## 天津大大学院生の魏斯文さんが、毎分691.55ビットの世界新記録を樹立

中国の北京で、2019年9月に開催された世界ロボット大会で、脳波タイピングの速度記録に挑戦するコンテンストが開催された。3人の選手が出場し、その中で天津大学の大学院生である魏斯文さんが、毎分691.55ビットの世界新記録を樹立して優勝した。

この速度は、英文入力に換算すると、1文字あたり0.413秒に相当するという。英文の場合、一般には1分あたり100文字が速いタイピングの目安になっている。この世界記録は、毎分140文字程度に相当するため、指によるタイピングよりも速く入力ができたことになる。

## どうやって脳波を使って文字入力する!?

ところで、脳波タイピングというのは、いったいどうやって脳波を使って文字入力をするのだろうか。

これにはSSVEP(定常状態視覚誘発電位)と呼ばれる脳波を利用する。清華大学の高小榕教授チームが開発したシステムでは、PCの画面にアルファベットの一覧が表示され、すべての文字が異なる周期で明滅をしている。この中から、入力をしたい文字を注視すると、その文字の明滅周期と同期したSSVEPが発生する。これをヘッドギアの電極で捉え、文字周期とシンクロするSSVEPを観測したら、その文字が入力されたと見なす。

~~ 脳波タイピングの仕組み。ディスプレイ上の文字は、それぞれ異なる周期で明滅をしている。入力者が入力をしたい文字を注視すると、明滅周期にシンクロした脳波が発生する。これを観測して、文字入力をする。[A Dynamic Windwow Recognition Algorithm for SSVEP-Based Brain-Computer Interfaces Using a Spatio-Temporal Equalizer, Chen Yang](https://www.researchgate.net/publication/325851778_A_Dynamic_Window_Recognition_Algorithm_for_SSVEP-Based_Brain-Computer_Interfaces_Using_a_Spatio-Temporal_Equalizer?_fsi=x2Y9Smax)他より引用 ~~

端から見ていると、入力者はただ画面を見て集中しているだけで、指1本動かしていない。まるで、念力で文字入力をしているかのように見える。

しかし、この脳波タイピングは誰にでも簡単にできるというものではないようだ。今回のコンテンストでは、3人の選手が出場したが、第2位の記録は毎分451.99ビット、第3位は毎分410.38ビットと、指によるタイピングよりも遅い速度でしかなかった。

しかも、この3人は、脳波タイピングの精鋭たちだった。清華大学の高小榕チームでは、脳波タイピングのコンテストを過去3回開いていて、毎回2000人ほどがタイピングスピードを競っている。今回のコンテストに参加したのは、いずれも決勝進出者で、脳波タイピングの世界記録を樹立することを狙ったイベントだった。

~~ 北京で開催された世界ロボット大会での、脳波タイピングコンテストの様子。規制テープ内に立っているシャツの人が、このシステムを開発した精華大学の高小榕教授。[マカオ大学ニュースページより引用](https://www.um.edu.mo/zh-hant/news-and-press-releases/press-release/detail/48791/?_fsi=x2Y9Smax) ~~

## 脳波タイピング、ALS（筋萎縮性側索硬化症)患者などのコミュニケーション手段として期待

このような脳波タイピングの研究は、例えば、ALS（筋萎縮性側索硬化症)患者などのコミュニケーション手段として活用されることが期待されている。ALS患者は、舌やのどの筋力も弱まり、言葉を発することが難しくなる。また、手足の運動麻痺も進行すると、筆談やジェスチャーも難しくなる。

そこで、一般的に用いられているのが、文字盤を使う方法だ。指が動かせる状態であれば、文字盤を指差す方法、あるいはキーボードをタッチする方法で、文字を入力することができる。

手足の運動麻痺も進んでしまった場合は、透明の文字盤を使い、読み手と患者が東名文字盤上の文字を通過するように視線を合わせ、瞬きを合図として文字を決める。

しかし、読み手が常に必要になる上に、患者の負担は大きく、さらに入力にも時間がかかる。患者がSNSなどを使いたいと思っても、短文を入力するだけでも、長い時間と患者の負担と周囲の手助けが必要になる。

脳波タイピングは、このような問題を解消し、患者が誰の手を借りることもなく文字入力をすることができるようになると期待を集めている。

さらに、入力できるのは文字だけではない。単語を表示して、より簡単に意思を伝えることも可能であるし、車椅子や家電製品のコマンドを並べて表示して、自分で制御することも可能になってくる。

~~ 脳波タイピングは、ALS患者などのコミュニケーションツールとして期待をされているが、乗り越えなければならない課題も多い。現在も、研究者たちにより、日々改良されている。写真は、精華大学チームの開発による最新型のヘッドギア。[「2018年脳機接口研発熱点回眸」](https://www.researchgate.net/publication/332223803_2018niannaojijiekouyanfaredianhuimou)（陳小剛他）より引用 ~~

## 一般の人も、意外なところで使う機会が今後出てくる可能性

ただし、高小榕教授によると、まだまだ脳波タイピングの実用化にはいくつもの課題があるという。そもそも、適性のようなものがあり、かなりのトレーニングを積まないとスムースに入力できるようにはならない。

今回のコンテンストでは、事実上のトップ選手3人が出場したが、それでも手によるタイピング速度を上回る好成績をあげたのは、優勝した魏斯文さんのみだった。新しいコミュニケーション手段として利用できるようになるまでは、まだまだ時間がかかる。

しかし、専門家からは、別の形で普及する可能性も指摘されている。それは脳波タイピングをすることが、集中力を養い、創造力、記憶力、注意力を向上させることがわかっているからだ。文字入力をすることが目的ではなく、集中力を養うトレーニングとして使われるようになる可能性もあるという。

このようなSSVEPを利用した入力装置の研究は、中国だけでなく、日本でもその他の国でも行われている。一般の人でも、意外なところで使う機会が今後出てくるかもしれない。

中国が、脳波タイピングの世界記録を樹立。毎分140文字相当で、指のタイピング速度を上回る

プログラミングにおいて必須スキルと言っても過言ではないループ処理。その中でも「forEach文」は、シンプルなコードによりJavaScriptでのプログラミングを大きく効率化できるものです。

ここでは、そのforEach文について、基礎的な使い方から上級者向けのコードまで解説していきます。

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forEach文とは、JavaScriptにおいて配列に特化したループ処理です。コールバック関数に実行したい内容を記述することで、配列の要素ひとつひとつに対して繰り返し処理を実行します。

forEach文では、配列の各要素に対する繰り返し処理を一括で指示することができます。

通常のfor文の場合、配列内のデータを順に出力するにはループの終了条件やカウンターなどの設定が必要となり、少し複雑なコードになりがちです。

しかしforEach文であれば、コールバック関数に実行したい処理内容を記述するだけで済むので、コードをシンプルにまとめることができ、ミスの軽減や管理がしやすくなるといったメリットがあります。

forEach文の基本形は次のようなコードになります。

```var array = [配列データ];
array.forEach(コールバック関数);```

この形をベースに、一次元配列と多次元配列における使い方について見てみましょう。

まずはforEach文の基本的な使い方として、一次元配列の場合で解説します。具体例として、次のコードを見てみましょう。

```var array1 = [‘東京’, ‘神奈川’, ‘千葉’, ‘埼玉’];
array1.forEach(function(value) {
console.log(value);
});```

このコードでは、array1に格納された各要素に対して、forEach文にて順に出力するような命令になっています。そのため、実行するとarrayに格納されている『東京』『神奈川』『千葉』『埼玉』が順に出力されます。

次に、多次元配列の場合ではどのように処理されるか解説します。具体例として、次のコードを見てみましょう。

```var array2 = [
[‘東京’, ‘神奈川’, ‘千葉’, ‘埼玉’],
[‘茨城’, ‘栃木’, ‘群馬’]
];
array2.forEach(function(value) {
console.log(value);
});```

このコードでは、array2に格納された要素に対してforEach文で出力するような命令になっています。そして、この「array2に格納する」ことが注意ポイント。このコードでarray2に格納されている要素は2つの配列です。

したがって、実行結果は『‘東京’, ‘神奈川’, ‘千葉’, ‘埼玉’』『’茨城’, ‘栃木’, ‘群馬’』となります。

## 4.forEach以外のループ処理メソッド

mapは、既存の配列の要素に対して指定した処理を実行し、新しい配列として生成します。動作としてはforEach文に似ていますが、配列を新たに生成するという点が異なります。

具体例として、次のコードを見てみましょう。

```var array3 = [1, 2, 3, 4, 5];
var n3 = array3.map(function(value) {
return value * 2;
});
console.log(n3);```

このコードでは、コールバック関数内にてarray3の要素を2倍にし、新たにn3という配列に格納しています。したがって実行結果は『2, 4 , 6, 8, 10』となります。

filterは、指定した条件に合致する要素を抽出し、新たな配列を生成します。mapと少し似ていますが、mapではすべての値に対してコールバック関数内の処理を実行し新たな配列を生成するのに対して、filterでは該当する要素のみを抽出しています。

```var array4 = [3, 7, 2, 1, 6, 9, 4];
var n4 = array4.filter(function(value) {
return value < 5;
});
console.log(array4);```

array4に格納された要素のうち、filterによって5未満の数値をn4に抽出しています。したがって実行結果は『3, 2, 1, 4』となります。

## 5.中断させたい場合の注意点

JavaScriptではループ処理を中断させる際にbreakをよく利用されますが、forEach文ではbreakを使用することができません。万が一breakが書かれた状態で実行するとエラーになってしまいます。

基本的に、forEach文は同じ処理を各要素全てに繰り返しおこなうため、途中で中断することができません。どうしても処理の途中で中断させたい場合は、通常のfor文を利用しましょう。

## 6.【上級編】コールバック関数の使い方

コールバック関数には、value、index、arrayの3種類の引数が用意されています。それぞれ配列の要素に対して値、インデックス番号、配列の元データが格納されます。

これらを応用した具体例として、次のコードを見てみましょう。

```var numList = [1, 2, 3, 4, 5];
numList.forEach(function(value, index, array) {
array[index] = value * 2;
});
console.log(numList);```

ここでは、forEach文のコールバック関数において、要素の値を2倍したものを元の配列に戻して上書きしています。したがって、処理の結果は『2, 4, 6, 8, 10』となります。

今回は、JavaScriptにおけるforEach文について解説しました。

プログラミングにおいて、ループ処理は必須スキルといえるでしょう。その中でも特にforEach文はとても使い勝手が良く、効率よく配列の中身を処理することができます。

この記事でポイントを整理しながらしっかり理解し、うまく使いこなせるようになりましょう。

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プログラミングにおいて必須スキルと言っても過言ではないループ処理。その中でも「forEach文」は、シンプルなコードによりJavaScriptでのプログラミングを大きく効率化できるものです。ここでは、そのforEach文について、基礎的な使い方から上級者向けのコードまで解説していきます。

【JavaScript】forEach文で配列のループ(繰り返し)処理を行う方法

パソコンやスマートフォン、スマート家電など、私たちが生活の中で日々手にするものの多くで使われているプログラミング言語「JavaScript」。エンジニアにとっては、プログラミング技術を知る上では避けて通れないほどの存在感を持つ言語です。

そのJavaScriptの基本の一つである「配列」についてここでは解説します。

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配列(Array)とは、プログラミングにおいて複数の値を1つのデータのように取り扱うデータ構造のことです。

一般的にプログラミングでは、文字列や数値を変数に代入して処理しますが、そのデータが10個や20個、さらには100個以上もある場合、一つひとつ変数に代入するのが大変であるため、この配列がよく用いられます。

プログラミング言語であるJavaScriptでも、配列を利用することができるようArrayオブジェクトが用意されています。このArrayオブジェクトを活用することで、配列の作成や追加・削除などが簡単に行えるようになります。

まずは、実際にJavaScriptで配列を利用するための基本的な手順について解説します。

JavaScriptの配列の宣言には、2種類の方法があります。

1つ目は、配列コンストラクタ「Array」を使う方法で、newでArrayの引数に格納したい値を設定します。

2つ目は、配列リテラルを使う方法で、配列に格納したい値を[]内に設定します。具体例として、それぞれコードの記述は次のようになります。

```
//配列コンストラクタ例
var array1 = new Array(‘東京’, ’大阪’, ’愛知’);

//配列リテラル例
var array2 = [‘東京’, ‘大阪’, ‘愛知’];
```

なお、数値を格納する場合は注意が必要です。例えば、配列コンストラクタで「new Array(3)」のように宣言すると、「3つの空の要素をもつ配列を宣言する」という命令になり、”3”という値は格納されません。配列リテラルではそのまま入力した数値が配列の要素として格納されるため、目的にあわせてうまく使い分けましょう。

配列を初期化するには、配列コンストラクタでも配列リテラルでも空の配列であることを宣言します。具体例として、次のようなコードになります。

```
//配列コンストラクタ例
var array1 = new Array();

//配列リテラル例
var array2 = [];
```

配列内の要素を取得する場合は、配列のインデックス番号を指定します。具体例として、次のようなコードになります。

```
var KantoArea = [‘東京’, ‘神奈川’, ‘千葉’, ‘埼玉’, ‘栃木’, ‘茨城’, ‘群馬’];

console.log(KantoArea［1]);　//実行結果は『神奈川』
```

注意点として、インデックス番号は0から始まります。したがってインデックス1を指定している上記の例では、2番目の要素である「神奈川」が実行結果として表示されます。

JavaScriptでは、配列内の要素を検索するためにindexOfメソッドが用意されています。

indexOfメソッドは、引数に指定した値が配列データに存在する場合、そのインデックスを返します。具体例として、次のコードを見てみましょう。

```
var city = [‘新宿’, ‘渋谷’, ‘池袋’];
var n = items.indexOf(‘渋谷’);

console.log(n);　//実行結果は『1』
```

この例では、配列cityに対してindexOfメソッドで文字列「渋谷」が存在するかを確認しています。配列city内で「渋谷」は2番目にあるため、インデックス番号の「1」がnに代入されたことになります。

## 3.pushメソッドを使って要素の追加

JavaScriptで配列に要素を追加したい場合は、pushメソッドを使用します。

pushメソッドは、引数に指定した値を配列の最後に追加します。具体例として次のコードを見てみましょう。

```
var curry = [‘じゃがいも’, ‘たまねぎ’, ‘にんじん’];
curry.push(‘豚肉’);
```

この例では、配列curry宣言時にあらかじめ「じゃがいも」「たまねぎ」「にんじん」の3つの要素が含まれていますが、その最後列に「豚肉」という要素を追加しています。

## 4.delete演算子を使って要素の削除

JavaScriptで配列の要素を削除したい場合は、delete演算子を使用します。

delete演算子は、指定したインデックス番号の要素を削除します。具体例として、次のコードを見てみましょう。

```
var fruits = [‘りんご’, ‘ぶどう’, ‘すいか’, ‘いちご’];
delete fruits［2];

console.log(fruits); //実行結果は『りんご,ぶどう,,いちご』
```

この例では、配列fruitsからdelete演算子によってインデックス番号2の値である「すいか」を削除しました。要素を削除すると空の要素になりインデックス番号は変化しない点に留意しましょう。

## 5.joinメソッドを使って配列の結合

JavaScriptで配列の要素を結合させたい場合、joinメソッドを使用します。

joinメソッドは、配列の各要素を結合させ、ひとつのString型の要素として出力します。具体例として、次のコードを見てみましょう。

```
var christmasValue = [2019, 12, 25];
var christmasDate = christmasValue.join(‘/’);

console.log(christmasDate);　//実行結果は『2019/12/25』
```

このように、joinメソッドは配列内の各要素を引数に指定した文字列で連結させることができます。なお引数に何も指定しなかった場合は、カンマ区切りの文字列となります。

## 6.sliceメソッドを使って配列の分割

JavaScriptで配列の要素を分割させたい場合、sliceメソッドを使用します。

sliceメソッドは、指定したインデックス番号を境目に、新たな配列要素として出力します。第1引数に境目の開始位置、第2引数に終了位置となるインデックス番号を指定します。なお、第2引数を指定しなかった場合は最後の配列要素まで分割されます。

```
var fruitsList = [‘りんご’, ‘ぶどう’, ‘すいか’, ‘いちご’];

var newFruitsList1 = fruitsList.slice(1);
console.log(newFruitsList1);　//実行結果は『ぶどう,すいか,いちご』

var newFruitsList2 = fruitsList.slice(1, 2);
console.log(newFruitsList2);　//実行結果は『ぶどう,すいか』
```

この例では、newFruitsList1では第1引数のみ指定しているためインデックス番号1以降の要素が、newFruitsList2では第1引数と第2引数を指定しているためインデックス番号1〜2の要素が、新たな配列データとして分割されています。

配列内のデータをループ処理するには、for文を利用するのが一般的です。for文は、指定した回数だけ処理を繰り返すための構文で、『for(初期値; 条件式; 増減値)』と記述します。具体例として、次のコードを見てみましょう。

```
var array = [‘a’, ‘b’, ‘c’, ‘d’, ‘e’];

for(var i = 0; i < 5; i++) {
　console.log(array[i]);
}
```

このコードでは、iが0以上5未満の場合にiを1ずつ増加して繰り返し処理をするため、実行結果としては配列lists内のデータが順に出力されます。

## 8.もっと配列を便利に扱う方法

応用編として、JavaScriptで配列データを扱うために覚えておくと便利な方法について解説します。

### 8.1.concatメソッドを使って配列をコピー

JavaScriptにおいて、作成済みの配列をコピーして別の配列として使用したい場合はconcatメソッドを使うと便利です。

concatメソッドは指定した配列を対象の配列に連結するためのものですが、対象の配列が空だった場合指定した配列と同一の内容になります。具体例として、次のコードを見てみましょう。

```
var array = [‘a’, ‘b’, ‘c’, ‘d’, ‘e’];
var newArray = array.concat();

console.log(array);　//実行結果は『a,b,c,d,e』
console.log(newArray);　//実行結果は『a,b,c,d,e』
```

このように、引数を空にすることで元の配列データをそのまま新しい配列へコピーできます。

### 8.2.filterメソッドを使って要素の抽出

JavaScriptの配列内における特定の要素を抽出したい場合、filterメソッドを使います。

filterメソッドは、コールバック関数に取得したいデータの内容を指定し、任意のデータを抽出するためのメソッドです。具体例として、次のコードを見てみましょう。

```
var array = [2, 7, 3, 9, 8, 1, 5];
var result = array.filter(function(value) {
　return value < 5;　//5より小さい数値を抽出
}

console.log(result);　//実行結果は『2 3,1』
```

このコードでは5未満という条件を指定しているように、コールバック関数内に指定した条件だけをデータとして抽出できます。

なお、該当するデータが見つからない場合は空の配列が返ることになります。

### 8.3.lengthプロパティを使って要素数のカウント

JavaScriptの配列にて、要素数をカウントするにはlengthプロパティを使用します。具体例として次の例を見てみましょう。

console.log(array.length);　//実行結果は『5』
```

私たちが生活の中で日々手にするものの多くで使われているプログラミング言語「JavaScript」。エンジニアにとっては、プログラミング技術を知る上では避けて通れないほどの存在感を持つ言語です。そのJavaScriptの基本の一つである「配列」についてここでは解説します。

【初心者向け】JavaScriptの配列の基礎的な使い方！プログラミングに配列は必須！

## 手計算でQRコードを作る、目と手計算でQRコードを読み取るのは授業では格好の教材

QRコードを紙とペンで手書きする。あるいは紙とペンを使ってQRコードを解読する。そんな無駄なことをして何になると思われる方も多いだろう。しかし、何かの仕組みを理解するときは、手を動かしてみるのがいちばん早く、深く理解できる。最近では、決済にまで使われるようになったQRコード。その仕組みを体感しておくのは決して無駄にならない。

手計算でQRコードを作る、目と手計算でQRコードを読み取るというのはかなり面倒な作業だが、適切なワークシートを用意してあげれば不可能ではない。ワークショップや授業では格好の教材となるはずだ。

[【関連記事】「IT・エンジニアの職種図鑑」](https://mynavi-agent.jp/it/jobindex/?utm_source=and-engineer&utm_medium=content-text&utm_campaign=acv08)

まず、QRコードの基本仕様を確認しておこう。左上、左下、右上の3カ所にあるマークは、位置検出パターン。この3つがあるため、QRコードは斜めになっていても、逆さになっていても読み取ることができる。さらに、QRコードが、曲面に貼られて、歪んでいるような場合でも補正ができる。

位置検出パターンの間にある2カ所の「10101」はタイミングパターンと呼ばれる。これにより、QRコードの座標を確認する。

このような基準パターンをうまく使って、斜めになっていたり、歪んだりしているような場合にも読み取れる工夫をしている。

水色の部分は、形式情報が格納される領域で、誤り訂正レベルやマスクパターンの種別が指定されている。左上の14マス、左下＋右上の14マスには同じ内容が記述される。残りの黄色い部分にデータが書き込まれている。

~~ QRコードの構造。3つのシンボルにより、QRコード全体が傾いたり、歪んだりしていても読み取りができる。データは黄色部分に格納されている ~~

誤り訂正レベルというのは、データに冗長性を持たせて、QRコードが汚れたり破損したりしても読めるようにするための工夫だ。実データと同じ内容を一定の算法で変換して格納し、冗長性を持たせている。誤り訂正レベルには4レベルあり、最低7％から最高30%までコードが読み取れなくても、データ読み取りを可能にする。一般的には15%の誤り訂正レベルを採用しているが、工場内などのタフな環境では最高の30％の訂正レベルが採用される(この場合は、誤り訂正符号が多くなり、QRコードのサイズが大きくなる)。

~~ QRコードのデータは誤り訂正符号という冗長データが付加されている。これにより、コードの一部が汚れていても、読み取りができる ~~

マスクパターンは、データの内容によって、0ばかり、1ばかりになるのを防ぐ仕組みだ。QRコードが白ばかり、黒ばかりになってしまうと読み取りが難しくなるので、なるべく白と黒が均等に現れるようにする工夫だ。一定のパターンで、指定されたドットの色を反転させる。マスクパターンは8種類用意されていて、どのパターンを使うのが最も優れているかが評価され、決定される。

## 手書きでQRコードを作ってみよう

こんなことを頭に入れて、手書きでQRコードを作ってみよう。ここでは、GEEKROIDという文字列をQRコード化させてみる。

先頭は、文字種と文字数を指定する。この場合英数字モードなので、規格表に従って0010で指定し、文字数は8文字なので、000001000(2進数で8)と指定する。合わせて、

となる。この後に具体的なデータを加えていく。まず、GEEKROIDを数値化する。これは対応表に従う。単純に0から9までの数値はそのまま、Aが10、Bが11というものだ。

QRコードの英数字モードでは、2文字をひとつの単位として扱う。GEEKROIDであればGEが最初のデータ単位となる。最初のGを45倍して、Eに加え、これを11桁の2進数表記する。01011011110となる。

英数字モードでは、英数字と記号の45種類(2進数で6桁)の文字があるので、そのままだと、2文字を表すのに12桁が必要になる。最初の文字を45倍して合成することで、11桁に収めることができ、同じサイズのQRコードにより多くの情報を格納できるようになる。

0010 000001000 01011011110 01010001010 10011010111 01100110111

これをQRコードに記入していく場合は、右下から図のように、右左右左と上がっていき、上まで行ったら右左右左と下がってくる。これを繰り返していく。

~~ QRコードのデータは、右下から始まり、右左右左と上に上がっていく。上までいったら、右左右左と下がってくる ~~

データの後には、一定の算法で計算した誤り訂正符号をつけ、QRコード全体が埋まることになる。

最後に、最適なマスクパターンを適用し、指定ドットの白黒を反転させる。これでQRコードが完成する。

実際にワークショップなどの教材に使う場合、誤り訂正符号の計算が手計算では難しい。そこで、あらかじめQRコード作成ツールなどを使って出力したQRコードから、実データ部分だけを白抜きにしたワークシートを用意して、ここを手作業で埋めてもらうというような工夫をする必要がある。

## 既存のQRコードを目と手作業で読むのは、適切なQRコードを用意すれば不可能ではない

一方で、既存のQRコードを目と手作業で読むのは、適切なQRコードを用意すれば不可能ではない。

まず見なければならないのは、形式情報領域(水色の部分)だ。15桁あるが、重要なのは最初の5桁で、残りの10桁は誤り訂正符号になっている。

最初の5桁を読むと、00 100となる。00が誤り訂正レベルがレベルM(15%まで損失OK)であることを示し、100がマスクパターンの100が採用されていることがわかる。

右下の4マスは、文字種の指定で、マスクパターンに注意して読むと0010となり、英数字モードであることがわかる。次の9マスは文字数の指定、その後の11マスごとに2文字ずつデータが記録されている。データが終わった後には、一定の方式で計算された訂正符号で埋めつくされている。

~~ 簡単なものであれば、QRコードを目と手作業で読むことは不可能ではない。ただし、相当に面倒で、仕組みを理解するところから始めると、1日がかりの作業になる。QRコードを教材にしたワークショップや授業にちょうどいい教材となる ~~

QRコードの生成と読み取りは、実際にはかなり複雑で、すべてを手計算でやるのは難しい。特に訂正符号の計算は、電卓レベルを超えている。しかし、それ以外の部分は手作業でもなんとかなるので、フレームワークとなる教材を用意してやれば、中学生の情報科学系の部活動研究、高校生の情報科の授業や初級エンジニアのトレーニングなどに使っても面白いと思う。

(1)ツールで生成したQRコードから実データ部分だけを白抜きにしたワークシートを用意し、そこを手作業で埋めてもらう。

(2)簡単な内容のQRコードを生成しておき、手作業で読んでもらう。

であれば、2時間×3回程度で収まるのではないかと思う。その過程で、記数法、マスク、領域の節約手法、誤り訂正の仕組みなどの知識が身につき、さらに運用上の工夫を実感することができるはずだ。

身近になっている小さなQRコードの中に、これだけの知恵が込められることを知るのは、子どもたちや若いエンジニアにとって、貴重な経験となるはずだ。

なお、QRコードの仕様にはさまざまなルールがあるので、この記事の説明だけでは仕組みを理解するのは難しいかと思う。

キーエンスが公開している「[よくわかる2次元コードの基本](https://www.keyence.co.jp/downloads/?mode=tg&o=0&group_id=tcm%3A106-1619397&type_id=&webseries_id=&_fsi=x2Y9Smax)」、デンソーウェーブ公式のQRコード作成サイト「[arara](https://m.qrqrq.com/?_fsi=x2Y9Smax)」などを、合わせて読みながら理解していただければ幸いだ。

QRコードは手作りできる?肉眼でも読み取れる?「QRコード手作り体験」のススメ

## Felicaがあるのに、なぜQRコード決済が増えていくのか

新たなQRコード決済が続々登場している。「100億円還元」で有名になった「PayPay」、LINEのユーザー数を背景にした「LINEペイ」。携帯電話キャリアもNTTドコモが「d払い」、KDDIは「auペイ」を始めている。さらに、ゆうちょ銀行が「ゆうちょPay」を始め、今年秋には1000行以上もの銀行が参加する「Bank Pay」が始まる。ECサイトもアマゾンが「Amazon Pay」、楽天市場が「楽天ペイ」。コンビニでは、セブンイレブンが「7pay」、ファミリーマートが「ファミペイ」を始める。

もう「ペイ」だらけで、ここまでくると「QRコード決済のゴリ押し」とすら思いたくなる人も多いのではないだろうか。なぜ、こんなにもQRコード決済が乱立するのだろうか。

しかも、多くの人が疑問に感じるのが、Suicaに代表されるFelicaというタッチするだけ決済ができる素晴らしいテクノロジーが日本にはあるのに、なぜわざわざセキュリティも弱く、ユーザー体験も悪いQRコード決済ばかりが増えていくのかということだ。QRコード決済をするには、事前にスマホのアプリを起動して、QRコードを表示してからレジのスキャナーにかざさなければならない。あるいは、逆にアプリを起動して、カメラを起動し、店舗側のQRコードを自分でスキャンし、金額を入力して支払わなければならない。

Suicaならタッチするだけ完了だし、クレジットカードでも差し込んでPINコード(暗証番号)を入力するだけで終わる。日本は技術を持っているのに、わざわざQRコード決済に逆行していると思っている人も多いはずだ。

~~ファミリーマートで利用できる決済サービス一覧。クレジットカード、交通系カードはひとまとめにしているのに、21種類もある。スタッフもレジ操作を覚えるのがたいへんだと思う（[http://www.family.co.jp/services/payment.htmlより](http://www.family.co.jp/services/payment.html)より）。~~

## 鍵になっているのは決済手数料

なぜ、続々とQRコード決済がゴリ押しされるのか。鍵になっているのは決済手数料だ。多くのキャッシュレス決済では、3%から5%の決済手数料を取って、それで利益を出している。例えば、クレジットカードで100円の買い物をすると、お店の実入りは97円で、3円はカード運営会社に手数料として取られる。

わずか3%程度と言え、これは大きい。例えば、あなたがカフェを経営して、１日50万円の売上があったとする。月30日営業して、月の売上は50万×30日＝1500万円となる。すべてキャッシュレス決済だとすると、1500万円×3%=45万円が手数料として取られることになる。

よく「キャッシュレスの利点は、現金を扱う不要な業務コストを削減できること」と言われるが、現金を数えたり、釣り銭を用意したりという作業は、店長の1日の労働時間のうち10%程度ではないだろうか。多く見積もって20%とし、店長の人件費が月50万円だとすると、現金扱いコストは50万円×20%＝10万円となる。つまり、現金オンリーにしたらコストは10万円、キャッシュレスオンリーにしたらコストは45万円となり、現金の方がコストが抑えられるのだ。こんなパラドクスも生まれてしまう。

個人経営のカフェではどうしようもないが、体力のある小売チェーンなどでは、この手数料による利益の流出をなんとかしたい。解決策は自分でキャッシュレス決済を運営してしまうことだ。よその会社に取られるぐらいだったら、自社あるいは自社グループ内に還流させたい。

## 小売チェーンは、防衛的な理由でQRコード決済立ち上げ

かといって、クレジットカードやFelica決済という本格的なキャッシュレス決済はコストがかかりすぎる。そこで、決済システムもシンプルで、アプリで対応できるQRコード決済を始めることになる。

体力のある小売チェーンは、このような防衛的な理由で、QRコード決済を立ち上げている。

非小売業にとっては、手軽に決済業務に参入できるチャンスになる。キャッシュレス決済業を始めるには、システムだけあっても意味がない。決済方式に対応してくれる加盟店を集める必要がある。しかし、この加盟店開拓業務が大きな参入障壁になっている。なぜなら、基本的には街中の商店を1軒1軒回って、店主を口説いていくという伝統的な営業手法を取らざるを得ないからだ。

膨大な人数の営業部隊が必要になり、継続的に営業活動をしていかなければならない。既存のクレジットカード会社は、長年、この加盟店開拓業務を地道にしてきた蓄積があるため、多くの店舗で利用できるようになっている。

クレジットカードのビジネスは、大雑把にいって、加盟店から手数料を3.5%取り、このうちの1.5%が加盟店開拓と管理を行うカード会社(アクワイアラー)の収入となる。残りの1.5%がカード発行会社(イシュアー)の収入になり、さらにネットワーク接続料などに消える。つまり、クレジットカード手数料の半分弱が加盟店開拓、管理コストなのだ。

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## QRコード決済では、加盟店開拓コストも大きく削減

QRコード決済では、この加盟店開拓コストも大きく削減できる。QRコード決済の加盟店になるには、スマートフォンかタブレットがあればよく、特殊なカードリーダー端末やPOSレジといった設備は必要ない。そのため、開拓営業をしなくても店主自らアプリをダウンロードして、セットアップして加盟店になることができるからだ。もちろん、従来的な加盟店開拓営業もしているが、1軒1軒回るなどというやり方よりも、商店会などで店主を集めて説明会をして、その場でアプリをインストールして加盟店になってもらうという手法もよく行われている。

つまり、QRコード決済が雨後の筍のように登場して乱立している理由は、企業側の都合なのだ。「アプリを起動してQRコードを表示し…」という消費者側の利便性は置き去りにされてしまっているようなところがある。さらに乱立しすぎて、どの店でどの決済方式が使えるのかをいちいち確認する必要があり、「現金の方が便利なんじゃないか？」と思うことすらある。

LINE、NTTドコモ、メルカリの国内３社と「アリペイ」「WeChatペイ」の中国２社は、統一したQRコードを開発することを表明した。これが呼び水となり、他のQRコード決済も統一の動きが進んでいくものと思われる。

一方で、QRコード決済の本家である中国では、QRコードを脱して、顔認証決済やNFCを利用した決済に移ろうとしている。数年後、日本だけがQRコード決済を使っているガラパゴスになっているなどということはまさかないですよね？

~~中国杭州市のケンタッキーが運営するファストフードレストラン「KPro」。入り口のタッチパネルで、メニューを選び、顔認証決済する。顔認証決済は、カルフール、フーマフレッシュなどのスーパーやファストフードを中心に広がり始めている~~

~~NFC対応スマホで使えるテンセント乗車カード。中国200都市の地下鉄、バスの料金がタッチするだけで支払える。中国では新機種にNFC搭載が定番化したのが2017年頃であるため、ようやくNFCスマホが普及してきた。地下鉄に乗るときは、QRコード方式よりもNFCの方が圧倒的に便利だと歓迎されている~~

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