张家港科技馆:身边的二维码

张家港科技馆 宋岩

2018-10-17

如今在中国,人们每天打开手机扫一扫方便快捷的二维码,已经成了像呼吸一样自然的本能动作。付款、购物、点餐、订票、广告、浏览网页……都能用上二维码。凌空网创始人徐蔚早在2011年就开始申请“二维码扫一扫专利”,并先后拿下了中国、美国、日本和欧盟等区域的二维码扫码技术专利权。但很少有人知道早在1994年日本人就发明了二维码(QR code,也称“快速反应码”),可惜日本人当时虽然手握二维码专利权,但仅仅将狭窄的目光放在了特定的收费项目上,完全没能预料到二维码在未来社会的广泛应用。

那么这个长相奇怪的图案究竟有什么奥秘呢?首先得认识一下二维码的前身,曾几何时,当人们说起“扫码”的时候,想到更多的是超市结账时收银员扫描的商品条形码(linear barcode,即“一维码”)。但是,一维码扫描反应速度慢,信息容量小,并且只能用实体的扫描枪进行物理处理,无法像二维码图片那样由手机进行数码扫描。所以为了解决这个问题,最初用一种最简单的想法就是将多个条形码组合堆叠在一起,这样就可以携带更多的信息,这也是堆叠式二维码的雏形。堆叠式二维码的代表有很多,而且每层都包含信息,在扫描时需要按层读取才行。另一种就是矩阵式二维码,这种二维码有许多黑白小方块组成,而且可以在水平和垂直两个方向上携带信息。我们日常生活中用到最多的是矩阵式二维码中的QR码,这种码除了具有普通二维码的优点外,还具有存储密度大、占用空间小、识别速度快的特点,所以也被称为快速响应矩阵码。

那么二维码是如何生成的呢?其实,我们生活中各类字符的风格不太一样,于是,聪明的人类想到了一个办法——二进制。比如要在QL码中生成二维码中的各类字符,首先根据国际通用的编码转换成只有0和1组成的二进制数字序列;然后根据这些序列进行编码就能得到最终包含信息的二进制编码了。在二进制编码中,1和0分别代表了黑色和白色的小方块。按照一定的规则,八个八个地潜入到大方块中,这样就可以得到一个完整的可被扫描设备识别的图案了。在有的二维码中还可以发现三个回字形的小方块,它们是用来扫描定位的,有了它们无论从哪个方向扫描,都能得到相同的信息。无论是堆叠式二维码还是矩阵式二维码,说白了就是给各类字符换了一身衣服,打扮成能被手机、电脑识别的图案罢了。

现在二维码的应用非常普及,人人都可以生成二维码。但也正是由于人人都可以生成二维码,一些不法分子把病毒转换成二维码,出现了许多扫描中毒的情况。所以各位亲们,扫码有风险,需扫需谨慎。

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