如今,掏出手机扫码付款让我们感受到了移动支付的便利,二维码就是其中不可缺少的一环。
当然,二维码也不仅仅只能用来支付,它还可以储存包含各类文本、链接、位置或是电话号码等文字信息。
每个二维码都对应不同的信息,据说目前一天全球的二维码消耗量在100亿以上,那么二维码会有用光的一天吗?
既然有二维码,那就有一维码。二维码是在一维码的基础上发展而来的。
一维码也就是我们常说的条形码,这种黑白相间的条码随处可见,比如说商品的包装袋上的商品编码。
1948年,费城的两名研究生诺曼·伍德兰和伯纳德·塞尔沃想到利用摩尔斯电码的原理,将其中的点和线设置成粗细不一的黑色条纹,来表达不同的信息,这就是条形码最早的概念。
条形码的组成
但是因扫描器的技术原因,直到1974年真正意义上的条形码才开始正式使用。
因此,我们可以将条形码理解为是在摩尔斯电码的垂直方向拉长得来的,通过水平方向来表达信息,垂直方向只是为了方便扫码器读取数据,所以条形码叫做一维码。
不过,条形码的文字储存功能有限,只能储存数字、字母或是符号等信息,通常容量仅为50字节左右,条形码在使用方面的不足就体现出来了。
到了1994年,日本电装公司的原昌宏为了解决制造业和物流业的产品管理问题,如上面提到的条形码包含的信息量太少,或是破损后难以读取等缺点,就着手研发一种容量更大,更容易读取的编码技术。
最终发明了在水平和垂直方向均可以储存信息的二维码,弥补了条形码的缺陷!
虽然二维码是基于条形码在垂直方向的拓展,但是它们两者的工作原理却截然不同。
上面说过,条形码与摩尔斯电码原理接近,但二维码的工作逻辑则是计算机的二进制原理,将录入信息转换成0和1这种机器语言体现出来,扫码时再转换成对应的字符。
每一个二维码都由许多白色和黑色的小方块组成,以最为常见的QR二维码为例,其中白色小方块代表二进制中的0,黑色小方块代表1,再加上“定位图案”、“校正图案”以及“定时图案”,同时还包含版本信息以及格式信息等等。
二维码的组成
“定位图案”顾名思义就是为了帮助摄像头快速地找到二维码的位置并聚焦,一般分布在二维码的三个角,也就是最大的三个正方形。
“定位图案”相互之间的黑白小方块连线为“定时图案”,目的是让摄像头知道扫描信息的范围。
位于中间的小方块就是“校正图案”,如果是印在非平面的二维码,“校正图案”可以帮助摄像头校正图形,以正确地读取数据。
除去这些区域,剩下的就是信息储存区了。以目前QR二维码最高版本来说,最多可以储存2953个字节或是接近1000个汉字。所以呀,不能小看这个由小方块组成的“马赛克”图案。
QR二维码每多4个“码元”为一个版本,最高版本40
除此以外,二维码还有容错机制。简单来说,就是将信息在不同位置重复放置,即使有一小部分的缺失也能正常扫码读取,提高扫码成功率。
那么既然由小方块组成,按理说组成的二维码数量就是有限的。
以25*25色块的二维码为例,除去上面提到的区域,真正储存信息的范围还有478个小方块,黑白两色总共能组成2478种组合。
这是什么概念呢?
假设全世界每天消耗100亿个二维码,就算从宇宙大爆炸用到现在,也只能消耗其中一小部分。
而且25*25色块只是二维码的众多版本之一,目前QR型二维码最高版本为177*177色块,能组成的二维码组合几乎是无穷大的,用不完,根本用不完。
所以完全不用考虑这个问题,还是担心晚饭该吃啥吧!
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