二维码生成

二维码

二维码（QR Code，全称Quick Response Code）是一种用黑白方块矩阵表示信息的二维条码技术，其核心是通过图形编码存储数据并实现快速读取。最多可存储7089个数字或4296个字母。

基本结构

• 定位标记：三个角落的“回”字形方块，用于扫描时定位方向。
• 对齐标记（可选）：小型方块，帮助校正图形变形。
• 数据区：黑白模块组成的矩阵，存储二进制数据。
• 纠错码：通过算法（如Reed-Solomon）生成的冗余数据，即使部分损坏也能恢复信息。

编码过程

• 数据转换：将文本、链接等转换为二进制。
• 模式标识：定义数据类型（如数字、字母、汉字等）。
• 纠错编码：根据容错级别（L/M/Q/H）添加纠错码，容错率可达7%~30%。
• 矩阵排列：按规则填充数据块，生成最终的二维码图形。

条形码

条形码（Barcode）是一种通过黑白条纹（或彩色条纹）的排列组合来编码信息的图形标识技术，广泛用于商品管理、物流追踪等领域。

基本结构

• 黑白条纹：通过不同宽度的条纹和间隔表示数据（如数字、字母）。
• 起始符/终止符：标识条形码的开头和结尾（例如 | 符号）。
• 校验位：用于验证数据准确性（如 UPC 码的最后一位）。

编码规则

• 二进制编码：条纹宽度对应二进制的“0”和“1”。例如：
  • 窄条纹代表“0”，宽条纹代表“1”（具体规则因编码标准而异）。
• 编码标准：
  • UPC（通用商品码）：12 位数字，用于零售商品（如超市商品）。
  • EAN（欧洲商品码）：13 位数字，国际通用。
  • Code 128：支持字母和符号，用于物流、仓储。
  • ISBN：国际标准书号（图书专用）。

扫描原理

• 光电传感器：扫描仪发射光线，通过反射光强度差异识别黑白条纹。
• 信号转换：条纹反射的光信号转换为电信号，再解码为数字或字符。
• 单向读取：通常只能水平方向扫描（与二维码的二维结构不同）。

局限性

• 容量有限：最多支持80个字符。
• 依赖清晰度：污损或打印模糊可能导致读取失败。
• 无纠错能力：无法像二维码通过算法恢复数据。