現如今(jīn)無論你是購物還是出行,幾乎每個(gè)場景都離不開二維碼的身影,二維(wéi)碼在每一個使用的(de)場景中有着獨一無二的意義(yì),我國現在有14億人口,按照每人每天消耗(hào)十個二維碼的标準(zhǔn)來計算的話,我國每(měi)天就會消(xiāo)耗140億個二維碼,放眼世界消耗的二(èr)維碼會更(gèng)多,那麼這些二維碼一共有多少個?會不會有用完的一天?用(yòng)完後我們又該用什麼?
二(èr)維碼共分為兩種(zhǒng)類型,一種是由(yóu)一維(wéi)條碼組成的行(háng)排式二維碼(mǎ),因(yīn)為這種二維碼在編碼原理上類(lèi)似于一維條(tiáo)碼的,所以通常不具備糾錯能力,常見的這種類型的二維碼有Code49 碼、 Code16K碼、PDF417碼;另一種是以(yǐ)矩陣形式組成的(de)矩陣式二維碼,這種二(èr)維碼是可以通過(guò)相應的設備自動識别并糾錯,這種類型的二維碼有Data Matrix碼、Code One碼、Quick Response碼、漢信碼。
二維碼(mǎ)的前身是(shì)一維條碼,一維條形碼起源于第(dì)二次世界大戰(zhàn)以後,世界上第一(yī)條一(yī)維條碼誕生于20世(shì)紀的四十年代後(hòu)期, 美國工程師JoewoodLand開始着手研究利用(yòng)條形(xíng)碼來表示食品項目和其(qí)相應的自動識别設備并在1949年成功獲得(dé)了環形條碼的專利,它的出現使得傳統的物流方式被改變(biàn),并且在數據傳輸的安全性能有了極大(dà)的提升。1970年美國(guó)開始在超市中推廣使用(yòng)UPC碼,1974年Interme公司推出的39碼(mǎ),将數字與字母相結(jié)合,成為第一(yī)個有字母數字式(shì)條(tiáo)形碼,并(bìng)被美國政府采納将其應用于軍用(yòng),再後來被廣泛(fàn)應用于工業領域。
1977年歐洲共同體基于UPC-12碼制(zhì)作了EAN碼,并為此成立了歐洲物品編(biān)碼協會(EAN),并再後(hòu)來發展成為國際物品編碼協會(IAN)。随(suí)後在1978年,日本加入EAN。我(wǒ)國的條碼(mǎ)技術起步較晚,在1988年底成立了中國物(wù)品編碼中心,并在1991年代(dài)表中國加入IAN。
但随着(zhe)時間的發展(zhǎn)一(yī)維條碼的弊端也逐漸暴露,攜帶的信息少(shǎo),抗污染的能力差,這些缺點極大地限制了一維條碼的發展。在20世紀80年代二維條碼的出現給條(tiáo)碼技術帶來了前所未有的大發展,與(yǔ)一維條碼相比,二(èr)維條碼不僅(jǐn)有着(zhe)儲存容量大和保密能力強的優點(diǎn),而且成本低廉,可靠性(xìng)強。
日本作為第一個加入接觸條碼技術的亞洲國家,應(yīng)用和發展也是非常迅猛。1994年9月日本Denso公司提出一種新的碼制,也(yě)就是其中矩陣式二維碼(mǎ)中的Quick Response碼,Quick Response具有快(kuài)速反應的(de)意義,簡稱QR碼。
QR碼有着超高速的識讀能力,在同樣的識(shí)讀設備下,其他的二維條(tiáo)碼一秒鐘隻能識(shí)讀2-3個含有100個字符的二維條碼符号,而QR碼可以做到每秒可以識讀30個含有100個字符。QR碼在研發的時候日本Denso公司除了本土語言日語(yǔ)之外(wài)還充分考慮了QR碼對漢字的存儲能力,在相同的情況下儲存(cún)一個漢字,PDF417碼和Data Matrix碼等其他類型的二維碼需要16bit,而QR碼隻需要13bit,從空間(jiān)的利用率上QR碼比其他二(èr)維碼提高了20%,也(yě)正是(shì)因為這麼強大的(de)全(quán)方位超高(gāo)速識讀能(néng)力和表示漢語、日語的能力,因(yīn)此在我國國内非常受歡迎,是(shì)我國國内使用最廣泛的二維碼。
以QR碼為(wéi)例,QR 碼有1到40一共40個版本,版本1包括21×21個模塊,容量最大的版本40是由177×177個模塊組成。一個QR碼它最大能容(róng)納7000多個數字字符,有 L,M,Q,H 四個等級的糾錯能(néng)力,它還有獨立定位的能力。
QR碼是由黑白相間的圖形排列組成的規則的正方形,它一共包括編碼區域和功能圖(tú)形區兩大區域,編碼(mǎ)區域負責編碼主要的格式、版本、數據、糾錯信息,是QR碼符号的重點(diǎn)部分,功能圖形區主(zhǔ)要是用來定位圖像、校正圖像、尋找(zhǎo)圖像,目的是幫助QR條(tiáo)碼的快速識讀。在QR碼(mǎ)的數據表示中用布爾值“1”表示深色的模塊,用(yòng)布爾值“0”來表示(shì)淺色(sè)模塊,因此我們可以知道(dào),不同的QR碼就是通過不同的色(sè)塊排列組合而(ér)成,由此我們可以知道排列組合數量是有限的,因此(cǐ)QR碼的數量也是有(yǒu)限的(de),所以才會有人對二維碼會不會被用完的疑問出現。
即使數量是有限(xiàn)的,也不用擔心。要想用完這些QR碼,還(hái)是有一(yī)定難度的(de)。根據專業人士的統計數據,即便是(shì)最小格式21x21的QR碼也(yě)可以有種不同的組合,這個數字共有75位,根據2016年的數(shù)據統計,我國的二維碼每天掃碼量(liàng)達到15億次(cì),按照一天15億來計算,用光(guāng)所有版本1的QR碼需要160萬億億億億億億億億年,地球如今的壽命也隻有(yǒu)46億年而已。
已知地球的體積約為1.0832073×立方千米,也就是1.0832073×立方厘米,根(gēn)據專業人員統計(jì)版本40的(de)QR碼的排列組(zǔ)合可以有種,如果在地球的每一立方厘米的空間都放上版本40的QR碼的話,也(yě)就是說(shuō)每一立方厘米裡(lǐ)會有個版本40的QR碼。也就是說(shuō),即使它是有限的,但是面對如此(cǐ)龐大的數字,你我有生之年是不可能被用完的。
除了數量多到用不完之外,二維碼(mǎ)可以回收的這一特點也讓二維碼使用的時間大(dà)大延長。我們知(zhī)道生活中有動(dòng)态二維碼和靜态二維碼之分,動态二維碼是不能重複使用的,使用過後自(zì)動釋放資源,畢竟動(dòng)态的二維碼使(shǐ)用的頻率比靜态二(èr)維碼多的多,在算法(fǎ)控制下的動态二維碼,在同一(yī)時間不會出現相同(tóng)的情況。我們現在的科學技術不斷發展,很快也會有新的編碼出現代(dài)替二維碼,比如三維、四維,不等我們用完就會有新的技術出現,因此不用擔(dān)心用(yòng)完之後沒得用的問題。