二维码物联网时代的代表

王宇阳 师云秋 姚红丽 武传胜

二维码是自动识别中的一项重要技术，也是物联网产业的关键、核心技术之一。作为一种及时、准确、可靠、经济的数据输入手段已在工业、商业、国防、交通、金融、医疗卫生、有点急办公自动化等许多领域得到了广泛应用，在美国、日本、欧洲等国家二维码技术发展和普及已经比较成熟。

我国对二维条码技术的研究开始于1993年，起步较晚但成长速度较快，经过20多年的发展，二维码技术不断创新，我国已经拥有了完整自主知识产权的技术标准，二维码产业链也日渐丰富，其应用也越来越多的出现在人们的生活中，可以说，二维码是当今信息化发展的基础，是我们进入物联网时代的先锋。

一、二维码概念及特点

二维码（2-dimensionalbarcode）是利用在平面的二维方向上按一定规律分布的黑白相间的几何图形来记录数据、信息的条码，也被称为“二维条码”“二维条形码”。

在二维码代码编制上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。

二维条码有许多不同的编码方法，或称码制。根据二维码码制的编码原理，通常可将二维码分为以下三种类型：堆积码、点阵码、邮政码等。目前，全球现有的二维码多达200种以上，主流的二维码技术都是由美国和日本研发出来的，中国原有的二维码国家标准也是从美国PDF417码和日本的QR码翻译过来的，其中常见的国外技术标准有PDF417，QRCode，DMCode，Code49，Code16K，CodeOne等，国内企业近年来在码制技术方面也取得了很大进展，拥有量了GMCode、CMCode、LPCode、GM-UCode等多种码制。

二维码具有条码技术的一些共性，如，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，除此之外，二维码还具有以下特点：

信息容量大：可容纳多达1108个字节或1850个大写字母或2710个数字，比普通条码信息容量约高几十倍。

编码范围广：该条码可以把图片、声音、文字等可以数字化的信息进行编码。

自由度高：可以表示多种语言文字，条码符号形状、尺寸大小比例可变。

容错能力强：二维码因穿孔、污损等引起局部损坏时，仍然可以正确得到识读；损毁面积达50%仍可恢复信息。

保密性、防伪性好：可引入加密措施。

译码可靠性高：二维码误码率不超过千万分之一，比普通条码的译码错误率百万分之二要低得多；

应用范围广：具有对不同行的信息自动识别功能、处理图形旋转变化。在电子商务、电子政务的信息安全、交易、物流、产业链管理等诸多方面具有广泛的应用，贯穿工业、商业、国防、交通运输、金融、医疗卫生、邮电及办公室自动化等识别领域。

二、二维码技术在各行业中的应用

二维码可以被广泛应用于各个行业，如，物流业、生产制造业、交通、安防、票证等行业，由于各行业特性不同，二维码被应用于不同行业的不同工作流程中。目前，二维码在应用比较广泛的几个行业的具体应用如下：

（一）物流行业应用

二维码在物流行业的应用主要包括四个环节。第一，入库管理：入库时识读商品上的二维条码标签，同时录入商品的存放信息，将商品的特性信息及存放信息一同存入数据库，存储时进行检查，看是否是重复录入。第二，出库管理：产品出库时，要扫描商品上的二维条码，对出库商品的信息进行确认，同时更改其库存状态。第三，仓库内部管理：在库存管理中，一方面二维条码可用于存货盘点，另一方面二维条码可用于出库备货。第四，货物配送：配送前将配送商品资料和客户订单资料下载到移动终端中，到达配送客户后，打开移动终端，调出客户相应的订单，然后根据订单情况挑选货物并验证其条码标签，确认配送完一个客户的货物后，移动终端会自动校验配送情况，并做出相应的提示。

（二）生产制造业

以食品的生产为例，二维码在食品的生产与流通过程中的应用主要在三个环节。第一，原材料信息录入与核实：原材料供应商在向食品厂家提供原材料时，将原材料的原始生产数据制造日起、食用期限、原产地、生产者、遗传基因组合的有无、使用的药剂等信息录入到二维码中并打印带有二维码的标签，粘贴在包装箱上后交与食品厂家。第二，生产配方信息录入与核实：在根据配方进行分包的原材料上粘贴带有二维码的标签，其中含有原材料名称、重量、投入顺序、原材料号码等信息。第三，成品信息录入与查询：在原材料投入后的各个检验工序，使用数据采集器录入检验数据；将数据采集器中记录的数据上传到电脑中，生成生产原始数据，使用该数据库，在互联网上向消费者公布产品的原材料信息。

（三）安防类应用

由于二维码具有可读而不可改写的特性，也被广泛应用于证卡的管理。将持证人的姓名、单位、证件号码、血型、照片、指纹等重要信息进行编码，并且通过多种加密方式对数据进行加密，可有效地解决证件的自动录入及防伪问题。此外，证件的机器识读能力和防伪能力是新一代证件的标志。

（四）交通管理应用

二维码在交通管理中的应用主要应用环节有：行车证驾驶证管理、车辆的年审文件、车辆的随车信息、车辆违章处罚、车辆监控网络。

行车证驾驶证管理：采用印制有二维码行车证，将有关车辆上的基本信息，包括车驾号、发动机号、车型、颜色等车辆的基本信息转化保存在二维码中，信息的数字化和网络化便于管理部门的实时监控与管理。

车辆的年审文件：在自动检测年审文件的过程中实现通过确认采用二维码自动记录的方式，保证通过每个检验程序的信息输入自动化。

车辆的随车信息：在随车的年检等标志上将车辆的有关信息，包括通过年检时的技术性能参数，年检时间，年检机构、年检审核人员等信息印制在标志的二维码上，以便随时查验核实。

车辆违章处罚：交警可通过二维码掌上识读设备对违章驾驶员的证件上的二维码进行识读，系统自动将其码中的相关资料和违章情况记录到掌上设备的数据库中，再进一步通过联网，实现违章信息与中心数据库信息的交换，实现全网的监控与管理。

车辆监控网络：以二维码为基本信息载体，建立局部的或全国性的车辆监控网络。

三、二维码产业的发展前景

当前，我国二维码产业还处于成长期，总体来看，我国的条码标准体系尚显单薄，具有自主知识产权的二维条码核心技术不多，二维码技术标准的应用和推广也存在一些困难。但是，各方面条件的逐渐成熟，正推动整个产业的发展提速。

目前，几方面有利因素是我国二维码产业发展的重要驱动力：首先，二维码自身的优势和价值使将其在全球范围内得到更广泛更深入的应用。其次，作为物联网产业的重要技术，二维码将成为优先受益市场，背景行业的发展将对二维码产业的发展起到推波助澜的作用。另外，二维码与手机的结合，将开辟二维码的更广阔的市场空间。当然，我国物联网产业目前还处于规划和示范阶段，对二维码产业产生了一定的刺激，但是在短期内不会产生巨大的影响，二维码产业的真正辉煌还要靠技术提供商、软硬件设备提供商、集成商、终端商的合力推动。