國人每天掃碼15億次，二維碼為何還沒被用完？

離開了錢包大家能堅(jiān)持大半年，但如果離開了掃一掃，估計(jì)一天都過不下去，從一大早起床開始，早餐離不開掃一掃，上班疫情防控也得掃一掃，上網(wǎng)查個(gè)資料，登錄個(gè)賬戶還得掃一掃......據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，一個(gè)上班族每天都至少得掃個(gè)十次八次，全球估計(jì)每天得掃上百億次，用量實(shí)在是太大了，這二維碼要是用完了該咋辦？

二維碼是怎么來的？

我們用條碼是1949年美國人諾曼·伍德蘭和伯納德·西爾弗首先申請(qǐng)使用在食品領(lǐng)域的，經(jīng)過半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)有很多規(guī)格，但大致原理粗細(xì)不同的線條構(gòu)成的條形圖案，與各種編碼規(guī)格對(duì)應(yīng)字符，這是我們所熟悉的圖案，好萊塢動(dòng)作大片《殺手47》的經(jīng)典鏡頭就是后腦勺一個(gè)條形碼，但其實(shí)在《殺手47》之前，早就已經(jīng)有更優(yōu)秀的二維碼替代了條形碼！

《殺手47》劇照

因?yàn)闂l形碼是一維的，它在破損后很難識(shí)別，而且條形碼所含信息有限，如果要包含大量信息的話，條形碼的長度會(huì)很長，那么識(shí)別和打印以及粘貼都會(huì)造成不小的障礙！因此信息含量更大，具有容錯(cuò)以及面積更小的二維碼逐漸取代了一維條碼。

一維碼中只有寬度表示數(shù)據(jù)，長度則沒有任何數(shù)據(jù)，而二維碼則不同，長寬均表示數(shù)據(jù)，而且有一維條碼所沒有的定位點(diǎn)和容錯(cuò)機(jī)制，使得二維碼污損時(shí)仍然可以識(shí)別（二維碼可以設(shè)置容錯(cuò)率）。二維碼一般有堆疊式和矩陣式兩種，堆疊式非常類似條碼，但又有些不一樣，而矩陣式則有大家所熟悉的QR CODE！

堆疊式二維碼和矩陣式二維碼

相對(duì)于一維的條碼，二維碼優(yōu)勢非常明顯，除了信息容量大和編碼范圍廣，還有容錯(cuò)強(qiáng)的特點(diǎn)外，還能引入加密措施，這是一維條碼所望塵莫及的！

QR CODE

我們?nèi)粘�掃一掃的二維碼其實(shí)就是QR CODE（Quick Response Code），它的英文名含義是快速響應(yīng)矩陣圖碼，它是日本DENSO WAVE公司在1994年發(fā)明的，盡管DW公司擁有其專利權(quán)，但根據(jù)Denso Wave公司的網(wǎng)站數(shù)據(jù)，QR碼是屬于開放式的標(biāo)準(zhǔn)，QR碼的規(guī)格公開，自由使用，不會(huì)被收取專利費(fèi)用！

QR碼發(fā)明者騰弘原

存儲(chǔ)能力

QR碼的總共有40種不同版本的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，最小規(guī)格為21×21模塊（QR碼中的最小單元），最大為177×177模塊，如圖：

QR碼最明顯的標(biāo)志三個(gè)回字形定位標(biāo)志

最大的數(shù)據(jù)容量為：

QR碼的數(shù)據(jù)容量

GB2312編碼可以容納1800字符，基本上就是一篇中等長度的科普文規(guī)格了，容量實(shí)在有些驚人！

容錯(cuò)能力

二維碼最強(qiáng)的還是它的容錯(cuò)能力，根據(jù)容錯(cuò)等級(jí)不一樣，最高可以30%破損仍然可以讀取，因此一般的無損和刮擦，只要不太嚴(yán)重，仍然可以讀取出來，這比條形碼高出N個(gè)數(shù)量級(jí)！

二維碼容錯(cuò)率

當(dāng)然QR碼的容錯(cuò)率越高，那么同樣規(guī)格的二維碼所包含的有效信息就越少，因?yàn)闀?huì)有更多的模塊用于糾錯(cuò)，這其實(shí)問題不大，因?yàn)楹芏鄷r(shí)候一個(gè)大面積的二維碼可能就只包含一小部分信息而已。2009年12月10日，鐵道部首次引進(jìn)二維碼取代條碼作為火車票的防偽措施，2012年支付寶開始用二維碼作為銀行轉(zhuǎn)賬支付使用，此后二維碼開始在國內(nèi)大肆流行！

二維碼用得完嗎？

二維碼肯定是用得完的，但只要它所包含的排列規(guī)則遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過人類日常所需求時(shí)候，那么實(shí)際中就“永遠(yuǎn)”都用不完，二維碼它是怎么做到在一個(gè)小小的方塊中，甚至連全人類每天不停掃都用不完的組合呢？

標(biāo)準(zhǔn)最小的QR碼到最大的編碼規(guī)則

標(biāo)準(zhǔn)最小的QR碼是21×21編碼的，在二維碼中黑點(diǎn)和白點(diǎn)都包含數(shù)據(jù)，黑點(diǎn)是代表1，白點(diǎn)代表0，當(dāng)然二進(jìn)制的世界就是這樣，那么這個(gè)二維碼如果不用糾錯(cuò)的話，理論上它的最大組合方式就有：2^21×21=5.6×10^132個(gè)。

當(dāng)然這些組合中，定位碼要去去掉一部分，還有校正圖形也要去掉一部分，如果有糾錯(cuò)碼的話也要去掉一部分，最終仍然將獲得一個(gè)極其恐怖的組合數(shù)量！因?yàn)槲覀兊挠钪嬖�子總�?shù)也不過10^80個(gè)，簡單的說，用這個(gè)21×21即可對(duì)每個(gè)粒子編個(gè)碼！

最小規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)二維碼

如果還覺得不夠的話可以用25×25，或者29×29，33×33......一直到177×177，各位隨便掃，即使每天掃1000億個(gè)，掃到宇宙天荒地老，也掃不完，當(dāng)然除了付款碼這些隨機(jī)變化的二維碼以外，像商家的收費(fèi)碼它是不變的。

除了標(biāo)準(zhǔn)QR碼以外，還有一種iQR碼，信息量更加高密化，而且iQR碼可以打成長條形，比如在細(xì)細(xì)的線纜上也能打上二維碼，最小的二維碼中，iQR碼可以縮小到9×9，DataMatrix只能做到10×10，而QR碼則只能11×11！

iQR碼面積大幅縮小

iQR碼的面積縮小的同時(shí)，信息量還不變

下次不妨將二維碼的方式推薦給外星人，請(qǐng)他們一起掃一掃購買我們地球上的各種商品，用啥交換呢？曲率發(fā)動(dòng)機(jī)的制造技術(shù)如何？

您好，很高興回答您的問題！

隨著第三方支付興起，二維碼的使用已經(jīng)普及到我們?nèi)粘Ｉ�活的每一個(gè)角落，二維碼的數(shù)量是有限的，每天那么多人使用，每天消耗那么多，是不是二維碼很快就會(huì)被用盡呢？

二維碼數(shù)量有多大？

二維碼是一種開放性的信息存儲(chǔ)器，其信息都體現(xiàn)在黑白方塊的排列組合，不同的編碼方式，二維碼的大小而不一致，一般而言最少是21x21，最大為177x177，假設(shè)，我們用的二維碼是40x40的，那么二維碼中可以放黑白塊的點(diǎn)總共有40*40=1600個(gè)，每個(gè)點(diǎn)有兩種情況，要么是黑，要么是白，那么這種二維碼的不同的排列組合方式有2的1600次方個(gè)，這個(gè)數(shù)字大的驚人。

能不能用完

全球70億人，我們按照2的40次方個(gè)人來算，平均到每個(gè)人身上，估一下也有2的1560次方個(gè)，一個(gè)人的一生每天刷一萬個(gè)都刷不完！所以根本不擔(dān)心用完。

以上，感謝您的閱讀。

二維碼在生活中的應(yīng)用越來越廣泛了，每個(gè)人每天在生活中都要消耗大量的二維碼。我們知道，我國有13億人口，而世界上共計(jì)有70億人口，如果每個(gè)人每天都消耗10個(gè)二維碼，那二維碼會(huì)不會(huì)被很快消耗完？

二維碼

事實(shí)上，根據(jù)目前的消耗二維碼速度，想要用完全部的二維碼，幾乎是不可能。這是因?yàn)槎�維碼比我們想象中的要多得多。

首先我們常見的二維碼就是由黑白兩種顏色組成的小方格，其實(shí)，這些黑白方格在機(jī)器識(shí)別時(shí)，并不是識(shí)別成黑白色，而是由0、1組成的二進(jìn)制，其中白色方格代表著“0”，而黑色方格代表著“1”。

我們平時(shí)見到的二維碼時(shí)37*37的格子，但是每個(gè)二維碼都有三個(gè)固定的方格，不僅大小固定，而且位置也是固定的。它們的存在就是為了方便機(jī)器識(shí)別二維碼的順序，也為了定位二維碼，除此之外不儲(chǔ)備任何信息。

在這種情況下，一個(gè)37*37的二維碼格子，可以產(chǎn)生37x37-49x3＝1222個(gè)格子。而這1222個(gè)格子，可以組成2^1222個(gè)不同的二維碼排列組合，形成2^1222個(gè)二維碼。

光看文字，你可能覺得這也沒多少個(gè)二維碼，但事實(shí)上2的1222次方可以形成以下這么多二維碼。

更可怕的是，二維碼并不是只有一種規(guī)則，有的是21*21，有的是41*41，還有的是177*177，照此計(jì)算的話，人類能夠生成的二維碼數(shù)量，可以供宇宙中每一個(gè)原子使用。所以即使我們用到天荒地老，都不會(huì)用光二維碼。

生成的二維碼會(huì)重復(fù)嗎？

可能會(huì)有很多人問，我們每天使用大量的二維碼，那機(jī)器在生成二維碼時(shí)會(huì)不會(huì)產(chǎn)生混亂，不小心重復(fù)生產(chǎn)了二維碼供不同人使用。比如：我刷二維碼時(shí)，和馬云刷出來的剛好一致。

其實(shí)這種可能性的發(fā)生幾乎為0，原因是因?yàn)槎�維碼并不是隨機(jī)生成的，而是儲(chǔ)備著大量信息，比如：使用人的ID，時(shí)間，應(yīng)用軟件等。

這些信息累積疊加在一起時(shí)，就會(huì)形成獨(dú)有的二維碼，所以二維碼并不會(huì)被重復(fù)使用。

除此之外，還有人會(huì)問，可以偽造二維碼嗎？我們知道二維碼是由黑白兩色的格子組成的，在PS中非常容易偽造，如果我們偽造一個(gè)二維碼，那機(jī)器能識(shí)別出來嗎？

其實(shí)，雖然偽造二維碼比較容易，但是偽造的二維碼可能會(huì)被機(jī)器識(shí)別出無用信息。原因是因?yàn)楹芏喽�維碼是“一次性用品”，比如：支付用二維碼。還有更多的二維碼是不包含任何內(nèi)容的二維碼，原因很簡單，因?yàn)槎�維碼的數(shù)量實(shí)在是太多了，想要隨意偽造一個(gè)二維碼并不難，難得是這個(gè)二維碼剛好包含重要信息。因此我們根本不用擔(dān)心別人冒牌偽造二維碼。

識(shí)別二維碼的原理

前面我們說過，機(jī)器識(shí)別二維碼并不是錄入黑白方格，而是將黑白方格所代表的含義錄入進(jìn)去。比如：機(jī)器識(shí)別的是：黑黑黑白黑白，那么對(duì)應(yīng)的信息就是：111010。而111010對(duì)應(yīng)的信息就是機(jī)器提前設(shè)定好的信息，比如：網(wǎng)頁、名片或者支付程序。

為了保證信息能夠完整被傳遞，二維碼上其實(shí)包含著非常多的冗余信息，這些冗余信息可以提高信息的準(zhǔn)確度。

根據(jù)香農(nóng)第三定律我們知道，信息的冗余可以幫助信息完整的傳遞。比如：小時(shí)候家長讓孩子幫忙買醬油時(shí)，會(huì)再三叮囑要買醬油，不是醋，是某個(gè)品牌的醬油。雖然這些話中有大量的廢話，但是這些廢話加強(qiáng)了重要信息的傳遞：買醬油。

二維碼也是一樣，有時(shí)遮擋了一部分二維碼，機(jī)器照樣也能夠掃描出對(duì)應(yīng)的信息，原因就是遮擋的這部分可能是冗余信息。憑借著這些信息，機(jī)器能夠很容易識(shí)別出二維碼所包含的信息。

總結(jié)

二維碼的好處在于二維碼總量大，即使每人每天使用20個(gè)，二維碼的儲(chǔ)量也能夠使用到人類滅絕的一天。

正是因?yàn)槎�維碼的總量非常大，因此即使隨便畫一個(gè)二維碼，也不一定能掃出有用的信息，一定程度上可以保證我們的數(shù)據(jù)安全。

隨著網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，人們的生活方式和工作手段有了非常大的改進(jìn)，當(dāng)然還不止這些領(lǐng)域，甚至是在商業(yè)和工業(yè)領(lǐng)域，二維碼成為了一種新的身份代碼，不管是支付手段還是身份識(shí)別，都會(huì)用到二維碼，這個(gè)小小的圖形條碼，其中包含了非常多的信息，這種新興的技術(shù)產(chǎn)物，從很大程度上了讓很多事情變得簡單高效起來。

現(xiàn)在人們?cè)谫徫锘蛘呤翘砑右恍┕�眾�?hào)時(shí)，都會(huì)選擇使用二維碼作為一個(gè)中間的媒體介質(zhì)，這種虛擬的身份驗(yàn)證碼很大程度上改變了一些事情開展的流程和方法。根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)在我國每年平均要掃碼15億次，這個(gè)數(shù)目是非常巨大的，我們甚至無法想象什么時(shí)候這些二維碼會(huì)被用完。

這種可能性確實(shí)是存在的，因?yàn)槎�維碼本身的構(gòu)成就是一些圖形圖案，之后以一種隨機(jī)組合的方式拼接到一起，這是一個(gè)隨機(jī)性很大的概率問題，在二維碼的生成中具有非常大的不可操控性，如果超出了這種極限值，那么隨機(jī)組合的方式將會(huì)陷入一個(gè)技術(shù)性的難題。

無論是在生活?yuàn)蕵贩潘傻臅r(shí)候，還是在進(jìn)行非常嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)研究的時(shí)候，我們都會(huì)使用到這種東西，甚至不需要再進(jìn)行其他不必要的操作。其實(shí)，我們?cè)谀撤N程度上可以將一些二維碼的使用頻率降低，這樣就能保證一些事情不再借助于二維碼來實(shí)現(xiàn)，這樣就能最大限度的延長二維碼使用的年限。對(duì)于很多科技公司而言，這種井噴式的二維碼也給他們的技術(shù)造成了一定的困擾，這就需要在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)突破。

那我們每時(shí)每刻都在掃二維碼，有朝一日會(huì)不會(huì)被用完呢？

還是以 25?25 的付款碼舉例，它每一排有 25 個(gè)格子，一共 25 列，除去一些定位用的大方塊和限制區(qū)域，剩下能代表信息的還有 478 個(gè)小方塊。白格子表示 0 黑格子表示 1 ，所以 478 個(gè)小方塊理論上一共可以組成 2^478 個(gè)二維碼。2^478 是什么概念？假設(shè)全球 76 億人同時(shí)狂按手機(jī)屏幕刷新二維碼的話，每個(gè)人只需要按 10^134 次就可以把所有支付寶付款二維碼刷光。有科學(xué)團(tuán)隊(duì)曾推測宇宙剩余壽命最少 1400 億年，假設(shè)一人一秒按一下，70 多億人也就需要 3?10^126 年。也就是說，在當(dāng)你愚公移山子子孫孫無窮盡也啥事兒不干就戳手機(jī)屏幕的時(shí)候，宇宙已經(jīng)毀滅又重生了 2?10^115 ?次。

二維碼原理上是白黑組成的，白色代表0黑色代表1二進(jìn)制的一串字符，比如生成一個(gè)40*40的二維碼，坐標(biāo)點(diǎn)個(gè)數(shù)就是1600按照排列組合，理論的組合方式2的1600次方，全球70億人每人可以分到258萬億億億億個(gè)二維碼，所以根本用不完

不會(huì)用完。

二維碼是指在一維條碼的基礎(chǔ)上擴(kuò)展出另一維具有可讀性的條碼，使用黑白矩形圖案表示二進(jìn)制數(shù)據(jù)，被設(shè)備掃描后可獲取其中所包含的信息。它比傳統(tǒng)的Bar Code條形碼能存更多的信息，也能表示更多的數(shù)據(jù)類型。二維碼通常有特定的定位標(biāo)記，通過定位標(biāo)記使讀碼機(jī)正確識(shí)別進(jìn)行解讀，所以二維碼不管是從何種方向讀取都可以被識(shí)別。

不同的二維碼橫豎格數(shù)不盡相同，官方制定了大大小小總共有 40 個(gè)尺寸，最小為 21?21 矩陣，一規(guī)格橫豎各加四個(gè)格子

最大能達(dá)到 177?177 的矩陣。

那我們每時(shí)每刻都在掃二維碼，有朝一日會(huì)不會(huì)被用完呢？

還是以 25?25 的付款碼舉例，它每一排有 25 個(gè)格子，一共 25 列，除去一些定位用的大方塊和限制區(qū)域，剩下能代表信息的還有 478 個(gè)小方塊。

白格子表示 0 黑格子表示 1 ，所以 478 個(gè)小方塊理論上一共可以組成 2^478 個(gè)二維碼。

2^478 是什么概念呢？假設(shè)全球 76 億人同時(shí)狂按手機(jī)屏幕刷新二維碼的話，每個(gè)人只需要按 10^134 次就可以把所有支付寶付款二維碼刷光。

有科學(xué)團(tuán)隊(duì)曾推測宇宙剩余壽命最少 1400 億年，假設(shè)一人一秒按一下，70 多億人也就需要 3?10^126 年。

也就是說，在當(dāng)你閑來無事就戳手機(jī)屏幕的時(shí)候，宇宙已經(jīng)毀滅又重生了 2?10^115 次。

然而你以為這樣就夠了嗎？那就太天真了！其實(shí)二維碼是可以重復(fù)的！

一個(gè)二維碼用完了，下次還能接著用，上面算的所有數(shù)據(jù)，是指不重復(fù)利用的情況下，能展示的二維碼數(shù)量。

也就是說，你拿二維碼貼滿地球，大概可以增加一倍地球的體積，所以，二維碼不會(huì)被用完。

二維碼這個(gè)由黑白小方塊組成的圖案，似乎成為了我們生活當(dāng)中很重要的一部分。現(xiàn)在付錢需要去掃它，聊天軟件相互加好友也需要掃它，登錄賬號(hào)也可以去掃它，總而言之一句話，只要你去掃它總能得到你想要的東西。這二維碼中的黑白小方塊兒究竟奇妙在哪里，為什么隨便一掃總能給你帶來你所需要的東西。

簡單來說，二維碼其實(shí)是一種開放性的信息存儲(chǔ)器，它能將固定的信息存儲(chǔ)在自己的黑白小方塊之間。而且它可以無限使用，對(duì)識(shí)別器沒有任何要求，任何設(shè)備只要帶掃一掃的功能，都可以將它所存儲(chǔ)的信息讀取出來。其實(shí)它的工作原理就跟商品外包裝上底端的條形碼是一樣的，只不過條形碼靠的是黑白條紋來存儲(chǔ)。

雖然它們兩者之間的原理相同，但條形碼的信息存儲(chǔ)量跟二維碼相比要少很多，而且條形碼只能進(jìn)行最基本的信息存儲(chǔ)。這主要是由于條形碼只能在水平方向進(jìn)行識(shí)別，而條形碼的水平寬度有限，信息存儲(chǔ)量拓展不開來。二維碼則把黑白條紋改成黑白小方塊，加大了信息的存儲(chǔ)量。除此以外，在讀取信息時(shí)同時(shí)可以同時(shí)從水平方向和垂直方向來讀取，這樣又可以加入更多的信息在二維碼之中。

促使二維碼出現(xiàn)的最根本的東西其實(shí)是二進(jìn)制算法，二進(jìn)制就是將所有的東西都能用機(jī)器語言0和1表達(dá)出來。世界上的各種各樣的語言文字至少有上千種，人可以通過學(xué)習(xí)別人的語言來進(jìn)行翻譯，但機(jī)器卻不可以。

為了能讓機(jī)器識(shí)別出不同的語言文字，科學(xué)家們將讀音不同意思相同的語言轉(zhuǎn)換成了數(shù)字編碼，比如說英文的“one”和漢字的“一”是意思相同的，都可以由二進(jìn)制編碼“00000001”表示出來。換句話來說，二進(jìn)制編碼就是一切語言的翻譯器，同樣我們可以在文字語言和機(jī)器語言之間相互轉(zhuǎn)換。

二維碼就是將我們能看懂的文字語言，以機(jī)器語言的形式存儲(chǔ)了起來。其中黑色小方塊代表的是1，白色小方塊代表的是0，黑白相間的圖案其實(shí)就是一串編碼，掃碼的過程就是翻譯這些編碼的過程。還要值得注意的地方就是，在它的邊上都有三個(gè)大方塊，這主要是在起定位作用。三個(gè)點(diǎn)能確定一個(gè)面，這能保證我們?cè)趻叽a時(shí)，不管手機(jī)怎樣放置都能得到特定的信息。

英文只有26個(gè)字母 全世界多少人用英文 用完了嗎？

支持2的64次方，你可以除一下，看看能用多久。

二維碼有很多種，比如文本，短信，網(wǎng)址，個(gè)人信息，郵件地址，WIFI，號(hào)碼，GPS等等；而且二維碼都是生成的，相同的二維碼生成一次即可，不同的二維碼才會(huì)去生成，可保證二維碼的唯一性