XXI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
QR-КОД КАК ИННОВАЦИОННЫЙ ИНСТРУМЕНТ В СОВРЕМЕННОЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ СРЕДЕ
Автор работы награжден дипломом победителя I степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность исследования. Каждый год внедряются в разные сферы деятельности множество технологий для того, чтобы облегчить труд человека. Одним из таких новых технологий, это QR-код. Использование технологии QR-кода в наше время можно считать универсальным, доступным, так как не требует финансовых затрат и является быстрым источником передачи информации. Она встречается повсеместно, начиная от ссылок в социальных сетях и заканчивая банковскими переводами. Так-как нет никаких ограничений по содержанию закодированной информации, сфера применения QR-кодов обширна, а сама технология обладает огромным потенциалом. Учёные во всем мире работают над совершенствованием этой технологии, делая её удобнее и безопаснее.
Цель исследования: изучить QR-код в роли инструмента в современной образовательной среде.
Задачи исследования:
1.Познакомить с историей зарождения технологии QR-кода.
2.Изучить принцип работы QR-кода
3. Выявить практики в области QR-кодирования в разных странах
4.Проанализировать результаты анкетирования на выявление представлений учащихся и их родителей о QR-кодах.
5. Организовать семейный воркшоп с помощью QR-кодирования.
QR-коды на занятиях становятся отличной альтернативой традиционным приемам и наглядно демонстрируют, что самые простые темы могут быть увлекательными и интересными.
Новизна и практическая значимость заключается в использовании QR-кодирования, так как создает благоприятную среду для как небольшого, так и до вполне объемного исследования, а нестандартная ситуация помогает лучше закрепить пройденный материал (квесты, квизы, воркшопы, батлы)
1. История зарождения технологии QR-код
QR-код (тогда он назывался ещё штрих-код) был разработан изначально в автомобильной промышленности Японии. Сам термин является зарегистрированным товарным знаком японской компании «DENSO» — одной из дочерних компаний «TOYOTA». Так как, сотрудники автомобильной компании жаловались на то, что обычные штрих-коды, которыми маркировались детали на заводе, считывались медленно и вмещали в себя мало информации, было решено начать работу над усовершенствованном кодом, который бы был заметным, вмещал бы в себя большой поток информации и был бы доступен любому пользователю мобильных телефонов, где есть камера.
В 1992 году за разработку взялся сотрудник завода Масахиро Хара. Хара очень увлекался настольной игрой «ГО», где участникам нужно было стратегически расставлять белые и черные камни по доске, поэтому форма QR-кода представляет собой чёрно-белый квадрат, в котором зашифрованы приложение или сайт, которые откроются при наведении на него камеры смартфона. Это существенно упрощает навигацию в Интернете, т.к. сканирование занимает намного меньше времени, чем ввод адреса веб-сайта. Для того, чтобы расшифровать матричный код, необходимо навести на него камеру смартфона. Зашифрованная информация автоматически отобразится на экране вашего устройства.
При создании технологии использовался принцип открытого исходного кода, поэтому в 2000-х годах QR-коды стали известны за пределами Японской автомобильной промышленности. В Японии они использовались на рекламных плакатах, обложках газет, билбордах и даже в качестве экспериментального способа оплаты, но процесс занимал слишком много времени.
2. Принцип работы QR-кода
В современном мире QR-код уже не кажется чем-то новым и необычным, но всё так же очень нужной технологией. Но многие до сих пор не знают, что это и как это работает. QR-код – изображение с матричным кодом быстрого реагирования. Расшифровывается как «Quick Response» или «Быстрый ответ».
Стандартный QR-код состоит из шести компонентов:
1) отступ; Отступ представляет собой белую рамку по внешнему краю QR-кода. Если бы этой рамки не существовало, сканер не смог бы определить, какую информацию нужно считать, т.к. ему бы мешали соседние элементы.
2) поисковый узор; Поисковый узор – это три чёрных квадрата, находящиеся в правом верхнем, левом верхнем и левом нижнем углах. Благодаря ним сканер понимает, что перед ним QR-код, и показывает, где находятся его внешние границы и как он расположен.
3) выравнивающий узор; это квадрат, который расположен возле правого нижнего угла. Он обеспечивает считывание QR-кода даже в перевёрнутом виде.
4) полосы синхронизации;
Имеет вид Г-образной линии, которая находится между квадратами поискового узора. Полосы синхронизации предназначены для определения отдельных квадратов в коде сканером, а также определения даже повреждённых QR-кодов.
5) версия; Данный компонент находится возле правого верхнего квадрата поискового узора и содержит в себе версию QR-кода. Хоть QR-коды и имеют множество назначений, но чаще всего используются четыре основных вида. Выделяют цифровое, буквенно-цифровое, двоичное кодирование и кандзи. О способе кодирования можно узнать по версии QR-кода.
6) ячейки данных; Ячейки данных содержат в себе саму информацию, которая и была зашифрована Пример QR-кода официального сайта МБОУ-ЛИЦЕЙ (Рис 1, Рис.2).
Рис.1 QR-код официального сайта МБОУ-ЛИЦЕЙ г. Татарска
Рис.2 Официальный сайт МБОУ-ЛИЦЕЙ г. Татарска
Но изначально QR-коды были доступны не всем, т.к. существовала проблема отсутствия сканеров у населения. Исправить это удалось только в 2002 году, когда на японском рынке появились первые мобильные телефоны, в которых была встроена функция сканирования матричных кодов.
В итоге QR-коды стали доступны для большого количества потребителей, а крупные компании стали чаще использовать их в своём производстве. Но на этом их развитие не остановилось. В 2004 году был разработан микро-QR-код, а в 2008 году – iQR-код, имеющий как квадратную, так и прямоугольную форму. К 2012 году QR-коды уже использовались по всему миру и во всех сферах деятельности человека. Например, в строительстве, торговле, инженерии, почтовых службах, образовании и многом другом. В настоящее время усовершенствование QR-кодов не останавливается.
Также для QR-кодов удалось найти много новых применений, от платежей до позиционирования объектов в дополненной реальности (Рис.3, Рис.4, Рис.5). Создание QR-кодов стало отличной технической инновацией, которая соответствует требованиям нашего времени (про новые применения в следующем параграфе). Благодаря QR-коду лицеисты школы всегда в курсе новостей.
Рис.3 Актуальные Рис.4 Актуальные Рис.4 Актуальные
новости школы новости школы новости школы
Таким образом, QR-код является логическим продолжением развития штрих-кода, т. к. в нём может храниться намного больше информации. Это происходит потому, что информация считывается как по вертикали, так и по горизонтали. Поэтому его называют двумерным штрих-кодом
3. Введение пропускной системы с использованием QR-кода
В 2020 году Россия столкнулась с пандемией нового неизученного смертельного коронавируса SARS-CoV-2. Для предотвращения распространения вируса власти многих государств ограничивают пребывание людей на улице, граждан просили сидеть дома и не выходить без острой необходимости. Школы и ВУЗы перешли на дистанционное обучение, закрывались все общественные места (торговые центры, кофе, спортивные клубы), кроме этого, старались ограничить общение и многие организации переходили на домашнюю работу. Но как же контролировать передвижение людей, как узнать причину, по которой человек вышел на улицу во время режима «самоизоляции»? В правительстве Российской Федерации не стали изобретать то, что уже изобрели и проверили в деле другие страны. В 2021 году во многих странах вышли законопроекты о QR-кодах. В список таких стран 12 ноября 2021 года вошла Россия. После вакцинации против вируса или принесённого заболевания людям приходили QR-коды для подтверждения в общественных заведениях. Было принято решение использовать QR-коды для отслеживания наличия разрешения на нахождение на улице у человека.
Всё это ради того, чтобы дать ученым больше времени для поиска ответов на вопросы, волнующие всех. На Рис.6 продемонстрировал QR-код вакцинации против коронавируса SARS-CoV-2, человека (взято с согласия), который неоднократно предъявлял его в общественном месте для подтверждения своей личности и подтверждении, что он вакцинирован.
Рис. 6 QR-код вакцинации против коронавируса SARS-CoV-2
Для получения QR-кода нужно скачать приложение «Госуслугу СТОП коронавирус» на смартфон, после чего нужно зарегистрироваться, используя существующий аккаунт портала «Госуслуги».
Затем нужно выбрать один из перечисленных статусов:
- я был(а) за границей в течении последних 14 дней;
- у меня был контакт с больным коронавирусом;
- я здоров(а) и нахожусь на самоизоляции;
- я здоров(а) и хожу на работу;
- я болею и лечусь дома;
- я болею и госпитализирован(а).
Следующим шагом будет заполнение данных об удостоверении личности и месте жительства, фотография документа и фотография лица с документом. Подтвердить отсутствие симптомов ОРВИ и то, что ознакомлен с правилами самоизоляции и последствием их нарушения.
После регистрации нужно пройти «самоопрос» - вписать температуру, пульс и наличие симптомов ОРВИ. Закончив с настройками, приложения можно нажимать кнопку «Зарегистрировать выход из дома» и выбрать причину из сопутствующего списка. После чего мы получаем QR-код с временной ссылкой на портал «Госуслуги», где содержится информация о человеке и о причинах его выхода из дома. После истечения срока действия, портал «Госуслуги» выдает, что сертификат (номер и дата) истек (Рис.7)
Рис. 7 Истечения срока действия вакцинации
Таким образом, технология QR-кодирования значительно облегчила процедуру получения регистрации на выход из дома и её проверки.
4. Мировые практики в области QR-кодирования
Технология QR-кодирования удобна и проста, а сферы её применения во всем мире очень обширны. Например:
Китай
Большую популярность QR-коды в Китае получили благодаря местному аналогу WhatsApp – WeChat, где у каждого пользователя есть свой код и встроенный инструмент для считывания.
Компанию Tencent разрабатывающую мессенджер поддерживает государство. Китай использует QR- коды для переводов и платежей. Использование этой технологии вошло в привычку у жителей Китая, так как это удобно и позволяет экономить время. Приложение быстро вышло за пределы простого мессенджера и создало свою экосистему, включающую в себя социальную сеть, мессенджер, игры, маркетплэйс, сервисы для перевода и обмена валюты, управление цифровым кошельком, историю транзакций, заказа еды, такси, бронирования отелей и билетов, не без использования QR-кодов. Аудитория WeChat в 2020 году достигла 1.2 миллиарда пользователей. На государственном уровне, постоянно проводятся исследования, происходит общение с участниками рынка для усовершенствования технологии.
Индия
В Индии благодаря платежам с использованием технологии QR-кодирования увеличилась доля безналичных платежей, за счёт сокращения затрат малого бизнеса на покупку POS-терминалов и их обслуживание. В 2016 году Национальная платежная корпорация Индии выпустила собственное приложения для моментальных платежей, работающее со всеми банками страны. Одной из ключевых особенностей приложения является поддержка платежей с использованием QR-кодирования. Продавец должен сгенерировать код для товара, а покупателю, отсканировав товар, остается только ввести PIN-код от карты и подтвердить платеж.
Сингапур
Правительство Сингапура заинтересовалось возможностью увеличения прибыли за счет использования QR-кодов, так как они позволяют малому и среднему бизнесу сократить расходы и увеличить количество безналичных платежей. В 2017 году была создана рабочая группа, состоящая из главных игроков финансового рынка, призванная разработать стандарты для QR-кодов, кроме того, международных схем платежей и методов их внедрения. Также планируется внедрить использование этой технологии в оффлайн магазинах.
США
В США происходит быстрый рост популярности QR-кодов благодаря инвестициям крупных компаний и запуску различного рода стартапов. Крупнейшие компании розничной торговли, с общим оборотом свыше триллиона долларов, сообща разрабатывают собственную платежную систему. Также существуют различные программы лояльности и скидки при оплате через QR-код.
Таким образом, человечество не стоит на месте и постоянно развивается, находятся новые способы решения проблем, достигаются вершины, о которых раньше и не задумывались. Использование QR-кодов в условиях пандемии является очень удобным и надежным средством для мониторинга целей передвижения граждан. Получение кода не занимает много времени и делается через простое и понятное приложение. Генерация QR-кодов не требует огромных вычислительных мощностей и специальный навыков. А для проверки полученного кода не нужно специального оборудования, подойдет обычный смартфон с выходом в Интернет, следовательно, не нужно затрачивать дополнительные ресурсы и разрабатывать новое оборудование.
5. Анкетирование на выявление представлений учащихся и их родителей о QR-кодах
Для того, чтобы понять, насколько знакомы с QR-кодом и как часто используют данную технология в своей жизни лицеисты и их родители, было решено провести семейное анкетирование. Было очень интересно узнать мнение разного возраста людей.
Анкетирование прошло 30 семей и была представлена оценка представления о QR-кодах следующим образом:
1. Все 100% опрошенных знают, как выглядит QR-код.
2. Все 100% знают с какой целью используют QR-код (оплаты ЖКХ, просмотреть характеристику товара, оплата с QR-кодом по СПБ, покупка в Wildberries и в учебной деятельности на уроках информатики т.д)
3. Все 100% пользуются данной технологией.
4. 90% оппонентов не знаю историю создания QR-кода и хотят её узнать (Рис.8).
Рис. 8 Результаты анкетирования
Таким образом, делаем вывод о необходимо провести семейное квест-мероприятие с использованием QR - кодов. Провести анализ активизации познавательного интереса обучающихся к заданиям.
6. Воркшоп «Цифровая образовательная среда»
11 ноября в стенах нашего лицея состоялся семейный воркшоп «Цифровая образовательная среда».
13 семейных команд подали заявку на участие, где их ждали невероятные приключения:
1. Пропускной режим на воркшоп был организован с помощью QR – кода (Рис.9,10,11)
Рис.9 Пропускной для Рис.10 Пропускной для Рис.11 Пропускной для
семьи 1 семьи 2 семьи 3
По настроению наших участников было понятно, что для них такой способ регистрации был очень интересен.
2. Далее им предстояло демонстрировать навыки работы с компьютером.
Первым делом они должны были зайти на платформу learningapps.org для состязания первых трех заданий отсканировав QR – код (Рис.12)
Рис.12 Вход в комнату состязания
Участники турнира состязались в разных умениях на:
- на внимательность (Рис.13);
- на логику (Рис.14);
- на быстрый набор текста (Рис.15);
- разгадывали интернет-солянку (Рис.16)
Рис.13 Кибер-парочки Рис.14 Разгадай ребус
Рис.15 Набор текста Рис.16 Интернет-солянка
Наше мероприятие закончилось награждением трех победителей (Рис.17,18,19,20), по отзывам стало понятно, что родители хотят ещё соревноваться, они отметили, что необычная форма их заинтересовала, а обучающихся привела в восторг, ведь теперь и первоклассники знают о возможностях QR – кода.
Рис.17 Подведение итогов Рис.18 Подведение итогов
Рис.19 Подведение итогов Рис.20 Подведение итогов
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Таким образом, QR-код является логическим продолжением развития штрих-кода, т. к. в нём может храниться намного больше информации. Это происходит потому, что информация считывается как по вертикали, так и по горизонтали. Поэтому его называют двумерным штрих-кодом.
Преимущество QR-кода над обычным штрих-кодом заключается в том, что первый считывается гораздо быстрее. На матричном коде по краям можно увидеть 3 чёрных квадрата – это границы кода, а оставшийся четвёртый нужен для того, чтобы была возможность расшифровать код даже в неправильном положении. Ещё одно преимущество заключается в лёгком создании QR-кода. Создатели QR-кода отказались от патентных прав и сделали технологию их создания и чтения доступной для всех. Именно поэтому в настоящее время он используется чаще, чем обычный штрих-код, т.к. требует меньше усилий для расшифровки и создания.
Технология QR-кодирования стала чем-то новым и необычным для людей, но быстро полюбилась каждому за простоту в использовании и удобство. Она встречается повсеместно, начиная от ссылок в социальных сетях и заканчивая банковскими переводами. Так-как нет никаких ограничений по содержанию закодированной информации, сфера применения QR-кодов обширна, а сама технология обладает огромным потенциалом. Учёные во всем мире работают над совершенствованием этой технологии, делая её удобнее и безопаснее.
Нами проведен воркшоп «Цифровая образовательная среда», где ещё раз было доказано, что технология QR-кодирования интересна разного возраста. На этом наше исследование не закончилось, продолжаем с помощью QR-кодирования новогодний кибер-квиз «В поисках мешка Деда Мороза», где уже прошли регистрацию 34 семьи нашего лицея.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Алпатов Н. С, Панов М. А, Введение пропускной системы с использованием QR-кода // Научные междисциплинарные исследования. 2020. №3-1. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/vvedenie-propusknoy-sistemy-s-ispolzovaniem-qr-koda (дата обращения: 22.11.2023).
2. Быльева Д.С., Лобатюк В.В., Образ цифрового будущего общества через призму пандемии // Философская мысль. 2021. №2. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/obraz-tsifrovogo-buduschego-obschestva-cherez-prizmu-pandemii (дата обращения: 14.09.2023).
3. Захожая И.С. QR-код и его использование в современном мире // Научные междисциплинарные исследования. 2021. №2. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/qr-kod-i-ego-ispolzovanie-v-sovremennom-mire (дата обращения: 22.11.2023).
4. Игина К.А., Ксобенности предоставления государственных и муниципальных услуг в электронной форме в условиях пандемии // StudNet. 2021. №3. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/osobennosti-predostavleniya-gosudarstvennyh-i-munitsipalnyh-uslug-v-elektronnoy-forme-v-usloviyah-pandemii (дата обращения: 22.11.2023).
5. Ковалёв А. И. QR-коды, их свойства и применение // Молодой ученый. - 2016. - №10. - С. 56-59. 3. Что такое QR-код, как им пользоваться и как создать свой код [Электронный ресурс]. – URL: https://club.dns-shop.ru/blog/t-78-smartfonyi/47350- chto-takoe-qr-kod-kak-im-polzovatsya-i-kak-sozdat-svoi-kod/. – (дата обращения: 26.10.2023).
6. Wikipedia — свободная энциклопедия [Электронный ресурс]. – URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/QR-код – (дата обращения: 16.09.2023).17