CircleCode

Okrągła etykieta o średnicy 25 mm nie mieści czytelnego kodu QR w rozdzielczości drukarki termicznej. Wpisanie kwadratu w koło marnuje dużą część powierzchni, a zmniejszanie modułów poniżej fizycznej rozdzielczości głowicy daje kod, który wygląda dobrze na ekranie i nie odczytuje się z wydruku.

Zaprojektować format od zera pod okrągłą powierzchnię: dane rozłożone w pierścieniach, wzorce pozycjonujące dopasowane do geometrii polarnej, rozmiar modułu wyznaczony przez fizyczne możliwości drukarki termicznej.

Nad wszystkim jedna zasada — fail-closed, z jawną hierarchią priorytetów: brak fałszywych odczytów, niezawodne dekodowanie, odporność na wydruk, szybkość, rozmiar, wygląd. W tej kolejności, bez wyjątków.

Projekt dzieli się na pięć bibliotek. Rdzeń obsługuje arytmetykę GF(256), kodowanie Reeda-Solomona, sumę CRC-32, format TLV, ramkę i geometrię. Koder odpowiada za maskowanie, przeplot i dobór wersji. Dekoder za odzyskanie formatu i logiczne odczytanie danych. Biblioteka druku renderuje w siatce kropek do PNG, BMP, SVG i PDF oraz generuje polecenia dla drukarek etykiet. Osobna biblioteka realizuje pełny potok widzenia komputerowego — z własną implementacją, przy czym OpenCV pozostaje opcjonalny.

Konsekwencje zasady fail-closed są widoczne w dwóch miejscach. Dekoder nigdy nie zgaduje: gdy CRC-32 nie przechodzi, użytkownik widzi komunikat „nie można odczytać”, a nie prawdopodobny numer reklamacji. Generator odmawia wygenerowania kodu, którego nie da się bezpiecznie wydrukować, zamiast zmniejszać moduły poniżej minimum głowicy.

Geometria polarna wymusiła własne wzorce pozycjonujące. W kodzie QR trzy kwadraty w narożnikach wyznaczają orientację i skalę; na okręgu nie ma narożników, więc rolę tę pełnią struktury pierścieniowe o znanej sygnaturze, wykrywalne niezależnie od obrotu etykiety pod aparatem.

Wszystkie pięć komponentów jest zaimplementowanych i przetestowanych. Repozytorium zawiera pełną specyfikację formatu, opis strumienia danych, dokumentację potoku dekodera, dziennik decyzji projektowych oraz osobny dokument dotyczący wersji na Androida.

Wyjście na drukarki obejmuje trzy języki poleceń — ZPL, TSPL i EPL — czyli praktycznie każdą drukarkę etykiet spotykaną w magazynie.

Format działa na etykietach o średnicy od dwudziestu milimetrów, przy rozdzielczości druku 203 DPI, i odczytuje się aparatem telefonu. Wersja pierwsza jest zamknięta i udokumentowana na tyle, żeby dało się napisać niezależną implementację ze specyfikacji.

Osobnym wyzwaniem był druk termiczny. Głowica ma skończoną rozdzielczość i skończoną powtarzalność, a etykieta bywa naklejona na powierzchni zakrzywionej. Renderowanie w siatce kropek — zamiast rysowania krzywych i liczenia na rasteryzator drukarki — daje kontrolę nad tym, gdzie dokładnie wypadnie każdy moduł.