问题37:二维码的应用目前发展到什么阶段?

我们可以从二维码标准的制定、特点、应用领域与典型的应用案例入手,了解二维码目前发展与应用的基本情况。

1.二维码标准的制定

在实际应用中,当一维码能表示的数据量和安全性都不能满足我们的需求时,从一维扩张到二维就成为必然的发展趋势。二维码是用X、Y二维方向的某种特定的几何图形,按一定规律在平面分布的黑白相间的图形记录数据与字符信息。

国外对二维码技术的研究开始于20世纪80年代末,目前二维码已经出现了几十种不同的码制。码制包括码型、编码与应用的规则。国际自动识别制造商协会(AIM)、美国标准化协会(ANSI)已完成了PDF417、QRCode、Code49、Code16K与CodeOne等码制的标准制定。国际电工委员会(IEC)的条码自动识别技术委员会(ISO/IEC/JTC1/SC31)在此基础上制定了QRCode的国际标准ISO/IEC18004,起草了PDF417、Code16K、DataMatrix与MaxiCode等二维码的ISO/IEC标准草案。几种常见的二维码图形如图3-5所示。我国对二维码技术的研究开始于1993年。中国物品编码中心制定了两个二维码的国家标准:GB/T17172-1997与GB/T18284-2000。

图3-5 几种常见的二维码图形

2.二维码的特点

二维码主要有以下几个特点。

1)高密度编码,信息容量大:目前典型的二维码可以用相当于信用卡的2/3(76× 25mm2)面积表示多达1850个字母或2720多个数字,或500多个汉字,比一维码的信息容量高出几十倍。

2)编码范围广:二维码可以表示照片、声音、文字、签字、指纹、掌纹等数字信息,可以表示多种语言文字,也可以表示图像数据。

3)容错能力强:二维码因破损、折叠、污染等引起局部损坏,破损面积不超过50%时,软件可以根据容错算法正确地恢复出丢失的信息。

4)纠错能力强:由于二维码使用了纠错算法,因此读码的误码率低于千万分之一。

5)保密性好:二维码具有多重防伪特性,可以采用密码防伪、软件加密,以及利用所包含的指纹、照片等信息进行防伪,因此具有极强的保密和防伪性能。

6)成本低:二维码标签易打印和粘贴,造价低廉,持久耐用。

3.二维码的应用领域

二维码技术最早起源于美国,随着移动互联网中手机电子商务的应用,二维码技术得到了快速发展。目前,二维码技术已广泛应用于电子门票、电子名片、产品防伪、身份认证等领域。西班牙、意大利等欧洲国家也开始在销售足球赛门票时广泛使用电子门票。电子门票可以采用RFID标签进行身份识别,也可以采用二维码进行身份识别。由于目前RFID标签的造价比较高,因此在一次性消费的汽车票、火车票、音乐会门票、旅游景区门票等应用中一般使用二维码。目前,二维码电子门票和票据的数量占电子门票、票据总数的85%。图3-6给出一个用二维码在网上订购音乐会电子门票的例子。在这种应用中,手机客户可以通过移动互联网电子商务完成音乐会的门票远程订购。票务中心在接收到客户订票请求,并通过网上银行完成订票手续之后,由票务中心计算机自动生成一个标识这张门票的二维码,并通过移动通信网发送到客户手机上。客户在音乐会入场检票处出示手机二维码图形。入场检票处在扫描手机界面之后,将二维码传送到票务中心计算机进行比对,完成客户身份确认。这种方法还可以用于旅游景区门票、球赛门票等应用中。

食品与药品安全应用已经成为广大群众关注的焦点问题,而手机二维码技术为此提供了一个很好的解决方案。如图3-7所示,当奶粉出库时,奶粉罐上有生产厂家打印上的防伪二维码标识。同时,这个防伪二维码标识也传送到防伪查询中心。客户在买奶粉时,可以用手机软件拍下二维码图形,将其传送到防伪查询中心。防伪查询中心可以快速将比对的结果通过手机回送给客户。客户就可以迅速地辨别奶粉的真伪,并且可以知道奶粉生产日期、有效期,以及品质保证信息,从而可以放心购买合格的产品。如果将二维码标识用于烟酒防伪上,也可以取得很好的效果。

图3-6 手机二维码电子门票应用原理示意图

图3-7 二维码产品防伪应用示意图

一个典型的运输业务过程通常需要经历供应商—货运代理、货运代理—货运公司、货运公司—客户等几个过程,在每个过程中都涉及发货单据的处理。在美国,虽然EDI应用革新了业务流程的核心部分,但是它却忽略了流程中的关键角色—货运公司。货运公司提供的发货单据包括发货人、收货人、货物清单、运输方式等大量信息。单据处理的前提是数据的录入。人工键盘录入的方式存在着效率低、差错率高的问题,已不能适应现代运输业的要求。由于发货单据生成过程复杂,手工输入、人工审查需要一定的时间,往往造成货物运输延时。二维码为此提供了一个很好的解决方案。如果我们将单据的内容编成一个二维码,打印在发货单据上,在运输过程的各个环节使用二维码阅读器扫描条形码,信息便录入到计算机管理系统中,既快速又准确。因此,美国货运协会(ATA)规定发送方必须将EDI信息自动转换成一张PDF417格式的二维码标签提交给货运商,通过扫描码快速输入到货运商的计算机系统,使整个运输过程的效率大大提高。

日本Seimei保险公司的每个经纪人在会见客户时都带着笔记本计算机。每张保单和协议都在计算机中制作。为了提高数据录入的准确性和速度,他们在制作保单的同时通过二维码自动生成软件,将保单内容转换成一个PDF417二维码,打印在单据上。这样他们就可以使用二维码阅读器扫描条形码将数据录入到主机。目前,海关报关单、税务申报单、政府部门、医院、工厂的各类申请表、物资管理中都使用了PDF417二维码。

显然,RFID标签技术与条码技术各有所长,它们会以互补的方式应用于各自适合的领域。