Ai là 'cha đẻ' của mã QR?

Từ siêu thị, hàng quán đến các khu chợ dân sinh, mã QR đang xuất hiện ở khắp mọi nơi và trở thành một phần không thể thiếu trong cuộc sống hiện đại của người Việt Nam và toàn thế giới. Thế nhưng, ít ai biết rằng công nghệ tiện ích này lại bắt nguồn từ một phát hiện tình cờ của một kỹ sư người Nhật vào năm 1994.

Masahiro Hara, sinh ngày 8/8/1957 tại Tokyo (Nhật Bản), là kỹ sư của Denso Wave – công ty con thuộc tập đoàn Toyota. Ông được biết đến trên toàn thế giới như “cha đẻ của mã QR”, người đã khai sinh ra công nghệ quét dữ liệu thay đổi cách con người lưu trữ và truy xuất thông tin.

Ông Masahiro Hara là "cha đẻ" của mã QR.

Vào năm 1992, khi đang làm việc tại bộ phận nghiên cứu và phát triển mã vạch của Denso Corporation, Hara nhận thấy một vấn đề nan giải. Khi đó, công ty sử dụng mã vạch để theo dõi linh kiện ô tô nhưng loại mã này chỉ chứa được khoảng 20 ký tự chữ cái. Mỗi linh kiện thường cần ghi nhận nhiều thông tin hơn như lịch sử sản xuất, quy trình kiểm định hay lộ trình vận chuyển khiến mỗi sản phẩm phải dán tới gần 10 mã vạch khác nhau.

Điều này khiến công nhân phải mất nhiều thời gian quét từng mã bằng đầu đọc mỗi khi vận chuyển hoặc lắp ráp. Trong giai đoạn cao điểm, hàng nghìn mã vạch cần được xử lý, gây ra sự quá tải rõ rệt.

Không chỉ tốn công, mã vạch còn dễ bị hư hại. Chỉ cần một lớp bụi, vết xước hay dầu mỡ trong môi trường công nghiệp cũng có thể khiến chúng không thể đọc được, làm gián đoạn toàn bộ dây chuyền sản xuất.

Hơn nữa, do là mã một chiều, mã vạch chỉ có thể quét được theo một hướng nhất định thường là từ trái sang phải. Điều này gây bất tiện khi sản phẩm được đặt ở nhiều vị trí và góc độ khác nhau, khiến thao tác quét trở nên chậm chạp và thiếu linh hoạt.

Ý tưởng nền tảng cho cấu trúc của mã QR xuất phát từ bàn cờ vây.

Để khắc phục những bất tiện trong việc sử dụng mã vạch truyền thống, Masahiro Hara cùng nhóm nghiên cứu của mình bắt tay vào một dự án táo bạo: tạo ra một loại “mã vạch mới”. Sau nhiều tháng thử nghiệm, họ đã phát triển thành công mã QR (Quick Response) loại mã có thể lưu trữ đến 7.000 ký tự, tốc độ giải mã nhanh gấp 10 lần và đặc biệt có thể quét ở mọi hướng.

Ý tưởng nền tảng cho cấu trúc của mã QR đến từ một nơi không ai ngờ tới: bàn cờ vây. Trong giờ nghỉ trưa, khi đang chơi cờ, Hara nảy ra suy nghĩ về việc sắp xếp các ô vuông đen trắng trên bàn cờ để mã hóa thông tin một cách dày đặc và hiệu quả. Cấu trúc ma trận của bàn cờ đã trở thành tiền thân cho cấu trúc 2 chiều của mã QR.

Không giống với mã vạch một chiều chỉ gồm những vạch song song, mã QR được Hara thiết kế dưới dạng hai chiều, hình vuông. Tuy nhiên, thách thức mới lại xuất hiện khi mã được in cùng văn bản hay hình ảnh khác, máy quét thường gặp khó khăn trong việc xác định đâu là vùng cần đọc.

Một ngày, trong chuyến tàu điện ngầm, Hara tình cờ nhìn ra cửa sổ và thấy những tòa nhà chọc trời nổi bật giữa bầu trời. Cảnh tượng ấy gợi cho ông một ý tưởng: nếu các góc của mã được làm nổi bật như những “dấu hiệu nhận diện”, máy quét sẽ dễ dàng phát hiện vị trí mã dù ở bất kỳ hướng nào.

Ngay sau đó, Hara và các cộng sự bắt tay vào thử nghiệm lại thiết kế. Họ thêm ba ô vuông nhỏ ở ba góc của mã với tỷ lệ màu đen trắng đặc trưng. Thiết kế này không chỉ giúp máy quét nhận diện nhanh hơn mà còn giúp mã QR có thể đọc được ngay cả khi bị mờ, nhòe hoặc hư hại một phần – điều mà mã vạch truyền thống hoàn toàn không làm được.

Đặc biệt, mã QR còn có thể quét ở nhiều góc độ và khoảng cách khác nhau, rất phù hợp với môi trường sản xuất công nghiệp nơi linh kiện máy móc có hình dạng phức tạp và không cố định.

Ảnh Masahiro Hara cùng nhóm kỹ sư đã thiết kế mã QR/Ảnh: Denso Wave.

Khi bắt tay vào phát triển mã QR, Masahiro Hara không hề nghĩ rằng phát minh của mình sẽ thay đổi thế giới. Ban đầu, ông chỉ mong muốn tạo ra một giải pháp tối ưu cho ngành công nghiệp ô tô. Toyota – tập đoàn mẹ của Denso Wave nhanh chóng nhận ra giá trị to lớn của công nghệ này và ứng dụng mã QR vào các nhà máy để quản lý sản xuất hiệu quả hơn. Nhưng đó mới chỉ là khởi đầu cho hành trình toàn cầu hóa của mã QR – phát minh nhỏ bé nhưng mang sức ảnh hưởng khổng lồ.

Sự phổ biến của mã QR thực sự bắt đầu khi Denso Wave, công ty nơi Masahiro Hara đang làm việc và cũng là chủ sở hữu sáng chế, quyết định cung cấp công nghệ này miễn phí, không thu bất kỳ khoản phí bản quyền nào. Chính sự cởi mở đó đã giúp mã QR nhanh chóng lan tỏa ra khỏi phạm vi nhà máy, tiến vào đời sống thường nhật. Một dấu mốc quan trọng khác diễn ra vào năm 2000, khi mã QR được chính thức công nhận là tiêu chuẩn ISO tại Nhật Bản, mở đường cho việc ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực.

Từ đây, mã QR bắt đầu vươn mình mạnh mẽ tại Nhật Bản không chỉ trong công nghiệp sản xuất mà còn trong đời sống tiêu dùng: từ thanh toán điện tử, quản lý kho hàng, đến truy xuất nguồn gốc sản phẩm. Những ô vuông đen trắng nhanh chóng trở thành biểu tượng của sự tiện lợi trong thời đại số.

Tuy nhiên, đến khoảng những năm 2010, mã QR lại dần rơi vào quên lãng. Mức độ ứng dụng không đạt như kỳ vọng, công nghệ từng được ca ngợi là “sẽ thay đổi thế giới” nay bị xem là lỗi thời, nhường chỗ cho những xu hướng mới nổi.

Ông Masahiro Hara tại lễ kỷ niệm 25 năm ngày ra đời của QR code năm 2019/Ảnh: Denso Wave

Thế nhưng, “điểm ngoặt vàng” đã xuất hiện cùng sự bùng nổ của điện thoại thông minh tại Trung Quốc. Từ thanh toán di động, truy cập dịch vụ, nhận ưu đãi giảm giá cho đến kết nối xã hội đều được thực hiện thông qua mã QR. WeChat trở thành ví dụ tiêu biểu khi tích hợp công nghệ này vào hệ sinh thái của mình, biến mã QR thành chìa khóa mở ra cả thế giới dịch vụ trực tuyến.

Không lâu sau, các quốc gia khác cũng nhanh chóng nhận ra tiềm năng to lớn của công nghệ này. Và khi đại dịch COVID-19 bùng phát, mã QR một lần nữa trở thành tâm điểm được sử dụng để khai báo y tế, truy vết, thanh toán không tiếp xúc và truy cập thông tin an toàn.

Từ chỗ từng bị lãng quên, mã QR đã “hồi sinh” mạnh mẽ, trở thành một phần không thể thiếu trong đời sống của hàng tỷ người trên toàn cầu, một di sản chung được cả thế giới tin tưởng và sử dụng.

Phương Anh