Cha đẻ mã QR: Từ bàn cờ vây đến phát minh tặng miễn phí cho nhân loại

Từ quán trà đá vỉa hè đến siêu thị, từ tờ khai y tế mùa dịch đến bao bì hàng hóa, những ô vuông đen trắng nhỏ bé mang tên mã QR đã trở thành ngôn ngữ chung của thế giới hiện đại. Ít ai biết rằng, phát minh mang tính cách mạng này lại được người tạo ra cho đi miễn phí.

Người đứng sau phát minh ấy là Masahiro Hara, sinh ngày 8 tháng 8 năm 1957 tại Tokyo, kỹ sư của Denso Wave, công ty con thuộc tập đoàn Toyota. Đặc biệt, ngày sinh 8 tháng 8 của ông sau này cũng trở thành ngày được chọn để đặt tên cho QR, viết tắt của cụm từ Quick Response.

Khi mới vào Denso, Hara là kỹ sư phần cứng chuyên về mạch analog. Một cuộc trò chuyện ngắn với cấp trên đã khiến cuộc đời ông rẽ sang hướng khác. Khi được hỏi liệu có thể làm việc với phần mềm không, ông từ chối vì cho rằng mình chỉ là dân phần cứng. Người sếp đáp lại: “Mười năm nữa, thời đại máy tính sẽ tới. Khi đó, chúng ta không cần người không biết phần mềm”.

Lời nói tưởng chừng đơn giản ấy lại trở thành bước ngoặt cuộc đời. Hara âm thầm tự học lập trình, tự trang bị cho mình kỹ năng mới. Chính kiến thức giao thoa giữa phần cứng và phần mềm này sau đó đã giúp ông tạo ra phát minh làm thay đổi cả thế giới.

Những năm 1990, ngành công nghiệp Nhật Bản bước vào giai đoạn chuyển mình mạnh mẽ theo triết lý sản xuất Just in Time và phương pháp Kanban của Toyota. Mọi chi tiết trong dây chuyền đều cần được theo dõi chính xác tuyệt đối. Thế nhưng, công nghệ mã vạch lúc bấy giờ lại trở thành nút thắt cản trở hiệu quả.

Mỗi mã vạch chỉ chứa được khoảng 20 ký tự, không đủ để lưu thông tin chi tiết về linh kiện, lô hàng hay lịch sử sản xuất. Trong nhà máy, công nhân phải quét hàng nghìn mã mỗi ngày, đôi khi việc quét mã còn tốn thời gian hơn cả sản xuất. Chỉ cần một vết xước hay lớp dầu mỡ nhỏ, mã vạch có thể không đọc được, khiến dây chuyền đình trệ.

Khi được giao nhiệm vụ phát triển máy quét mã vạch nhanh hơn, Hara nhận ra vấn đề không nằm ở tốc độ máy mà ở chính giới hạn dữ liệu của mã. Dù quét nhanh đến đâu, nếu phải quét nhiều lần vẫn là lãng phí. Giải pháp thật sự, theo ông, là tăng lượng dữ liệu có thể truyền trong một lần quét. Từ đó, Hara bắt đầu phát triển ý tưởng về một loại mã hai chiều mới, nhỏ gọn hơn, chứa nhiều thông tin hơn và đặc biệt là đọc được ở tốc độ cao.

Ý tưởng nền tảng cho cấu trúc của mã QR đến từ một nơi rất đời thường đó là bàn cờ vây. Trong giờ nghỉ trưa, khi đang chơi cờ, Hara nhận ra rằng những ô đen trắng trên bàn có thể trở thành cách sắp xếp hoàn hảo để mã hóa thông tin hai chiều.

Tuy nhiên, thách thức lớn nhất là tốc độ đọc. Các loại mã hai chiều thời đó thường khiến máy quét bị rối, mất nhiều thời gian để xác định vị trí mã. Giải pháp xuất hiện một cách tình cờ trong một chuyến tàu. Khi ngắm nhìn tòa nhà có dãy cửa sổ đặc biệt, Hara nảy ra ý tưởng về ba ô vuông định vị ở ba góc mã QR, giúp máy quét nhận dạng tức thì dù ở bất kỳ góc độ nào.

Cùng nhóm nghiên cứu, ông dành nhiều tháng để tìm ra tỷ lệ đặc biệt giữa các ô đen và trắng giúp máy nhận diện chính xác vùng mã. Sau nửa năm thử nghiệm liên tục, họ đã tìm ra tỷ lệ vàng 1:1:3:1:1, nền tảng để máy quét không bao giờ bị nhầm lẫn.

Không dừng lại ở đó, Hara còn bổ sung cơ chế sửa lỗi Reed Solomon, giúp mã QR vẫn đọc được ngay cả khi bị che khuất hoặc hư hại tới 30%. Nhờ khả năng sống sót cao này, mã QR nhanh chóng chứng minh ưu thế vượt trội so với mọi loại mã khác.

Năm 1994, mã QR chính thức ra đời. Với tiềm năng khổng lồ, Denso Wave hoàn toàn có thể giữ độc quyền và thu lợi nhuận khổng lồ. Nhưng thay vì vậy, họ quyết định công khai toàn bộ tiêu chuẩn kỹ thuật và tuyên bố không thu phí bản quyền, dù vẫn giữ quyền sở hữu sáng chế.

Masahiro Hara tin rằng, nếu mã QR chỉ là công cụ của riêng Denso Wave, nó sẽ không bao giờ trở thành tiêu chuẩn toàn cầu. Ông muốn công nghệ này được dùng bởi càng nhiều người càng tốt. Quyết định đó vừa mang tính nhân văn, vừa thể hiện tầm nhìn chiến lược. Khi không còn rào cản bản quyền, các công ty khắp thế giới cùng tham gia phát triển ứng dụng, mở rộng hệ sinh thái và khiến mã QR trở thành một phần tất yếu của cuộc sống.

Triết lý của Hara được truyền cảm hứng từ trò chơi cờ vây mà ông yêu thích: “Nếu quá tham lam, bạn sẽ thua. Hãy nhường một chút để nhận lại nhiều hơn”. Denso Wave đã nhường đi lợi nhuận để đổi lại thứ quý giá hơn, một tiêu chuẩn toàn cầu không thể thay thế.

Ba mươi năm sau, mã QR đã hiện diện ở khắp nơi. Nó kết nối doanh nghiệp với khách hàng, giúp thanh toán nhanh chóng, mở ra kỷ nguyên số hóa trong mọi lĩnh vực từ y tế, giáo dục đến thương mại.

Masahiro Hara, người kỹ sư trầm lặng chỉ mong cải thiện quy trình sản xuất, đã vô tình tạo nên một ngôn ngữ chung của thế giới số. Và bằng cách tặng phát minh của mình cho nhân loại, ông không chỉ viết nên câu chuyện về công nghệ mà còn để lại một bài học giản dị về triết lý cho đi để được nhiều hơn.