没完没了的二维码
王瑞营
①随着全国复工复产的有序进行,一张电子通行证“健康码”走进了我们的生活。自2020年2月9日开始,腾讯防疫健康码先后在北京、广东、上海等地落地。截止到5月1日,累计亮码已经突破了60亿次,覆盖10亿人口,累计访问量达到了200亿。
②你也许会产生疑问:“数以亿计的用户群体和庞大的二维码消耗量,要是有一天用完了怎么办?”
③大可不必担心!
④现如今,二维码被应用到了金融支付、防伪溯源、电子商务等各个领域,健康码不过是其中用途之一。据《中国互联网络发展状况统计报告》统计,早在2016年,中国人平均每天使用微信、支付宝扫码就达15亿次。这样算下来,每年中国人消耗的二维码至少有5000亿个。相比之下,健康码的使用量只能算是“零头”。
⑤为什么我们无须担心二维码会被用完的可能性呢?其实,小小的二维码包含着大大的奥秘。
⑥别看二维码表面上是一堆黑白色的小方格,其实表示的是二进制的0和1。生成二维码时,系统首先要将储存的信息转化成一串0和1组成的代码,用白色方块表示0,黑色方块表示1,再按照特定的规律进行编码,最后变成我们看到的二维码。
⑦目前,全球共有250多种二维码,而我们生活中常用的二维码一般指QR码,它最初是由一个名叫原昌宏的日本人发明。1994年,日本电装工程师原昌宏从围棋棋盘中获得灵感,把条码设计成了格子状。这相较于一维的条形码,二维码能够在横向和纵向两个方向上同时表示数据,大大增加了信息的储存量。此外,他还在二维码的三个角落加上了“回”字形定位方块。不论我们以什么角度扫描二维码,都可以得到正确的反馈,这就是“回”字定位的作用。
⑧二维码看起来取之不尽,那它到底有多少个呢?QR码发展至今,共有40个规格符号版本(V1~V40.其中。最小的符号尺寸是21x21模块。简单来说,就是长宽各21格,也就是441个格子,去掉三个迹长为8格的定位方块,还有249个可以自由变换的方格。那么,如何推算出二维码的数量呢?打个比方。假定我们有足够数量的黑白2种小球、2只空盒子,现随机取2个小球放进2只空盒,会有多少种组合?很简单,黑黑、黑白、白黑、白白,总共是2的2次方,即4种。如果是3只空盒呢?答案是2的3次方,即8种。同理,现在有249只空盒,又有多少种组合?
⑨是的。2249种组合!2的249次方是什么概念?让我们打开计算器,算出来的近似值用科学记数法表示是9.5x1074,可以读作905亿亿亿亿亿亿亿亿亿!这还只是最小的规格。如果算上所有规格,大约能提供10的12000次方个二维码。以我们最常用的付款码为例,支付宝和微信的付款码都是25×25模块。长宽比QR码的最小规格各多了4格。去掉固定位和对准图案,还有408格,即2408种组合。所以,付款码是用不完的。
⑩随着5G技术和“万物互联”时代的兴起,以及二维码国际标准体系的建设,我们可以预见,二维码仍会在很长一段时间内发挥重要作用,进一步改变我们的生活。没准儿,下一次你用到二维码的时候,脑海里会闪过一个念头——二维码:咱们没完!
(《知识窗》2020年8期)