随着经济的不断发展和信息技术的迅速普及，越来越多的自动识别技术得到了广泛的应用，其中包括了条码技术、磁条磁卡技术、IC卡技术、光学字符识别、射频技术、声音识别及视觉识别等，而条码是迄今为止经济、实用的一种自动识别技术，也是应用最为广泛的自动识别技术之一。

目前最常见的条码包括一维码和二维码，而条码技术也已深入到生活的方方面面；在日常生活中，坐地铁公交、骑共享单车、餐饮消费、排队挂号等；在工业生产中，亦随处可见物料上印刻的一二维码，便于产品追溯、生产控制、自动识别。

那么...

一二维码是怎么来的？

它的原理是什么样的？

二维码会被用完吗?

本期小明就来给大家说道说道~

一维码和二维码的发展之路

The road to innovation

Part 1.  一维码的诞生

一维码就是条形码，它出现于20世纪20年代，诞生在美国西屋电气公司的实验室里，一家世界著名的电工设备制造企业。

有一位性格古怪的发明家约翰·科芒德，他异想天开地想对繁杂的邮政单据实现自动分检，于是发明了最早的条形码：一个「条」表示数字1，二个就表示数字2，以次类推；

同时还发明了配套的条码识读设备，当扫描器的光线照射到条形码上的时候，黑色区域吸收光，白色区域反射光，这样扫描器就能通过反射光解析出条形码上的信息。有效提高了信息录入的速度，减少差错率。

Part2 . 一维码的不足之处

随着时代的发展，一维码的一些不足之处越发明显，比如数据容量较小（30个字符）；只能包含字母和数字；尺寸相对较大，空间利用率较低；一旦遭到损坏便不能阅读等，当碰到信息量大的工业生产场景，一维码就捉襟见肘了。

最迫切地想要升级弥补这些缺陷的，是全球第二大汽车零件供应商电装公司Denso；在匹配汽车零件的流水线中，产地、物料、封装、时间、物流方方面面都要进行信息记录，条形码的三十个字符明显远远不够了。

Part3 . 一维码到二维码的进阶

为解决一维码信息有限的问题，电装的一名工程师原昌宏先生带领团队研究了两年，最终于1994年研究出了矩阵式二维条形码——QR Code。

一维码只能在水平方向上表达信息，而二维码在水平和垂直方向都可以存储信息。一维码只能由数字和字母组成，而二维码能存储汉字、数字和图片等信息。

Part4 . 二维码的构成

二维码是一维码的升阶，我们可以把二进制想象成一个超级加工厂，在手机或者电脑屏幕上看到的一切文字、图片、视频都可以通过这个加工厂出来变成0和1组成的数字串，我们将其中的1用黑色小方块表示，0用白色小方块表示，然后将这些小方块按照顺序填进大方块里，这样就组成了一个完整的能够被手机相机识别的二维码图案了。

二维码还具有较好的容错性，一些二维码只需要扫前面几行就可识别出信息，哪怕二维码局部破损丢失都可能识别信息，它比普通条形码译码错误率50万分之1还要低，误码率低于1000万分之1。

随着二维码在物流仓储、产品溯源、档案管理等工业领域广泛应用，配套使用的工业读码器作为流水线上集检测、测量、扫码为一体的智能化设备，也成为了工业4.0中不可或缺的一部分。

在社会生活方面，二维码也早已成为连接线上和线下的重要入口。商户使用二维码收款，饭店使用扫码点餐，共享单车使用二维码借还... 据统计每天全球要消耗上百亿个二维码，数量非常庞大；很多人不免会这样的疑问：

如果有一天，二维码被用完了怎么办？我们该用什么来替代二维码呢？

在固定的空间内，0和1的排列组合是有穷尽的，所以二维码的确会有被用完的一天。

但是！现阶段的我们丝毫不必担心会用尽二维码，因为二维码的数量无比庞大，即使是日均百亿次的消耗量，在二维码的总数面前，也是微不足道的。

二维码有40种尺寸，最小为21*21、最大为177*177。以最常见的25*25的微信付款码为例，每一排有25个方块，共25列，除去四周定位用的方块和部分用于纠错的方块，还剩下478个方块。按照二进制，每个方块只有黑或白两种选择，所以478个小方块理论上一共可以组合出2的478次方二维码，也就是780437137578998057845399307448291576437149535666242787714789239906342934704941405030076525765872992789956732780351655723861993919822071326572544个。

假设一年会用掉6000亿个二维码，那么用掉25X25这一个尺寸产生的二维码需要2^478/6000亿=1.301×10^132年。

只看数字或许不直观，比较通俗的说来，目前40种尺寸的二维码可用数字甚至大于目前科学预算出的宇宙灭亡的时间！一千万亿年后，行星脱离轨道，所有生物都没办法依靠恒星活着了，那个时候二维码还是远远没有扫完。

其实，即使二维码能在百年内被使用完也没关系，从人类创造文明起，就是一个不断迭代推进的过程，也是充满了不确定性。科学家之所以要未雨绸缪，开发无尽能源等技术，就是因为人类社会的发展充满了不确定性；许多旧的事物和技术消失，也不断有新事物和技术被创造了出来。与其担忧现况，不如奋力拼搏，实现未来的更多可能。