QR code(二维码)

QR code

QR码(缩写为Quick Response code)是一种矩阵条码(或二维条码)的商标，于1994年首次为日本汽车行业设计。条形码是一种机器可读的光学标签，它包含有关所附物品的信息。实际上，二维码通常包含指向网站或应用程序的定位器、标识符或跟踪器的数据。二维码使用四种标准化编码模式(数字、字母数字、字节/二进制和汉字)有效地存储数据;也可以使用扩展。

快速响应系统由于其快速的可读性和比标准UPC条形码更大的存储容量而在汽车行业之外变得流行起来。应用程序包括产品跟踪、项目标识、时间跟踪、文档管理和一般营销。

QR码由白色背景下的正方形网格中排列的黑色方块组成，可以被成像设备(如相机)读取，并使用里德-所罗门误差校正进行处理，直到图像得到适当的解释。然后从图像的水平和垂直分量中提取所需的数据。

历史

二维码系统是日本电装公司于1994年发明的。它的目的是在制造过程中跟踪车辆;它的设计允许高速组件扫描。QR码现在被用于更广泛的环境中，包括商业跟踪应用程序和面向移动电话用户的方便应用程序(称为移动标签)。QR码可用于向用户显示文本、向用户的设备添加vCard联系人、打开统一资源标识符(Uniform Resource Identifier, URI)、连接无线网络或编写电子邮件或文本消息。有很多二维码生成器可以作为软件或在线工具使用。二维码已经成为最常用的二维码之一。

标准

使用

二维码在消费广告中已经很常见。通常，智能手机被用作二维码扫描器，显示代码并将其转换为一些有用的形式(比如一个网站的标准URL，从而避免了用户将其输入web浏览器的需要)。二维码已经成为广告策略的焦点，因为它提供了一种比手动输入URL更快地访问品牌网站的方式。除了方便消费者之外，这种功能的重要性还在于它提高了转化率:与广告接触转化为销售的机会。它诱使感兴趣的前景进一步转化漏斗几乎没有延迟或努力，把观众带到广告客户的网站立即，在那里一个更长的和更有针对性的销售推销可能失去观众的兴趣。

QR码最初用于汽车制造中跟踪零部件，但现在应用范围更广。这些包括商业跟踪、娱乐和交通票务、产品和忠诚度营销以及店内产品标签。市场营销的例子包括使用二维码解码器(一款移动应用程序)获取公司的折扣和折扣率，或者将公司的地址和相关信息与字母数字文本数据(如黄页目录)一起存储。

它们还可以用于存储个人信息，供组织使用。一个例子是菲律宾国家调查局(NBI)，现在NBI的认证带有二维码。这些应用程序中的许多都是针对手机用户的(通过手机标签)。用户可以接收文本、在设备上添加vCard联系人、打开URI或扫描二维码后撰写电子邮件或文本消息。他们可以通过访问一些付费或免费的二维码生成网站或应用程序，生成并打印自己的二维码，供他人扫描和使用。谷歌有一个API(现在已被弃用)来生成二维码，几乎所有的智能手机设备上都可以找到扫描二维码的应用程序。

存储地址和url的二维码可能出现在杂志上、标牌上、公交车上、名片上，或者几乎任何用户想要信息的对象上。用户只要配备了正确的阅读器应用程序，就可以通过扫描二维码图像来显示文本、联系信息、连接无线网络或在手机浏览器中打开网页。这种从物理世界对象链接的行为称为硬链接或对象超链接。二维码还可以链接到一个位置，以跟踪代码被扫描的位置。扫描二维码的应用程序或者使用GPS和蜂窝塔三角测量(aGPS)检索地理信息，或者二维码中编码的URL与某个位置相关联。2008年，日本一位石匠宣布，计划在墓碑上刻上二维码，让游客可以查看逝者的信息，家人也可以随时记录逝者的来访情况。心理学家理查德·怀斯曼(Richard Wiseman)是最早在《超自然现象:为什么我们会看到不存在的东西》(Paranormality: Why We See What is not There, 2011)一书中加入二维码的作者之一。

增强现实

在一些增强现实系统中，QR码被用来确定物体在三维空间中的位置。

移动操作系统

二维码可以用于各种移动设备操作系统。这些设备支持URL重定向，允许二维码向设备上的现有应用程序发送元数据。许多付费或免费的应用程序都可以扫描代码并硬链接到外部URL。

URLs

即使在智能手机尚未普及的时代，URL也有助于提高营销转化率，但在那几年里，URL也面临着一些限制:广告浏览者通常必须输入URL，而且在首次浏览广告时，他们的面前往往没有web浏览器。很有可能他们以后会忘记访问该站点，不费心输入URL，或者忘记输入什么URL。语义url降低了这些风险，但并没有消除它们。随着智能手机的出现，浏览者无法立即访问网站的问题已经变得不那么严重了，然而，输入url的麻烦仍然存在，因此QR码被用来重定向到url以便即时访问。

虚拟商店/支付/网站登陆/wifi网络登陆/加密

误差修正

码字长度为8位，采用里德-所罗门纠错算法，纠错级别为4级。纠错级别越高，存储容量越小。下表列出了四个级别的近似纠错能力:

L级(低) 7%的码字可以恢复。
M级(中等) 15%的码字可以恢复。
Q级(四分位数) 可恢复25%的码字。
H级(高) 30%的码字可以恢复。

在较大的QR码中，信息被分成几个Reed-Solomon码块。选择块大小，每个块最多可纠正15个错误;这限制了解码算法的复杂度。然后将代码块交错在一起，使QR符号的局部损坏不太可能超过任何单个块的容量。
由于有了纠错功能，我们有可能创造出仍然能正确扫描、但含有故意错误的艺术二维码，使其更具可读性或对人眼更具吸引力，并将颜色、徽标和其他特征融入二维码块中。
也有可能在不降低纠错能力的情况下设计艺术QR码通过操纵基础的数学结构

编码

格式信息记录两件事:用于符号的错误纠正级别和掩码模式。掩蔽用于分解数据区域中可能使扫描器混淆的模式，例如大的空白区域或看起来像定位符标记的误导特性。掩码模式是在网格上定义的，必要时可以重复网格来覆盖整个符号。与掩模的暗区对应的模块是反向的。使用BCH代码可以防止格式信息出错，每个QR符号中包含两份完整的副本。

消息数据集以z字形从右向左放置，如下所示。在较大的符号中，由于存在对齐模式和使用多个交错的纠错块，这一点变得复杂。