扫扫扫，全球每天能扫100亿个“码”！二维码会被人类用光吗？

支付码、健康码、场所码、乘车码……如今,二维码作为移动支付、信息查询、身份识别等功能的载体,已被广泛应用到我们日常的吃穿住行中。

据统计,全球每天就要扫100亿个二维码,如此庞大的用量不禁令人担心,二维码会有消耗完的那一天吗?它又是如何被手机识别的?

我国二维码应用占全球九成以上

二维码堪称万物的“身份证”。如今,我们已然迈入“扫码时代”:出行交通可以扫码骑单车,上班时需要出示健康码,吃饭可以扫码点餐,购物用付款码支付……

二维码在移动支付、证件管理、电子票务、物流追踪、餐饮服务等众多领域得到广泛应用。

中关村工信二维码技术研究院院长张超表示:“从产业链的角度讲,它最起码是万亿级的产业。中国虽然不是二维码技术的发源地,但已成为二维码最大的应用国家。截至2018年上半年,可以说全球90%以上的二维码应用都是在中国。”

二维码是线上与线下连接的关键入口,以二维码为载体形成的码上经济生态,催生了新产业、新业态、新模式,创造经济新价值。

据2020年1月微信发布的《码上经济影响力报告》,2019年,微信生态带来的码上经济规模达到8.58万亿元,微信带动码上经济就业机会2601万个。

清华大学中国经济社会数据研究中心与腾讯联合发布的《2020码上经济战疫报告》显示,2020年一季度,“码”上经济交易额同比增加25.86%。当年1月23日至5月6日,政企个人总用码量达1400亿次,人均扫码116次；超级“码”力让人均节约耗时29.2小时,共计省下350.4亿小时。

中国科学院科技战略咨询研究院研究员吴静表示,微信二维码生态作为数字经济中现实世界与虚拟世界的连接器,是线上线下融合的关键入口,将成为经济社会数字化全面转型的重要赋能途径之一。

未来,微信码上生态网络还将不断扩张和完善,最终实现“码上连接创造无限价值”。

手机是怎么读懂二维码的

为什么二维码这么神奇,扫一下就能得到各种信息?二维码是怎么被手机识别的?码上的黑点和白点又代表什么?

不管是手机还是计算机,它们的处理器只能识别0和1。为了让机器能够识别信息,需要对单个数字、字母、符号、汉字等进行逐一编码,它们都能用0和1来表示。

在制作二维码时,信息被转换成特定的0和1二进制编码,然后用白点表示0,用黑点表示1,它们按照一定的规则进行排列。再加上三个用于定位的大黑块,就能得到最终的唯一二维码。

简单说,二维码就是把你想表达的信息,翻译成黑白两种小方块,然后填到一个大方块中。有点类似考试时的答题卡,把我们的语言,翻译成机器可识别的语言。一个0就是一个白色小方块,一个1就是一个黑色小方块。所以说,在计算机眼里,二维码就是1和0的排列组合。

二维码图像复杂,很少有人去特意比对两个不同二维码的图案,这就牵扯到一个问题:二维码会重复吗?答案是:并不会!因为二维码是一种编码,是根据你提供的信息所生成,因此你生成二维码时使用的信息不同,最终出现的二维码也不会相同。

那些污损的码,为啥也能扫出来

可能有人会问,为什么每个二维码上都有三个黑色大方块?为什么无论是正着、侧着还是反着扫码,手机都能成功读取二维码数据?

专家解释,我们扫二维码时,手机首先是定位二维码的位置,二维码左上、右上、左下位置那三个大黑方块,就是用来定位的。也就是说,手机通过三个大黑方块,可以识别出二维码正确的方向。除了这三个大方块,有些二维码还会有虚线和稍微小一点的方块,这也是用来定位的。

手机定完位后,就要分析这个二维码的大概情况,所以在大方块的周围区域,还包含二维码的版本和数据编码之类的信息,剩下的区域就是存储数据的区域。

生活中我们还发现,二维码被阻挡或缺失一部分,也并不影响扫码,这是怎么回事?

原来,二维码还有容错机制,其奥秘就藏在存储数据的区域里,它分成两部分,一部分是二维码需要存储的数据,另一部分用来纠错,可以理解成备份区域,如果二维码缺失或污损的比例不超过三成,二维码阅读器仍可准确读取信息。

二维码会被用光吗

我们知道,一个随机的二维码出现,如果长时间不扫就会失效,需要系统重新分配一个,那么,二维码的排列就这么多种,会不会有一天被扫光?

专家表示,二维码的确有一天会被扫光,因为所有的二维码尺寸是固定的,在有限的区域内,要呈现出不同的排列组合,数量肯定有限制,不过按照数学概率,要一一扫光,需要很长很长时间。

现在的二维码有40个官方版本,最小为21×21、最大为177×177矩阵。其中,微信名片就是37×37的矩阵规格,微信付款码是25×25的矩阵规格。为方便理解,我们用方块作为矩阵单位。

如何计算矩阵中生成的二维码个数?举个例子:一个四宫格,每个格子有两种颜色变化。一个格子两种颜色,那就是两种可能,两个格子就是四种可能,三个格子就是8种可能,四个格子就是16种可能。所以,四宫格能够组成16个图形。

以此类推:25×25的微信付款码,每一排有25个方块,共25列,除去定位用的方块和冗余纠错的方块等,还剩下478个方块。按照二进制,每个方块只有黑或白两种选择,所以478个小方块,理论上一共可以组合“2的478次方”个二维码。

微信用掉25×25这一尺寸的二维码需要多少年?假设微信一年会用掉6000亿个二维码。我们来算一下:(2的478次方)/6000亿=1.301×(10的132次方)年,那简直是一个惊人的天文数字。

假设人类一天使用100亿个25×25规格的二维码,得用上7.806×(10的133次方)天。夸张一点来说,或许人类不存在的那一天,这个规则的二维码都不会被用完。何况目前的二维码有40个版本,如果未来有需求,我们还可以开发更多。因此,如今全球每天消耗100亿个二维码只是九牛一毛,完全不用担心二维码被消耗完的那一天。