Ra đời từ nhu cầu thực tế
Theo trang chủ Denso Wave, sự ra đời của mã QR năm 1994 được coi là sự kiện làm thay đổi hoàn toàn khái niệm đọc mã. Đây là thành quả trí tuệ của nhóm nghiên cứu do ông Masahiro Hara làm trưởng nhóm, bao gồm các chuyên gia hàng đầu của hãng công nghệ Nhật Bản Denso Wave. Năm 1992, ông Hara là một trong những người tiên phong phát triển máy quét mã vạch và thiết bị nhận dạng ký tự quang học (OCR) tại Denso. “Vào những năm 90 thế kỷ trước, sự chuyển đổi từ sản xuất hàng loạt một loại sản phẩm sang sản xuất linh hoạt nhiều loại hơn đặt ra yêu cầu kiểm soát sản phẩm chặt chẽ hơn tại các nhà máy. Từ đó, việc phát triển mã vạch nhận diện từng sản phẩm đã trở nên quan trọng”, ông Hara cho biết.
Để hình dung được vai trò đột phá của mã QR, cần quay về thời điểm những năm 80 của thế kỷ trước. Khi đó, hệ thống mã vạch đã được sử dụng trong nhiều lĩnh vực, bao gồm cả ngành sản xuất, phân phối và bán lẻ hàng hóa. Trong lĩnh vực sản xuất, hạn chế về năng lực của hệ thống mã vạch được bù đắp bằng cách sử dụng nhiều hơn một mã vạch cùng một lúc. Tuy nhiên, vì mỗi mã vạch chỉ có thể lưu trữ 20 ký tự chữ cái, nên các công nhân đã phải quét khoảng 1.000 mã vạch mỗi ngày, khiến công việc kém hiệu quả mà tốn nhiều thời gian, công sức hơn. Nhằm khắc phục vấn đề này, các nhà sản xuất đã yêu cầu một thiết bị quét mới có thể đọc mã vạch nhanh hơn. Ban đầu, ông Hara cố gắng đáp ứng nhu cầu này bằng cách cải tiến máy quét mã vạch. Tuy nhiên, ông bắt đầu nhận ra vấn đề nằm chính ở những hạn chế của hệ thống mã vạch. Cùng với đó là sự ra đời của các sản phẩm ngày càng được thu nhỏ, nên việc tạo ra một mã vạch với kích thước nhỏ hơn là yêu cầu bắt buộc.
Thời điểm đó, thông tin ở mã vạch hoàn toàn là một chiều (1D), tức là chỉ có thể được mã hóa theo hướng ngang. Bởi vậy, nhóm phát triển mã vạch do ông Masahiro Hara dẫn đầu đã bắt đầu phát triển một hệ thống mã hai chiều (2D). Cụ thể, thông tin khi ấy có thể được mã hóa theo cả hướng ngang và dọc. “Chúng tôi đã quyết định phát triển một mã nhỏ gọn có thể lưu trữ nhiều thông tin hơn, bao gồm các ký tự kanji và kana trong tiếng Nhật, đồng thời có thể cho phép đọc với tốc độ cao hơn”, ông Hara cho biết. Thách thức lớn nhất đối với nhóm phát triển là làm thế nào để đọc mã 2D càng nhanh càng tốt, trong khi máy quét lại khó nhận ra vị trí của mã 2D hơn so mã vạch 1D.
Lời giải cho bài toán này đã đến tình cờ từ sở thích trò chơi cờ bàn (board game) của ông Hara. “Tôi thường chơi board game vào giờ nghỉ trưa. Ngày nọ, khi sắp xếp các quân cờ đen, trắng trên các ô, tôi nhận ra rằng chúng đại diện cho một cách truyền tải thông tin mới và đơn giản hơn. Khoảnh khắc đó thật tuyệt vời”, ông Hara hồi tưởng. Và từ đó, ông Hara đã thêm vào mã vạch ba ô vuông mầu trắng và đen ở ba góc, cung cấp thông tin về vị trí của mã 2D. Các dấu hiệu này phải là hình vuông vì hình dạng như vậy ít xuất hiện trên các biểu mẫu kinh doanh và các tài liệu khác. Thêm vào đó, để tránh nhầm lẫn cho các máy đọc mã, các hình đánh dấu ô vuông này cũng phải độc nhất và thống nhất về kích thước, tỷ lệ giữa hai mầu đen - trắng. Bởi vậy, sau thời gian dài nghiên cứu sâu về rất nhiều hình ảnh và biểu tượng, nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra tỷ lệ vùng đen trắng hiếm khi xuất hiện trên các sản phẩm in là 1: 1: 3: 1: 1. Sau khi ứng dụng sáng kiến này, máy quét có thể đọc mã vạch chính xác và nhanh hơn bất kể góc quét nào.
Cải tiến liên tục vì lợi ích thiết thực
Sau một năm rưỡi nghiên cứu và phát triển, trải qua nhiều thử nghiệm và sai sót, hệ thống mã QR có khả năng lưu trữ khoảng 7.000 con số và ký tự đã được phát triển thành công. Không chỉ lưu trữ một lượng lớn thông tin, máy quét còn có thể đọc mã QR với với tốc độ nhanh gấp 10 lần các mã thông thường. Ngoài ra, nó còn có rất nhiều ưu điểm vượt trội, như có khả năng chống bụi bẩn và độ bền cao. Thậm chí, máy quét vẫn có thể đọc được chính xác ngay cả khi mã bị ố hoặc thiếu một phần.
Từ đó đến nay, ông Hara và các chuyên gia của Denso Wave vẫn tiếp tục cải tiến mã QR và các máy quét mã vạch. “Hiện tại, chúng tôi đã phát triển thêm các công nghệ nhận dạng mã vạch mới, nhận dạng ký tự quang học (OCR) và nhận dạng ngữ âm. Chúng tôi đã tích lũy được nhiều công nghệ xử lý hình ảnh, giải mã và nhận dạng ký tự”, ông Masahiro Hara nói.
Nếu trong năm 2019, hơn 5 tỷ người sở hữu thiết bị di động, với một nửa trong số đó là điện thoại thông minh thì tới năm 2020, khoảng 90% dân số thế giới đã được sử dụng internet di động tốc độ cao. Thêm vào đó, hầu hết các điện thoại thông minh đều có tích hợp sẵn máy quét mã QR. Điều này đồng nghĩa mã QR đã trở thành một chức năng mang tính toàn cầu. Ở nhiều nơi, từ việc trả tiền cho các bữa ăn, quần áo đến giao dịch mua bán ở cửa hàng tạp hóa, hầu hết đều có thể diễn ra thông qua quét mã QR. Khách hàng có thể quét mã QR của hàng hóa hoặc yêu cầu người bán quét mã của khách hàng bằng thiết bị của họ để thực hiện thanh toán không cần tiếp xúc. Xu hướng thanh toán bằng mã QR đang thay đổi bộ mặt của hành vi xã hội ở nhiều nơi. Ở một số quốc gia châu Á phát triển “nóng” về công nghệ, từ các thành phố lớn cho tới nhiều vùng quê hẻo lánh, người tiêu dùng vẫn có thể mua hàng bằng mã QR.
Mã QR không chỉ tạo ra “cú huých” trong ngành sản xuất và thị trường thương mại điện tử, mà còn được dùng cho nhiều mục đích khác nhau trong đời sống, đặc biệt như các ứng dụng thanh toán không tiếp xúc hoặc khai báo y tế nhanh trong bối cảnh dịch Covid-19. Cụ thể, các doanh nghiệp buộc phải tìm những cách mới và an toàn hơn để tương tác với khách hàng, và mã QR đang tỏ ra là giải pháp hiệu quả nhất. Doanh nghiệp đang sử dụng các mã này để giảm tiếp xúc vật lý với khách hàng ở mức tối thiểu. Thậm chí nó có thể được sử dụng để tạo ra một quy trình thanh toán không tiếp xúc. Còn đối với phòng, chống dịch, mã QR giúp mọi người dân khai báo thông tin tại các địa điểm nhanh hơn. Ngoài ra, một số quốc gia đã ứng dụng mã QR vào nhiều lĩnh vực của đời sống. Như trong y tế, nó giúp truy xuất nhanh thông tin về tình trạng sức khỏe mỗi người. Nó cũng được bảo đảm về vấn đề bảo mật và không truy xuất dữ liệu, vị trí của người dùng. Thay vào đó, hai mầu khác nhau là xanh lá cây và cam của mã QR được hiển thị để xác định tình trạng sức khỏe cá nhân. Mầu xanh lá cây hiển thị sự an toàn và không lây nhiễm, trong khi mầu cam là nhiễm bệnh hoặc người đó ở môi trường có nguy cơ lây nhiễm cao.
Trong bối cảnh đại dịch Covid-19 lây lan trên toàn cầu, nhiều nước sử dụng mã QR như “chứng chỉ điện tử” về tình trạng sức khỏe cá nhân. Mã QR không chỉ giúp lực lượng chức năng truy vết, tìm nguồn lây nhiễm, mà người sử dụng cũng có thể tự đánh giá nguy cơ lây nhiễm, tự cập nhật tình trạng sức khỏe... Cách tiếp cận này có thể được triển khai hiệu quả như một nền tảng thống nhất, kết nối không tiếp xúc nhiều đối tượng với nhau, như giữa cá nhân, tổ chức và cơ quan công quyền trong bối cảnh đại dịch còn kéo dài, phức tạp trên toàn cầu.
