每天都掃的二維碼 到底是什麼原理?這麼好用

1974年夏天，在俄亥俄州的一家雜貨店裡發生了一件完全改變我們購物方式的事情。 當時，一位職員掃描了口香糖包裝的上的UPC碼。從此， UPC碼順勢在市場上大為流行。現在你在每件上架產品上都能找到它的蹤跡。和條碼一樣，UPC碼構建了現實世界和數字世界之間的橋梁，給每個人都提供了一個條碼掃描儀，讓大家都有機會瞬間獲取條碼中所包含的數據。 

作為條碼的第一種形式，UPC碼是一維的。它們只包含單向的信息。一維碼非常有效，但只能承載少量的數據，比如數字產品代碼。但是，隨著數字世界越變越複雜，我們非常明顯地感覺到自己需要條碼有能力承載更多的數據。 

第一個我們今天仍然在使用的解決方案是提供大量的條碼。顧名思義，這種解決方案就是將條碼不斷堆砌起來。雖然和傳統的一維碼相比，堆砌起來的條碼能夠承載更多的信息，但儲存更多信息會讓條碼的尺寸變大，難以讀取。為了擁有一種易讀取、承載信息量大以及類型多樣的小型條碼，市場開始呼籲新的解決方案，人類進入了二維碼時代。 

正如大家所猜測的那樣，二維碼又叫矩陣條碼，可以從垂直和水平兩個方向承載信息。這樣一來，二維碼承載信息的能力就擴大到一維條碼的幾十倍，甚至上百倍。例如，最有名的二維碼形式就是丹索波二維碼（Denso Wave's QR Code），它能承載超過7,000個數字或4,000個漢字文本。而即使是最複雜的一維碼也只能承載20個漢字。同時，二維碼的體積更小，掃描也更加容易。 

但是，從應用層面看，二維碼仍然是不完美的。由於二維碼比一維碼要複雜得多，因此對它們進行解碼需要性能更好的掃描儀來幫忙。另外，很多人對這項技術的陌生也阻擋了其大規模的傳播和使用。然而，由於智慧型手機的普及，這一切都發生了變化。 

二維碼生成器和掃描儀

自從現今無所不在的UPC碼在20世紀70年代進入市場以來，全世界大多數的零售商都立刻發現了這種條碼的潛力。不幸的是，這一技術遭到了堵截，許多人都不願意購買用於讀取條碼的價格昂貴的掃描儀。直到製造商開始把UPC條碼印製在所有的產品上，這一情況才得到改善。此外，在了解到零售商可以讀取UPC條碼之前，製造商也拒絕採用這種條碼。 最終，由於大型零售公司的加入，這一技術才得以投入使用。

幸運的是，我們大家都是二維碼的支持者。為了掃碼二維碼，我們每年購買數以百萬計的手機，而手機其實就充當了掃描儀的功能。掃描的普及也許為二維碼的傳播和使用掃清了最大的障礙。那麼，手機或者是任何掃碼器是如何識別這種看上去一點也不智能的，由方塊和線條組成的條碼的呢？一部分答案藏在二維碼的設計裡。在設計的最初階段，相關人士就考慮到要讓掃描的過程儘可能精確而快速。

讓我們來看看QR碼作為最流行的二維碼之一如何在設計層面有助於掃描儀讀取數據的吧。首先，每一個QR碼都包含一種定位圖形，這種方塊狀的設計能幫助掃描儀探查到QR碼的尺寸、方向、甚至是掃描的角度。同時， QR碼中還包含著校正圖形，校正圖形也是由方塊組成的，旨在幫助掃描儀決策二維碼是否失真的問題。 比如，有時候二維碼會在一個圓形的平面上。QR二維碼也有容錯的可能性，這意味著哪怕二維碼的一部分被弄髒了，或者模糊了，也是能夠被識別的。 

圖源：HowStuffWorks

即使是二維碼設計的很好，如果沒有能識別二維碼校對圖形的成熟的軟體來解碼數據，它也毫無用處。現在，識別QR二維碼的掃描軟體有一些令人印象深刻的能力。手機攝像頭對準二維碼的圖片後，相關軟體就開始分析圖像。通過計算二維碼上黑色區域和白色區域的比例，軟體就能很快識別哪些方塊是校對圖形，哪些方塊中包括真實的數據。通過使用QR碼的內置圖形和校對功能，軟體也能對二維碼模糊和失真的地方予以補償。在重建了QR碼之後，軟體會對數據區域亂的黑白方塊進行測試，並輸出其中包含的數據。 

當然QR碼只是二維碼的一種表現形式。例如，一家名叫UPS的航運公司使用了一種叫做MaxiCode的二維碼，一旦包裹落到傳送帶上，二維碼的掃描速度會非常快。另外，美國的國防部也使用一種名為DataMatrix的二維碼。這二中二維碼所佔的空間很小，還能承載很多信息。無論採用何種形式，二維碼中都包含數據和內置圖形，來幫助掃描儀解碼其中包含的信息。在多數情況下，一臺設備可以解碼多種形式的二維碼， 甚至連解析傳統的一維碼不在話下。

如果想創建屬於自己的二維碼，你可以在網上找到許多二維碼生成器。二維碼生成器可以定製二維碼的尺寸和形式，所以為自己的雜貨店粘貼傳單時，可以在底部附上家庭地址。誰知道有多少智慧型手機使用者會按圖索驥來淘便宜貨呢？ 

用二維碼做廣告

如果你能想到一種售賣產品的方式，可能有人已經實施過了。現在，廣告無處不在。帶有巨大公司徽標的飛艇是一種廣告，計程車後面的小屏幕上有廣告，甚至是食用墨水也被印刷在食品上成為廣告。對於廣告商而言，廣告的媒介沒有任何限制，但他們也一直面臨著一個困難——他們無法知道自己投放的實體廣告到底有多麼有效。無論在什麼媒介上投放廣告，他們都只能猜測到底最後有多少人因為某個廣告購買了自己的產品或者對公司有了進一步了解。 這一切都隨著二維碼的出現發生了改變。公司第一次能夠通過在廣告中添加二維碼來直接追蹤消費者的掃碼次數。如果確實有人掃描了二維碼，公司還能追蹤到有多少人訪問了官網，又有多少人購買了產品。 

一家名為Tommy Bahama的服裝公司投入了科技的懷抱。他們在自己的雜誌上加入了二維碼。讀者只需要輕輕點擊滑鼠或使用智慧型手機，就能直接掃碼購買到打折的太陽鏡等單品。這家時裝公司不僅通過二維碼售賣了許多太陽鏡，還讓公司對消費者有了更多的了解。公司能夠通過追蹤得知哪個國家的消費者在什麼時間掃碼了。

Target公司也探索了二維碼的用途，它們把二維碼添加在自己的雜誌廣告上。好奇的讀者可以立刻掃碼觀看來自著名的室內設計師的視頻，視頻解釋了如何在家中使用公司的產品。廣告商表示，這種程度的互動對於新一代科技發燒友型的消費者而言是非常好的方式，因為這樣的消費者想要同步了解商品的信息，做出評價，並且獲得更多的內容。事實上，二維碼在日本已經成為了非常受歡迎的廣告方式。戶外廣告牌上，它們的蹤跡隨處可見。就算是你坐在一輛正在高速公路上行駛的車裡，也能掃描廣告上的二維碼。 

而在美國， 二維碼的流行程度遠遠不及日本。因此追蹤廣告商是如何使用二維碼的，以及他們得到了怎樣的結果並不容易。隨著越來越多的人購買智慧型手機並認識到二維碼卓越的功能，二維碼很快就能像一維碼那樣快速流行起來。