二維條形碼
| 二維條形碼 |
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中文名;二維條形碼 外文名;2-dimensional bar code 發源;日本 作用;記載、識別信息 應用範圍;商業活動、網絡鏈接、信息讀取 常見類型;堆疊式二維條碼、矩陣式二維碼 主要特點;信息量大、易識別、成本低等 |
二維碼又稱二維條碼，常見的二維碼為QR Code，QR全稱Quick Response，是一個近幾年來移動設備上超流行的一種編碼方式，它比傳統的Bar Code條形碼能存更多的信息，也能表示更多的數據類型。 二維條碼/二維碼（2-dimensional bar code）是用某種特定的幾何圖形按一定規律在平面（二維方向上）分布的、黑白相間的、記錄數據符號信息的圖形；在代碼編制上巧妙地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：它具有條碼技術的一些共性：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。同時還具有對不同行的信息自動識別功能、及處理圖形旋轉變化點。[1]
目錄
發展歷程
國外對二維碼技術的研究始於20世紀80年代末，在二維碼符號表示技術研究方面已研製出多種碼制，常見的有PDF417、QR Code、Code 49、Code 16K、Code One等。這些二維碼的信息密度都比傳統的一維碼有了較大提高，如PDF417的信息密度是一維碼CodeC39的20多倍。在二維碼標準化研究方面，國際自動識別製造商協會（AIM）、美國標準化協會（ANSI）已完成了PDF417、QR Code、Code 49、Code 16K、Code One等碼制的符號標準。國際標準技術委員會和國際電工委員會還成立了條碼自動識別技術委員會（ISO/IEC/JTC1/SC31），已制定了QR Code的國際標準（ISO/IEC 18004：2000《自動識別與數據採集技術—條碼符號技術規範—QR碼》），起草了PDF417、Code 16K、Data Matrix、Maxi Code等二維碼的ISO/IEC標準草案。在二維碼設備開發研製、生產方面，美國、日本等國的設備製造商生產的識讀設備、符號生成設備，已廣泛應用於各類二維碼應用系統。二維碼作為一種全新的信息存儲、傳遞和識別技術，自誕生之日起就得到了世界上許多國家的關注。美國、德國、日本等國家，不僅已將二維碼技術應用於公安、外交、軍事等部門對各類證件的管理，而且也將二維碼應用于海關、稅務等部門對各類報表和票據的管理，商業、交通運輸等部門對商品及貨物運輸的管理、郵政部門對郵政包裹的管理、工業生產領域對工業生產線的自動化管理。 中國對二維碼技術的研究開始於1993年。中國物品編碼中心對幾種常用的二維碼PDF417、QRCCode、Data Matrix、Maxi Code、Code 49、Code 16K、Code One的技術規範進行了翻譯和跟蹤研究。隨着中國市場經濟的不斷完善和信息技術的迅速發展，國內對二維碼這一新技術的需求與日俱增。中國物品編碼中心在原國家質量技術監督局和國家有關部門的大力支持下，對二維碼技術的研究不斷深入。在消化國外相關技術資料的基礎上，制定了兩個二維碼的國家標準：二維碼網格矩陣碼（SJ/T 11349-2006）和二維碼緊密矩陣碼（SJ/T 11350-2006），從而大大促進了中國具有自主知識產權技術的二維碼的研發。 2016年8月3日，支付清算協會向支付機構下發《條碼支付業務規範》（徵求意見稿），意見稿中明確指出支付機構開展條碼業務需要遵循的安全標準。這是央行在2014年叫停二維碼支付以後首次官方承認二維碼支付地位。 2021年12月23日，上海地鐵首次「刷入」自治區，與內蒙古呼和浩特軌道交通乘車二維碼實現互聯互通。上海市民使用「Metro大都會」App就可以方便乘坐呼和浩特地鐵，而呼和浩特市民則可使用「青城地鐵」App便捷乘行上海地鐵，不用再分別下載兩個地鐵出行App，更加「輕裝」便利。至此，上海地鐵「Metro大都會」乘車二維碼與全國包括長三角區域，以及北京、天津、重慶、廣州、蘭州、呼和浩特等在內的17座城市軌道交通實現互聯互通，範圍覆蓋國內超過三分之一的地鐵城市。 ●信息獲取（名片、地圖、WIFI密碼、資料） ●網站跳轉（跳轉到微博、手機網站、網站） ●廣告推送（用戶掃碼，直接瀏覽商家推送的視頻、音頻廣告） ●手機電商（用戶掃碼、手機直接購物下單） ●防偽溯源（用戶掃碼、即可查看生產地；同時後台可以獲取最終消費地) ●優惠促銷（用戶掃碼，下載電子優惠券，抽獎） ●會員管理（用戶手機上獲取電子會員信息、VIP服務） ●手機支付（掃描商品二維碼，通過銀行或第三方支付提供的手機端通道完成支付） ●賬號登錄（掃描二維碼進行各個網站或軟件的登錄） 在代碼編制上巧妙地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。在許多種類的二維條碼中，常用的碼制有：Data Matrix、MaxiCode、Aztec、QR Code、Vericode、PDF417、Ultracode、Code 49、Code 16K等，QR Code碼是1994年由日本DW公司發明。QR來自英文「Quick Response」的縮寫，即快速反應的意思，源自發明者希望QR碼可讓其內容快速被解碼。QR碼最常見於日本、韓國；並為當前日本最流行的二維空間條碼。但二維碼的安全性也正備受挑戰，帶有惡意軟件和病毒正成為二維碼普及道路上的絆腳石。發展與防範二維碼的濫用正成為一個亟待解決的問題。 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。同時還具有對不同行的信息自動識別功能及處理圖形旋轉變化等特點。 二維碼是一種比一維碼更高級的條碼格式。一維碼只能在一個方向（一般是水平方向）上表達信息，而二維碼在水平和垂直方向都可以存儲信息。一維碼只能由數字和字母組成，而二維碼能存儲漢字、數字和圖片等信息，因此二維碼的應用領域要廣得多。 二維條碼/二維碼可以分為堆疊式/行排式二維條碼和矩陣式二維條碼。 堆疊式/行排式二維條碼形態上是由多行短截的一維條碼堆疊而成；矩陣式二維條碼以矩陣的形式組成，在矩陣相應元素位置上用「點」表示二進制「1」， 用「空」表示二進制「0」，「點」和「空」的排列組成代碼。 二維碼的原理可以從矩陣式二維碼的原理和行列式二維碼的原理來講述。 堆疊式/行排式 堆疊式/行排式二維條碼又稱堆積式二維條碼或層排式二維條碼），其編碼原理是建立在一維條碼基礎之上，按需要堆積成二行或多行。它在編碼設計、校驗原理、識讀方式等方面繼承了一維條碼的一些特點，識讀設備與條碼印刷與一維條碼技術兼容。但由於行數的增加，需要對行進行判定，其譯碼算法與軟件也不完全相同於一維條碼。有代表性的行排式二維條碼有：Code 16K、Code 49、PDF417、MicroPDF417 等。 矩陣式二維碼 矩陣式二維條碼（又稱棋盤式二維條碼）它是在一個矩形空間通過黑、白像素在矩陣中的不同分布進行編碼。在矩陣相應元素位置上，用點（方點、圓點或其他形狀）的出現表示二進制「1」，點的不出現表示二進制的「0」，點的排列組合確定了矩陣式二維條碼所代表的意義。矩陣式二維條碼是建立在計算機圖像處理技術、組合編碼原理等基礎上的一種新型圖形符號自動識讀處理碼制。具有代表性的矩陣式二維條碼有：Code One、MaxiCode、QR Code、 Data Matrix、Han Xin Code、Grid Matrix 等。 常用的碼制有：PDF417二維條碼、Datamatrix二維條碼、QR Code、Code 49、Code 16K、Code one等，除了這些常見的二維條碼之外，還有Vericode條碼、Maxicode條碼、CP條碼、Codablock F條碼、田字碼、 Ultracode條碼及Aztec條碼。
按業務分
二維碼應用根據業務形態不同可分為被讀類和主讀類兩大類。 被讀類業務 平台將二維碼通過彩信發到用戶手機上，用戶持手機到現場，通過二維碼機具掃描手機進行內容識別。應用方將業務信息加密、編製成二維碼圖像後，通過短信或彩信的方式將二維碼發送至用戶的移動終端上，用戶使用時通過設在服務網點的專用識讀設備對移動終端上的二維碼圖像進行識讀認證，作為交易或身份識別的憑證來支撐各種應用。 主讀類業務 用戶在手機上安裝二維碼客戶端，使用手機拍攝並識別媒體、報紙等上面印刷的二維碼圖片，獲取二維碼所存儲內容並觸發相關應用。用戶利用手機拍攝包含特定信息的二維碼圖像，通過手機客戶端軟件進行解碼後觸發手機上網、名片識讀、撥打電話等多種關聯操作，以此為用戶提供各類信息服務。
區別
多行組成的條形碼，不需要連接一個數據庫，本身可存儲大量數據，應用於：醫院、駕駛證、物料管理、貨物運輸，當條形碼受一定破壞時，錯誤糾正能使條形碼能正確解碼二維碼。它是一個多行、連續性、可變長、包含大量數據的符號標識。每個條形碼有3 - 90行，每一行有一個起始部分、數據部分、終止部分。它的字符集包括所有128個字符，最大數據含量是1850個字符。 一維條形碼只是在一個方向（一般是水平方向）表達信息，而在垂直方向則不表達任何信息，其一定的高度通常是為了便於閱讀器的對準。 一維條形碼的應用可以提高信息錄入的速度，減少差錯率，但是一維條形碼也存在一些不足之處： 數據容量較小： 30個字符左右，只能包含字母和數字； 條形碼尺寸相對較大（空間利用率較低）； 條形碼遭到損壞後便不能閱讀； 在水平和垂直方向的二維空間存儲信息的條形碼， 稱為二維條形碼（dimensional bar code）。 PDF417碼是由留美華人王寅敬（音）博士發明的。PDF是取英文Portable Data File三個單詞的首字母的縮寫，意為「便攜數據文件」。因為組成條形碼的每一符號字符都是由4個條和4個空構成，如果將組成條形碼的最窄條或空稱為一個模塊，則上述的4個條和4個空的總模塊數一定為17，所以稱417碼或PDF417碼。 1. 信息容量大 PDF417碼除可以表示字母、數字、ASCII字符外，還能表達二進制數。為了使得編碼更加緊湊，提高信息密度，PDF417在編碼時有三種格式： 擴展的字母數字壓縮格式 可容納1850 個字符； 二進制/ASCII格式 可容納1108 個字節； 數字壓縮格式 可容納2710 個數字。 2. 錯誤糾正能力 一維條形碼通常具有校驗功能以防止錯讀，一旦條形碼發生污損將被拒讀。而二維條形碼不僅能防止錯誤，而且能糾正錯誤，即使條形碼部分損壞，也能將正確的信息還原出來。 3. 印製要求不高 普通打印設備均可打印，傳真件也能閱讀。 4. 可用多種閱讀設備閱讀 PDF417碼可用帶光柵的激光閱讀器，線性及面掃描的圖像式閱讀器閱讀。 5. 尺寸可調以適應不同的打印空間 6. 碼制公開已形成國際標準，中國也已制定了417碼的國際標準。
變形
PDF417還有幾種變形的碼制形式： PDF417截短碼 在相對「乾淨」的環境中，條形碼損壞的可能性很小，則可將右邊的行指示符省略並減少終止符。 PDF417微碼 進一步縮減的PDF碼。 宏PDF417碼 當文件內容太長，無法用一個PDF417碼表示時，可用包含多個（1~99999個）條形碼分塊的宏PDF417碼來表示。
應用前景
儘管二維碼應用漸趨廣泛，但與日韓等國相比，中國的二維碼發展還遠遠不夠。制約因素除了運營商的支持度外，還有技術、終端適配、盈利模式等方面。炒得很火熱的是二維碼與O2O（Online To Offline）模式的結合，即利用二維碼的讀取將線上的用戶引流給線下的商家。騰訊很看好這個模式，馬化騰稱"二維碼是線上線下的一個關鍵入口"。儘管有些人不看好二維碼的應用，但無可否認，只要培養了足夠多的用戶群，再結合良好的商業模式，二維碼將成為橋接現實與虛擬最得力的工具之一。
優點
1．高密度編碼，信息容量大。 2．編碼範圍廣。 3．容錯能力強，具有糾錯功能。 4．譯碼可靠性高。 5．可引入加密措施。 6．成本低，易製作，持久耐用。
缺點
據《2012年上半年全球手機安全報告》顯示，2012年上半年查殺到手機惡意軟件17676款，而其中二維碼技術成為手機病毒、釣魚網站傳播的新渠道。 據警方介紹，掃描二維碼有時候會刷出一條鏈接，提示下載軟件，而有的軟件可能藏有病毒。其中一部分病毒下載安裝後會對手機、平板電腦造成影響；還有部分病毒則是犯罪分子偽裝成應用的吸費木馬，一旦下載就會導致手機自動發送信息並扣取大量話費。對此，資深手機軟件專家洪志剛認為，利用二維碼騙取手機話費是完全可行的，「理論上講，二維碼本身不會攜帶病毒，但很多病毒軟件可以利用二維碼下載。然而，很多手機都使用開放式的手機平台，如果下載了這樣的病毒軟件，就會『霸占』手機的短信發送接口，在用戶不知道的情況下發送短信。這類短信往往都要扣除1元甚至10元的話費，手機話費就在用戶懵懵懂懂之際快速流失，進了壞人的腰包。」 有相關專家提醒群眾提高防範意識，掃描前先判斷二維碼發布來源是否權威可信，一般來說，正規的報紙、雜誌，以及知名商場的海報上提供的二維碼是安全的，但在網站上發布的不知來源的二維碼需要引起警惕。應該選用專業的加入了監測功能的掃碼工具，掃到可疑網址時，會有安全提醒。如果通過二維碼來安裝軟件，安裝好以後，最好先用殺毒軟件掃描一遍再打開。
注意事項
其實絕大部分的惡意二維碼都很難直接扣除手機費，而是通過引誘市民安裝程序來實施詐騙。一定要認真閱讀手機給出的安裝提示。不要為了圖方便就一路OK到底。 二維碼安全問題集中兩方面直接掃碼很危險 有網友稱其在街頭張貼的廣告上掃描了一個二維碼之後，手機剛充的100元話費就不翼而飛。他掃描了一個貼在牆上的交友類二維碼後，並未下載安裝交友軟件，然後就被通知手機欠費。結果檢測手機發現，被安裝了手機病毒軟件，導致剛充的話費被偷走。
特點
1．高密度編碼，信息容量大：可容納多達1850個大寫字母或2710個數字或1108個字節，或500多個漢字，比普通條碼信息容量約高几十倍。 2．編碼範圍廣：該條碼可以把圖片、聲音、文字、簽字、指紋等可以數字化的信息進行編碼，用條碼表示出來；可以表示多種語言文字；可表示圖像數據。 3．容錯能力強，具有糾錯功能：這使得二維條碼因穿孔、污損等引起局部損壞時，照樣可以正確得到識讀，損毀面積達30%仍可恢覆信息。 4．譯碼可靠性高：它比普通條碼譯碼錯誤率百萬分之二要低得多，誤碼率不超過千萬分之一。 5．可引入加密措施：保密性、防偽性好。 6．成本低，易製作，持久耐用。 7．條碼符號形狀、尺寸大小比例可變。 8．二維條碼可以使用激光或CCD閱讀器識讀。
參考來源