全球每天消耗上百亿个二维码,一旦用完了怎么办?

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全球每天消耗上百亿个二维码,一旦用完了怎么办?

我们不清楚其他国家的生活和二维码之间的关系,但至少在中国,二维码已经和我们日常绑在一起,我们很难想象一个离开了二维码的生活是什么样子,万一二维码用完了呢?

二维码是谁发明的?

二维码种类很多,常见的有QR Code、Data Matrix、Code 16K、MaxiCode、Aztec、Vericode、PDF417、Code 49等,很多产品上都会贴上各种标准的二维码,但我们日常使用的,比如各种支付码格式是QR Code,所以来自国外的朋友会用QR Code来称呼我们日常使用的各种支付码!下文以QR CODE来说明。

QR Code码是1994年由日本DW公司发明的,它诞生后,就在信息量大,纠错能力强等优点绝杀了二维码,在日本和全世界应用广泛,我们日常也已经离不开二维码,平均每天都会扫码数个甚至数十个,而各种支付码为保证安全是即时产生的,即用过一次即失效,下次重新产生,那么吃瓜群众有一个问题,会不会某天二维码用完了呢?

QR CODE数据编码方式

要说明会不会用完,首先得来了解下QR CODE编码方式,下图是一张QR CODE基底图,不含信息,仅仅表示编码:

QR CODE最明显的特征是除了右下角外其他三个角上是一个巨大的回字形定位标志,其他主要的区域有数据与容错,版本信息,纠正标志等,包含QR CODE能不能用完的关键是数据编码的排列组合能不能穷尽!一个QR CODE最大的能包含多少信息呢?

一张小小的二维码搭载的信息量是惊人的,那么它所包含的组合总共可以有多少种呢?

QR CODE空白区域表示0,黑色区域表示1,那么数一数它最大面积的版本有多少格子就能算出它有多少种可能了!QR CODE总共有40种不同密度的结构:

最小的版本1编码模块为21×21,编码数量总有:2^(21×21)

最大的版本40为177×177,编码数量总共有:2^(177×177)码

前者大约有5.6×10^132个编码

后者大约有:9.3×10^9430个二维码

可能大家对这个数量并没啥概念,但宇宙中的原子数量总共之有10^80个,所以即使是最小的的那个二维码也可以给宇宙中每个原子编制一个二维码,而且还绰绰有余!而更大的版本40则可以对所有的“平行宇宙”进行编码,也许还是编不完!

QR CODE的容错功能

从上文我们知道了QR CODE是用不完的,但QR CODE本身包含的信息量太大,而我们有又用不到这些新的时候就有新的玩法了,我们可以将容错信息编制进去,当QR CODE污损时将会起到纠错作用!

从7%到30%不等,但纠错效果越好,面积也将越大,所以大部分都取折中的15%纠错率,优点类似于服务器中硬盘阵列,牺牲容量的方式来保证数据的安全性,如下是硬盘阵列的容错比例:

RAID0:无容错,可靠性降低一半

RAID1:可以损坏一半硬盘

RAID5,可以损坏一个硬盘

RAID10,可以损坏一半硬盘(理想状态下)

当然硬盘阵列的的容错和QR CODE容错原理是不一样的,但两者宗旨是一样的,保证数据安全!

QR CODE的安全性

其实我们要说的不是加密,而是包含有害信息,因为它是隐含的信息,因此即使包含有害信息我们也无法看到,比如包含欺骗、诱导或者淫秽色情甚至木马等信息时危害是很大的,因此对于来历不明的二维码我们要谨慎“扫一扫”,而且手机上安全软件不要忘了装!

镜像科普

2019年08月26日

二维码最初由日本的一个程序员所发明,跟传统的条形码相比,二维码相当于是二维化的条形码,二维码的数量是有限的,有人说全球每天消耗上百亿个二维码,那么二维码会有用完的一天吗?

二维码的出现极大地方便了人们的生活,别的不说,光就我们每一天使用的二维码支付,就大大提高了购物的速率。而我们每天使用的二维码,每隔一段时间都是会不停地变化的,随机进行黑白组合。仔细看二维码你可以发现,在二维码中有三个比较大的点,而这三个点是用来定位的,不论你是正面扫描还是倾斜扫描,或者旋转180°扫描,都可以扫描出二维码来。

二维码最初是彩色的,后来为了提升效率,改进成了黑白色,二维码采用特定的几何图形,将黑白相间的图形有规律地分布在二维平面内,其中白色的块代表数字“0”,黑色的块代表数字“1”,这是为了便于计算机的识别。二维码上有不同的区域,每一个区域标志着不同的信息。二维码的组合方式虽然有限,但是这也是一个天文数字,根本不用担心某一天它会被用完。

二维码的组合数量跟二维码自身的像素密集点有关,简而言之,像素越高,那么二维码的组合数量就会越多。目前的二维码中,最大的二维码格式是V40,拥有177×177个像素点,那么这么多的像素点,能够形成的所有二维码的数目是多少呢?这是一个很容易计算的问题,也就是2^(177×177)个,差不多是10的10000次方,这还只是V40格式的二维码组合数量,如果算上V1到V39的,恐怕还要多上不少。

所以说,即使地球上每天消耗上百亿个二维码,那么等到二维码用完,恐怕到宇宙灭亡的那一天都不可能,更不用说了,二维码的像素密集点还可以进一步扩展,而一旦进一步扩展的话,数量又是呈几何爆炸式增长。所以结论是,二维码虽然数量有限,但是根本就是用不完的,二维码有广泛的用途,它已经成为了生活必不可少的一部分,二维码的容量巨大,不用担心哪天被用完或者是不够用。

Geek视界

2019年08月20日

    二维码是有限的,但是用不完。


    二维码的数量

    做个计算题。目前,最大的二维码格式是V40,177*177个像素,有2^(177*177)这么多组合,大约是10的10000次方不同信息组合,算上V1~V39格式的二维码,那么二维码最多有10的12000次方。


    与银河系相比:银河系的总质量是10^41千克,那么所有的二维码都用上,全银河系的每千克物质,可以包含10^900个二维码。


    与地球相比:地球的总体积是10^12立方千米,也就是10^29立方厘米,一立方厘米相当于一块橡皮那么大,所有的二维码都用上,那么地球每一立方厘米有10^800个不同的二维码。


    结论,二维码数量有限,但是根本用不完。

    科普二维码

    二维码是在1994年,一家日本的公司发明的,最开始是彩色的,用户追踪旗下公司零部件的维修情况,后来为了提升效率,改进成黑白色。


    二维码采用特定的几何图形,将黑白相见的图形有规律的分布在二维反向上,其中白块表示“0”,黑块表示“1”,便于计算机识别。


    在二维码上有不同的区域,标识不同的信息,比如对齐模式、定时模式、安静区域、版本信息、数据单元等。


    总之,二维码有广泛的用途,可以用来记录信息和传递信息,并且具有唯一性,常见的用途有手机支付、信息获取、网站跳转、防伪溯源、会员管理等,二维码应用到了人们的方方面面,成为生活中不可获取的一部分。二维码的容量巨大,不用担心哪天被用完或者不够用。

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极客谈科技

2019年08月21日

“极客谈科技”,全新视角、全新思路,伴您遨游神奇的科技世界。

随着移动支付的快速发展,电子钱包快速发展,据统计每10个中国人里就会有8个使用移动支付。移动支付中离不开的就是二维码,全球每天将会消耗上百亿个二维码。不禁会令人产生担忧,二维码是否会同我们的IPV4地址一样,面临枯竭的问题呢?


关于二维码是否会存在枯竭的问题

先给出答案再慢慢解释,即便每天百亿的消耗,二维码的数量足够支撑至下代技术出现之前的正常运转。这一切源于二维码的设计方式,包含了足够多的数量。

二维码的编码方式有很多种,但是具体的实现原理大同小异。利用某个区域黑白色块标识不同的信息,意味着二维码同样使用的是2进制,非黑即白!除了常规的数据区域外,编码上还包含各种格式信息、版本信息、控制信息、校验信息等,二维码的计数是要排除该部分信息。即便如此,二维码的数量依然较为庞大。

因为二维码编码方式有很多种,很难确定二维码支持的最高数量(受到硬件像素制约,后面会提及)。我们简单举个例子,假设使用矩阵式二维码,并且横竖之间只支持20个像素点(实际情况远远多于20个像素点)。那么,会包含多少个二维码呢?2^400个二维码。

这里大家可能并没有一个明确的概念,看看我们万物互联的IPV6是多少个地址吧!2^128,即可实现我们身边每件设备的互联。那么,二维码数量的恐怖您也该有所体会。2^400这个数字是否是二维码的极限呢?不是,这里仅仅是为了便于理解所列举的一个小例子。

二维码的数量与我们硬件扫描的设备有关,硬件设备能力越强二维码的数量也就越多。例如我们二维码使用800*800的像素规格,那么支持的地址就是2^640000。这里是指数级的增长,并非是简单的翻倍,可以说这是一个相当恐怖的数据。试想,硬件的提升,这个像素点若提升至4800*4800又该如何呢?您还会担心二维码不够使用的问题吗?


关于二维码地址是否会枯竭的问题,您怎么看?

欢迎大家留言讨论,喜欢的点点关注。


悟空科学

2019年11月25日·优质科学领域创作者

二维码-每天都在使用,但又有多少人对其了如指掌?

随着时代的进步,越来越多的新东西充斥着我们的生活。生活就是这样伴随着一些不合时宜的东西消失,并出现可以更好地为我们的生活服务的事物。相信绝大多数人都不会对二维码这个东西感到陌生,上到七老八十的老年人,下到两三岁的小孩子,大家都已经习惯了二维码在我们生活中普遍地存在。

几乎每天我们都会扫二维码好几次,可能是去菜市场买菜的时候,也可能是在公司楼下的某家饭馆吃饭。简单来说,二维码的确已经在我们的生活中扮演着很重要的角色,不管是消费、还是了解某些信息,它都成了一个使用频率最高的媒介。但是,即便很多人每天都在使用,但大家对二维码本身并不了解。比如,你知道原本由日本人发明的二维码,为什么会被我们利用起来吗?要是用完了又该怎么办?

QR Code-日本人发明的一种矩阵二维码符号!

近几年来,移动设备上最流行的编码方式,非QR Code这种二维条码莫属。早在1994年9月的时候,来自日本的Denso公司便研制出了这种矩阵二维码符号。与传统的Bar Code条形码相比,QR Code可以表示的数据类型不仅更加多样化,而且存储的信息量级也更加庞大。

在QR Code的数据表示方法中:二进制"0"体现为浅色模块,二进制"1"体现为深色模块。一组信息可包含1-16个QR Code码符号,并且,每一符号都表示了100个字符的信息。可以简单粗暴的说,QR Code不仅能存储所有一维条码和二维条码的信息。

与此同时,QR Code还可表示图像和文字等多种信息,其保密防伪性强的特点也具有更高的可靠性。二维码从二维方向上,将特定图形以黑白相间的方式记录下这些数据信息,巧妙地利用了“0”、“1”这种构成计算机内部逻辑的比特流概念。

文字和数值信息,都可以通过多个二进制对应的几何形体来表示。而信息的自动处理,则可以通过光电扫描设备、或图像输入设备自动识别和读取。也就是说,二维码不仅拥有其他条码技术的共性,更能对不同类型的信息进行功能识别和图形处理。

二维码扫一扫- AR跟踪注册并不是QR Code的简单引用!

正如刚刚所说,二维码的确是由日本人发明,那么,为什么我们这一次没有受到日本公司的压榨?其实,“二维码扫一扫”的知识产权是我国所有,它并不是将二维码进行简单引用。

关于二维码,我们已经拥有了“二维码扫一扫”自主知识产权,并制定了SJ/T 11350-2006(二维码紧密矩阵码)和SJ/T 11349-2006(二维码网格矩阵码)这两个二维码标准。相信很多人都不了解,我们经常用的二维码“扫一扫”功能背后,其实蕴藏着重要的技术手段。

它不仅会涉及到RFID技术(无线射频识别技术)对二维码信息的转化,更离不开AR跟踪注册技术(并不是简单的信息处理)。只有这两者结合起来,才可以定位到我们的扫一扫是在哪个地方进行的。比如,要是没有AR跟踪注册技术,那么,便会导致我们不知道商品是哪家卖出的情况。

我们可以用一个更为形象的表达方式来体现,之所以日本人发明的二维码被我们利用起来的本质。这就好比是日本人提供了做饭需要的食材,但是一盘菜是否好吃就全看厨师的手艺了,而我们就是这个做菜人的角色。

简而言之,正是我们自己开发的码链技术(AR跟踪注册技术),让我们掌握了“二维码扫一扫”的关键知识产权。而我们每个人都经常使用的无线电子支付,便是通过这样的方式才得以实现。

QR Code的使用-倘若二维码被我们用完了该怎么办?

从大数据来看,全球每天大约需要消耗上百亿个二维码。于是,就有不少不了解二维码原理的人开始担心,万一这些二维码被用光了可怎么办?想要知道这个问题的答案,最简单的方式就是了解二维码的编码方式。

首先,从我们QR Code的规格来说,已经从第一个版本发展到了版本40,版本1是21×21模块,而版本40则是177×177 模块。当然,很多人可能并不知道这些数字代表了什么,事实上,每当版本提高一次,便意味模块又增加了4个。

比如,被称为目前最大规格符号版本的40-L级,它的数据类型和容量分别为:数字数据7089个字符、汉字数据1817个字符、字母数据:4296个字符、8位字节数据2953个字符,且大约可纠错7%的数据码字。

简而言之,对于版本40而言,它的编码总数量达到了2^(177×177),可拥有9.3×10^9430个二维码。单纯从这个数字量级来看,我们想要将其在一定时间内使用完是有很大难度的。而且,即便在很久之后的某个时间真的用完了,相信那时的人类也已经研发出新的码类来服务我们的生活。