王宇陽(yáng) 師云秋 姚紅麗 武傳勝

二維碼是自動(dòng)識(shí)別中的一項(xiàng)重要技術(shù)，也是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵、核心技術(shù)之一。作為一種及時(shí)、準(zhǔn)確、可靠、經(jīng)濟(jì)的數(shù)據(jù)輸入手段已在工業(yè)、商業(yè)、國(guó)防、交通、金融、醫(yī)療衛(wèi)生、有點(diǎn)急辦公自動(dòng)化等許多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，在美國(guó)、日本、歐洲等國(guó)家二維碼技術(shù)發(fā)展和普及已經(jīng)比較成熟。

我國(guó)對(duì)二維條碼技術(shù)的研究開(kāi)始于1993年，起步較晚但成長(zhǎng)速度較快，經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展，二維碼技術(shù)不斷創(chuàng)新，我國(guó)已經(jīng)擁有了完整自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，二維碼產(chǎn)業(yè)鏈也日漸豐富，其應(yīng)用也越來(lái)越多的出現(xiàn)在人們的生活中，可以說(shuō)，二維碼是當(dāng)今信息化發(fā)展的基礎(chǔ)，是我們進(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的先鋒。

一、二維碼概念及特點(diǎn)

二維碼（2-dimensionalbarcode）是利用在平面的二維方向上按一定規(guī)律分布的黑白相間的幾何圖形來(lái)記錄數(shù)據(jù)、信息的條碼，也被稱為“二維條碼”“二維條形碼”。

在二維碼代碼編制上利用構(gòu)成計(jì)算機(jī)內(nèi)部邏輯基礎(chǔ)的“0”、“1”比特流的概念，使用若干個(gè)與二進(jìn)制相對(duì)應(yīng)的幾何形體來(lái)表示文字?jǐn)?shù)值信息，通過(guò)圖象輸入設(shè)備或光電掃描設(shè)備自動(dòng)識(shí)讀以實(shí)現(xiàn)信息自動(dòng)處理。

二維條碼有許多不同的編碼方法，或稱碼制。根據(jù)二維碼碼制的編碼原理，通?？蓪⒍S碼分為以下三種類型：堆積碼、點(diǎn)陣碼、郵政碼等。目前，全球現(xiàn)有的二維碼多達(dá)200種以上，主流的二維碼技術(shù)都是由美國(guó)和日本研發(fā)出來(lái)的，中國(guó)原有的二維碼國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)也是從美國(guó)PDF417碼和日本的QR碼翻譯過(guò)來(lái)的，其中常見(jiàn)的國(guó)外技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)有PDF417，QRCode，DMCode，Code49，Code16K，CodeOne等，國(guó)內(nèi)企業(yè)近年來(lái)在碼制技術(shù)方面也取得了很大進(jìn)展，擁有量了GMCode、CMCode、LPCode、GM-UCode等多種碼制。

二維碼具有條碼技術(shù)的一些共性，如，每種碼制有其特定的字符集；每個(gè)字符占有一定的寬度；具有一定的校驗(yàn)功能等，除此之外，二維碼還具有以下特點(diǎn)：

信息容量大：可容納多達(dá)1108個(gè)字節(jié)或1850個(gè)大寫(xiě)字母或2710個(gè)數(shù)字，比普通條碼信息容量約高幾十倍。

編碼范圍廣：該條碼可以把圖片、聲音、文字等可以數(shù)字化的信息進(jìn)行編碼。

自由度高：可以表示多種語(yǔ)言文字，條碼符號(hào)形狀、尺寸大小比例可變。

容錯(cuò)能力強(qiáng)：二維碼因穿孔、污損等引起局部損壞時(shí)，仍然可以正確得到識(shí)讀；損毀面積達(dá)50%仍可恢復(fù)信息。

保密性、防偽性好：可引入加密措施。

譯碼可靠性高：二維碼誤碼率不超過(guò)千萬(wàn)分之一，比普通條碼的譯碼錯(cuò)誤率百萬(wàn)分之二要低得多；

應(yīng)用范圍廣：具有對(duì)不同行的信息自動(dòng)識(shí)別功能、處理圖形旋轉(zhuǎn)變化。在電子商務(wù)、電子政務(wù)的信息安全、交易、物流、產(chǎn)業(yè)鏈管理等諸多方面具有廣泛的應(yīng)用，貫穿工業(yè)、商業(yè)、國(guó)防、交通運(yùn)輸、金融、醫(yī)療衛(wèi)生、郵電及辦公室自動(dòng)化等識(shí)別領(lǐng)域。

二、二維碼技術(shù)在各行業(yè)中的應(yīng)用

二維碼可以被廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)，如，物流業(yè)、生產(chǎn)制造業(yè)、交通、安防、票證等行業(yè)，由于各行業(yè)特性不同，二維碼被應(yīng)用于不同行業(yè)的不同工作流程中。目前，二維碼在應(yīng)用比較廣泛的幾個(gè)行業(yè)的具體應(yīng)用如下：

（一）物流行業(yè)應(yīng)用

二維碼在物流行業(yè)的應(yīng)用主要包括四個(gè)環(huán)節(jié)。第一，入庫(kù)管理：入庫(kù)時(shí)識(shí)讀商品上的二維條碼標(biāo)簽，同時(shí)錄入商品的存放信息，將商品的特性信息及存放信息一同存入數(shù)據(jù)庫(kù)，存儲(chǔ)時(shí)進(jìn)行檢查，看是否是重復(fù)錄入。第二，出庫(kù)管理：產(chǎn)品出庫(kù)時(shí)，要掃描商品上的二維條碼，對(duì)出庫(kù)商品的信息進(jìn)行確認(rèn)，同時(shí)更改其庫(kù)存狀態(tài)。第三，倉(cāng)庫(kù)內(nèi)部管理：在庫(kù)存管理中，一方面二維條碼可用于存貨盤(pán)點(diǎn)，另一方面二維條碼可用于出庫(kù)備貨。第四，貨物配送：配送前將配送商品資料和客戶訂單資料下載到移動(dòng)終端中，到達(dá)配送客戶后，打開(kāi)移動(dòng)終端，調(diào)出客戶相應(yīng)的訂單，然后根據(jù)訂單情況挑選貨物并驗(yàn)證其條碼標(biāo)簽，確認(rèn)配送完一個(gè)客戶的貨物后，移動(dòng)終端會(huì)自動(dòng)校驗(yàn)配送情況，并做出相應(yīng)的提示。

（二）生產(chǎn)制造業(yè)

以食品的生產(chǎn)為例，二維碼在食品的生產(chǎn)與流通過(guò)程中的應(yīng)用主要在三個(gè)環(huán)節(jié)。第一，原材料信息錄入與核實(shí)：原材料供應(yīng)商在向食品廠家提供原材料時(shí)，將原材料的原始生產(chǎn)數(shù)據(jù)制造日起、食用期限、原產(chǎn)地、生產(chǎn)者、遺傳基因組合的有無(wú)、使用的藥劑等信息錄入到二維碼中并打印帶有二維碼的標(biāo)簽，粘貼在包裝箱上后交與食品廠家。第二，生產(chǎn)配方信息錄入與核實(shí)：在根據(jù)配方進(jìn)行分包的原材料上粘貼帶有二維碼的標(biāo)簽，其中含有原材料名稱、重量、投入順序、原材料號(hào)碼等信息。第三，成品信息錄入與查詢：在原材料投入后的各個(gè)檢驗(yàn)工序，使用數(shù)據(jù)采集器錄入檢驗(yàn)數(shù)據(jù)；將數(shù)據(jù)采集器中記錄的數(shù)據(jù)上傳到電腦中，生成生產(chǎn)原始數(shù)據(jù)，使用該數(shù)據(jù)庫(kù)，在互聯(lián)網(wǎng)上向消費(fèi)者公布產(chǎn)品的原材料信息。

（三）安防類應(yīng)用

由于二維碼具有可讀而不可改寫(xiě)的特性，也被廣泛應(yīng)用于證卡的管理。將持證人的姓名、單位、證件號(hào)碼、血型、照片、指紋等重要信息進(jìn)行編碼，并且通過(guò)多種加密方式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，可有效地解決證件的自動(dòng)錄入及防偽問(wèn)題。此外，證件的機(jī)器識(shí)讀能力和防偽能力是新一代證件的標(biāo)志。

（四）交通管理應(yīng)用

二維碼在交通管理中的應(yīng)用主要應(yīng)用環(huán)節(jié)有：行車(chē)證駕駛證管理、車(chē)輛的年審文件、車(chē)輛的隨車(chē)信息、車(chē)輛違章處罰、車(chē)輛監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。

行車(chē)證駕駛證管理：采用印制有二維碼行車(chē)證，將有關(guān)車(chē)輛上的基本信息，包括車(chē)駕號(hào)、發(fā)動(dòng)機(jī)號(hào)、車(chē)型、顏色等車(chē)輛的基本信息轉(zhuǎn)化保存在二維碼中，信息的數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化便于管理部門(mén)的實(shí)時(shí)監(jiān)控與管理。

車(chē)輛的年審文件：在自動(dòng)檢測(cè)年審文件的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)通過(guò)確認(rèn)采用二維碼自動(dòng)記錄的方式，保證通過(guò)每個(gè)檢驗(yàn)程序的信息輸入自動(dòng)化。

車(chē)輛的隨車(chē)信息：在隨車(chē)的年檢等標(biāo)志上將車(chē)輛的有關(guān)信息，包括通過(guò)年檢時(shí)的技術(shù)性能參數(shù)，年檢時(shí)間，年檢機(jī)構(gòu)、年檢審核人員等信息印制在標(biāo)志的二維碼上，以便隨時(shí)查驗(yàn)核實(shí)。

車(chē)輛違章處罰：交警可通過(guò)二維碼掌上識(shí)讀設(shè)備對(duì)違章駕駛員的證件上的二維碼進(jìn)行識(shí)讀，系統(tǒng)自動(dòng)將其碼中的相關(guān)資料和違章情況記錄到掌上設(shè)備的數(shù)據(jù)庫(kù)中，再進(jìn)一步通過(guò)聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)違章信息與中心數(shù)據(jù)庫(kù)信息的交換，實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)的監(jiān)控與管理。

車(chē)輛監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)：以二維碼為基本信息載體，建立局部的或全國(guó)性的車(chē)輛監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。

三、二維碼產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景

當(dāng)前，我國(guó)二維碼產(chǎn)業(yè)還處于成長(zhǎng)期，總體來(lái)看，我國(guó)的條碼標(biāo)準(zhǔn)體系尚顯單薄，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的二維條碼核心技術(shù)不多，二維碼技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用和推廣也存在一些困難。但是，各方面條件的逐漸成熟，正推動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提速。

目前，幾方面有利因素是我國(guó)二維碼產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)力：首先，二維碼自身的優(yōu)勢(shì)和價(jià)值使將其在全球范圍內(nèi)得到更廣泛更深入的應(yīng)用。其次，作為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的重要技術(shù)，二維碼將成為優(yōu)先受益市場(chǎng)，背景行業(yè)的發(fā)展將對(duì)二維碼產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到推波助瀾的作用。另外，二維碼與手機(jī)的結(jié)合，將開(kāi)辟二維碼的更廣闊的市場(chǎng)空間。當(dāng)然，我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)目前還處于規(guī)劃和示范階段，對(duì)二維碼產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生了一定的刺激，但是在短期內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生巨大的影響，二維碼產(chǎn)業(yè)的真正輝煌還要靠技術(shù)提供商、軟硬件設(shè)備提供商、集成商、終端商的合力推動(dòng)。