第1章
親密接觸，走進二維碼的世界
隨著科技的不斷發展，越來越多的電子設備融入我們的生活，一個由黑白矩形組成的小方格頻頻出現在大街小巷。這個方格里到底隱藏著什么神奇的力量呢？通過本章的學習，將帶你走進二維碼的奇妙世界。
理論知識，二維碼入門必讀
縱向了解，二維碼的前世今生
橫向分析，二維碼的適用情形
基本運用，二維碼使用范圍
1.1理論知識，二維碼入門必讀
要想學會如何熟練運用二維碼，應先從了解什么是二維碼開始。在本節中，您將學到有關二維碼的概念、運用原理、如何掃描二維碼，以及二維碼的不同分類、使用優勢，和如何將二維碼與其他條碼相區別。
1.1.1什么是二維碼
二維碼（2-dimensionalbarcode）是指按一定規律，在平面上分布的黑白相間、記錄數據符號信息的特定幾何圖形。二維碼也是條碼，但二維碼能夠在橫向和縱向兩個方向、兩個維度同時存儲和表達信息，是在一維條碼的基礎上擴展出另一維具有可讀性的條碼。二維碼使用黑白矩形圖案表示二進制數據（即在代碼編制上巧妙地利用構成計算機內部邏輯基礎的“0”、“1”比特流的概念），讓若干個與二進制相對應的幾何形體來表示文字數值信息，通過圖像輸入設備或光電掃描設備自動識讀以實現信息的自動處理。二維碼具有條碼技術的一些共性：每種碼制有其特定的字符集；每個字符占有一定的寬度；具有一定的校驗功能等。
下面我們將展示一些普通和具有創意的二維碼圖片，讓您對這個神奇的矩形有更直觀地了解。
（1）普通二維碼。最普通的二維碼沒有過多的修飾，僅由一些黑白相間的矩形組成，這些矩形里就包含著上文所說的二進制數據，使圖形在被掃描時能讓矩形里的信息傳遞出去，從而使二維碼具有傳遞信息的功能，如圖1.1所示。
（2）帶文字的二維碼。并不是所有的二維碼都只有單調的黑白矩形，一些經過創新和加工的二維碼也逐漸出現在二維條碼的應用領域。一些公司或企業都會在自己的二維碼中加入想傳遞給大眾的文字信息，從而使自己的二維碼更加具有標識性，如圖1.2所示。
（3）帶圖形的二維碼。二維碼與一維碼相比，其優勢在于它除了能記載更大容量的信息，還包括它能處理文字以外的信息，比如圖片。一些二維碼承載的不僅僅是文字，還更加創意地使用了圖片來完善自己的二維碼，如圖1.3所示。
（4）彩色二維碼。如今，除了一成不變的黑白矩形，二維碼更加大膽地加入了色彩的運用，使之不再只有單調的黑白二色。彩色的二維碼無疑讓二維碼這個小小的方格散發出新的生命力，更多的企業愿意使用彩色的二維碼作為自己產品的推廣廣告，如圖1.4所示。
圖1.1普通二維碼
圖1.2帶文字的二維碼
圖1.3帶圖形的二維碼
圖1.4彩色二維碼
隨著二維碼相關技術的日趨成熟，我們將看到越來越多的彩色二維碼出現在日常生活中。事實上，彩色二維碼的生成技術并不復雜，并且備受年輕人的喜愛。除了彩色二維條碼的生成技術，當前還有不少“個性二維碼”的生成工具，它們是把一些個性圖案與二維碼進行合成，得到個性化并能被掃描設備識別的二維碼。隨著二維碼的發展，這種“個性二維碼”將會流行起來。
1.1.2二維碼運用原理
二維碼可以分為兩類：堆疊式/行排式二維條碼和矩陣式二維條碼。它們具有各自不同的工作原理。
1.堆疊式/行排式二維條碼
堆疊式/行排式二維條碼又稱堆積式二維條碼或層排式二維條碼，其編碼原理是建立在一維碼基礎之上，按需要堆積成兩行或多行。它在編碼設計、校驗原理、識讀方式等方面繼承了一維碼的一些特點，識讀設備和條碼印刷與一維碼技術兼容。但由于行數的增加，需要對行進行判定，其譯碼算法與軟件也不同于一維碼。有代表性的行排式二維碼是Code49。
Code49是一種多層、連續型、可變長度的條碼符號，它可以表示全部的128個ASCII字符。每個Code49條碼符號由2～8層組成，每層有18個條和17個空。層與層之間由一個層分隔條分開，如圖1.5所示。Code49每層包含一個層標識符，最后一層包含表示符號層數的信息。
2.矩陣式二維條碼
矩陣式二維條碼（又稱棋盤式二維碼）是在一個矩形空間通過黑、白像素在矩陣中的不同分布進行編碼。在矩陣元素位置上，出現方點、圓點或其他形狀點，表示二進制的“1”，不出現點，表示二進制的“0”，點的排列組合確定了矩陣式二維碼所代表的意義。矩陣式二維碼是建立在計算機圖像處理技術、組合編碼原理等基礎上的新型圖形符號自動識讀處理碼制。具有代表性的矩陣式二維碼是CodeOne。CodeOne符號中包含可由快速線性探測器識別的識別圖案，如圖1.6所示。
圖1.5Code49
圖1.6CodeOne
實質上，二維碼是使用若干個與二進制相對應的幾何形體來表示文字數值信息，將信息換算成二進制的幾何形體，并生成一個矩陣圖。二維碼生成之后，要用專門的解碼器解碼。
現在都采用紅外線探頭來抓取圖形，一般分為硬解碼和軟解碼。硬解碼是指探頭抓取圖形之后用軟件直接解碼；軟解碼是通過抓取圖形之后傳送到二維碼庫中去對比解碼。
1.1.3二維碼編碼原理
在了解二維碼的運用原理后，本書將詳細介紹二維碼的編碼原理，使讀者對二維碼的編碼有初步的認識。
（1）數據分析。首先要確定編碼的字符類型，按相應的字符集轉換成符號字符；選擇糾錯等級，在規格一定的條件下，糾錯等級越高，其真實數據的容量越小。
（2）數據編碼。將數據字符轉換為位流，每8位字符一個碼字，即可整體構成一個數據的碼字序列。知道這個數據碼字序列就知道了二維碼的數據內容，如表1.1所示。
表1.1OR碼資料容量
資料類型OR碼資料容量
數字最多7089字符
字母最多4296字符
二進制數（8bit）最多2953字節
日文漢字/片假名最多1817字符（采用ShiftJIS）
中文漢字最多984字符（采用UFT-8）
中文漢字最多1800字符（采用BIG5）
（3）糾錯編碼。按需要將上面的碼字序列分塊，并根據糾錯等級和分塊的碼字，產生糾錯碼字，再把糾錯碼字加入到數據碼字序列后面，成為一個新的序列。二維碼規格和糾錯等級一旦確定，它所能容納的碼字總數和糾錯碼字數也就確定了。二維碼的糾錯等級有具體的錯誤修正容量，如表1.2所示。
表1.2錯誤修正容量
水平等級錯誤修正容量
L水平7%的字碼可被修正
M水平15%的字碼可被修正
Q水平25%的字碼可被修正
H水平30%的字碼可被修正
（4）構造最終數據信息。在規格確定的條件下，將上面產生的序列按次序放入分塊中，按規定把數據分塊，然后對每一塊進行計算，得出相應的糾錯碼字區塊，把糾錯碼字區塊按順序構成一個序列，添加到原先的數據碼字序列后面。把上面的完整序列填充到相應規格的二維碼矩陣的區域中。
（5）掩模。將掩模圖形用于符號的編碼區域，使得二維碼圖形中的深色和淺色（黑色和白色）區域能夠比例最優地分布。
（6）格式和版本信息。生成格式和版本信息放入相應區域內。
二維碼具有自己的三個編碼規則。
（1）唯一性：同種規格同種產品對應同一個產品代碼，同種產品不同規格對應不同的產品代碼。根據產品的不同性質，如重量、包裝、規格、氣味、顏色、形狀等，賦予不同的商品代碼。
（2）永久性：產品代碼一經分配，就不再更改，并且是終身的。當此種產品不再生產時，其對應的產品代碼只能擱置起來，不得重復啟用再分配給其他商品。
（3）無含義：為了保證代碼有足夠的容量以適應產品頻繁更新換代的需要，最好采用無含義的順序碼。
1.1.4如何掃描二維碼
二維碼具有信息容量大的特點，企業和個人也經常將自己的信息放入二維碼中。那么，如何才能獲取他人二維碼中的信息呢？本節將詳細介紹如何使用這個隱藏著“秘密”的矩形方格。
1.掃描過程
（1）需要一個帶有攝像頭的手機。大部分二維碼是針對智能手機用戶設計的。二維碼的信息通過肉眼無法被識別，需要首先通過攝像頭攝入到手機中去。對手機像素的要求不高，但像素越高，識別效率越高。
（2）下載能掃描二維碼的手機軟件。光有手機攝像頭是不夠的，攝像頭只能將二維碼的形狀傳遞給手機，而不能解讀二維碼形狀所隱藏的含義。所以我們需要下載一個能正確解讀二維碼含義的軟件，通過軟件的翻譯，揭開二維碼的神秘面紗。
（3）啟動軟件，進行二維碼掃描。看到你想掃描的二維碼時，啟動手機里的二維碼掃描軟件，如圖1.7所示。當手機出現拍照狀態時，將二維碼對準在手機的矩形框內，如圖1.8所示。就可以通過軟件對二維碼進行解讀，如圖1.9所示。掃描情形如圖1.10所示。
圖1.7啟動二維碼掃描軟件
圖1.8將二維碼對準矩形框
圖1.9軟件對二維碼進行解讀
圖1.10掃描情形
2.掃描軟件
二維碼掃描（Android版），是手機世界推出的一款安卓平臺免費軟件，具有識別商品條形碼和二維碼的功能，在進銷存管理、二維碼生成方面十分優秀，通常被用于條碼掃描、資源掃描下載、火車票掃描、地稅發票掃描等。
微信是另一個具有代表性的二維碼掃描軟件，絕大多數智能手機用戶都安裝了微信軟件，通過軟件里的“掃描二維碼”功能，就可實現對想要了解的二維碼的掃描。
二維碼掃描軟件除了能對二維碼進行信息解讀外，您還可以使用該軟件實現以下功能，包括掃描商品條碼、手動輸入條碼數字解碼、解碼二維碼圖片、創建和編輯二維碼記錄、生成二維碼圖片、條形碼圖片、商品條碼合計價格功能和導出解碼記錄。
1.1.5二維碼業務分類
因為二維碼的小巧易讀、信息容量大等特點，二維碼的應用范圍非常廣闊，各種應用都有獨特的場景和用途。其業務分類主要有兩類：主讀和被讀。
1.主讀類業務
主讀類業務是指二維碼用戶在手機上安裝二維碼客戶端，使用手機拍攝并識別媒體、報紙等上面印刷的二維碼圖片，獲取二維碼所存儲內容并觸發相關應用。
（1）溯源。在商品包裝制作時，企業將商品的詳細信息、認證狀況等錄入二維碼，并將二維碼印刷在產品包裝上，用戶只需通過手機掃描二維碼，即可獲知該產品的一連串的正品安全信息，從而實現產品溯源。所以消費者在購買食品時，只需使用手機掃或發短信，即可隨時隨地對產品認證狀況等信息進行查詢，并可及時舉報虛假、錯誤信息。
（2）防偽。企業給每一個產品賦予一個唯一的防偽編碼，并將其做成二維碼的形式印制在票據、證件及高價值的產品上。在此類應用中，客戶端識別二維碼后可獲得驗證碼系統中事先生成的票據或產品信息。通過將這些信息和實物進行比對，客戶即可核實實物的真偽。
（3）廣告媒體。商戶將包含網址的二維碼印制在雜志、報紙、宣傳資料、戶外廣告上，用戶通過自己手機中安裝的二維碼識讀客戶端掃描，即可快速訪問商戶網址，加強了商家和潛在用戶之間的互動，豐富了廣告中包含的信息。
（4）電子名片。企業在印制紙質名片的時候，將包含姓名、聯系方式、電子郵件、地址等信息的二維碼圖一起印在名片上。收到名片的用戶使用手機客戶端識讀名片上的二維碼，即可將二維碼中包含的信息存入手機的通訊錄中。
（5）購物直通車。在面積較大的平面廣告上，將熱點產品以貨架的樣式展現出來，輔以必要的文字說明。用戶如果發現有自己需要的商品，即可使用手機拍直接進入訂單頁面，簡單填寫少量信息（如購物件數等）后，即可完成訂購，省去了用戶上網重新搜索此商品的步驟。
（6）問卷調查。一些二維碼中的信息是一些網站鏈接，消費者只需使用手機或其他移動終端掃描二維碼，進入云端平臺即可在線進行問答。運用新形式吸引消費者的同時，也省去了傳統問卷調查所需的人員分配與物料印刷，節省了大量運作費用。所以，問卷調查形式的二維碼也正逐漸流行。
2.被讀類業務
被讀類業務是指當二維碼存在于用戶手機上時，用戶持手機到應用現場，通過二維碼機器掃描手機進行內容識別。
（1）積分兌換。二維碼中的積分兌換和現實生活中我們所理解的積分兌換原理是一樣的，只不過是企業將積分兌換的商品或服務以二維碼電子憑證的方式發送到其會員手機上，會員通過二維碼憑證到指定的地點兌換商品或者享受服務。電子積分兌換可提供更高效的客戶回饋體驗，可節省物流和倉儲成本，是一種更為便捷的服務形式。
（2）優惠券下載。這里的優惠券是指優惠券的電子形式。二維碼具有功能完整的電子優惠券下載服務，省去了客戶前去終端機領取優惠券的步驟。客戶只需輕點鼠標即可享受企業或商家為客戶精心準備的各類產品優惠信息，然后通過所下載的優惠券享受優惠服務。
（3）在線抽獎。一些二維碼還提供在線服務，當客戶使用手機掃描二維碼進入為客戶定制的活動抽獎頁面后，只需輸入簡單的個人信息即可參加抽獎。除了當場可知曉中獎情況外，獲獎用戶的手機還能及時收到獎品的二維碼電子憑證，并可隨時前往商家門店兌換獎品或享受服務，使抽獎活動變得更為方便快捷。
（4）二維碼支付。消費者通過掃描二維碼進入頁面，進行網上購物。網上購物可供選擇的商品種類豐富，購物不受時間、地點的限制，網購不需要親自去店面挑選商品，可以大大節省時間和精力，網購商品價格相對便宜，因而網上購物成為越來越多消費者的選擇。二維碼支付功能讓手機在線支付成為可能，真正實現隨時隨地購物。消費者選擇商品、加入購物車、填寫收貨信息完成商品選購后，后臺提醒商家消費者的購買情況、商家與消費者聯系協商支付事宜，消費者也可選擇用支付寶進行在線支付。
（5）團購。團購網站在商品或服務的銷售環節，引入二維碼作為購買憑證，消費者在線付款后，向消費者手機發送二維碼購物憑證，消費者可直接憑借該二維碼憑證到銷售該商品或服務的商家進行消費。
（6）電子VIP會員憑證。企業為了穩固客戶，也為了及時向客戶傳達商品信息，企業會為資深會員發放二維碼短彩信會員憑證，會員憑借存儲在手機上的二維碼短彩信即可在特定場所享受會員服務，實現電子VIP會員憑證的使用。
（7）電子票。消費者通過移動互聯網、電話等方式實現移動訂票，票務訂單生效后，將電子票以二維碼短彩信的方式發送至消費者手機，消費者到場后憑手機上的二維碼電子票即可驗票進場。
（8）電子簽到。電子憑證簽到是利用手機二維碼進行簽到驗證的會務系統。企業用戶只需向系統添加參會人員基本信息，然后由平臺管理員將二維碼發送到參會人員手機中，參會人員即可使用
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