移動通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展以及移動通信網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)的融合接入，使得移動互聯(lián)網(wǎng)成為了未來互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的一大熱門研究與應(yīng)用領(lǐng)域。同時，隨著移動終端設(shè)備的推陳出新，使得終端用戶對移動應(yīng)用的體驗要求越來越高。二維碼作為一種能夠傳播大量信息的載體，在營銷推廣、新聞傳媒以及身份驗證等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。二維碼的方便快捷與移動互聯(lián)網(wǎng)的方便快捷，二者的結(jié)合使得二維碼與移動互聯(lián)網(wǎng)都得到了更快的發(fā)展。

　　1.二維碼歷史與研究現(xiàn)狀

　　二維碼是在傳統(tǒng)一維碼的基礎(chǔ)上添加一個方向并按照規(guī)定的碼制進(jìn)行編碼形成的一種條形碼。由于一維碼只能在一個方向表達(dá)信息，造成其所能承載的信息量太少；并且需要通過條碼掃描儀掃描進(jìn)行讀��；另外一維碼對條碼所附載的介質(zhì)也有較高要求。所以在今天信息爆炸的年代，一維碼所傳達(dá)的信息量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人類的需求。1991 年美國Symbol 公司推出PDF417 條碼，即“便攜式數(shù)據(jù)文件”。二維碼第一次出現(xiàn)在人類的視野中，二維碼以矩陣形式來表達(dá)，可以在縱橫兩個方向存儲信息，可存儲的信息量是一維碼的幾十倍，并能整合圖像、聲音、文字等多媒體信息，可靠性高、保密防偽性強(qiáng)，而且易于制作、成本低。

　　目前國際領(lǐng)域內(nèi)研究與應(yīng)用較為廣泛的二維碼編碼技術(shù)分為兩個方向，一個是在一維碼基礎(chǔ)上按需要堆積成二行或多行進(jìn)行擴(kuò)展的分排式二維碼（2D Stacked Bar Code）編碼技術(shù)， 有代表性的行排式二維條碼有PDF417、CODE49、CODE 16K 等；另一個是在矩陣相應(yīng)元素位置上用“點(diǎn)”表示二進(jìn)制“1”， 用“空”表示二進(jìn)制“0”，由“點(diǎn)”和“空”的排列組成的矩陣式二維碼（2D Matrix Bar Code），具有代表性的矩陣式二維條碼有：QR Code、Data Matrix、Maxi Code、Code One 等。

　　國內(nèi)外主要主要二維碼標(biāo)準(zhǔn)如下圖1.1 所示：

圖1.1 國內(nèi)外主要二維碼標(biāo)準(zhǔn)

　　2.二維碼關(guān)鍵技術(shù)

　　2.1 二維碼編碼技術(shù)

　　二維碼通過某種特定的幾何圖形按照一定規(guī)律在二維平面上進(jìn)行排列形成的。這樣就解決了一維碼容量住和編碼加密機(jī)制過于簡單的問題。二維碼在編碼機(jī)制上利用了計算機(jī)內(nèi)部邏輯的“0”和“1”比特流與若干幾何圖形相對應(yīng)形成了承載著信息的幾何圖形。使用圖像輸入設(shè)備或光電掃描設(shè)備對二維碼進(jìn)行采集與識別即可獲得包含在二維碼中的信息。

　　按照Shannon信息熵的理論，信息量是描述信源不確定性的一種度量方式，用H(X)表示信源的信息量，如下式2.1所示：

圖2.1 H(X)表示信源的信息量

　　所以信源所包含的信息量大小與概率空間中元素個數(shù)以及概率密度有關(guān)，由于二維碼在元素個數(shù)(n) 和概率密度(p)方面對于信息量均比一維碼有所提高，所以二維碼所能存儲的信息量大大超過一維碼。

　　2.2 二維碼的讀取識別技術(shù)

　　二維碼的讀取識別系統(tǒng)需要高效準(zhǔn)確的讀取識別出二維碼中所包含的數(shù)據(jù)信息。傳統(tǒng)的讀取識別技術(shù)是通過掃描儀與計算機(jī)相連，用戶使用掃描儀對二維碼進(jìn)行掃描并輸入計算機(jī)，通過計算機(jī)上的解碼譯碼系統(tǒng)進(jìn)行解碼并將二維碼中所包含的信息呈現(xiàn)給用戶。

　　移動互聯(lián)網(wǎng)終端的讀取識別技術(shù)是通過手機(jī)、平板電腦等移動設(shè)備通過攝像系統(tǒng)將二維碼圖像采集到移動互聯(lián)網(wǎng)終端中，并通過終端中安裝的解碼譯碼系統(tǒng)識別二維碼中所包含的信息并呈現(xiàn)給移動互聯(lián)網(wǎng)終端用戶。兩種方式雖然采集方式不同，但是解碼譯碼方式是相同的，二維碼的讀取識別系統(tǒng)原理如下圖2.2所示：

圖2.2 二維碼讀取識別檢測系統(tǒng)原理

　　圖像傳感器將掃描儀或者攝像系統(tǒng)所采集的二維碼圖像信息在初步處理之后進(jìn)入圖像處理芯片，對二維碼圖像進(jìn)行灰度化、降噪、邊緣檢測、輪廓提取、矯正畸變等操作。同時對二維碼圖像中的各個碼進(jìn)行切割，對切割后的碼進(jìn)行識別以及糾錯（如果存在錯誤）等解碼操作。解碼操作之后就進(jìn)行譯碼得到二維碼中的信息。識別完成之后通過接口電路向計算機(jī)發(fā)出中斷申請，進(jìn)入中斷服務(wù)程序。最終將二維碼中存放的信息顯示到終端提供給用戶。

　　2.3 二維碼的技術(shù)特點(diǎn)

　　二維碼的技術(shù)特點(diǎn)主要包括以下三個方面：

　�。�1）二維碼具有高密度特性，所以二維碼克服了一維碼技術(shù)中存儲信息量較低的缺點(diǎn)，二維碼可以表示數(shù)以千計字節(jié)的數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)的一維碼需要相應(yīng)得建立應(yīng)用數(shù)據(jù)庫，通過一維碼中存儲的標(biāo)識到應(yīng)用數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行查找相對應(yīng)的數(shù)據(jù)。所以二維碼的出現(xiàn)在包含更多信息量的同時也大大降低了成本。

　�。�2）二維碼不僅能夠存放基本信息，還可以存放校驗信息。由于二維碼對錯誤數(shù)據(jù)具有糾錯的功能，使數(shù)據(jù)的存儲與識別具有更高的安全性。這種糾錯機(jī)制使得二維碼因穿孔、污損等引起局部損壞時，照樣可以正確得到識讀。二維碼的糾錯算法與人造衛(wèi)星和VCD 等所用的糾錯算法相同。這種糾錯機(jī)制使得二維碼成為一種安全可靠的信息存儲和識別的方法，這是一維碼無法相比的。

　�。�3）二維碼技術(shù)實現(xiàn)了多語言的支持。由于二維碼

　　技術(shù)實際上存儲的是計算機(jī)邏輯的“0”與“1”的字節(jié)流。而計算機(jī)上任何形式的信息的本質(zhì)都是“0”“1”字節(jié)流，所以二維碼技術(shù)不僅可以支持多語言，還可以存儲不同形式的媒體信息，包括文字信息，音頻信息以及視頻信息等。并結(jié)合二維碼的糾錯與加密特征，使得這些信息的存儲更加安全。

　�。�4）二維碼制作與印制都較為方便，而且成本較低。同時其使用的符號與形狀等內(nèi)容都可以適當(dāng)調(diào)整。

　　2.4 移動互聯(lián)網(wǎng)下的二維碼技術(shù)

　　移動互聯(lián)網(wǎng)下的二維碼技術(shù)是以傳統(tǒng)二維碼技術(shù)為核心，通過手機(jī)這一新載體實現(xiàn)對信息的承載與傳播；通過手機(jī)展開對二維碼的識別、解碼、譯碼等操作的綜合性技術(shù)。

　　移動終端二維碼是二維碼技術(shù)的又一應(yīng)用，將需要通過移動終端呈現(xiàn)給客戶的信息編碼到二維碼中。再通過移動終端設(shè)備的攝像頭進(jìn)行采集并進(jìn)行解碼譯碼操作。這樣可以省去在移動終端輸入冗余的網(wǎng)址信息或者其他信息。

　　3.移動互聯(lián)二維碼的應(yīng)用介紹

　　由于二維碼存在快速、便捷以及實用的使用特點(diǎn)，使得二維碼技術(shù)在物流業(yè)、生產(chǎn)制造業(yè)、交通、安防、票證等各個領(lǐng)域的應(yīng)用得到了普及。隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展特別是移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，二維碼將得到更廣泛的應(yīng)用。接下來簡單介紹下二維碼在移動互聯(lián)網(wǎng)中的一些主要應(yīng)用方向。

　�。�1）社交應(yīng)用：現(xiàn)代社會是一個互聯(lián)的社會，人與人之間的交際也更加的趨向于網(wǎng)絡(luò)化。社交應(yīng)用快速發(fā)展也隨之而來。每個人都可以通過將自己的個人博客、微博、微信等信息通過自動生成的二維碼傳播分享給自己的好友。方便快捷的特性正是社交時代信息爆炸的一大特點(diǎn)。

　�。�2）商務(wù)營銷應(yīng)用：隨著移動終端設(shè)備與移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，越來越多的用戶選擇通過移動終端進(jìn)行購物消費(fèi)。這就使得越來越多的商家希望通過移動終端的營銷來吸引消費(fèi)者。二維碼的出現(xiàn)給了商家一個非常好的選擇，通過二維碼的傳播，可以讓消費(fèi)者很快了解商家的商品信息以及折扣促銷信息。同時還可以方便領(lǐng)取到優(yōu)惠券或者購買到相應(yīng)的商品。具體應(yīng)用包括移動訂票、積分兌換、電子折扣券、電子提貨券等。

　�。�3）媒體信息推送應(yīng)用：媒體可以利用二維碼具有存儲信息容量大的特點(diǎn)將新聞信息通過二維碼推送給讀者。讀者只需要通過移動終端設(shè)備掃描二維碼即可獲取最新的新聞信息。

　　（4）身份驗證應(yīng)用：身份驗證允許用戶獲取經(jīng)過加密之后的二維碼。例如用戶可以通過二維碼信息進(jìn)行電子簽到、電子導(dǎo)診等。

　　二維碼在移動互聯(lián)網(wǎng)下的主要應(yīng)用分類如下圖3.1所示：

圖3.1 二維碼在移動互聯(lián)網(wǎng)下的主要應(yīng)用分類

　　4.總結(jié)與展望

　　本文首先介紹了二維碼的發(fā)展歷史以及目前的研究現(xiàn)狀。接下來介紹了二維碼的編碼技術(shù)、識別技術(shù)以及主要技術(shù)特點(diǎn)。這些技術(shù)特點(diǎn)在移動互聯(lián)網(wǎng)與移動終端設(shè)備發(fā)展之下的應(yīng)用趨勢。并通過對目前移動終端二維碼的主要應(yīng)用分類進(jìn)行分析，得到未來移動互聯(lián)網(wǎng)中二維碼的應(yīng)用趨勢和未來的展望。

　　總而言之，由于二維碼具有存儲信息容量大、糾錯能力強(qiáng)、安全保密以及方便快捷、低成本等特點(diǎn)使得其在未來的移動互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用將越來越廣泛。越來越多的企業(yè)以及用戶會使用二維碼進(jìn)行更方便快捷的信息傳遞，二維碼的出現(xiàn)將大大改變?nèi)祟惖男畔�傳遞方式以及部分工作流程。

　　未來的二維碼必將在各個生活領(lǐng)域得到更多的應(yīng)用，隨著移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展以及人類對信息載體容量的要求進(jìn)一步提高，二維碼也將會有進(jìn)一步的發(fā)展，在容量、存儲方式以及讀取速度上都將有進(jìn)一步的發(fā)展。

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