二维码.docx
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二维码
二维码的推广现状研究
郑文金：
150309219
蔡晓晓：
150309239
魏世成：
150309240
刘幸运：
150309191
李文：
150309205
摘要：
本报告主要研究了二维码的概念种类特点以及它目前的应用范围，主要通过在互联网上搜寻相关信息，获取了二维码的相关资料，报告首先介绍了二维码的基本知识，通过对这些基本知识的认知，然后重点介绍了二维码是实际应用，最后对我们的报告进行了总结，并列出了相关的参考文献。
一、研究背景
一维条码自出现以来，得到了人们的普遍关注，发展速度十分迅速。
它的使用，极大地提高了数据采集和信息处理的速度，提高了工作效率，并为管理的科学化和现代化做出了很大贡献。
由于受信息容量的限制，一维条码仅仅是对“物品”的标识，而不是对“物品”的描述。
故一维条码的使用，不得不依赖数据库的存在。
在没有数据库和不便联网的地方，一维条码的使用受到了较大的限制，有时甚至变得毫无意义。
另外，要用一维条码表示汉字的场合，显得十分不方便，且效率很低。
现代高新技术的发展，迫切要求用条码在有限的几何空间内表示更多的信息，从而满足千变万化的信息表示的需要。
二维条码正是为了解一维条码无法解决的问题而产生的。
因为它具有高密度、高可靠性等特点，所以可以用它表示数据文件（包括汉字文件）、图像等。
二维条码是大容量、高可靠性信息实现存储、携带并自动识读的最理想的方法。
二维码产生极大的促进了科学技术的发展，改变着人们的生活，通过对二维码应用现状的了解，让我们更加深刻的认识到二维码在现代社会的广泛使用。
二、研究方案
1、本报告数据及资料来源的说明
（1）二维码相关网站
（2）期刊文章
（3）物流技术研究报告
（4）专业调查咨询机构
（5）专业行业协会
（6）期刊数据库
2、内部分工
我组成员通过在网上、相关书籍上搜索关于二维码的相关资料，汇总加以整理得出一些关于二维码的基础知识，包括它的概念、分类、特性，对二维码有了一个基本的认识，然后重点搜集关于二维码在现实生活中广泛应用的列子，通过这些方面的了解得出我们的研究报告。
3、时间规划
（1）2012年5月22日--5月24日
我小组成员按照内容要求收集相关的资料
（2）2012年5月25日--5月26日
对收集来的资料进行整理汇总
（3）2012年5月27--5月30日
根据整理分析的资料，撰写出此研究报告
4、研究内容
本篇报告研究的内容主要是二维码的相关知识以及在现实生活中的推广应用。
5、研究目标
通过对二维码技术的认识和研究，来让我们对二维码有一个深刻的了解。
我们的研究目标就是更好的去认识二维码技术以及它的使用范围，并且了解它对人们的生活以及对现代科学技术产生的重大推动作用。
三、研究内容
（一）什么是二维条码
1、二维码的概念
二维码，又称二维条码,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.
2、二维码的历史
二维码技术最早在美国诞生，在上世纪80年代末二维码的研究就已风靡了整个欧美；在21世纪初这股二维码技术在日韩移动通信市场有了进一步的推广和运用，推起了一股亚洲二维码热潮。
在移动领域应用最多的是日韩和台湾地区。
在2004年底的一次国际运营商交流大会上，中国移动董事长王建宙看完NTTDoCoMo进行的一个手机条码业务演示后，立即指示相关部门去日本进行考察。
2005年4月，中国移动手机条码项目在内部立项，2006年10月，中国移动就完成了手机条码整体的测试和规范的最后验收工作。
在中国移动二维码的业务规范中，对短信、名片、邮件、上网、IVR都做出了相关规定。
2006年8月作为中国最大运营商的中国移动的高调宣布提供手机二维码服务，正式开启了中国大陆二维码机应用的大门，一条新的产业链正在快速形成。
（二）二维码分类
二维条码可以分为堆叠式/行排式二维条码和矩阵式二维条码。
堆叠式/行排式二维条码形态上是由多行短截的一维条码堆叠而成；矩阵式二维条码以矩阵的形式组成，在矩阵相应元素位置上用“点”表示二进制“1”，用“空”表示二进制“0”，“点”和“空”的排列组成代码。
1、叠式/行排式二维条码
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），其编码原理是建立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
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、白像素在矩阵中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。
（三）二维码技术指标
目前全球一、二维码超过250种，其中常见的有20余种。
而目前国内二维码产品大多源自于国外的技术，如美国PDF417码、日本的QR码、韩国DM码，应用最为广泛的码字为QR（DataMatrix）码和DM（QuickResponsecode）码。
我国自行研发的GM和CM。
不同的二维码技术指标之间存在着差异，其中主要的技术指标包括信息存储容量和信息纠错功能。
1、信息存储容量
二维条码的单位面积（每平方英寸）的信息存储容量，即信息密度，成为我们衡量二维码性能的第一重要指标。
通常情况下二维码的信息密度是一维条码的几十到几百倍。
因此把信息全部存储在一个二维条码中，要查看相关信息只要用识读设备扫描二维条码即可，不需要事先建立数据库，从而真正实现了条码与信息之间的直接映射关系。
二维码技术标准名称
PDF417
QR
DM
GM
CM
最大信息存储容量
1106（0.2%纠错信息）
2953（7%纠错信息）
1556（14%纠错信息）
1443（10%纠错信息）
2000（8%纠错信息）
单位：
字节/平方英寸
从表1比较可以看出，QR标准的单位面积信息存储量最大，PDF417标准的单位面积信息存储量在五种标准中最小（且伴随最低的纠错信息），而DM，GM和CM标准的存储能力属于1K~2K字节之间。
因此，从单位面积信息存储容量排序为：
QR>CM>DM>GM>PDF417
2、信息纠错功能
二维条码具有一定的纠错功能，其纠错算法与人造卫星和VCD等所用的纠错算法相似。
这种纠错机制使得二维条码成为一种安全可靠的信息存储和识别的方法，这是一维条码无法相比的。
而且不同的二维码标准的纠错功能都有各自的纠错级别和纠错信息，以及纠错率。
因此从某种意义上说，纠错功能从某种程度上说明了二维码技术的鲁棒性的强弱。
二维码技术标准名称
PDF417
QR
DM
GM
CM
纠错分级
9级
4级
非离散分级
5级
8级
最高纠错能力
46.2%
30%
25%
50%
64%
最低纠错能力
0.2%
7%
14%
10%
8%
单位：
字节/平方英寸
从表2比较可以看出，DM的纠错分级是唯一的非离散连续分级的标准，也就是说它的纠错功能可以根据用户的需求在其范围内任意设定，因此DM标准的纠错功能细化最强。
PDF417的纠错分级为9级，在四个离散分级标准中纠错分级级数最多，也就是说它的纠错离散等级相对来说最为细化；QR的4级纠错等级分级则是少的。
因此纠错分级级数排序为：
DM>PDF417>CM>GM>QR。
这里需要说明，二维码的纠错功能是由纠错码通过校正复杂运算让错误信息得以纠正。
因此二维码的信息存储会包含两个部分，一个是有效信息，另一个是纠错信息。
每种二维码标准会对自己的纠错划分等级，客户可以根据自己对有效信息容量和纠错功能的需求来进行选择。
同样的二维码标准，纠错功能越强，它的有效信息存储容量也就相对越少。
除了上述的两个主要指标的提高外，二维码技术的性能指标的提升可表现在一方面综合性功能的增加，如可表示多种语言文字，可表示图像、声音数据，可引入加密机制等；另一方面表现在抗畸变、抗污损的等能力的提升。
从上面的三方面性能指标比较来看，这五种二维码技术标准都有各自的性能特点。
而作为通信运营商在选择应用和推广的二维码标准时，首当其冲的应该考虑是技术性能上的是否能够满足手机二维码的实际性能参数要求，而这仅仅是决策的第一步；其后对成本（包含技术成本、运营成本、营销成本等）的考虑；还有对支持国产标准或接轨国际标准的取舍问题。
总之，要对这些错综复杂的因素进行全面地考虑做出决策，这是运营商面前摆着的一道很棘手的二维码技术标准非定向选择题。
（四）二维码的特点
1、高密度
目前，应用比较成熟的一维条码如EAN／UPC条码，因密度较低，故仅作为一种标识数据，不能对产品进行描述。
我们要知道产品的有关信息，必须通过识读条码而进入数据库。
这就要求我们必须事先建立以条码所表示的代码为索引字段的数据库。
二维条码通过利用垂直方向的尺寸来提高条码的信息密度。
通常情况下其密度是一维条码的几十到几百倍，这样我们就可以把产品信息全部存储在一个二维条码中，要查看产品信息，只要用识读设备扫描二维条码即可，因此不需要事先建立数据库，真正实现了用条码对“物品”的描述。
2、具有纠错功能
一维条码的应用建立在这样一个基础上，那就是识读时拒读（即读不出）要比误读（读错）好。
因此一维条码通常同其表示的信息一同印刷出来。
当条码受到损坏（如污染，脱墨等）时，可以通过键盘录入代替扫描条码。
鉴于以上原则，一维条码没有考虑到条码本身的纠错功能，尽管引入了校验字符的概念，但仅限于防止读错。
二维条码可以表示数以千计字节的数据，通常情况下，所表示的信息不可能与条码符号一同印刷出来。
如果没有纠错功能，当二维条码的某部分损坏时，该条码便变得毫无意义，因此二维条码引入错误纠正机制。
这种纠错机制使得二维条码因穿孔、污损等引起局部损坏时，照样可以正确得到识读。
二维条码的纠错算法与人造卫星和VCD等所用的纠错算法相同。
这种纠错机制使得二维条码成为一种安全可靠的信息存储和识别的方法，这是一维条码无法相比的。
3、可以表示多种语言文字
多数一维条码所能表示的字符集不过是10个数字，26个英文字母及一些特殊字符。
条码字符集最大的Codel28条码，所能表示的字符个数也不过是128个ASCII符。
因此要用一维条码表示其它语言文字（如汉字、日文等）是不可能的。
多数二维条码都具有字节表示模式，即提供了一种表示字节流的机制。
我们知道，不论何种语言文字，它们在计算机中存储时都以机内码的形式表现，而内部码都是字节码。
这样我们就可以设法将各种语言文字信息转换成字节流，然后再将字节流用二维条码表示，从而为多种语言文字的条码表示提供了一条前所未有的途径。
4、可表示图像数据
既然二维条码可以表示字节数据，而图像多以字节形式存储，因此使图像（如照片、指纹等）的条码表示成为可能。
5、可引入加密机制
加密机制的引入是二维条码的又一优点。
比如我们用二维条码表示照片时，我们可以先用一定的加密算法将图像信息加密，然后再用二维条码表示。
在识别二维条码时，再加以一定的解密算法，就可以恢复所表示的照片。
这样便可以防止各种证件、卡片等的伪造。
（五）二维码的使用现状
1、二维码在一般业务中的使用
二维条码具有储存量大、保密性高、追踪性高、抗损性强、备援性大、成本便宜等特性，这些特性特别适用于表单、安全保密、追踪、证照、存货盘点、资料备援等方面。
表单应用：
公文表单、商业表单、进出口报单、舱单等资料之传送交换，减少人工重覆输入表单资料，避免人为错误，降低人力成本
保密应用：
商业情报、经济情报、政治情报、军事情报、私人情报等机密资料之加密及传递。
追踪应用：
公文自动追踪、生产线零件自动追踪、客户服务自动追踪、邮购运送自动追踪、维修记录自动追踪、危险物品自动追踪、後勤补给自动追踪、医疗体检自动追踪、生态研究（动物、鸟类...）自动追踪等。
证照应用：
护照、身份证、挂号证、驾照、会员证、识别证、连锁店会员证等证照之资料登记及自动输入，发挥「随到随读」、「立即取用」的资讯管理效果。
盘点应用：
物流中心、仓储中心、联勤中心之货品及固定资产之自动盘点，发挥「立即盘点、立即决策」的效果。
备援应用：
文件表单的资料若不愿或不能以磁碟、光碟等电子媒体储存备援时，可利用二维条码来储存备援，携带方便，不怕折叠，保存时间长，又可影印传真，做更多备份。
网络资源下载：
可以应用到网上的资源下载，比如电子书，游戏，应用软件。
2、二维码在物流管理中的应用
在数据采集、数据传递方面，二维条码具有天然的优势。
首先，PDF417二维条码存储容量多达上千字节，因而可以有效地存储商品的信息资料；其次，由于PDF417二维条码采用了先进的纠错算法，在部分损毁的情况下，仍然可以还原出完整的原始信息，从而利用PDF417二维条码技术存储传递采集商品的信息具有安全、可靠、快速、便捷的特点。
在供应链中采用二维条码作为信息传递的载体，不但可以有效避免人工输入可能出现的失误，大大提高入库、出库、制单、验货、盘点的效率，而且兼有配送识别、保修识别等功能，还可以在不便联机的情况下实现脱机管理。
采用二维条码技术将对商品的管理推进到经济单元管理（Economic Cell Management），可以从更深的层次对产品进行管理和跟踪。
物流管理的概念经历了从简单到复杂、从低级到高级的过程。
开始它被理解为“在连接生产和消费间对物资履行保管、运输、装卸、包装、加工等功能，以及作为控制这类功能后援的信息功能，它在物资销售中起了桥梁作用”。
随着市场竞争的加剧，物流管理就不单纯要考虑从生产者到消费者的货物配送问题，而且还要考虑从供应商到生产者对原材料的采购，以及生产者本身在产品制造过程中的运输、保管和信息传递等各个方面，全面地、综合性地提高经济效益和效率的问题。
因此，现代物流是以满足消费者的需求为目标，把制造、运输、销售等市场情况统一起来考虑的一种战略措施，这与传统物流把它仅看作是“后勤保障系统”和“销售活动中起桥梁作用”的概念相比，在深度和广度上又有了进一步的含义。
就单个具体厂商而言，根据业务的类型、作业的地理区域，以及产品和材料的重量/价值比率，物流开支一般在销售额的5％－35％之间，物流成本通常被解释成为业务工作中的最高成本之一，仅次于制造过程中的材料费用或批发、零售产品的成本，物流不仅对业务的成功至关重要，同时也是昂贵的。
因此，物流管理对于降低产品成本具有重要意义。
另一方面，快速、精确和全面的信息通信技术的应用开拓了以时间和空间为基本条件的物流业，为物流新战略提供了基础，新的物流经营思想也如雨后春笋般不断破土而出，如：
准时化战略、快速反应战略、连续补货战略、自动化补充战略、销售时点技术、实时跟踪技术等等。
对一个处于领袖地位的厂商来说，可以凭借高超的和不断改善的物流能力，实时地监督物流动态的信息系统，识别潜在的作业障碍，在向顾客提供的服务有可能失败之前，采取正确的行动，从而创造完美的客户体验，获得持久的竞争优势。
二维条码在物流管理中的应用包括如下方面：
生产线上的产品跟踪：
在日常生产中，对产品的生产过程进行跟踪。
首先由商务中心下达生产任务单，任务单跟随相应的产品进行流动。
然后每一生产环节开始时，用生产线终端扫描任务单上的条码，更改数据库中的产品状态。
最后产品下线包装时，打印并粘贴产品的客户信息条码。
产品标签管理：
在产品下线时，产品标签由制造商打印并粘贴在产品包装的明显位置。
产品标签将成为跟踪产品流转的重要标志.若产品制造商未提供条码标签或标签损坏，可利用系统提供的产品标签管理模块，重新生成所需的标签。
产品入库管理：
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。
通过二维条码传递信息，有效的避免了人工录入的失误，实现了数据的无损传递和快速录入，将商品的管理推进到更深的层次--个体管理。
产品出库管理：
根据商务中心产生的提货单或配送单，选择相应的产品出库。
为出库备货方便，可根据产品的特征进行组合查询，可打印查询结果或生成可用于移动终端的数据文件。
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。
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。
通过手持无线终端，收集盘点商品信息，然后将收集到的信息由计算机进行集中处理，从而形成盘点报告。
另一方面二维条码可用于出库备货。
货物配送：
二维条码在配送管理中具有重要的意义。
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。
保修维护：
维修人员使用二维条码识读器识读客户信息条码信息标签，确认商品的资料。
维修结束后，录入维修情况及相关信息。
（六）二维码具体应用案例
案例1：
二维码电子票（汽车票、门票、电影票、演出票）
用户通过网络购买车票时输入完购票信息，通过电子支付，即可完成车票的预订，稍后手机会收到的二维码电子票信息，旅客凭该信息即可到客运站换票或直接检票登车。
同样的飞机票、火车票、展会门票、影票等通过二维码都能实现电子化。
案例2：
产品质量追溯、防伪
在产品溯源中引入二维码，使二维码溯源系统可获取现产品溯源系统中的数据，二维码制成标签，粘贴在产品包装上；消费者购买产品时，只需手机扫码或编辑码号发短信，即可随时随地查询产品源信息与质量认证等信息等，并可及时举报虚假、错误信息。
消费者：
随时随地使用手机扫码查看产品详细信息；
管理机构：
促进消费者等对虚假信息进行举报，有效完善对食品质量、假冒伪劣商品的监测管理；
企业：
利用二维码对自身及产品进行更多的宣传活动。
如：
给猪牛羊佩戴二维码耳标，其饲养、运输、屠宰及加工、储藏、运输、销售各环节的信息都将实现有源可溯。
二维码发票防伪应用：
发票防伪采用二维码标识已越来越普及，每张发票有一张对应的二维码。
案例3：
二维码电子签到（会议邀请签到）
电子票系统是根据市场需求结合手机与二维码技术自主开发出的一套电子签到系统，主办方向参会人员发送二维码电子邀请票、函，参会人员届时只需调出手机中参会前收到的二维码邀请票、函或报参会号码，验证通过即可完成会议签到与统计，整个签到过程无纸化低碳环保、高效便捷、省时省力。
案例4：
二维码优惠券（月饼券、代金券、折扣券、兑换券、提货券等）
手机二维码短信优惠券是指通过短信方式将电子优惠券、电子票发送到消费者手机上，消费者进行消费时，只要向商家展示手机上电子优惠券，并通过专用条码识读终端设备扫码验证回收，就可以得到商家的优惠和高质量的服务。
例：
25吨海南香蕉通过二维码出售团购助海南蕉农解“蕉急”
案例五：
医院信息化条码应用
为确保关着条码的唯一性及通用性，设定用身份证号码为条码的基础{如果患者没有身份证，则由系统自动生成一个区别于身份证号的号码}。
由于患者在医院内的具体资料经常改变，条码建议采用一维条码。
“身份登记卡”的材质可采用性较强的加厚pet，以便长期使用。
身份登记卡主要的作用：
1患者在登机了第一次的个人资料后，下次再来的时候，无需再次输入，提高挂号办理速度。
2患者在登记后在本医院内往后的所有活动都可用条码确认身份并记录在计算机之中，方便以后调用。
患者到医生出看病时，医生可利用易联网的终端机，用扫描仪读取患者的登记卡上的条码，查询患者的兵力和以往的检验记录。
当患者需活研时，在医生取样之后面积在标本上贴上及时答应出来的标有患者姓名及条码的标签，这样的标签会比现有的用纸包的方式更简洁，并可减少差错事。
在检验科采集标本时亦用同样的方法。
收费处：
扫描患者登记卡，读取条码，收费并将确认资料传送至检验科或药房。
在监测科收到拨那个检测标样后，用扫描仪将患者的条码扫描入计算机，首先确认收款，然后再自动生成（以含有患者的资料）的检测表格上输入检测结果，并答应出来，因医生可在联网计算机上查询检测结果，故此单时供给患者参考应留底。
药房在收到收费处的确认付费信息后，开始配药，并在配好药的包装上贴上注明患者的姓名及服用方法的标签，以便患者去人，防止出错王城配药后在显示屏上通知患者取药。
在扫描读取患者登记卡的条码信息去人身份之后，将药发给患者。
患者在办理入院手续手续时。
如将已有的登记卡出示给入院处，工作人员只需要扫描卡上的条码就可以将患者以往资料调出，完成患者的资料的输入，无需重复输入，患者的手环上同时印有可见数字和条码，便于院内身份确认及资料查询。
手术应用方案：
主要用于患者的身份确认。
在患者上手术台前。
护士负责扫描患者的条码，有计算机确认患者身份的手续更易得到实施，不会出现差错。
案例6：
图书馆自动化中号码系统设计
用于对读者及图书的管理，实现图书流通的有效控制。
应用背景：
读者情况图书情况，流通制度情况
号码系统设计，读者号：
由读者级别码、读者单位代码、读者序列号码构成。
如：
读者级别正高用ZG表示，读者单位代码基础医学院用JCYX表示，读者序列号码职工用工作证编号的后四位，学生用学生证号码的后四位。
如ZGJCYX0128。
图书号：
根据图书馆藏书量和典藏地点的不同进行号码设计，可将图书号分为两个部分：
典藏代码、顺序号码。
如流通书库的某一本书的号码为L0010203。
条形码印刷：
在图书馆自动化系统启动初期，由于需要的条形码较多，一般可向专门的条形码印刷公司订购。
在自动化系统实现后，可由图书馆自行打印。
条形码印刷设备可由计算机+激光打印机+条形码打印软件构成。
条形码识别系统可采用CCD扫描仪和光笔两种类型。
扫描仪通过USB接口或通过与键盘并联后与计算机进行连接。
（七）二维码的前景
近年来，随着移动互联网的发展，二维码也开始被广泛应用，尤其是其与电子商务的紧密结合，使二维码成为一个当下很火的概念。
随着国家信息化进程的不断推进，尤其是物联网应用发展的高歌猛进，手机二维码市场面临着更多的发展机遇，正处在市场爆发的临界点。
目前，我国二维码行业也呈现出百家争鸣的趋势，涉足二维码应用的商家越来越多，可谓是万“码”奔腾，也研发出各种二维码的新奇应用。
以二维码应用的行业领军者上海翼码公司为例，翼码凭证服务目前已经可以提供“移动定票”、“积分兑换”、“电子VIP”、“电子提货券”、“电子优惠券”、“自助值机”等10多项“电子凭证”产品的全套业务应用解决方案以及业务运营支撑服务。
二维码行业前景无可限量。
基于二维码的主读应用能够实现跨媒介间的信息传递，利用手机就可以在任何一个能够承载二维码的角落拍码获取信息，包括图文、网址等等。
当二维码作为一个上网的入口时，它将是一个无处不在的信息源
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