Masahiro Hara y la invención del código QR

La invención del código QR es, en realidad, la historia de un ingeniero, un problema persistente en una fábrica y una chispa inesperada surgida de un juego de mesa japonés. Masahiro Hara no se propuso cambiar cómo miles de millones de personas comparten enlaces y menús. Solo quería dejar de escanear diez códigos de barras cuando uno bastaría. 🐾

¿Quién inventó el código QR?

El código QR fue inventado en 1994 por Masahiro Hara, un ingeniero de Denso Wave, una filial del grupo Toyota en Japón. Hara dirigía un pequeño equipo, y el proyecto empezó como una respuesta muy práctica a las limitaciones del código de barras corriente en la línea de fabricación.

Denso Wave suministraba tecnología a la industria del automóvil, y el sistema de producción de Toyota exigía un rastreo rápido y preciso de enormes cantidades de piezas. El código de barras unidimensional, inventado décadas antes, sencillamente no podía llevar suficiente información para seguir el ritmo. Puedes leer ese capítulo anterior en nuestra breve historia del código de barras.

¿Qué le pasaba al viejo código de barras?

Un código de barras 1D tradicional almacena datos solo en el ancho de sus rayas verticales. Eso le da un techo rígido de unos 20 caracteres. En una línea de montaje concurrida, eso no era ni de lejos suficiente.

Los trabajadores acababan cubriendo las cajas con varios códigos de barras a la vez y luego escaneando cada etiqueta por separado. Era lento, cansado y fácil de equivocarse. El encargo de Hara era diseñar algo que pudiera:

• Contener cientos o miles de caracteres en lugar de un par de docenas.
• Leerse en un instante, de ahí el nombre "Quick Response" (respuesta rápida).
• Funcionar incluso estando parcialmente manchado, arañado o rasgado.
• Escanearse desde cualquier dirección sin una alineación cuidadosa.

La solución fue añadir una segunda dimensión. Al codificar los datos tanto a lo ancho como hacia abajo, un símbolo bidimensional empaqueta muchísima más información en el mismo espacio. Nuestra explicación sobre códigos de barras 1D frente a 2D muestra exactamente por qué eso importa.

¿Cómo inspiró el código QR el juego del Go?

Aquí está el detalle que más le encanta a la gente. Según cuentan, Hara era aficionado al Go, el antiguo juego de estrategia que se juega con piedras blancas y negras sobre una cuadrícula. Contemplando ese entramado de piedras en un tablero, vio una forma natural de representar información: una matriz de celdas llenas y vacías, blancas y negras, dispuestas en dos dimensiones.

La lógica visual del Go, una cuadrícula de puntos blancos y negros, ayudó a dar forma a la idea de codificar datos como un campo de cuadrados claros y oscuros en lugar de una fila de rayas.

Esa cuadrícula se convirtió en el área de datos del código QR: el denso campo de pequeños cuadrados, llamados módulos, que lleva la carga real. Para un recorrido componente a componente, mira nuestra anatomía de un código QR.

¿Cómo resolvió Hara el problema de cualquier ángulo?

Una cuadrícula de cuadrados solo es útil si un escáner puede encontrarla y averiguar cuál es el lado de arriba. Este fue el reto más difícil, y la respuesta de Hara es el rasgo más reconocible del código QR: los tres cuadrados anidados en las esquinas, conocidos como patrones de posición.

Para asegurarse de que un escáner nunca confundiera el código con el texto o las imágenes de alrededor, el equipo de Hara analizó una enorme variedad de material impreso para encontrar un patrón de proporciones de blanco y negro que casi nunca se da por casualidad. Se decantaron por una proporción de zonas oscuras y claras (aproximadamente 1:1:3:1:1) que un escáner puede detectar a lo largo de una línea trazada desde cualquier dirección.

Como esa proporción es tan distintiva, el lector localiza al instante las tres esquinas, deduce la orientación y el tamaño del código, y lee los datos correctamente tanto si el código está derecho, de lado o boca abajo. Esa es la "legibilidad desde cualquier ángulo" en torno a la que se construyó todo el proyecto. Nuestra guía sobre cómo funcionan los códigos QR traza este paso de reconocimiento en detalle.

¿Cómo hizo la corrección de errores que los códigos QR fueran resistentes?

Las etiquetas de fábrica se ensucian y se dañan, así que Hara incorporó una robusta corrección de errores. Los códigos QR usan las matemáticas de Reed-Solomon, la misma familia de técnicas que protegen los CD y las transmisiones al espacio profundo, para reconstruir los datos incluso cuando falta parte del símbolo.

Según el nivel elegido, un código QR puede perder hasta alrededor del 30 por ciento de su área y aun así escanearse. Por eso un código puede sobrevivir a la marca de una taza de café, un pliegue o incluso un pequeño logotipo colocado en el centro. Si quieres las matemáticas, las cubrimos en corrección de errores Reed-Solomon.

¿Por qué Denso Wave hizo el código QR libre de patentes?

Quizá la decisión de mayor calado no fue técnica en absoluto. Denso Wave patentó el código QR pero optó por no ejercer sus derechos de patente contra nadie que usara el estándar. En la práctica, eso hizo el formato de uso gratuito para cualquiera que siguiera la especificación.

El razonamiento fue a la vez estratégico y generoso. Un código propietario cuyo uso costara dinero se quedaría encerrado en un puñado de empresas. Un código gratuito podría extenderse a todas las industrias de la Tierra. Denso Wave apostó a que la adopción generalizada valdría más que las tarifas de licencia, y a que podría sacar beneficio vendiendo lectores y sistemas en su lugar.

La apuesta salió espectacularmente bien. El código QR se convirtió en un estándar internacional abierto, ISO/IEC 18004, y hoy cualquiera puede crear un código QR gratis sin pedir permiso ni pagar un céntimo. Desgranamos más la cuestión de la propiedad en quién es dueño del código QR.

¿Cuál es el legado de Masahiro Hara?

Durante años, el código QR fue un discreto éxito industrial. El propio Hara ha dicho que se sorprendió al ver su invención saltar de los suelos de las fábricas a los teléfonos inteligentes, las aplicaciones de pago y las paredes de los museos. Las características que diseñó para cajas de piezas manchadas de grasa resultaron ser exactamente lo que un mundo móvil y sin contacto necesitaba.

Hara ha recibido distinciones de ingeniería por la invención, y el código QR se reconoce hoy como una de las piezas más influyentes del diseño de la información de su época. Nada mal para una herramienta nacida para contar piezas de coche. Para la historia de adopción más amplia, lee la historia del código QR.

Preguntas frecuentes

¿Quién inventó el código QR?

Masahiro Hara, un ingeniero de Denso Wave (una filial del grupo Toyota), dirigió el equipo que inventó el código QR en 1994.

¿Cómo inspiró el juego de mesa Go el código QR?

Hara, entusiasta del Go, se basó en la cuadrícula de piedras blancas y negras del juego como modelo para codificar datos en una matriz bidimensional de cuadrados claros y oscuros.

¿Cuál es la función de los tres cuadrados de las esquinas?

Son patrones de posición. Su distintiva proporción de blanco y negro permite a un escáner localizar y orientar el código desde cualquier ángulo, casi al instante.

¿Por qué Denso Wave no cobró por el código QR?

La empresa decidió que la adopción libre y generalizada era más valiosa que las tarifas de licencia, así que optó por no hacer valer sus patentes contra el uso conforme al estándar.

¿Esperaba Masahiro Hara que el código QR se hiciera tan popular?

Según sus propias palabras, no. Lo diseñó para el rastreo industrial y se sorprendió cuando los teléfonos inteligentes y la pandemia lo empujaron a la vida cotidiana de los consumidores.