenant

un code matriciel à deux dimensions (horizontale ET verticale)

2. Code QR E ensemble plus large de codes = codes barres

(1) Lisibles UNIQUEMENT par machines

(2) Différente formes (barre, carré, rond, …)

3. QR Code® = une marque déposée de son inventeur, DENSO Wave

Introduction (1/2)

2

Introduction (2/2)II. Bref Historique du Code QR

1. Inventé en 1994 au Japon par DENSO Wave, filiale de TOYOTA

2. But Initial = Contrôle et suivi des pièces et composants automobiles

2. Breveté initialement MAIS actuellement dans le domaine public

3

III. Principales Raisons

1. Caractéristiques Intrinsèques Supérieures

2. Pénétration des Smartphone Croissante

3. Technologie Gratuite

I. • Introduction

II. • Usages




VI. • Conclusion

VII. • Discussion


4

I. • Introduction

II. • Usages




VI. • Conclusion

VII. • Discussion

Usages (1/3)

5

I. Quatre Types d’Information

1. Mode Numérique = (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9)

Info la plus basique prend peu de place 7 089 caractères maximum

2. Mode Alphanumérique = (A, B, C, D, E, F, … + $, %, espace, …)

Chiffres, Lettres (MAJUSCULE) et qq caractères (4 296 caractères maximum)

3. Mode Binaire = 8 bits, par exemple (1, 0, 0, 1, 0, 1, 1, 1, 1)

Mode peu utilsé car requiert un lecteur spécifique (2 953 caractères maximum)

4. Mode Kanji = (あ, え, い, お, う, …)

Caractères japonais (1 817 caractères maximum)

5. Autres

Extensions appropriées D’autres types d’info (chinois, images, …)

6

Usages (2/3)II. Applications Théoriques1. Information de Contact

= nom, prénom, e-mail, téléphone, adresse, …

2. Evénements Calendrier

= titre, date, heure de début, heure de fin, lieu, …

3. Configration d’un réseau Wifi

= WEP, SSID Réseau, Mot de Passe, …

4. Localisation Géographique

= longitude, latitude, itinéraire, …

5. URL

= Facebook, LinkedIn, Twitter, YouTube, PayPal, …

Monde VirtuelAdresse e-mail,

Site Web,Vidéo …

Monde RéelCarte Visite,Magazine,

Flyer…

III. Applications Pratiques

1. Système de Contrôle de la Fraîcheur de Sushis

2. Gestion des Tickets de Pari au Japon

3. Starbucks aux Etats-Unis

Usages (3/3)

7

I. • Introduction

II. • Usages




VI. • Conclusion

VII. • Discussion


8

I. • Introduction

II. • Usages




VI. • Conclusion

VII. • Discussion

Généralités (1/11)

9

I. Code Barre 1D

1. Code Barre ≈ Langue écrite

Représentation visuelle d’une information

Ne peut être lu et compris QUE par des ordinateurs

2. Symbologie = (1) grammaire + (2) alphabet

(1) Règles avec lesquelles un code est construit

(2) Ensemble des caractères qu’il utilise

Deux types de symbologie : 1D vs. 2D

3. Mode de Fonctionnement = Information communiquée par

(1) Largeur des barres ET des espaces

(2) Position de la gauche à la droite

4. Exemple de Code Barre 1D

= UPC (Universal Product Code) par IBM en 1970

10


II. Du 1D au 2D

1. Code Barre = Franc Succès Large adoptionMAIS demande pour plus de capacité de stockage

2. Code 2D = LA solution

(1) Capacité de stockage plus grande (jusqu’à 100 fois plus)

(2) Mais plus complexe Plus lent à être décodé

Invention du code QR : lecture rapide

3. Historique des Symboles

= d’abord codes barre 1D empilés, puis code matriciel

4. Code 2D Information contenue dans les deux dimensions

11


III. Comparaison Code 1D vs. Code QR

Modules Foncé ou Clair = Bit Représente "0" OU "1" (cf. Codage)

= Instance Spécifique du Code Lisible par les machines

MAIS aucun sens pour l’oeil nu…

CODE BARRE CODE QR

ÉLÉMENTSCONSTITUTIFS

BarresCarré blanc ou noir

= Module

INFORMATION COMMUNIQUÉE PAR

Largeur des Barres

ET des Espaces

Arrangement Spatial

de ses Modules

DIMENSION(S)1 (horizontal

– Lignes Uniquement)

2 (horizontal ET vertical

– Lignes et Colonnes)

IV. Concurrents du Code QRBeaucoup d’autres codes 2D existent

Les deux principaux concurrents sont

1. Data Matrix

(+) Standard de Cryptage Plus sûr

(-)

1. Capacité de stockage (CSD) Data Matrix = CDS du code QR / 2

Exemple caractère alphanumérique : 2 335 Data Matrix vs. 4 296 Code QR

2. Ne supporte pas les caractère japonais

2. Microsoft Tags

(+) 1. Code d’expiration ET 2. Statistiques de suivi

(-) 1. Connexion au serveur de Microsoft indispensale ET 2. Technologie brevetée

MAIS code QR = leader car regroupe points forts des autres

12


13


V. Versions du Code QR

1. 40 Versions Différentes

2. Différence = Nombre de Modules ( = éléments constitufs )

Exemple: version 1 = 21x21 modules vs. Version 40 = 177x177 modules

3. Passage à une version supérieure = 4 modules additionnels par côté

16 modules additionnels au total

♯ modules version (i+1) = (i + 4)x(i + 4)

Quantité de données proportionnellement supérieure

4. Quantité Maximale de Données = fonction de

(1) Version

(2) Types d’Information

(3) Niveau de correction des Erreurs (voir plus loin)

14


VI. Structure du Carré Imprimé

Modules placés dans différentes zones différentes fonctions

1. Repères de Positionnement

2. Les Séparateurs

3. Repères Temporels

4. Repères d’Alignement

5. Information sur le Format

6. Zone de Données

7. Zone de Correction des Erreurs

8. Bits Restants

9. Quiet Zone

15


VII. Propriétés du Code QR

1. Trois Principales Propriétés du Codes QR

(1) Une plus grande capacité de stockage (1D : 200 fois plus ET 2D : 2 fois plus)

(2) Une plus petite zone d’impression (1D : un dixième de sa place)

(3) Une lecture plus rapide (jusqu’à 20 fois plus rapide)

2. Autres Propriétés Supérieures

(1) Restauration de données endommagées ou maculées = plus importante

(a) Code de Reed-Solomon (RS) dispersés à la fin de la zone de données

Code basé sur la redondance d’information

(b) Quatre Niveaux de Correction des Erreurs (NCE) f-1 = (CDS)

(c) Exemple Illustratif

(d) Conséquences

16


17

(2) Scannage Possible dans Toutes les Directions (360 )

(a) Ratio (Modules Blancs / Modules Noirs) = Constante (1:1:3:1:1)

Plus besoin d’aligner la ligne de scannage avec le symbole (cf. codes barre)

(b) Positions Relationnelles des trois motifs

Calcul simultané de la taille L, de l’angle Θ et de la forme extérieure du symbole

(c) Conséquences

Un code QR peut être incliné sans entraver sa lecture (touche artistique)


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Généralités (10/11)(3) Résistance aux Déformations

(a) Souvent Surface d’Impression = Surfaces Curvilignes

Déformations fort probables (cf. plis)

(b) Remède = Motifs d’Alignement

Placés à des intervalles réguliers, connus de l’appareil de lecture

(c) Compensation et Redressement du Symbole

Calcul (position du motif ESTIMÉE≠ position du motif RÉELLE)

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Généralités (11/11)(4) Processus de Masquage

(a) Modules Pouvant Tromper le Lecteur

Ex : grand espace vide, modules similaires au motif de détection, …

(b) Remède = Processus de Masquage

Distribution équilibrée entre modules blancs et noirs

Ratio (modules blancs≠modules noirs) = 50 : 50

Augmente le contraste ET réduit échec de lecture

(5) Liaison des symboles

(a) Division d’un Seul Symbole en Plusieurs Sous-Symboles

Même information + (i) indicateur de nombre ET (ii) indicateur d’ordre

(b) Intérêt = Double

(i) Gain zone d’impression + (ii) Edition et envoi indépendant de l’ordre

I. • Introduction

II. • Usages




VI. • Conclusion

VII. • Discussion


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I. • Introduction

II. • Usages




VI. • Conclusion

VII. • Discussion

21

Mode de Fonctionnement (1/5)I. Encodage des Données

Ordre de Placement = de droite à gauche en zigzag

Plus complexe dans symbole plus large CAR (motif d’alignement + CE) supp.

1. Mode d’encodage (ENC) = 4 premiers bits

Type de données (cf. slide 5 numérique, alphanumérique, … )

Placé au tout début (coin inférieur droit)

2. Nombre de Caractères (LEN) = ♯ bits = f(mode d’encodage; version)

Représente le nombre de caractère du message encodé

Doit être placé juste après le mode d’encodage

3. Message à transmettre = une suite de x caractères

Converti en bits et encodé selon les règles d’encodage (mode, longueur, …)

4. Fin de Message (END) = 1 à 4 bit(s) "0"

SI le flux de bits est plus court que le nombre de bis requis pour le mode

5. Correction d’Erreur i (Ei) = ♯ codes = f(NCE)

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Mode de Fonctionnement (2/5)II. Informations sur les Formats

1. L’Information sur le format = 2 choses(1) Niveau de correction des erreurs choisi (cf. slide 16 L, M, Q et H)

(2) Motif de masquage en vigueur (cf. slide 19)

2. Ces informations sont placées à 2 endroits(1) À droite des deux motifs de position gauches

(2) En-dessous des deux motifs de positions supérieurs

3. Masquer un module = inverser son bit ( 0 => 1 ET 1 => 0) Module blanc => noir ET inversément

4. 8 Masques de Référence = 8 conditions de masquage ≠(1) Si condition vérifiée Masque = noir

(2) Si condition non vérifiée Masque = blanc

(3) i = position de la ligne du module ET j = position de sa colonne

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Mode de Fonctionnement (3/5)III. Algorithme d’Encodage

1. Analyse des Données à Encoder

2. Paramétrage du Niveau de Correction des Erreurs Désiré

3. Détermination de la Version la Plus Petite

4. Ajouter l’Indicateur de Mode (ENC)

5. Ajouter l’Indicateur du Nombre de Caractère (LEN)

6. Conversion des Caractère de Données dans un flux de Bits

7. Encodage de ces Derniers selon le Mode utilisé

8. Ajouter la Fin du Message (END)

9. Encodage des Codes de Correction des Erreurs (Ei)

10. Ajouter les Bits Restant pour faire un Multiple de 8

24

Mode de Fonctionnement (4/5)IV. Générer un Code QR

1. Technologie du Code QR = gratuite car domaine publique

Tout le monde peut générer un code QR

2. Les Codes QR Peuvent Être Créés de 2 Manières

(1) Outils en Ligne

(a) ZXing Project : http://zxing.appspot.com/generator

(b) Unitag : http://www.unitag.fr.qrcode

NB : (Payant standard de qualité

VS. Gratuit Incompatibilité)

(2) Applications Mobiles

(a) Plateforme iOS : QuickMark, QR FlipFlop, …

(b) Plateforme Android : QR Droid, QR Pro, …

http://zxing.appspot.com/generator







http://www.unitag.fr.qrcode









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Mode de Fonctionnement (5/5)V. Algorithme de Décodage

1. Deux manières de lire un code QR(1) Scanner (capteur photographique)

Business

(2) Smartphone (caméra + application de lecture)

Particuliers

2. Bytes ou Codewords (= 8 bits) soit(1) Entièrement lisible OK

(2) Entièrement ilisible tout le byte est perdu

3. Algorithme de Décodage

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I. • Introduction

II. • Usages




VI. • Conclusion

VII. • Discussion

I. • Introduction

II. • Usages




VI. • Conclusion

VII. • Discussion

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Contraintes et Limites (1/4)I. Risques Liés à la Sécurité

1. Pas lisible à l’oeil nu + tout le monde peut en générer Code QR hacké (redirection vers un autre site web, fichiers malicieux)

2. Plusieurs types d’attaque possibles + combinaison

(1) Masque, (2) Mode d’encodage et (3) Indicateur du nombre de caractères Sens du message malicieusement modifié

3. Code QR = Vecteur d’Attaque

(1) Attaques sur des processus automatisés

(a) Injection SQL"drop table <tablename>"

(b) Fraude altération de prix

(2) Attaques sur des interaction humaines

(a) Hameçonnage données personnelles

(b) Logiciel de lecture SMS, e-mail, …

5. Exemple = Hackers russes

Code QR hacké forçant l’envoi d’SMS exorbitants

4. Contre-Mesures

(1) En tant qu’utilisateur du code

(a) Pré-visualisation I-nigma

(b) Précaution carte de crédit

(2) En tant que générateur du code

(a) Statistiques contrôle du trafic

(b) Personnalisation logo, couleurs, …

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Contraintes et Limites (2/4)II. Manque de Standardisation

1. Grand Problème du Code QR = Manque de Standardisation

(1) Pas d’application par défaut sur les 3 plateformes (iOS, Android et Windows)(2) Pas de marque indépendante dominante Choix hasardeux Expérience non standardisé ET = f(applications)

2. Très Peu d’Applications Compatibles ISO

(1) Génération + Lecture(2) Asymétrie d’information (compatible?)

Incompatibilité Réduction de la qualité de lecture

3. Exemple de Logiciel Compatible = QRdraw Ad (by DENSO Wave)

Licence fort onéreuse (50% de promotion à 495$ !) Peu utilisé en pratique…

4. Pourquoi Toujours pas de Standard?…

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III. Nécessité de Disposer d’un Smartphone

1. Particuliers Smartphone

Smartphone = technologie complémentaire

2. Pénétration des Smartphones

(1) Croissante ET Conséquente MAIS(2) Au maximum = moitié des détenteurs de téléphone mobile Plus de la moitié des utilisateurs potentiels non concernée

Smartphone = Contrainte d’Utilisation

3. Principale Raison = Prix

Ex(1) iPhone 5

à partir de 699€

Ex(2) Autres

généralement environ 100€

4. Scanner Photographique = Encore Plus Cher

Réservé quasi exclusivement au marché professionnel

Contraintes et Limites (3/4)

30

Contraintes et Limites (4/4)IV. Mauvais Usage du Code QR1. Principale Utilisation par le Business = Marketing

MAIS Succès = souvent mitigé (scanné très peu de fois en pratique)

2. Causes = Limites Inhérentes du Code QR

(1) Main stable(2) Application QR appropriée(3) Connexion de données mobiles permanente

Souvent mauvais usage = (a) Autoroute, (b) Métro, (c) Version bureau, …

V. Mauvaise Expérience du Code QR

1. Principale Utilisation des Particuliers = Surf

MAIS Expérience des gens = souvent négative (marche pas souvent)

2. Cause = Limites Inhérentes + Usage Inadéquate

(1) Soit ne fonctionne pas (cf. standardisation, main stable, …)(2) Soit message d’erreur (cf. pas de code d’expiration)(3) Soit pas optimisé pour une expérience mobile Opinion des gens à propose des codes QR = négative

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II. • Usages




VI. • Conclusion

VII. • Discussion

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II. • Usages




VI. • Conclusion

VII. • Discussion

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Conclusion1. Code QR = Technologie Très Complexe Réelles opportunités pour

(1) Générateurs (souvent business) Performer de manière créative

(2) Utilisateurs (souvent particuliers) Accéder à une info sans saisie manuelle

2. Caractéristiques Intrinsèques Supérieures(1) Trois Principales

(a) Capacité de stockage, (b) Zone d’impression et (c) Rapidité de la lecture(2) Autres Propriétés Supérieures

(a) Codes RS, (b) 360 et (c) Déformations

Code QR = référence en matière de code matriciel 2D

3. Nombreuses Applications Pratiques ( coûts, performance, …)

MAIS Pas toujours utiles (marché sans Smartphone, page d’accueil, … )

4. Code QR ≠ Parfait(1) Risques liés à la sécurité(2) Manque de standardisation(3) Nécessité de disposer d’un Smartphone + Autres …

SI pas solutionnés = impopulaire auprès des "Smartphoner"

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II. • Usages




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VII. • Discussion


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