二維碼也被稱為二維條碼,是指在一維條碼的基礎上擴展出另一維具有可讀性的條碼,使用黑白矩形圖案表示二進制數據,被設備掃描后可獲取其中所包含的信息。也就是說,二維條碼是通過一維條碼擴展得到的。一維條碼,就是我們常說的條形碼,在各種商品包裝上很常見。比如肥宅快樂水的易拉罐上,那些寬窄不一的條紋就是條形碼。


box-592368_1920.jpg


條形碼背后的故事


條形碼是70年前美國新澤西州的一個年輕人發明的,這個年輕人叫諾曼·伍德蘭德(Norman Joseph Woodland,1921年9月6日-2012年12月9日),1948年,他和另一位聯合發明人伯納德·西爾弗(Bernard Silver)聯合開發了條碼技術,并于1949年申請專利。


woodland1-jumbo-v2.jpg

(條碼技術發明人諾曼·伍德蘭德)


發明這項技術時,兩人還是美國費城卓克索理工學院(the Drexel Institute of Technology)的研究生,如今這所學校已更名為卓克索大學( Drexel University)。1948年,當地一家超市的主管訪問學校,請求院長開發一種有效的產品數據編碼方法,院長并不重視他的請求,但是聽到談話的研究生伯納德·西爾弗對此很感興趣,并找來諾曼·伍德蘭德一起研究。


他們的研究幾經失敗,伍德蘭德為了繼續研究,從研究生院退學回到邁阿密海灘邊的祖父母家,終日思考解決辦法。他想要用類似摩斯碼的點劃組合來實現編碼,但卻不知道怎么使之圖形化。一次在海灘上無聊畫圈時,伍德蘭德靈光乍現,想出了環形條碼的解決方案。


WOODLAND-jumbo.jpg

(諾曼·伍德蘭德設計的條碼原型)


但由于當時的掃描技術欠佳,諾曼·伍德蘭德和伯納德·西爾弗的發明基本沒有人用,最終,兩人以15000美元的價格將專利賣給飛歌(Philco)公司,這是他們從發明中獲得的全部收益。


 1970年夏天,應國家食物連鎖協會要求,Logicon公司開發出了食品工業統一碼(Universal Grocery Products Identification Code,UGPIC),依據的是IBM喬治·J·勞雷爾(George J. Laurer)的設計方案。這個方案的靈感就來自伍德蘭德,伍德蘭德也參與了條碼的改進。


很快,美國超市Ad Hoc組織在Logicon公司的建議下制造了UPC碼(Universal Product Code)。美國均勻碼理事會在1973年建立了UPC碼系統,并且實現了該碼制標準化。


HABERMAN2-obit-articleInline.jpg


1974年6月26日上午8:01,俄亥俄州特洛伊市的一家Marsh超市第一次使用這種條形碼,一盒10條裝的箭牌口香糖成為第一個使用條形碼的商品。今天,華盛頓史密森尼美國國家歷史博物館,還放著一包已有37年歷史的箭牌口香糖,作為博物館的永久館藏。


6jkkUTE.png


1992年,諾曼·伍德蘭德獲得美國國家技術創新獎,這是美國為技術成就頒發的最高獎項,由美國總統授予國內杰出創新者。2011年,他被選入美國國家發明家名人堂,已于1963年去世的西爾弗被一同追授。2012年12月9日,諾曼·伍德蘭德因阿茲海默癥和衰老在家中離世,享年91歲。


今天,全世界每天要掃描50多億次條形碼,用于跟蹤圖書館中的書籍、醫院的病人、便利超市的商品等物品,條形碼在商品流通、圖書管理、郵政管理、銀行系統等許多領域都得到了廣泛的應用。


二維碼是這樣誕生的


我們如今使用的二維碼,則是在一維條碼,也就是條形碼的基礎上發展而來。一維條碼的容量有限,它的寬度記載著數據,長度卻沒有,一條一維條碼只能容納20個英文數字,極大地限制了信息的存儲量。為了記載更復雜的數據,如圖片鏈接、網絡鏈接等,人們在一維碼的基礎上縱向拓展出另一個維度,發明了二維碼。


二維碼的種類有很多,我們常說的二維碼往往指的是QR圖碼(全稱為快速響應矩陣圖碼;英語:Quick Response Code),它的發明者是一個日本人,來自日本DENSO WAVE公司的發明家原昌宏Masahiro Hara,DENSO WAVE是全球第一大汽車零件供應商電裝(DENSO)公司旗下的子公司。


img1.jpg

(QR碼發明者原昌宏)


1980年代,條形碼已經在制造、零售等行業廣泛使用,“1990年代,由于生產方式從批量生產轉向更靈活的生產,在生產現場需要更詳細的生產控制,因此,需要開發出容量更大的條形碼”原昌宏后來回憶。


由于條形碼容量的限制,工廠只能同時使用多個條形碼,工人每天需要掃描多達1000個條碼,原昌宏一開始想要通過改進掃描儀提高效率,但是,隨著工件越來越小,他感到需要一個更緊湊的條碼系統,用了存儲更多信息。經過原昌宏領導的僅有兩人的研發團隊不懈努力,終于研發出了QR碼。


qr-code-3970681_1920.jpg


2014年,原昌宏因為QR碼的發明,榮獲歐洲發明家獎(European Inventor Award)的人氣票選獎(Popular Prize)。Denso Wave公司雖然擁有QR碼的專利,但免費公開了相關技術,并不收取專利費,只是靠售賣QR碼的掃描儀獲利。


值得一提的是,我國也有自主知識產權的二維碼——漢信碼,漢信碼是中國物品編碼中心依據中國國家“十五”重大科技專項——《二維條碼新碼制開發與關鍵技術標準研究》研發的,研發始于2003年,并在2005年年末完成。目前,在新版的機打增值稅發票上的密碼區域,使用的就是漢信碼。


漢信碼開源計劃


二維碼在中國發揚光大


原昌宏對QR碼能否得到廣泛認同并沒有信心,為了讓更多人使用QR碼,他奔波于各大企業和團體,積極推介。在他的努力下,QR碼在日本企業得到廣泛使用。但QR碼在中國的流行,和原昌宏沒有太大關系,其用途大概也是他所始料未及的。


2010年10月,支付寶首次在國內推出二維碼支付技術,用戶只需掃描商家提供的二維碼(下文均用“二維碼”統一描述QR碼),按提示操作就可以完成支付。2013年,支付寶又在線上拓展掃碼支付,根據支付寶2013年11月的相關數據,當時已有46萬家網站接入掃碼支付,覆蓋了旅游、團購、游戲、B2C等行業。微信也在2013年的5.0版本中上線支付功能,這個版本可以通過掃二維碼實現一鍵支付。2014年1月,微信支付和滴滴合作,其二維碼支付借由打車軟件進入市場。


2014年3月14日,央行認為二維碼支付存在安全問題,聯合工信部暫停線下二維碼支付服務。但由于線下市場的巨大吸引力,微信和支付寶還是在市場上繼續使用二維碼支付,只是改進了安全問題,比如由原來的客戶掃碼轉變為商家手持POS終端掃碼,同時增加了動態二維碼等功能。


2016年8月3日,支付清算協會向支付機構下發《條碼支付業務規范》,規定了二維碼支付的安全標準,官方開始承認二維碼支付的地位。在微信和支付寶的推廣下,幾乎在全國所有地方都能看到二維碼支付的身影。


微信圖片_20191005105930.jpg


二維碼信息密度高,小塊面積可以承載多樣化的信息,各類字符、網址等;容錯能力強,相比OCR等技術;可讀性強,形成了統一標準,手機等常用設備都能掃描;由于擁有這些優勢,二維碼使用越來越廣泛,也不只局限于支付領域。


人們通過微信二維碼加好友、關注公眾號;商家通過二維碼做推廣,用戶掃碼就能參加各種活動、獲取各類優惠券;共享單車等也通過掃描二維碼使用......人們的日常生活已經離不開二維碼。


微信圖片_20191005105933.jpg


原昌宏發明二維碼的初衷是為了提高工人工作效率,只是大概他也不曾預料到,二維碼會在中國被用于移動支付,在兩大移動支付巨頭的推廣下迅速流行,掃碼支付也成為中國的“新四大發明”。如今,二維碼更被廣泛應用于其他領域。中國企業的商業創新能力,一點也不比其他國家差。


二維碼會被用完嗎?


聊完二維碼的故事,現在回答開頭的問題,為什么二維碼會被用完,但又不會用完呢?


其實這和二維碼大容量的信息存儲時分不開的,二維碼一共提供40種不同版本存儲密度的結構,對應指示圖的“版本信息”,版本1為21×21模塊(模塊為二維碼中的最小單元),每增加一個版本,長寬各增加4個模塊,最大的版本40為177×177模塊。


750px-QR_Code_Structure_Example_3_zh-hans.svg.png


以存儲密度最大的版本40為例,總共有177×177個模塊,這些模塊為黑白兩色組成,也就是說,只有2種可能。那么,版本40的可能組合為:2^(177*177)≈10^20000。


這個巨大的數量,全球七十多億人每秒換一個二維碼,用從宇宙大爆炸到今天138億年的時間,也僅僅能消耗一小部分。而二維碼是可以擴展的,實際上可以使用的組合還會比現在多。所以,雖然理論上二維碼是可以用完的,但是,憑人類當前的使用速度,是不用擔心用完的情況的。


(在看引導語:點個在看,和朋友分享二維碼背后的故事)

雷科技

來源:雷科技

本文圖片來自:123RF正版圖庫

人已贊

分享
0 條評論
大乐透投注时间截止到几点