【科普】從一維碼、二維碼,到三維碼、四維碼

2021-02-13 DT未來科技體驗中心

一維碼(條形碼)、二維碼是人們日常生活中司空見慣的編碼信息形式。既然有一、二維碼,很多喜歡舉一反三的人就要問了,有沒有三維碼呢?還真有!

三維碼=二維碼+彩色圖片

目前最流行的三維碼,是指在二維碼的基礎上疊加一層彩色圖像內容,形成一種集數字信息和人眼視覺信息合合二為一的新型編碼信息形式。這種三維碼具有較強的防偽、防篡改功能,方便肉眼辨別、提高人機結合的工作效率。

根據這個定義,筆者使用Photoshop工具自製了一個「簡陋版」三維碼(下圖):

疊加了圖像信息,這種「三維碼」不易被他人篡改

當然正式生成的三維碼要比筆者自製的要好看得多(如下圖)。

除了機器掃描,人眼也可以認出編碼主題

目前,普通二維碼已經得到廣泛使用,但對於人眼來說,這些二維碼只不過是黑白色塊,難以分辨彼此。社會上也有不法分子利用這個漏洞,在商家的二維碼上貼自己的二維碼,牟取不正當利益。而三維碼由於人眼也可以輕鬆識別,因此較難被假冒、篡改。

三維碼+?=四維碼

上述三維碼概念實際上是通過「二維碼+」的形式實現的,「+」的內容可以彩色圖像,也可以是其他要素,比如磁感應、射頻、藍牙及時間等,這樣「+」下去,就可以實現四維碼、五維碼等概念。這些「多維碼」承載的信息量更多、安全係數也會更高,當然,載體和讀取的成本也會更大。

比如三維碼+時間,可以構成動態的「四維碼」,即現有三維碼變成了動圖形式,其中的二維碼信息可以變化的,疊加的彩色圖像也可以是變化的。由於網上缺少案例,筆者使用Photoshop自製了一個簡陋版的動圖「四維碼」(如下圖)。

自製簡陋版動圖「四維碼」

上圖中的變化元素是彩色圖像,變化的也可以是二維碼,或兩者都變化。

很顯然,動圖「四維碼」雖然承載的信息更多,但限制也很明顯:只能在手機、電腦、LED等載體上使用,而不能印刷使用。

再比如三維碼+射頻(RIFD)標籤,則可以形成另一種「四維碼」——除了手機可以掃描讀取二維碼信息、人眼可以識別到彩色圖片外,射頻RIFD標籤還具備防水、防磁、耐高溫、使用壽命長、讀取距離大、標籤上數據可以加密、存儲數據容量更大、存儲信息更改自如等優點。

一種RIED標籤

當然,這種射頻(RIFD)「四維碼」成本也會更高,還需要專門的讀取設備。

可以看出,雖然多維碼的製作、使用、讀取等成本普遍都會更高,使用限制也會更多,但在特定的應用場景中,多維碼還是具備較強的實用功能的。

(註:文中部分多維碼的概念為個人觀點,歡迎討論)

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