Le document présente le code QR, un code à deux dimensions inventé en 1994 au Japon, expliquant son historique, son mode de fonctionnement, ses usages variés, ainsi que ses contraintes et limites en matière de sécurité et de standardisation. Il détaille les différentes formes et capacités des codes QR par rapport aux codes-barres 1D et 2D, tout en abordant les risques associés à leur usage non sécurisé. Enfin, le document souligne la nécessité d'avoir un smartphone pour lire ces codes, ce qui constitue une contrainte pour une partie des utilisateurs.

2. 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
III. • Généralités
IV. • Mode de Fonctionnement
V. • Contraintes et Limites
VI. • Conclusion
VII. • Discussion

3. 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

4. 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

5. I. • Introduction
II. • Usages
III. • Généralités
IV. • Mode de Fonctionnement
V. • Contraintes et Limites
VI. • Conclusion
VII. • Discussion
Plan de la Présentation
4
I. • Introduction
II. • Usages
III. • Généralités
IV. • Mode de Fonctionnement
V. • Contraintes et Limites
VI. • Conclusion
VII. • Discussion

6. 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, …)

7. 6
Usages (2/3)
II. Applications Théoriques
1. 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 Virtuel
Adresse e-mail,
Site Web,
Vidéo …
Monde Réel
Carte Visite,
Magazine,
Flyer…

8. 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

9. I. • Introduction
II. • Usages
III. • Généralités
IV. • Mode de Fonctionnement
V. • Contraintes et Limites
VI. • Conclusion
VII. • Discussion
Plan de la Présentation
8
I. • Introduction
II. • Usages
III. • Généralités
IV. • Mode de Fonctionnement
V. • Contraintes et Limites
VI. • Conclusion
VII. • Discussion

10. 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

11. 10
Généralités (2/11)
II. Du 1D au 2D
1. Code Barre = Franc Succès  Large adoption
MAIS 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

12. 11
Généralités (3/11)
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
ÉLÉMENTS
CONSTITUTIFS
Barres
Carré 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)

13. IV. Concurrents du Code QR
Beaucoup 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
Généralités (4/11)

14. 13
Généralités (5/11)
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)

15. 14
Généralités (6/11)
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

16. 15
Généralités (7/11)
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)


17. 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
Généralités (8/11)

18. 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)
Généralités (9/11)

19. 18
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)

20. 19
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

21. I. • Introduction
II. • Usages
III. • Généralités
IV. • Mode de Fonctionnement
V. • Contraintes et Limites
VI. • Conclusion
VII. • Discussion
Plan de la Présentation
20
I. • Introduction
II. • Usages
III. • Généralités
IV. • Mode de Fonctionnement
V. • Contraintes et Limites
VI. • Conclusion
VII. • Discussion

22. 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)

23. 22
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

24. 23
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

25. 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, …

26. 25
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 

27. 26
Plan de la Présentation
I. • Introduction
II. • Usages
III. • Généralités
IV. • Mode de Fonctionnement
V. • Contraintes et Limites
VI. • Conclusion
VII. • Discussion
I. • Introduction
II. • Usages
III. • Généralités
IV. • Mode de Fonctionnement
V. • Contraintes et Limites
VI. • Conclusion
VII. • Discussion

28. 27
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, …

29. 28
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?
…

30. 29
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)

31. 30
Contraintes et Limites (4/4)
IV. Mauvais Usage du Code QR
1. 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

32. 31
Plan de la Présentation
I. • Introduction
II. • Usages
III. • Généralités
IV. • Mode de Fonctionnement
V. • Contraintes et Limites
VI. • Conclusion
VII. • Discussion
I. • Introduction
II. • Usages
III. • Généralités
IV. • Mode de Fonctionnement
V. • Contraintes et Limites
VI. • Conclusion
VII. • Discussion

33. 32
Conclusion
1. 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"

34. I. • Introduction
II. • Usages
III. • Généralités
IV. • Mode de Fonctionnement
V. • Contraintes et Limites
VI. • Conclusion
VII. • Discussion
Plan de la Présentation
33
I. • Introduction
II. • Usages
III. • Généralités
IV. • Mode de Fonctionnement
V. • Contraintes et Limites
VI. • Conclusion
VII. • Discussion

35. Questions ?
34

36. Merci Pour Votre Attention
35