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二维码简介概念二维条码/二维码（2-dimensionalbarcode）是用某种特定的几何图形按一定规律在平面（二维方向上）分布的黑白相间的图形记录数据符号信息的；在代码编制上巧妙地利用构成计算机内部逻辑基础的“0”、“1”比特流的概念，使用若干个与二进制相对应的几何形体来表示文字数值信息，通过图象输入设备或光电扫描设备自动识读以实现信息自动处理：它具有条码技术的一些共性：每种码制有其特定的字符集；每个字符占有一定的宽度；具有一定的校验功能等。同时还具有对不同行的信息自动识别功能、及处理图形旋转变化等特点。二维码分类1）堆叠式/行排式二维条码堆叠式/行排式二维条码（又称堆积式二维条码或层排式二维条码），其编码原理是建在一维条码基础之上，按需要堆积成二行或多行。它在编码设计、校验原理、识读方式等方面继承了一维条码的一些特点，识读设备与条码印刷与一维条码技术兼容。但由于行数的增加，需要对行进行判定，其译码算法与软件也不完全相同于一维条码。有代表性的行排式二维条码有：Code16K、Code49、PDF417等。2）矩阵式二维码矩阵式二维条码（又称棋盘式二维条码）它是在一个矩形空间通过黑、白像素在矩阵的不同分布进行编码。在矩阵相应元素位置上，用点（方点、圆点或其他形状）的出现表示二进制“1”，点的不出现表示二进制的“0”，点的排列组合确定了矩阵式二维条码所代表的意义。矩阵式二维条码是建立在计算机图像处理技术、组合编码原理等基础上的一种新型图形符号自动识读处理码制。具有代表性的矩阵式二维条码有：CodeOne、MaxiCode、QRCode、DataMatrix等。在目前几十种二维要码中，常用的码制有：PDF417二维条码,Datamatrix二维条码,Maxicode二维条码,QRCode,Code49,Code16K,Codeone,等，除了这些常见的二维条码之外，还有Vericode条码、CP条码、CodablockF条码、田字码、Ultracode条码，Aztec条码。二维条码识读设备二维条码的阅读设备依阅读原理的不同可分为：（1）线性CCD和线性图像式阅读器（LinearImager）可阅读一维条码和线性堆叠式二维条码（如PDF417），在阅读二维码时需要沿条码的垂直方向扫过整个条码，我们称为“扫动式阅读”。这类产品比较便宜.（2）带光栅的激光阅读器:可阅读一维条码和线性堆叠式二维条码。阅读二维条码技术时将光线对准条码，由光栅元件完成垂直扫描，不需要手工扫动。（3）图像式阅读器（ImageReader）采用面阵CCD摄像方式将条码图像摄取后进行分析和解码，可阅读一维条码和所有类型的二维条码.另外，二维条码设备的识读依工作方式的不同还可以分为：手持式、固定式和平版扫描式。二维条码设备的识读生成对于二维条码生成的识读会有一些限制，但是均能识别一维条码。QR码-快速矩阵二维条码（标准ISO/IEC18004）QR码是由日本Denso公司于1994年9月研制的一种矩阵二维码符号，QR码除具有一维条码及其它二维条码所具有的信息容量大、可靠性高、可表示汉字及图象多种文字信息、保密防伪性强等优点外，QR码还具有如下主要特点：普通的一维条码只能在横向位置表示大约20为的字母或数字信息，无纠错功能，使用时候需要后台数据库的支持，而QR码二维条码是横向纵向都存有信息，可以放入字母、数字、汉字、照片、指纹等大量信息，相当一个可移动的数据库。如果用一维条码与二维条码表示同样的信息，QR二维码占用的空间只是条码1／11的面积。QR码(2D符号)在横向和纵向上都包含有信息，而条码只有一个方向上包含有信息。QR码能够包含的信息比条码多得多QR码比其他二维码相比，具有识读速度快、数据密度大、占用空间小的优势。QR码的三个角上有三个寻象图形，使用CCD识读设备来探测码的位置、大小、倾斜角度、并加以解码，实现360读高速识读。每秒可以识读30个含有100个字符QR码。QR码容量密度大，可以放入1817个汉字、7089个数字、4200个英文字母。QR码用数据压缩方式表示汉字，仅用13bit即可表示一个汉字，比其他二维条码表示汉字的效率提高了20%。QR具有4个等级的纠错功能，即使破损或破损也能够正确识读。QR码抗弯曲的性能强，通过QR码中的每隔一定的间隔配置有校正图形，从码的外形来求得推测校正图形中心点与实际校正图形中心点的误差来修正各个模快的中心距离，即使将QR码贴在弯曲的物品上也能够快速识读。QR码可以分割成16个QR码，可以一次性识读数个分割码，适应于印刷面积有限及细长空间印刷的需要。此外微型QR码可以在1厘米的空间内放入35个数字或9个汉字或21个英文字母，适合对小型电路板对ID号码进行采集的需要。多到7,089数字可以被编码（下图为300个字符或数字被编进这样大小的QR码里面）同样的数据只有条码的十分之一大小超高速识读：从QRCode码的英文名称QuickResponseCode可以看出，超高速识读特点是QRCode码区别于四一七条码、DataMatrix等二维码的主要特性。由于在用CCD识读QRCode码时，整个QRCode码符号中信息的读取是通过QRCode码符号的位置探测图形，用硬件来实现，因此，信息识读过程所需时间很短，它具有超高速识读特点。用CCD二维条码识读设备，每秒可识读30个含有100个字符的QRCode码符号；对于含有相同数据信息的四一七条码符号，每秒仅能识读3个符号；对于DataMartix矩阵码，每秒仅能识读2～3个符号。QRCode码的超高速识读特性是它能够广泛应用于工业自动化生产线管理等领域。全方位识读：QRCode码具有全方位（360°）识读特点,这是QRCode码优于行排式二维条码如四一七条码的另一主要特点,由于四一七条码是将一维条码符号在行排高度上的截短来实现的,因此,它很难实现全方位识读,其识读方位角仅为±10°.能够有效地表示中国汉字、日本汉字：由于QRCode码用特定的数据压缩模式表示中国汉字和日本汉字，它仅用13bit可表示一个汉字，而四一七条码、DataMartix等二维码没有特定的汉字表示模式，因此仅用字节表示模式来表示汉字，在用字节模式表示汉字时，需用16bit（二个字节）表示一个汉字，因此QRCode码比其它的二维条码表示汉字的效率提高了20%。编码字符集：1、数字型数据（数字0～9）；2、字母数字型数据（数字0～9；大写字母A～Z；9个其他字符：space，$,%,*,+,-,.,/,：）；3、8位字节型数据；4、日本汉字字符；5、中国汉字字符（GB2312对应的汉字和非汉字字符）。QR码符号的基本特性符号规格21×21模块（版本1）-177×177模块（版本40）(每一规格：每边增加4个模块)数据类型与容量（指最大规格符号版本40-L级）·数字数据:7,089个字符·字母数据:4,296个字符·8位字节数据:2,953个字符·中国汉字、日本汉字数据:1,817个字符数据表示方法深色模块表示二进制“1”，浅色模块表示二进制“0”。纠错能力·L级：约可纠错7%的数据码字·M级：约可纠错15%的数据码字·Q级：约可纠错25%的数据码字·H级：约可纠错30%的数据码字结构链接（可选）可用1-16个QRCode码符号表示一组信息掩模（固有）可以使符号中深色与浅色模块的比例接近1：1，使因相邻模块的排列造成译码困难的可能性降为最小。扩充解释（可选）这种方式使符号可以表示缺省字符集以外的数据（如阿拉伯字符、古斯拉夫字符、希腊字母等），以及其他解释（如用一定的压缩方式表示的数据）或者对行业特点的需要进行编码。独立定位功能QR码QRCode可高效地表示汉字，相同内容，其尺寸小于相同密度的PDF417条码。目前市场上的大部分条码打印机都支持QRcode条码，其专有的汉字模式更加适合我国应用。因此，QR码在我国具有良好的应用前景。Maxicode二维条码牛眼码Maxicode二维条码/牛眼码的缘起和发展1980年代晚期，美国知名的UPS(UnitedParcelService)快递公司认知到利用机器辨读资讯可有效改善作业效率、提高服务品质，故从1987年开始着手於机器可读表单(MachineReadableForm)的研究，发觉到条码是相对成本最低的可行方案。为了能达到高速扫瞄的目的，UPS舍弃了堆叠式二维条码的做法，重新研发一种新的条码，在1992年时推出UPScode，并研发出相关设备，此即Maxicode二维条码的前身。1996年时，美国自动辨识协会(AIMUSA)制定统一的符号规格，称为Maxicode二维条码，也有人称USS-Maxicode二维条码(UniformSymbologySpecification-Maxicode)。本文所指的Maxicode二维条码，都是遵循AIMUSA所制订的标准。Maxicode二维条码是一种中等容量、尺寸固定的矩阵式二维条码，它由紧密相连的六边形模组和位於符号中央位置的定位图形所组成。Maxicode二维条码是特别为高速扫瞄而设计，主要应用於包裹搜寻和追踪上。UPS除了将Maxicode二维条码/牛眼码应用到包裹的分类、追踪作业上，并打算推广到其他应用上。1992年与1996年所推出的Maxicode二维条码符号规格略有不同，就外观上来看，图1的左边是1992年刚推出的样子，右边则是现在Maxicode二维条码应有的样子。由于其外观形象，有名：牛眼码。图1Maxicode二维条码的外观Maxicode二维条码的基本特征外形近乎正方形，由位於符号中央的同心圆(或称公牛眼)定位图形(FinderPattern)，及其周围六边形蜂巢式结构的资料位元所组成，这种排列方式使得Maxicode二维条码可从任意方向快速扫瞄。其外观与中心放大图如图2所示。图2Maxicode二维条码外观与中心放大图符号大小固定。为了方便定位，使解码更容易，以加快扫瞄速度，Maxicode二维条码的图形大小与资料容量大小都是固定的，图形固定约1平方英寸，资料容量最多93个字元。定位图形：Maxicode二维条码具有一个大小固定且唯一的中央定位图形，为叁个黑色的同心圆，用於扫瞄定位。此定位图形位在资料模组所围成的虚拟六边形的正中央，在此虚拟六边形的六个顶点上各有3个黑白色不同组合式所构成的模组，称为「方位丛」(OrientationCluster)，其提供扫瞄器重要的方位资讯，见图3。图3Maxicode二维条码的符号排列方式每个Maxicode二维条码均将资料栏位划分成两大部分，围在定位图形周围的深灰色蜂巢称为主要讯息(PrimaryMessages)，其包含的资料较少，主要用来储存高安全性的资料，通常是用来分类或追踪的关键资讯，其包括60个资料位元(bits)和60个错误纠正位元。主要讯息有两个特殊作用，其中最重要的是包含4个模式位元(ModeBits)，围在定位图形右上方全白的方位丛左边，以淡灰色所标识的四个位元即是，其直接指示出其馀的资料编码模式。另一个用途是，剩馀的56个资料位元则依包裹分类追踪需要的所有资讯编码成结构化收件人讯息(StructuredCarrierMessages)，因此大部份在高速扫瞄的状况下，只需要将主要讯息解码就够了。在主要讯息外围的淡灰色部份(未表示完全)，用来储存次要讯息(SecondaryMessages)，其提供额外的讯息，如来源地、目的地等人工分类时所需的重要资讯。模式：是一种允许符号有不同结构的机制，Maxicode二维条码共有7种模式(模式0~模式6)，但其中有2个模式(模式0、模式1)已作废。(二)错误纠正能力Maxicode二维条码具有复杂而坚固的错误纠正能力，以确保符号中的资讯是正确的，就算条码受到部份损毁，内部储存的资讯仍可完整读出。(叁)解码速度Maxicode二维条码的最大优点在於其解码速度相当快，Maxicode二维条码可在速度为每分钟550英的输送带上成功读取。Maxicode二维条码的组成编码字元集Maxicode二维条码允许