二维码的图案原理解析.pdf

金卡工程随着苹果的研发及安卓系统的市场铺张式的发展， 使得二维码， 这个不起眼的黑白相间的小方块，正在悄然改变着我们的生活方式当你频繁和它照面的时候，你有没有过这样的好奇：为什么用扫一下就会看到一个 “花花世界” ？二维码的颜色为什么是黑白相间的呢？这些不规则几何图形中究竟藏着怎样的 “秘密” ？常见的二维码上为啥三个角上有方块这是三个定位点，图形旋转也不影响识别要了解二维码的原理，我们先要来好好认识一下它现在最常见的二维码是 OR 二维码 （OR 是一种码制 ） ， 我们便以它为例我们看一个二维码，最先看到的当然是几何图形 这些图形中， 藏了不少重要的 “部件” 首先， OR 二维码的三个 “角” 上有三个方块， 可别小瞧这方块， 它叫位置探测图形 有了这三个点， 不管是从哪个方向读取二维码， 信息都可以被识别 即使将二维码图形旋转， 也可以识别 也许你会问， 为什么不是四个角上都有方块呢？ 事实上， 是可以设更多的点， 但几何知识告诉我们， 3 点就可以确定一个平面，节省出的一个角可以嵌入更多信息另外，二维码上还有一些图形混杂在几何图形中， 是肉眼看不出来的， 比如定位图形和分隔符。

定位图形就是图中连接三个位置探测图形之间的两根“线” ，它的作用是决定二维码符号中模块的坐标，而分隔符的作用是将位置探测图形与符号的其余部分分开也就是说，通过扫描能读取的数据信息在二维码中的位置是由定位图形和分隔符决定的还有两个图形肉眼也难以发现， 位于左下角位置探测图形上面的是“版本信息” ，每个二维码都有一个版本号， 我们常说的V1.0、 V2.0 就是版本； 包围在三个位置探测图形周边的则是“格式信息” ， 这指的是这个二维码采用的编码格式二维码为什么是黑白相间的黑色表示二进制的 “1” ， 白色表示二进制的 “0”我们之所以对二维码进行扫描能读出那么多信息，就是因为这些信息被编入了二维码之中制作二维码输入的信息可以分成三类， 文本信息， 比如名片信息； 字符信息， 比如网址、 号码； 还有图片信息， 甚至还可以包括简短的视频数据信息是怎么被编入的呢？信息输入后，首先要选择一种信息编码的码制现在常见的二维码都是以 QR 码作为编码的码制QR 码是矩阵式二维码， 它是在一个矩形空间内， 通过黑、 白像素在矩阵中的不同分布， 来进行编码的 我们知道电脑使用二进制 （0 和 1 ） 数来贮存和处理数据， 而在二维码中， 用黑白矩形表示二进制数据我们肉眼能看到的黑色表示的是二进制 “1” ， 白色表示二进制的 “0” ， 黑白的排列组合确定了矩阵式二维条码的内容，以便于计算机对二维码符号进行编码和分析。

至于数据信息到底在黑白相间的矩形中的什么位置，非专业人士是无法知晓的，这都是后台的工作了， QR 码有自动的规则，将信息安排在二维码相应的位置和数据信息混在一起编入二维码的还有纠错码信息这是因为当我们对二维码进行扫描时，不能保证扫的每一位信息都正确，这就需要依赖纠错码信息了此外，二维码中还藏着非常重要的校正图形当二维码遭到污染或者破坏二维码的图案原理解析技术 推 介5 2时，校正图形保证了没有被破坏的信息仍然可以被识别 也就是说， 我们扫描读出的信息在二维码中备份了很多份即使二维码的损毁面积高达 50%，信息仍然可以读取这也就是我们对着一个二维码扫描时， 不需要只扫描整个图形， 而只对着图形的某一个部分，就可能成功获取信息的原因不信你可以试试！说到这里，扫描二维码为什么能读取信息就好理解了在我们用光电扫描器或者智能终端的扫描软件进行扫描时， 其实是一个解码的过程， 解码恰恰是编码的逆过程 具体说来， 是位置探测图形定位二维码的区域，根据二维码的编码格式信息和纠错码，对数据进行解读 如果编码时经过加密处理， 解码时则需要加密时的密钥信息也许你有个疑问，此前条形码在生活里也已经有诸多应用，比如超市货架上的东西都有条形码，二维码相比条形码有什么优点呢？ 条形码是一维的， 而二维码是采用纵横向编码的，储存的信息量就大很多。

有数据显示，最多可记录1850 个大写字母， 2710 个数字或 500 多个汉字另外， 二维码的空间利用率高；二维码除了常见的 OR 码，还可以用其他码制进行编码 还有， 前面说到的纠错能力和校正能力， 以及加密功能， 都是二维码的优势为什么扫二维码的一部分也能看到信息？ 那是因为校正图形藏在二维码中，具有多个数据信息备份， 所以， 我们扫描一部分二维码也能显示出全部的信息来金物联网 SIM 卡变业务承载体在通信场景中， SIM 卡相当于用户的“身份证” ，在物联网中， SIM 不仅是“身份证” ， 同时还是业务承载体 但物联网的工作场景要比传统通信场景复杂很多，传统的营业厅 SIM安装工艺及开卡流程难以满足物联网的要求比如汽车车载设备的SIM卡长期处在震动颠簸环境，一些监控设备的传感器常年在露天和多种恶劣环境下， 时间一长， SIM 卡芯片表面会氧化、 腐蚀和接触不良， 严重影响使用效果和寿命因此，物联网中的SIM 卡通常采用内嵌的方式加载在设备中 那么， 如何满足业务要求随时随地开卡、 读卡就是随之而来的问题比如： 用户购买了一批空气质量监测器，不能再像传统通信业务一样把SIM卡拔下来到运营商营业厅读写信息开通业务，只能通过远程读写信息完成业务开通，很多情况下还得按照用户需求自助开通关闭业务。

目前，比较通用的开卡技术是通过短信的方式远程对物联网设备中的 SIM卡进行操作但短信开卡技术有着不少弊端， 如： 占用语音通道， 如果大规模同时启用业务势必对现有公众语音通信产生影响；信息传输的单向性决定了难以在用户与业务运营商间形成良好的互动，难以满足 SIM卡的多业务承载和用户自助开关业务的需求；网络覆盖不到或者网络质量不好的地方容易产生数据技术 推 介5 3。