二維碼物聯(lián)網(wǎng)時代的代表

王宇陽 師云秋 姚紅麗 武傳勝

二維碼是自動識別中的一項重要技術(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、準確、可靠、經(jīng)濟的數(shù)據(jù)輸入手段已在工業(yè)、商業(yè)、國防、交通、金融、醫(yī)療衛(wèi)生、有點急辦公自動化等許多領(lǐng)域得到了廣泛應用，在美國、日本、歐洲等國家二維碼技術(shù)發(fā)展和普及已經(jīng)比較成熟。

我國對二維條碼技術(shù)的研究開始于1993年，起步較晚但成長速度較快，經(jīng)過20多年的發(fā)展，二維碼技術(shù)不斷創(chuàng)新，我國已經(jīng)擁有了完整自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)標準，二維碼產(chǎn)業(yè)鏈也日漸豐富，其應用也越來越多的出現(xiàn)在人們的生活中，可以說，二維碼是當今信息化發(fā)展的基礎(chǔ)，是我們進入物聯(lián)網(wǎng)時代的先鋒。

一、二維碼概念及特點

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)成計算機內(nèi)部邏輯基礎(chǔ)的“0”、“1”比特流的概念，使用若干個與二進制相對應的幾何形體來表示文字數(shù)值信息，通過圖象輸入設(shè)備或光電掃描設(shè)備自動識讀以實現(xiàn)信息自動處理。

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，通常可將二維碼分為以下三種類型：堆積碼、點陣碼、郵政碼等。目前，全球現(xiàn)有的二維碼多達200種以上，主流的二維碼技術(shù)都是由美國和日本研發(fā)出來的，中國原有的二維碼國家標準也是從美國PDF417碼和日本的QR碼翻譯過來的，其中常見的國外技術(shù)標準有PDF417，QRCode，DMCode，Code49，Code16K，CodeOne等，國內(nèi)企業(yè)近年來在碼制技術(shù)方面也取得了很大進展，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；每個字符占有一定的寬度；具有一定的校驗功能等，除此之外，二維碼還具有以下特點：

信息容量大：可容納多達1108個字節(jié)或1850個大寫字母或2710個數(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)字化的信息進行編碼。

自由度高：可以表示多種語言文字，條碼符號形狀、尺寸大小比例可變。

容錯能力強：二維碼因穿孔、污損等引起局部損壞時，仍然可以正確得到識讀；損毀面積達50%仍可恢復信息。

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千萬分之一，比普通條碼的譯碼錯誤率百萬分之二要低得多；

應用范圍廣：具有對不同行的信息自動識別功能、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用，貫穿工業(yè)、商業(yè)、國防、交通運輸、金融、醫(yī)療衛(wèi)生、郵電及辦公室自動化等識別領(lǐng)域。

二、二維碼技術(shù)在各行業(yè)中的應用

二維碼可以被廣泛應用于各個行業(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，二維碼被應用于不同行業(yè)的不同工作流程中。目前，二維碼在應用比較廣泛的幾個行業(yè)的具體應用如下：

（一）物流行業(yè)應用

二維碼在物流行業(yè)的應用主要包括四個環(huán)節(jié)。第一，入庫管理：入庫時識讀商品上的二維條碼標簽，同時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，存儲時進行檢查，看是否是重復錄入。第二，出庫管理：產(chǎn)品出庫時，要掃描商品上的二維條碼，對出庫商品的信息進行確認，同時更改其庫存狀態(tài)。第三，倉庫內(nèi)部管理：在庫存管理中，一方面二維條碼可用于存貨盤點，另一方面二維條碼可用于出庫備貨。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終端中，到達配送客戶后，打開移動終端，調(diào)出客戶相應的訂單，然后根據(jù)訂單情況挑選貨物并驗證其條碼標簽，確認配送完一個客戶的貨物后，移動終端會自動校驗配送情況，并做出相應的提示。

（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)與流通過程中的應用主要在三個環(huán)節(jié)。第一，原材料信息錄入與核實：原材料供應商在向食品廠家提供原材料時，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、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：在根據(jù)配方進行分包的原材料上粘貼帶有二維碼的標簽，其中含有原材料名稱、重量、投入順序、原材料號碼等信息。第三，成品信息錄入與查詢：在原材料投入后的各個檢驗工序，使用數(shù)據(jù)采集器錄入檢驗數(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，在互聯(lián)網(wǎng)上向消費者公布產(chǎn)品的原材料信息。

（三）安防類應用

由于二維碼具有可讀而不可改寫的特性，也被廣泛應用于證卡的管理。將持證人的姓名、單位、證件號碼、血型、照片、指紋等重要信息進行編碼，并且通過多種加密方式對數(shù)據(jù)進行加密，可有效地解決證件的自動錄入及防偽問題。此外，證件的機器識讀能力和防偽能力是新一代證件的標志。

（四）交通管理應用

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

行車證駕駛證管理：采用印制有二維碼行車證，將有關(guān)車輛上的基本信息，包括車駕號、發(fā)動機號、車型、顏色等車輛的基本信息轉(zhuǎn)化保存在二維碼中，信息的數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化便于管理部門的實時監(jiān)控與管理。

車輛的年審文件：在自動檢測年審文件的過程中實現(xiàn)通過確認采用二維碼自動記錄的方式，保證通過每個檢驗程序的信息輸入自動化。

車輛的隨車信息：在隨車的年檢等標志上將車輛的有關(guān)信息，包括通過年檢時的技術(shù)性能參數(shù)，年檢時間，年檢機構(gòu)、年檢審核人員等信息印制在標志的二維碼上，以便隨時查驗核實。

車輛違章處罰：交警可通過二維碼掌上識讀設(shè)備對違章駕駛員的證件上的二維碼進行識讀，系統(tǒng)自動將其碼中的相關(guān)資料和違章情況記錄到掌上設(shè)備的數(shù)據(jù)庫中，再進一步通過聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)違章信息與中心數(shù)據(jù)庫信息的交換，實現(xiàn)全網(wǎng)的監(jiān)控與管理。

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

三、二維碼產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景

當前，我國二維碼產(chǎn)業(yè)還處于成長期，總體來看，我國的條碼標準體系尚顯單薄，具有自主知識產(chǎn)權(quán)的二維條碼核心技術(shù)不多，二維碼技術(shù)標準的應用和推廣也存在一些困難。但是，各方面條件的逐漸成熟，正推動整個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提速。

目前，幾方面有利因素是我國二維碼產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要驅(qū)動力：首先，二維碼自身的優(yōu)勢和價值使將其在全球范圍內(nèi)得到更廣泛更深入的應用。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，背景行業(yè)的發(fā)展將對二維碼產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到推波助瀾的作用。另外，二維碼與手機的結(jié)合，將開辟二維碼的更廣闊的市場空間。當然，我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)目前還處于規(guī)劃和示范階段，對二維碼產(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。