二維碼的工作原理

□ 嚴(yán)伯鈞

二維碼現(xiàn)在存在于我們生活中的方方面面，微信和QQ 加好友可以掃二維碼，收付款可以用二維碼，取電影票可以用二維碼。但你知道二維碼的原理是什么嗎？為什么二維碼只有三個(gè)角有小方塊，而不是四個(gè)角都有小方塊呢？當(dāng)然，現(xiàn)在的二維碼形態(tài)多種多樣，未必都是方形，也有圓形的二維碼，但它只要是二維的，其工作原理都是類似的。

其實(shí)不管是二維碼，還是超市里商品上的條形碼，它們的工作原理都跟你考試填的答題卡是類似的。電腦能夠理解的信號都是二進(jìn)制信號，也就是電腦只認(rèn)識0 和1 兩個(gè)信號。但是現(xiàn)實(shí)生活中的信息多種多樣，我們要怎樣讓電腦只通過二進(jìn)制信號，就能處理那么復(fù)雜的信息呢？這里就涉及二進(jìn)制信號和其他信號的轉(zhuǎn)換問題。首先要理解二進(jìn)制，二進(jìn)制就是“逢2 進(jìn)1”。譬如1+1=2，但是在二進(jìn)制的情況下，2 是不存在的，碰到2，就要進(jìn)一位，這就好像我們平時(shí)用的數(shù)學(xué)是十進(jìn)制，9 加1 就要進(jìn)一位變成10，而二進(jìn)制中，滿2 就要進(jìn)一位，2 用二進(jìn)制信號表示就是“10”。記住，這里的“10”不是“十”，而是“1”和“0”，那么3 等于2+1，其實(shí)就是“10”+“1”就等于1 1。同樣地，這里的“1 1”不是“十一”，而是“1”和“1”。再進(jìn)一步，4 要怎么用二進(jìn)制表示呢？4=3+1，那就是“1 1”+1 等于“1”和“2”，對吧？但是2 在二進(jìn)制的情況下又是“10”，所以4 就是“20”，但是2 用二進(jìn)制表示又是“10”，所以4 用二進(jìn)制表示就是“100”，它不是“一百”，而是“1”和“0”和“0”。用這樣一套方法，我們就可以把各種各樣復(fù)雜的信號轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制信號，讓電腦讀懂，并進(jìn)行處理。

二維碼其實(shí)就是把0 和1 的信號變成了小方格。在一個(gè)二維碼當(dāng)中，黑色的小方格代表1，白色的小方格代表0，手機(jī)一掃就知道一個(gè)二維碼里面的0 跟1 是怎么排列的了，二維碼本質(zhì)上就是給你手機(jī)里的計(jì)算芯片一串0 和1 的信號，手機(jī)接收到信號以后就開始運(yùn)算了。

二維碼里有三個(gè)小方塊是分布在三個(gè)角上的，這是幫助二維碼進(jìn)行定位的，不管你的手機(jī)是橫著掃、豎著掃，還是斜著掃，它都知道二維碼應(yīng)該從哪個(gè)方向開始讀。四個(gè)方塊反而不行，因?yàn)檫@樣的話，手機(jī)無法辨認(rèn)出這個(gè)二維碼從什么位置開始才是第一行。

其實(shí)在二維碼出現(xiàn)之前，我們常用的是條形碼，條形碼傳遞信息的原理跟二維碼是一樣的，那為什么不直接用條形碼而要更多地使用二維碼呢？因?yàn)闂l形碼的信息量有限，它只有一行，但是二維碼有很多行，所以二維碼傳遞的信息量更大。手機(jī)普及以后，網(wǎng)絡(luò)世界的信息越來越豐富，我們的手機(jī)要處理的網(wǎng)絡(luò)信息也越來越復(fù)雜，能夠傳遞更大信息量的二維碼，會更加貼合我們的數(shù)據(jù)需求，于是二維碼就變得越來越主流了。