二維碼物聯網時代的代表

王宇陽 師云秋 姚紅麗 武傳勝

二維碼是自動識別中的一項重要技術，也是物聯網產業的關鍵、核心技術之一。作為一種及時、準確、可靠、經濟的數據輸入手段已在工業、商業、國防、交通、金融、醫療衛生、有點急辦公自動化等許多領域得到了廣泛應用，在美國、日本、歐洲等國家二維碼技術發展和普及已經比較成熟。

我國對二維條碼技術的研究開始于1993年，起步較晚但成長速度較快，經過20多年的發展，二維碼技術不斷創新，我國已經擁有了完整自主知識產權的技術標準，二維碼產業鏈也日漸豐富，其應用也越來越多的出現在人們的生活中，可以說，二維碼是當今信息化發展的基礎，是我們進入物聯網時代的先鋒。

一、二維碼概念及特點

二維碼（2-dimensionalbarcode）是利用在平面的二維方向上按一定規律分布的黑白相間的幾何圖形來記錄數據、信息的條碼，也被稱為“二維條碼”“二維條形碼”。

在二維碼代碼編制上利用構成計算機內部邏輯基礎的“0”、“1”比特流的概念，使用若干個與二進制相對應的幾何形體來表示文字數值信息，通過圖象輸入設備或光電掃描設備自動識讀以實現信息自動處理。

二維條碼有許多不同的編碼方法，或稱碼制。根據二維碼碼制的編碼原理，通常可將二維碼分為以下三種類型：堆積碼、點陣碼、郵政碼等。目前，全球現有的二維碼多達200種以上，主流的二維碼技術都是由美國和日本研發出來的，中國原有的二維碼國家標準也是從美國PDF417碼和日本的QR碼翻譯過來的，其中常見的國外技術標準有PDF417，QRCode，DMCode，Code49，Code16K，CodeOne等，國內企業近年來在碼制技術方面也取得了很大進展，擁有量了GMCode、CMCode、LPCode、GM-UCode等多種碼制。

二維碼具有條碼技術的一些共性，如，每種碼制有其特定的字符集；每個字符占有一定的寬度；具有一定的校驗功能等，除此之外，二維碼還具有以下特點：

信息容量大：可容納多達1108個字節或1850個大寫字母或2710個數字，比普通條碼信息容量約高幾十倍。

編碼范圍廣：該條碼可以把圖片、聲音、文字等可以數字化的信息進行編碼。

自由度高：可以表示多種語言文字，條碼符號形狀、尺寸大小比例可變。

容錯能力強：二維碼因穿孔、污損等引起局部損壞時，仍然可以正確得到識讀；損毀面積達50%仍可恢復信息。

保密性、防偽性好：可引入加密措施。

譯碼可靠性高：二維碼誤碼率不超過千萬分之一，比普通條碼的譯碼錯誤率百萬分之二要低得多；

應用范圍廣：具有對不同行的信息自動識別功能、處理圖形旋轉變化。在電子商務、電子政務的信息安全、交易、物流、產業鏈管理等諸多方面具有廣泛的應用，貫穿工業、商業、國防、交通運輸、金融、醫療衛生、郵電及辦公室自動化等識別領域。

二、二維碼技術在各行業中的應用

二維碼可以被廣泛應用于各個行業，如，物流業、生產制造業、交通、安防、票證等行業，由于各行業特性不同，二維碼被應用于不同行業的不同工作流程中。目前，二維碼在應用比較廣泛的幾個行業的具體應用如下：

（一）物流行業應用

二維碼在物流行業的應用主要包括四個環節。第一，入庫管理：入庫時識讀商品上的二維條碼標簽，同時錄入商品的存放信息，將商品的特性信息及存放信息一同存入數據庫，存儲時進行檢查，看是否是重復錄入。第二，出庫管理：產品出庫時，要掃描商品上的二維條碼，對出庫商品的信息進行確認，同時更改其庫存狀態。第三，倉庫內部管理：在庫存管理中，一方面二維條碼可用于存貨盤點，另一方面二維條碼可用于出庫備貨。第四，貨物配送：配送前將配送商品資料和客戶訂單資料下載到移動終端中，到達配送客戶后，打開移動終端，調出客戶相應的訂單，然后根據訂單情況挑選貨物并驗證其條碼標簽，確認配送完一個客戶的貨物后，移動終端會自動校驗配送情況，并做出相應的提示。

（二）生產制造業

以食品的生產為例，二維碼在食品的生產與流通過程中的應用主要在三個環節。第一，原材料信息錄入與核實：原材料供應商在向食品廠家提供原材料時，將原材料的原始生產數據制造日起、食用期限、原產地、生產者、遺傳基因組合的有無、使用的藥劑等信息錄入到二維碼中并打印帶有二維碼的標簽，粘貼在包裝箱上后交與食品廠家。第二，生產配方信息錄入與核實：在根據配方進行分包的原材料上粘貼帶有二維碼的標簽，其中含有原材料名稱、重量、投入順序、原材料號碼等信息。第三，成品信息錄入與查詢：在原材料投入后的各個檢驗工序，使用數據采集器錄入檢驗數據；將數據采集器中記錄的數據上傳到電腦中，生成生產原始數據，使用該數據庫，在互聯網上向消費者公布產品的原材料信息。

（三）安防類應用

由于二維碼具有可讀而不可改寫的特性，也被廣泛應用于證卡的管理。將持證人的姓名、單位、證件號碼、血型、照片、指紋等重要信息進行編碼，并且通過多種加密方式對數據進行加密，可有效地解決證件的自動錄入及防偽問題。此外，證件的機器識讀能力和防偽能力是新一代證件的標志。

（四）交通管理應用

二維碼在交通管理中的應用主要應用環節有：行車證駕駛證管理、車輛的年審文件、車輛的隨車信息、車輛違章處罰、車輛監控網絡。

行車證駕駛證管理：采用印制有二維碼行車證，將有關車輛上的基本信息，包括車駕號、發動機號、車型、顏色等車輛的基本信息轉化保存在二維碼中，信息的數字化和網絡化便于管理部門的實時監控與管理。

車輛的年審文件：在自動檢測年審文件的過程中實現通過確認采用二維碼自動記錄的方式，保證通過每個檢驗程序的信息輸入自動化。

車輛的隨車信息：在隨車的年檢等標志上將車輛的有關信息，包括通過年檢時的技術性能參數，年檢時間，年檢機構、年檢審核人員等信息印制在標志的二維碼上，以便隨時查驗核實。

車輛違章處罰：交警可通過二維碼掌上識讀設備對違章駕駛員的證件上的二維碼進行識讀，系統自動將其碼中的相關資料和違章情況記錄到掌上設備的數據庫中，再進一步通過聯網，實現違章信息與中心數據庫信息的交換，實現全網的監控與管理。

車輛監控網絡：以二維碼為基本信息載體，建立局部的或全國性的車輛監控網絡。

三、二維碼產業的發展前景

當前，我國二維碼產業還處于成長期，總體來看，我國的條碼標準體系尚顯單薄，具有自主知識產權的二維條碼核心技術不多，二維碼技術標準的應用和推廣也存在一些困難。但是，各方面條件的逐漸成熟，正推動整個產業的發展提速。

目前，幾方面有利因素是我國二維碼產業發展的重要驅動力：首先，二維碼自身的優勢和價值使將其在全球范圍內得到更廣泛更深入的應用。其次，作為物聯網產業的重要技術，二維碼將成為優先受益市場，背景行業的發展將對二維碼產業的發展起到推波助瀾的作用。另外，二維碼與手機的結合，將開辟二維碼的更廣闊的市場空間。當然，我國物聯網產業目前還處于規劃和示范階段，對二維碼產業產生了一定的刺激，但是在短期內不會產生巨大的影響，二維碼產業的真正輝煌還要靠技術提供商、軟硬件設備提供商、集成商、終端商的合力推動。