[科普中国]-二维码

二维码又称二维条码，常见的二维码为QR Code，QR全称Quick Response，是一个近几年来移动设备上超流行的一种编码方式，它比传统的Bar Code条形码能存更多的信息，也能表示更多的数据类型。

二维条码/二维码（2-dimensional bar code）是用某种特定的几何图形按一定规律在平面（二维方向上）分布的黑白相间的图形记录数据符号信息的；在代码编制上巧妙地利用构成计算机内部逻辑基础的“0”、“1”比特流的概念，使用若干个与二进制相对应的几何形体来表示文字数值信息，通过图象输入设备或光电扫描设备自动识读以实现信息自动处理：它具有条码技术的一些共性：每种码制有其特定的字符集；每个字符占有一定的宽度；具有一定的校验功能等。同时还具有对不同行的信息自动识别功能、及处理图形旋转变化点。

概述我们所说的二维码，指的是使用特定的几何图形按照一定的规律在平面上分布的黑白相间的图形，主要用于记录数据符号信息。二维码是在1994年由日本的一家汽车公司设计的一种条码形式，与一维码相比，二维码更加先进的表现在于一维码记录信息只能在一个方向，二维码在水平和垂直两个方向都可以实现记录信息的需求，一维码是由数字和字母组合而成，二维码可以储存汉字、数字和图片等多种形式的信息。综合来看，二维码的数据存储量大、保密性强、追踪性高、成本低、互动性强，与智能手机等其他一些移动终端能够实现很好的结合。1

传统条形码的编码模式是一维的，其特点读取速度快，编码简单；它的缺点是信息存储力比较弱。随着商品经济发展，条形码已经不能满足现下的商业需求。于是二维码技术慢慢形成，对条形码进行了扩展，利用二个维度对信息进行存储，极大提高了信息存储能力。目前，二维码技术在金融支付方面已经进入实用阶段，取得了不错的效果。

分类按原理分1）堆叠式/行排式

堆叠式/行排式二维条码又称堆积式二维条码或层排式二维条码），其编码原理是建立在一维条码基础之上，按需要堆积成二行或多行。它在编码设计、校验原理、识读方式等方面继承了一维条码的一些特点，识读设备与条码印刷与一维条码技术兼容。但由于行数的增加，需要对行进行判定，其译码算法与软件也不完全相同于一维条码。

2）矩阵式二维码

矩阵式二维条码（又称棋盘式二维条码）它是在一个矩形空间通过黑、白像素在矩阵中的不同分布进行编码。在矩阵相应元素位置上，用点（方点、圆点或其他形状）的出现表示二进制“1”，点的不出现表示二进制的“0”，点的排列组合确定了矩阵式二维条码所代表的意义。矩阵式二维条码是建立在计算机图像处理技术、组合编码原理等基础上的一种新型图形符号自动识读处理码制。2

按业务形态分1）被读类业务

平台将二维码通过彩信发到用户手机上，用户持手机到现场，通过二维码机具扫描手机进行内容识别。应用方将业务信息加密、编制成二维码图像后，通过短信或彩信的方式将二维码发送至用户的移动终端上，用户使用时通过设在服务网点的专用识读设备对移动终端上的二维码图像进行识读认证，作为交易或身份识别的凭证来支撑各种应用。

2）主读类业务

用户在手机上安装二维码客户端，使用手机拍摄并识别媒体、报纸等上面印刷的二维码图片，获取二维码所存储内容并触发相关应用。用户利用手机拍摄包含特定信息的二维码图像，通过手机客户端软件进行解码后触发手机上网、名片识读、拨打电话等多种关联操作，以此为用户提供各类信息服务。2

优势二维码技术与手机的结合大大增加了二维码技术的应用价值，在拓展了社会各行业发展空间的同时，也有利于促进行业之间的融合。其具体的优势主要有以下几个方面：

第一，二维码的信息容量大，信息存储密度高，且具有较强的数据编码能力。相较于普通条码而言，二维码不仅有着高约几十倍的信息表示量，而且其信息表示类型更加多样，可以对多种数据文件类型，如文字、图片、声音、指纹等进行编码。

第二，二维码制作成本低，印制过程简易、灵活，且防伪性能好。具体来说，在印制二维码时，其形状、尺寸等均可以调节变化，灵活性强。即便如此，在二维码中引入加密措施以后，即可以使其具有良好的防伪性能。

第三，对二维码的读取通过移动终端，如手机等即可以完成，读取方便容易。3

应用移动智能手机和许多移动终端的普及催生了之前发展缓慢的二维码应用，在这些众多终端上，用户可以使用设备的摄像头对二维码进行扫描解码，从而获取二维码存储的数据信息，由于二维码数据形式可以使文本，网址，个人名片，邮件地址，无线网络，电话，地理坐标，指纹等信息，所以大家都愿意投入大量资金人力进行研究，所以二维码开始盛行于人们生活当中，也出现了到处可见的扫码现象。

1）农产品上的二维码标志

在蔬菜的包装袋上有一个二维码，里面的信息是蔬菜档案，记录着蔬菜的各种详细信息。这种新潮的食品安全查询方式将和本市的肉菜安全追溯体系相对接，实现全产业链的可追溯系统建设。二维码是从蔬菜播种开始就随身携带的“身份证”，全面记录了蔬菜生长过程中的施肥、浇水、收获等信息[8]。让人们更安心地使用这些食材。

2）二维码支付模式

二维码支付技术已经在市场投入应用。我国没有从纸币支付时代进入到信用卡时代，而是直接跳过信用卡时代，进入了数字货币支付时代。二维码技术的发展及其二维码信息安全技术方面的保障，使得阿里的支付宝和腾讯的微信支付已经融入人们的生活中，给人们的生活带来了极大的便捷。

3）身份认证领域中的二维码

身份认证技术是指在计算机网络中如何确认操作者身份的一种技术，为了解决这个问题国内外的领域专家投入了大量的时间，目前已产生的许多有效解决方法。在计算机世界中，所有的信息都是用数字表示的。为了确认正在操作的人是数字授权身份的本人，身份认证技术产生了，作为防护网络资产的第一道关口，身份认证有着举足轻重的作用。本文在分析和研究二维码的基础上，提出了把二维码应用到身份认证之中。二维码有用户提供能够唯一代表个人身份特征信息，如手机号码等，有对应的二维码生成软件生成对应的二维码，有个人保管使用。二维码的这些特点与身份认证技术的要求完全一致。用二维码在互联网上代替用户名和密码完成身份认证，既减少了认证时输入用户名和密码的麻烦，又避免了密码泄露或遗忘所带来风险和烦琐，可谓是方便、快捷和高效。2

发展方向1、二维码可能成为移动互联网入口

未来，二维码可能与微博、微信等社交平台级入口，搜狗语音助手和百度语音助手等语音搜索入口、图像搜索入口、地图入口等一样成为移动互联网的重要入口。这里所说的入口可以从三个方面分析，首先是信息扩散，就是用户使用手机扫描二维码就可以接收到相应的媒体、科技馆以及博物馆等发送的信息；其次是互动入口，就是企业通过二维码回传用户细信息，实现与用户之间的互动，这样不仅有利于节省广告投入，并且还能将广告的作用最大化，这种模式当前已经在电影、电视、杂志、广告等领域有了一些应用；最后，对销售而言，利用二维码可以将用户直接带入到电子商务平台实现交易，这不仅可以让用户购物更加便利，而且电子商务平台也可以删减很多不必要的流程。

2、为大数据的分析提供基础

众所周知，当前我们处于一个大数据的时代之下，它一方面为我们提供了丰富的信息，但另一方面就是信息鱼龙混杂，过载的信息量和用户的个性化之间似乎出现了不可调和的矛盾，这给传统媒体带来的挑战是，不管再优质的内容都不能和用户的需求完美对接，进入信息智能化时代之后，传统媒体面对这种信息过载的现象，应该以“信息服务”作为改进的方向，达到信息智能匹配，而要实现这个目标，第一就是建立云信息服务平台，在这个平台上进行信息的筛选和深度加工，第二就是打造技术平台，通过挖掘数据，准确定位读者的需求和喜好，第三是使用技术手段，能够最低成本贴合受众个性化的需求，通过使用各种支付手段实现智能化信息收费。因此，大数据分析的作用不可小觑，二维码也必然会成为大数据分析的基础。

3、推动“OTO”模式的有效运行

“OTO”就是一种电子商务模式，即“线上到线下”，将线上的消费者带入到线下的实体店中，在线购买商品和服务，线下享受。传统的“OTO”模式虽然给线下商家带来了大量新用户，但是缺陷十分明显。随着移动互联网时代的到来，实现线上线下的整合才是新的发展道路，而其中需要一个独特的集合点，二维码则能很好地胜任这个角色，因为二维码能够充分地将线下的流量带回到线上，这也符合这个时代人们喜欢随时获取信息的需求。比如支付宝、聚划算等平台与分众传媒合作推出的二维码支付技术，腾讯推出的微信会员卡，用户只需要通过扫描手机二维码就可以获得一张电子会员卡，随时享受商家提供的折扣服务。1

特点1．高密度编码，信息容量大：可容纳多达1850个大写字母或2710个数字或1108个字节，或500多个汉字，比普通条码信息容量约高几十倍。

2．编码范围广：该条码可以把图片、声音、文字、签字、指纹等可以数字化的信息进行编码，用条码表示出来；可以表示多种语言文字；可表示图像数据。

3．容错能力强，具有纠错功能：这使得二维条码因穿孔、污损等引起局部损坏时，照样可以正确得到识读，损毁面积达30%仍可恢复信息。

4．译码可靠性高：它比普通条码译码错误率百万分之二要低得多，误码率不超过千万分之一。

5．可引入加密措施：保密性、防伪性好。

6．成本低，易制作，持久耐用。

7．条码符号形状、尺寸大小比例可变。

8．二维条码可以使用激光或CCD阅读器识读。

本词条内容贡献者为:

徐恒山 - 讲师 - 西北农林科技大学