常見的二維碼為QR Code，QR全稱Quick Response，是一個近幾年來移動設(shè)備上超流行的一種編碼方式，它比傳統(tǒng)的Bar Code條形碼能存更多的信息，也能表示更多的數(shù)據(jù)類型。二維條碼/二維碼(2-dimensional bar code)是用某種特定的幾何圖形按一定規(guī)律在平面(二維方向上)分布的黑白相間的圖形記錄數(shù)據(jù)符號信息的;在代碼編制上巧妙地利用構(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(yīng)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：它具有條碼技術(shù)的一些共性：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。同時還具有對不同行的信息自動識別功能、及處理圖形旋轉(zhuǎn)變化點。

使用支付寶付款、微信加好友時、掃碼騎共享單車時，我們都會使用二維碼。這一張張小小的二維碼圖形，已經(jīng)占據(jù)了我們的日常生活。全世界幾十億人，每人每天都會消耗無數(shù)二維碼，日積月累，二維碼會消耗光嗎?答案是會也不會，但具體為什么，我們后面會給出答案，現(xiàn)在先聊聊二維碼背后的故事。

二維碼也被稱為二維條碼，是指在一維條碼的基礎(chǔ)上擴展出另一維具有可讀性的條碼，使用黑白矩形圖案表示二進制數(shù)據(jù)，被設(shè)備掃描后可獲取其中所包含的信息。也就是說，二維條碼是通過一維條碼擴展得到的。一維條碼，就是我們常說的條形碼，在各種商品包裝上很常見。比如肥宅快樂水的易拉罐上，那些寬窄不一的條紋就是條形碼。

條形碼背后的故事

條形碼是70年前美國新澤西州的一個年輕人發(fā)明的，這個年輕人叫諾曼·伍德蘭德(Norman Joseph Woodland，1921年9月6日-2012年12月9日)，1948年，他和另一位聯(lián)合發(fā)明人伯納德·西爾弗(Bernard Silver)聯(lián)合開發(fā)了條碼技術(shù)，并于1949年申請專利。

發(fā)明這項技術(shù)時，兩人還是美國費城卓克索理工學(xué)院(the Drexel Institute of Technology)的研究生，如今這所學(xué)校已更名為卓克索大學(xué)( Drexel University)。1948年，當(dāng)?shù)匾患页械闹鞴茉L問學(xué)校，請求院長開發(fā)一種有效的產(chǎn)品數(shù)據(jù)編碼方法，院長并不重視他的請求，但是聽到談話的研究生伯納德·西爾弗對此很感興趣，并找來諾曼·伍德蘭德一起研究。

他們的研究幾經(jīng)失敗，伍德蘭德為了繼續(xù)研究，從研究生院退學(xué)回到邁阿密海灘邊的祖父母家，終日思考解決辦法。他想要用類似摩斯碼的點劃組合來實現(xiàn)編碼，但卻不知道怎么使之圖形化。一次在海灘上無聊畫圈時，伍德蘭德靈光乍現(xiàn)，想出了環(huán)形條碼的解決方案。

但由于當(dāng)時的掃描技術(shù)欠佳，諾曼·伍德蘭德和伯納德·西爾弗的發(fā)明基本沒有人用，最終，兩人以15000美元的價格將專利賣給飛歌(Philco)公司，這是他們從發(fā)明中獲得的全部收益。

1970年夏天，應(yīng)國家食物連鎖協(xié)會要求，Logicon公司開發(fā)出了食品工業(yè)統(tǒng)一碼(Universal Grocery Products Identification Code，UGPIC)，依據(jù)的是IBM喬治·J·勞雷爾(George J. Laurer)的設(shè)計方案。這個方案的靈感就來自伍德蘭德，伍德蘭德也參與了條碼的改進。

很快，美國超市Ad Hoc組織在Logicon公司的建議下制造了UPC碼(Universal Product Code)。美國均勻碼理事會在1973年建立了UPC碼系統(tǒng)，并且實現(xiàn)了該碼制標(biāo)準化。

1974年6月26日上午8:01，俄亥俄州特洛伊市的一家Marsh超市第一次使用這種條形碼，一盒10條裝的箭牌口香糖成為第一個使用條形碼的商品。今天，華盛頓史密森尼美國國家歷史博物館，還放著一包已有37年歷史的箭牌口香糖，作為博物館的永久館藏。

1992年，諾曼·伍德蘭德獲得美國國家技術(shù)創(chuàng)新獎，這是美國為技術(shù)成就頒發(fā)的最高獎項，由美國總統(tǒng)授予國內(nèi)杰出創(chuàng)新者。2011年，他被選入美國國家發(fā)明家名人堂，已于1963年去世的西爾弗被一同追授。2012年12月9日，諾曼·伍德蘭德因阿茲海默癥和衰老在家中離世，享年91歲。

今天，全世界每天要掃描50多億次條形碼，用于跟蹤圖書館中的書籍、醫(yī)院的病人、便利超市的商品等物品，條形碼在商品流通、圖書管理、郵政管理、銀行系統(tǒng)等許多領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。

二維碼是這樣誕生的

我們?nèi)缃袷褂玫亩S碼，則是在一維條碼，也就是條形碼的基礎(chǔ)上發(fā)展而來。一維條碼的容量有限，它的寬度記載著數(shù)據(jù)，長度卻沒有，一條一維條碼只能容納20個英文數(shù)字，極大地限制了信息的存儲量。為了記載更復(fù)雜的數(shù)據(jù)，如圖片鏈接、網(wǎng)絡(luò)鏈接等，人們在一維碼的基礎(chǔ)上縱向拓展出另一個維度，發(fā)明了二維碼。

二維碼的種類有很多，我們常說的二維碼往往指的是QR圖碼(全稱為快速響應(yīng)矩陣圖碼;英語：Quick Response Code)，它的發(fā)明者是一個日本人，來自日本DENSO WAVE公司的發(fā)明家原昌宏Masahiro Hara，DENSO WAVE是全球第一大汽車零件供應(yīng)商電裝(DENSO)公司旗下的子公司。

1980年代，條形碼已經(jīng)在制造、零售等行業(yè)廣泛使用，“1990年代，由于生產(chǎn)方式從批量生產(chǎn)轉(zhuǎn)向更靈活的生產(chǎn)，在生產(chǎn)現(xiàn)場需要更詳細的生產(chǎn)控制，因此，需要開發(fā)出容量更大的條形碼”原昌宏后來回憶。

由于條形碼容量的限制，工廠只能同時使用多個條形碼，工人每天需要掃描多達1000個條碼，原昌宏一開始想要通過改進掃描儀提高效率，但是，隨著工件越來越小，他感到需要一個更緊湊的條碼系統(tǒng)，用了存儲更多信息。經(jīng)過原昌宏領(lǐng)導(dǎo)的僅有兩人的研發(fā)團隊不懈努力，終于研發(fā)出了QR碼。

2014年，原昌宏因為QR碼的發(fā)明，榮獲歐洲發(fā)明家獎(European Inventor Award)的人氣票選獎(Popular Prize)。Denso Wave公司雖然擁有QR碼的專利，但免費公開了相關(guān)技術(shù)，并不收取專利費，只是靠售賣QR碼的掃描儀獲利。

值得一提的是，我國也有自主知識產(chǎn)權(quán)的二維碼——漢信碼，漢信碼是中國物品編碼中心依據(jù)中國國家“十五”重大科技專項——《二維條碼新碼制開發(fā)與關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準研究》研發(fā)的，研發(fā)始于2003年，并在2005年年末完成。目前，在新版的機打增值稅發(fā)票上的密碼區(qū)域，使用的就是漢信碼。

二維碼會被用完嗎?

聊完二維碼的故事，現(xiàn)在回答開頭的問題，為什么二維碼會被用完，但又不會用完呢?

其實這和二維碼大容量的信息存儲時分不開的，二維碼一共提供40種不同版本存儲密度的結(jié)構(gòu)，對應(yīng)指示圖的“版本信息”，版本1為21×21模塊(模塊為二維碼中的最小單元)，每增加一個版本，長寬各增加4個模塊，最大的版本40為177×177模塊。

以存儲密度最大的版本40為例，總共有177×177個模塊，這些模塊為黑白兩色組成，也就是說，只有2種可能。那么，版本40的可能組合為：2^(177*177)≈10^20000。

這個巨大的數(shù)量，全球七十多億人每秒換一個二維碼，用從宇宙大爆炸到今天138億年的時間，也僅僅能消耗一小部分。而二維碼是可以擴展的，實際上可以使用的組合還會比現(xiàn)在多。所以，雖然理論上二維碼是可以用完的，但是，憑人類當(dāng)前的使用速度，是不用擔(dān)心用完的情況的。

二維碼在中國發(fā)揚光大

原昌宏對QR碼能否得到廣泛認同并沒有信心，為了讓更多人使用QR碼，他奔波于各大企業(yè)和團體，積極推介。在他的努力下，QR碼在日本企業(yè)得到廣泛使用。但QR碼在中國的流行，和原昌宏沒有太大關(guān)系，其用途大概也是他所始料未及的。

2010年10月，支付寶首次在國內(nèi)推出二維碼支付技術(shù)，用戶只需掃描商家提供的二維碼(下文均用“二維碼”統(tǒng)一描述QR碼)，按提示操作就可以完成支付。2013年，支付寶又在線上拓展掃碼支付，根據(jù)支付寶2013年11月的相關(guān)數(shù)據(jù)，當(dāng)時已有46萬家網(wǎng)站接入掃碼支付，覆蓋了旅游、團購、游戲、B2C等行業(yè)。微信也在2013年的5.0版本中上線支付功能，這個版本可以通過掃二維碼實現(xiàn)一鍵支付。2014年1月，微信支付和滴滴合作，其二維碼支付借由打車軟件進入市場。

2014年3月14日，央行認為二維碼支付存在安全問題，聯(lián)合工信部暫停線下二維碼支付服務(wù)。但由于線下市場的巨大吸引力，微信和支付寶還是在市場上繼續(xù)使用二維碼支付，只是改進了安全問題，比如由原來的客戶掃碼轉(zhuǎn)變?yōu)樯碳沂殖諴OS終端掃碼，同時增加了動態(tài)二維碼等功能。

2016年8月3日，支付清算協(xié)會向支付機構(gòu)下發(fā)《條碼支付業(yè)務(wù)規(guī)范》，規(guī)定了二維碼支付的安全標(biāo)準，官方開始承認二維碼支付的地位。在微信和支付寶的推廣下，幾乎在全國所有地方都能看到二維碼支付的身影。

二維碼信息密度高，小塊面積可以承載多樣化的信息，各類字符、網(wǎng)址等;容錯能力強，相比OCR等技術(shù);可讀性強，形成了統(tǒng)一標(biāo)準，手機等常用設(shè)備都能掃描;由于擁有這些優(yōu)勢，二維碼使用越來越廣泛，也不只局限于支付領(lǐng)域。

人們通過微信二維碼加好友、關(guān)注公眾號;商家通過二維碼做推廣，用戶掃碼就能參加各種活動、獲取各類優(yōu)惠券;共享單車等也通過掃描二維碼使用......人們的日常生活已經(jīng)離不開二維碼。

原昌宏發(fā)明二維碼的初衷是為了提高工人工作效率，只是大概他也不曾預(yù)料到，二維碼會在中國被用于移動支付，在兩大移動支付巨頭的推廣下迅速流行，掃碼支付也成為中國的“新四大發(fā)明”。如今，二維碼更被廣泛應(yīng)用于其他領(lǐng)域。中國企業(yè)的商業(yè)創(chuàng)新能力，一點也不比其他國家差。