会“七十二变”的神奇二维码

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会“七十二变”的神奇二维码

5月前 · 大众科普

在购买商品时,我们可以观察到包装袋上有一个由粗细不一的“长棍棍”组成的符号,下面还会有一大串数字。我们称这个符号为条形码。

从左往右看去,条形码是在横向方向不断变化着,这样的“变化”可以用来存储数据;从下往上看去,它们不会有变化,所以我们可以将它称作“一维码”,表示它是在“从左往右”这个维度上的码。而会“七十二变”的神奇二维码则是在横向(从左往右)和纵向(从下往上)的两个方向上都不断变化着,都可以用来储存数据,因此称它为“二维码”。

多种样式的二维码

二维码的种类非常非常多,技术术语称之为“码制”。全世界确立的标准的二维码有几十种之多,绝大多数都在很专业的领域使用,而我们常用的是右图这种二维码,叫作QR Code(Quick Response Code,快速响应码)。

二维码的优点——超强纠错能力

二维码相较于一维码,其存储数据量更大。二维码纠错的能力比一维码也要强很多很多,比如下面这个二维码的中间有一个图案,这相当于把一部分二维码“污损”了,但我们通过手机扫描,仍然可以顺利解码,跳转到相关的网页,这便是利用了二维码的超强纠错能力。

二维码的超强纠错能力还造就了二维码的另一特性:一旦解码成功,一定不会出现误码。而一维码解码是存在约几百万分之一的误码率的,也就是一维码解析时会有几百万分之一的概率出错。

假如你现在超市里,将要结账了,你买了一瓶售价3元的饮料,瓶身的包装上有一个条形码,它表示“6932529211503”这样的数字编码。正常情况下,结账时扫码,扫码枪解码正常,收银机读取到了“6932529211503”这样的信息,它会显示出来 瓶售价3元的饮料。但如果你非常不幸运,扫码枪解码出现了异常,收银机读取了“6932529211107”这样的信息,这便是出现了误码,而“6932529211107”对应的是一瓶售价5元的饮料,倘若你不注意的话,你便要白白多花2元钱。当然,这种概率非常低,一般情况下是不会发生的。

而二维码就厉害了,它可以“自动纠错”,不会像一维码有可能出现“读取错误”的情况,且存放的数据比一维条码多得多,具有防伪特性和唯一性。二维码只要污损不超过50%,就能读取数据,而一维码只要条码有些污损,就有可能读不出数据,或读取不够准确。

日常生活中的二维码

虽然表面上二维码在功能和性能上比一维码强大很多,但它们的核心技术其实都是一种信息转换,就是把我们人类不擅长处理的信息按照一定的规则编译成图案,然后让更擅长处理图案的机器帮助我们快速处理这些信息。

以超市收银为例,如果一个小超市里有上千种商品,没有条形码技术,如何快速知道你买的某一种商品的价格?仅仅通过人脑来记忆是极其困难的。在大型超市里,可能有几十万上百万的商品。这种靠大脑记忆品类和对应价格的工作,是人工永远做不到的。

二维码由于其存储数据量大,理论上可以表示无数种不同的数据,所以在移动互联网和手机应用中,经常使用的就是二维码。在扫码付款时,二维码可以存储一个网址或是一串字符,通过扫一扫,就能够访问这个网址或是读取这串字符,相关的应用程序便获取了你所扫描的信息,从而实现诸如租借共享充电宝、租借共享单车、转账或付款等操作。二维码让我们生活的方方面面都可以与互联网相交互,用自己的“七十二变”为我们开启了千变万化的精彩网络生活。

二维码的更多应用场景

二维码所包含的信息量相较于条形码大大提升,这也使得它在我们的生活中更加常见。比如同学们在外面想要骑车回家,只需要通过可以扫码的智能手机或者智能手表就可以轻松借走路边的共享单车。同学们或许会有这样的疑问:“怎么知道是谁借走了单车呢?”其实这都是我们的“好朋友”二维码的功劳。当我们在扫描二维码时,其实就已经通过用于扫码的智能手机或者智能手表的信息自动实现了借车人的信息登记,电脑的终端就可以知道是谁借走了共享单车,此时的二维码摇身一变,成了“登记员”。

当我们遇到心仪的商品想要购买时,我们的“朋友”二维码又摇身一变成为了“收银员”。二维码中包含各种各样的信息,当我们进行扫码操作时,二维码中的支付信息就被调用了起来,于是我们手机里的虚拟货币就可以自动进入卖家的账户。可以说,二维码的发展促进了我国的线上产业发展,同时极大地简便了交易的方法。要知道在以前普遍使用纸币的时代,许多粗心大意的同学会不小心弄丢自己的零花钱。现如今,在电子支付的时代,二维码成功地让我们不再会为此而烦恼。

如同孙悟空一样变幻莫测的二维码目前已经在我们的生活中得到了普及,大到转账汇款,小到扫码点餐,这都是它的功劳。走遍大街小巷,我们的“朋友”无处不在,当你饿了时,它是“服务员”;当你与别人交流时,它是你的“身份证”;当你住酒店时,它是你的专属“前台”……

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