移动通信网络的发展以及移动通信网络与传统互联网的融合接入，使得移动互联网成为了未来互联网技术的一大热门研究与应用领域。同时，随着移动终端设备的推陈出新，使得终端用户对移动应用的体验要求越来越高。二维码作为一种能够传播大量信息的载体，在营销推广、新闻传媒以及身份验证等领域得到了广泛的应用。二维码的方便快捷与移动互联网的方便快捷，二者的结合使得二维码与移动互联网都得到了更快的发展。
1.二维码历史与研究现状
二维码是在传统一维码的基础上添加一个方向并按照规定的码制进行编码形成的一种条形码。由于一维码只能在一个方向表达信息，造成其所能承载的信息量太少；并且需要通过条码扫描仪扫描进行读取；另外一维码对条码所附载的介质也有较高要求。所以在今天信息爆炸的年代，一维码所传达的信息量已经远远不能满足人类的需求。1991 年美国Symbol 公司推出PDF417 条码，即“便携式数据文件”。二维码第一次出现在人类的视野中，二维码以矩阵形式来表达，可以在纵横两个方向存储信息，可存储的信息量是一维码的几十倍，并能整合图像、声音、文字等多媒体信息，可靠性高、保密防伪性强，而且易于制作、成本低。
目前国际领域内研究与应用较为广泛的二维码编码技术分为两个方向，一个是在一维码基础上按需要堆积成二行或多行进行扩展的分排式二维码（2D Stacked Bar Code）编码技术， 有代表性的行排式二维条码有PDF417、CODE49、CODE 16K 等；另一个是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”，由“点”和“空”的排列组成的矩阵式二维码（2D Matrix Bar Code），具有代表性的矩阵式二维条码有：QR Code、Data Matrix、Maxi Code、Code One 等。
国内外主要主要二维码标准如下图1.1 所示：
图1.1 国内外主要二维码标准
2.二维码关键技术
2.1 二维码编码技术
二维码通过某种特定的几何图形按照一定规律在二维平面上进行排列形成的。这样就解决了一维码容量住和编码加密机制过于简单的问题。二维码在编码机制上利用了计算机内部逻辑的“0”和“1”比特流与若干几何图形相对应形成了承载着信息的几何图形。使用图像输入设备或光电扫描设备对二维码进行采集与识别即可获得包含在二维码中的信息。
按照Shannon信息熵的理论，信息量是描述信源不确定性的一种度量方式，用H(X)表示信源的信息量，如下式2.1所示：
图2.1 H(X)表示信源的信息量
所以信源所包含的信息量大小与概率空间中元素个数以及概率密度有关，由于二维码在元素个数(n) 和概率密度(p)方面对于信息量均比一维码有所提高，所以二维码所能存储的信息量大大超过一维码。
2.2 二维码的读取识别技术
二维码的读取识别系统需要高效准确的读取识别出二维码中所包含的数据信息。传统的读取识别技术是通过扫描仪与计算机相连，用户使用扫描仪对二维码进行扫描并输入计算机，通过计算机上的解码译码系统进行解码并将二维码中所包含的信息呈现给用户。
移动互联网终端的读取识别技术是通过手机、平板电脑等移动设备通过摄像系统将二维码图像采集到移动互联网终端中，并通过终端中安装的解码译码系统识别二维码中所包含的信息并呈现给移动互联网终端用户。两种方式虽然采集方式不同，但是解码译码方式是相同的，二维码的读取识别系统原理如下图2.2所示：
图2.2 二维码读取识别检测系统原理
图像传感器将扫描仪或者摄像系统所采集的二维码图像信息在初步处理之后进入图像处理芯片，对二维码图像进行灰度化、降噪、边缘检测、轮廓提取、矫正畸变等操作。同时对二维码图像中的各个码进行切割，对切割后的码进行识别以及纠错（如果存在错误）等解码操作。解码操作之后就进行译码得到二维码中的信息。识别完成之后通过接口电路向计算机发出中断申请，进入中断服务程序。最终将二维码中存放的信息显示到终端提供给用户。
2.3 二维码的技术特点
二维码的技术特点主要包括以下三个方面：
（1）二维码具有高密度特性，所以二维码克服了一维码技术中存储信息量较低的缺点，二维码可以表示数以千计字节的数据。传统的一维码需要相应得建立应用数据库，通过一维码中存储的标识到应用数据库中进行查找相对应的数据。所以二维码的出现在包含更多信息量的同时也大大降低了成本。
（2）二维码不仅能够存放基本信息，还可以存放校验信息。由于二维码对错误数据具有纠错的功能，使数据的存储与识别具有更高的安全性。这种纠错机制使得二维码因穿孔、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码成为一种安全可靠的信息存储和识别的方法，这是一维码无法相比的。
（3）二维码技术实现了多语言的支持。由于二维码
技术实际上存储的是计算机逻辑的“0”与“1”的字节流。而计算机上任何形式的信息的本质都是“0”“1”字节流，所以二维码技术不仅可以支持多语言，还可以存储不同形式的媒体信息，包括文字信息，音频信息以及视频信息等。并结合二维码的纠错与加密特征，使得这些信息的存储更加安全。
（4）二维码制作与印制都较为方便，而且成本较低。同时其使用的符号与形状等内容都可以适当调整。
2.4 移动互联网下的二维码技术
移动互联网下的二维码技术是以传统二维码技术为核心，通过手机这一新载体实现对信息的承载与传播；通过手机展开对二维码的识别、解码、译码等操作的综合性技术。
移动终端二维码是二维码技术的又一应用，将需要通过移动终端呈现给客户的信息编码到二维码中。再通过移动终端设备的摄像头进行采集并进行解码译码操作。这样可以省去在移动终端输入冗余的网址信息或者其他信息。
3.移动互联二维码的应用介绍
由于二维码存在快速、便捷以及实用的使用特点，使得二维码技术在物流业、生产制造业、交通、安防、票证等各个领域的应用得到了普及。随着网络的发展特别是移动互联网的发展，二维码将得到更广泛的应用。接下来简单介绍下二维码在移动互联网中的一些主要应用方向。
（1）社交应用：现代社会是一个互联的社会，人与人之间的交际也更加的趋向于网络化。社交应用快速发展也随之而来。每个人都可以通过将自己的个人博客、微博、微信等信息通过自动生成的二维码传播分享给自己的好友。方便快捷的特性正是社交时代信息爆炸的一大特点。
（2）商务营销应用：随着移动终端设备与移动互联网的发展，越来越多的用户选择通过移动终端进行购物消费。这就使得越来越多的商家希望通过移动终端的营销来吸引消费者。二维码的出现给了商家一个非常好的选择，通过二维码的传播，可以让消费者很快了解商家的商品信息以及折扣促销信息。同时还可以方便领取到优惠券或者购买到相应的商品。具体应用包括移动订票、积分兑换、电子折扣券、电子提货券等。
（3）媒体信息推送应用：媒体可以利用二维码具有存储信息容量大的特点将新闻信息通过二维码推送给读者。读者只需要通过移动终端设备扫描二维码即可获取最新的新闻信息。
（4）身份验证应用：身份验证允许用户获取经过加密之后的二维码。例如用户可以通过二维码信息进行电子签到、电子导诊等。
二维码在移动互联网下的主要应用分类如下图3.1所示：
图3.1 二维码在移动互联网下的主要应用分类
4.总结与展望
本文首先介绍了二维码的发展历史以及目前的研究现状。接下来介绍了二维码的编码技术、识别技术以及主要技术特点。这些技术特点在移动互联网与移动终端设备发展之下的应用趋势。并通过对目前移动终端二维码的主要应用分类进行分析，得到未来移动互联网中二维码的应用趋势和未来的展望。
总而言之，由于二维码具有存储信息容量大、纠错能力强、安全保密以及方便快捷、低成本等特点使得其在未来的移动互联网络中的应用将越来越广泛。越来越多的企业以及用户会使用二维码进行更方便快捷的信息传递，二维码的出现将大大改变人类的信息传递方式以及部分工作流程。
未来的二维码必将在各个生活领域得到更多的应用，随着移动互联网技术的进一步发展以及人类对信息载体容量的要求进一步提高，二维码也将会有进一步的发展，在容量、存储方式以及读取速度上都将有进一步的发展。
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本文标题：浅析二维码技术与移动互联下的新应用
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