二維碼綜述

摘 要：當(dāng)前在我們的身邊幾乎隨處可見印有二維碼的宣傳信息，報(bào)紙、網(wǎng)絡(luò)、手機(jī)微信中也充滿了帶有二維碼的廣告。但是對于二維碼的由來，以及它的內(nèi)涵知道的人并不多。本文就二維碼的起源、結(jié)構(gòu)以及應(yīng)用等方面進(jìn)行探討，與大家分享。

關(guān)鍵詞：二維碼；信息傳遞；手機(jī)掃描

中圖分類號：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-7712 （2013） 14-0000-01

二維碼技術(shù)作為一種全新的信息存儲、傳遞和識別技術(shù)，越來越多地得到了眾多國家的關(guān)注。如美國、日本、德國、墨西哥、加拿大、新加坡等國，不但將二維碼技術(shù)應(yīng)用于軍事、外交、公安等部門的各類證件管理，而且應(yīng)用于海關(guān)、稅務(wù)等部門的各類報(bào)表、票據(jù)的管理，商業(yè)、交通等部門的商品及貨物運(yùn)輸管理，郵政部門的郵政包裹管理等，就連工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域也采用二維碼對工業(yè)生產(chǎn)線進(jìn)行自動化管理。二維碼技術(shù)的應(yīng)用大幅度提高了數(shù)據(jù)采集與信息處理速度，為科學(xué)化、現(xiàn)代化的管理做出了重要貢獻(xiàn)。

一、二維碼概述

（一）二維碼的涵義

二維碼，即二維條形碼，可看作是條形碼的升級，是用某種特定的幾何方式按照一定規(guī)律在平面（即二維方向上）分布黑白相間的圖形，用以記錄數(shù)據(jù)信息。二維碼實(shí)際上是一種簡潔、方便、低成本的信息存儲方式，其按照特定的編碼規(guī)則，將文字、數(shù)字以及圖像等信息轉(zhuǎn)變?yōu)閹缀螆D形，再通過譯碼設(shè)備進(jìn)行讀取，通過相應(yīng)的譯碼算法進(jìn)行解析，進(jìn)而將原始數(shù)據(jù)還原。與傳統(tǒng)的一維條碼不同的是，二維碼可以在二維方向上表示信息，其存儲容量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一維條碼，一個(gè)郵戳大小的條碼就能存儲數(shù)千個(gè)字符信息。

（二）二維碼的起源與發(fā)展

二維碼源于日本，起初是DensoWave公司為汽車零部件設(shè)計(jì)的一種條碼，便于汽車追蹤。二維碼技術(shù)誕生于20世紀(jì)40年代，當(dāng)時(shí)并沒有得到充分的關(guān)注，其實(shí)際應(yīng)用和發(fā)展主要體現(xiàn)在近20年間。其他國家于20世紀(jì)80年代開始研究二維碼技術(shù)，在二維碼符號表示方面，已研究出多種編碼規(guī)則，如：PDF417、QRCode、Code49、Code16K、CodeOne等，這些二維碼的密度遠(yuǎn)高于一維碼，同時(shí)二維碼的符號生成設(shè)備、識讀設(shè)備等已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。

在我國，二維碼技術(shù)起步較晚，2003年初，上海龍貝信息科技有限公司開發(fā)了“龍貝碼”，解決了美國、日本等少數(shù)國家的技術(shù)壟斷。2005年末，中國物品編碼中心進(jìn)行了“二維條碼新碼制開發(fā)與關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究”的重大項(xiàng)目，并取得突破性成果。2006年8月，中國移動通信集團(tuán)正式推出手機(jī)二維碼識別業(yè)務(wù)，并與多家手機(jī)二維碼技術(shù)提供商進(jìn)行合作，手機(jī)二維碼業(yè)務(wù)因此得到了大家的廣泛關(guān)注與應(yīng)用。

二、二維碼的結(jié)構(gòu)

（一）二維碼的組成

二維碼利用計(jì)算機(jī)內(nèi)部邏輯“0”、“1”比特流的概念，用計(jì)算機(jī)編碼技術(shù)將文字等數(shù)據(jù)信息表示成平面幾何圖形，在對應(yīng)的幾何圖形中通過編碼技術(shù)來存儲漢字、數(shù)字以及圖形等信息，通過圖像輸入或光電掃描設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動識讀與處理?；谀軌蛟跈M向和縱向兩個(gè)方向表達(dá)信息的技巧，二維碼能夠?qū)崿F(xiàn)小面積的大容量存儲。它可以看作是不含電子芯片的存儲器，而且此圖形可以出現(xiàn)在屏顯、打印、印刷等多種形式的媒介種，其應(yīng)用的便捷成度與低成本的優(yōu)勢遠(yuǎn)高于電子存儲器。

（二）二維碼的分類

二維碼大體上可以分為堆疊式和矩陣式兩種。

（1）堆疊式

堆疊式二維碼是由多行短小的一維條碼堆疊而成，由于行數(shù)的增加，需要進(jìn)行行的判定，其譯碼算法與一維碼有所不同，但在編碼設(shè)計(jì)、校驗(yàn)、識讀等方面與一維碼是兼容的，可以采用一維碼的識讀設(shè)備與條碼印刷技術(shù)。代表性的堆疊式二維碼有CODE49、CODE16K、PDF417等。

（2）矩陣式

矩陣式二維碼，又稱為棋盤式二維碼，是通過黑、白像素在矩陣中的不同分布進(jìn)行編碼。在矩陣元素位置上，用圓點(diǎn)、方點(diǎn)或其他形狀表示“1”，用空白表示“0”，以二者的排列組合來確定二維碼所代表的含義。矩陣式二維碼采用了計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)與組合編碼原理，是一種新型的圖形符號，能夠?qū)崿F(xiàn)自動識讀與處理。代表性的矩陣式二維碼有CodeOne、QRCode、MaxiCode、DataMatrix等。

（三）二維碼的特點(diǎn)

（1）信息存儲量大。其采用高密度編碼方式，最多可容納1108個(gè)字節(jié)即2710個(gè)數(shù)字或500多個(gè)漢字，比一維條碼信息存儲量高幾十倍。

（2）編碼功能強(qiáng)大。二維碼不但可以對文字進(jìn)行編碼存儲，而且可以對聲音、圖片、簽字、指紋等內(nèi)容進(jìn)行數(shù)字化的信息處理，并用條碼形式表示出來。因此語言文字以及圖像等各種數(shù)據(jù)都可以體現(xiàn)在二維碼中。

（3）容錯(cuò)能力強(qiáng)。當(dāng)二維碼因污損、穿孔遭到局部損壞時(shí)，同樣可以正確識讀，只要損毀面積不超過50%都有機(jī)會恢復(fù)原有信息。

（4）誤碼率低、譯碼可靠性高。二維碼譯碼的誤碼率不超過千萬分之一，而一維碼譯碼的錯(cuò)誤率約為百萬分之二，顯而易見二維碼譯碼的可靠性高得多。

（5）保密性、防偽性好。二維碼可引入加密技術(shù)，因此可以實(shí)現(xiàn)一定的保密性與防偽性。

（6）成本低。二維碼技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，其不需要耗費(fèi)太高的成本，容易制作，且持久耐用。

三、二維碼的應(yīng)用

（一）手機(jī)二維碼

手機(jī)二維碼也是二維碼的一種，它可以印刷在廣告、雜志、報(bào)紙、圖書以及包裝上，可以通過手機(jī)掃描二維碼的方式實(shí)現(xiàn)快速上網(wǎng)功能，方便大家隨時(shí)隨地了解企業(yè)產(chǎn)品信息、下載圖文等。

實(shí)際上手機(jī)掃描二維碼技術(shù)就是通過手機(jī)拍照功能對二維碼進(jìn)行掃描，快速獲取二維碼中存儲的數(shù)據(jù)信息。目前手機(jī)二維碼已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，利用它上網(wǎng)、撥號、發(fā)短信、交換資料、自動輸入文字等非常方便，因此深受廣大手機(jī)用戶的追捧。

（二）名片制作

用二維碼制作名片在日本、韓國應(yīng)用最多。傳統(tǒng)紙質(zhì)名片攜帶起來不方便，而且信息量有限，如果在名片上加印二維碼，就可以存儲更多信息。用手機(jī)掃碼一下二維碼就可以將名片上的所有信息，如姓名、電話號碼、電子郵件、公司地址等信息存入到手機(jī)中，還可以直接撥打電話，發(fā)送電子郵件等。用不了多久，二維碼名片就會普及開來，當(dāng)然二維碼在產(chǎn)品介紹、質(zhì)量跟蹤等方面都將會有出色的表現(xiàn)。

（三）票務(wù)憑證

目前在鐵路、民航、影院、旅游景點(diǎn)、體育場館等行業(yè)和部門，都陸續(xù)地采用了電子票務(wù)。與之相比之下，傳統(tǒng)的紙質(zhì)票務(wù)印刷成本較高、容易被仿制、損毀。對運(yùn)營單位來說，面臨著售票人力成本提高，安全驗(yàn)證費(fèi)時(shí)費(fèi)力、票務(wù)無法留存等問題的困擾；對消費(fèi)者來說，存在著長時(shí)間排隊(duì)等待、被假票困擾、保存票券不方便等諸不利因素。因此電子票務(wù)采用二維碼技術(shù)，可以有效解決傳統(tǒng)票務(wù)存在的以上問題。隨之而來的票務(wù)市場，將大幅度啟用電子票務(wù)，將給大家?guī)砀颖憷?、安全、高效、愉悅的生活環(huán)境。

二維碼在票務(wù)憑證中的應(yīng)用是目前最火的一種，同時(shí)各個(gè)商家也在陸續(xù)進(jìn)行著各種二維碼搶購熱潮，如二維碼“月餅”、二維碼“餐飲優(yōu)惠券”等，以后在生活的方方面面都會出現(xiàn)二維碼的身影。手機(jī)作為二維碼識讀設(shè)備，能夠有效減少傳統(tǒng)紙質(zhì)憑證的浪費(fèi)與環(huán)境的污染。另一方面手機(jī)二維碼憑證攜帶方便，是傳統(tǒng)紙質(zhì)憑證無法替代的。二維碼電子憑證將成為各大商家關(guān)注的焦點(diǎn)，不但有利于降低產(chǎn)品的銷售成本，而且有利于節(jié)省企業(yè)資源，促進(jìn)企業(yè)信息化建設(shè)。

（四）移動支付

消費(fèi)者使用手機(jī)掃描二維碼就可以快速地進(jìn)入支付平臺，進(jìn)行手機(jī)支付。如某人在網(wǎng)上選購了商品，可以用手機(jī)二維碼作為付費(fèi)憑證去商家提貨。同樣在商家看到了真實(shí)的商品，也可以利用掃描商品二維碼的方式登錄到該商品的網(wǎng)絡(luò)頁面進(jìn)行交易，還可以享受到價(jià)格的優(yōu)惠。甚至通過掃面廣告中的二維碼，也可以實(shí)現(xiàn)便捷的網(wǎng)上購物，這遠(yuǎn)比你先記住商品的品牌、名稱之后，再進(jìn)入淘寶搜索、支付方便多了。

（五）數(shù)據(jù)防偽

長期以來，假冒偽劣商品層出不窮，時(shí)刻危及著廣大消費(fèi)者的切身利益，嚴(yán)重影響了國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。為維護(hù)消費(fèi)者的合法權(quán)益，維持市場經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展，國家和企業(yè)每年要花費(fèi)大量的財(cái)力與精力進(jìn)行防偽打假。但是由于防偽技術(shù)單一，加上消費(fèi)者缺乏防偽工具等因素，防偽效果不佳。二維碼防偽認(rèn)證平臺的出現(xiàn)，有效解決了防偽不利的難題，其引入了硬件和基于業(yè)務(wù)的結(jié)構(gòu)，提供商品的基本信息和離線認(rèn)證。廠家給每件出廠的商品分配二維編碼，并建立商品信息數(shù)據(jù)庫，存儲已經(jīng)出廠商品的相關(guān)信息。消費(fèi)者購買商品時(shí)，用事先安裝好二維碼閱讀器的手機(jī)掃描產(chǎn)品上的二維碼，就可以查詢到數(shù)據(jù)庫中的商品信息，從而識別該商品的真?zhèn)?。這種防偽技術(shù)，將成為維護(hù)正常市場秩序的有效措施。

二維碼的數(shù)據(jù)防偽，將逐漸應(yīng)用于生活的各個(gè)層面，目前的新版火車票、二維碼演唱會門票，以及飛機(jī)票上的二維碼都采用了二維碼加密技術(shù)，手機(jī)只能識別加密的字符串。其具體信息只有對應(yīng)機(jī)構(gòu)專門的解碼軟件才可以解析，普通手機(jī)的解碼軟件是無法做到的。這樣將一些不便公開的信息經(jīng)過二維碼加密后，再進(jìn)行傳播，能起到非常有效的防偽效果。

四、結(jié)束語

目前二維碼的應(yīng)用已經(jīng)逐漸融入到人們的生活當(dāng)中，帶來了極大的方便與快捷，在大家充分享受時(shí)尚生活的同時(shí)，不要忽略了二維碼也會有安全隱患，大家要時(shí)刻關(guān)注二維碼的應(yīng)用與發(fā)展，正確、合理地使用二維碼才能真正體驗(yàn)到高科技帶給我們的欣喜。

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