二维码不止一种！探秘二维码的奇妙区别

条码老陈前天39阅读0评论

在我们的日常生活中，二维码已经成为连接物理世界与数字世界的重要桥梁。无论是添加好友、移动支付，还是获取信息、追踪商品，这些看似随机的黑白方格都发挥着至关重要的作用。但您是否知道，二维码其实有着丰富的类型和不同的工作原理？本文将系统介绍二维码的技术原理、主要分类、常见码制及其应用场景，帮助您全面了解这一便捷技术背后的奥秘。

二维码不止一种！探秘二维码的奇妙区别

1. 二维码是什么：从一维到二维的进化

二维码（2-dimensional bar code）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技术

。在代码编制上，它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

。

与传统的一维码相比，二维码具有显著优势。一维码只能在一个方向（通常是水平方向）上表达信息，垂直方向不表达任何信息，其高度设置主要是为了便于阅读器对准

。一维码的数据容量较小（约30个字符），只能包含字母和数字，且条形码尺寸相对较大，空间利用率较低

。而二维码在水平和垂直方向都可以存储信息，能容纳汉字、数字和图片等，信息容量是一维码的几十倍，甚至能够存储多达1850个大写字母或2710个数字或500多个汉字

。正是这些优势，使得二维码的应用领域远远超过一维码。

中国对二维码技术的研究始于1993年。经过20多年的发展，中国自主研发的二维码在技术水平上已赶上世界水平，中国自主研发的二维码在技术水平上已赶上世界标准。中国物品编码中心制定了二维码网格矩阵码（SJ/T 11349-2006）和二维码紧密矩阵码（SJ/T 11350-2006）两项国家标准，促进了中国具有自主知识产权技术的二维码的研发。

2 .二维码的分类体系：堆叠式与矩阵式

根据结构和编码原理的不同，二维码主要分为两大类：堆叠式/行排式二维码和矩阵式二维码(按业务形态可分为主读类和被读类);下表清晰地展示了这两种类型的主要区别：

特征	堆叠式/行排式二维码	矩阵式二维码
结构原理	由多行短截的一维码堆叠而成	在矩阵元素位置上用"点"表示二进制"1"，用"空"表示二进制"0"
编码基础	建立在一维条码基础上，按需堆积成多行	计算机图像处理技术、组合编码原理
识读设备	与一维条码技术兼容	通常需要专门的图像式阅读器
代表码制	PDF417、Code 49、Code 16K	QR Code、Data Matrix、汉信码、Aztec
主要特点	继承一维码特点，容量较大	信息密度高、识读速度快、抗损性强

堆叠式/行排式二维码（又称堆积式二维码或层排式二维码）的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

。有代表性的行排式二维条码包括：Code 16K、Code 49、PDF417、MicroPDF417等

。

矩阵式二维码（又称棋盘式二维条码）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包括：Code One、MaxiCode、QR Code、Data Matrix、Han Xin Code（汉信码）、Grid Matrix等。

二维码不止一种！探秘二维码的奇妙区别

常见二维码图片

3 .常见二维码码制详解

在目前存在的几十种二维条码中，常见且广泛应用的码制各有特色，适用于不同场景。

3.1 PDF417（堆叠式）

PDF417码是由留美华人王寅敬博士发明的

。PDF是取英文Portable Data File三个单词的首字母的缩写，意为“便携数据文件”

。因为组成条形码的每一符号字符都是由4个条和4个空构成，如果将组成条形码的最窄条或空称为一个模块，则上述的4个条和4个空的总模块数一定为17，所以称417码或PDF417码

。

主要特点：

信息容量大：可容纳1850个字符或1108个字节或2710个数字
。
具有错误纠正能力：即使条形码部分损坏，也能将正确的信息还原
。
印制要求不高：普通打印设备均可打印，传真件也能阅读
。

应用场景：主要用于物流运输、证件管理（如驾驶证、护照）等领域

。

3.2 QR Code（矩阵式）

QR Code（Quick Response Code，快速响应矩阵码）是1994年9月由日本Denso公司研制出的一种矩阵式二维条码符号

。QR来自英文「Quick Response」的缩写，即快速反应的意思，源自发明者希望QR码可让其内容快速被解码

。

主要特点：

识读速度快：360°全方位快速识读
。
高密度编码：数据密度大，占用空间小
。
强纠错能力：具有L（约7%）、M（约15%）、Q（约25%）、H（约30%）四个等级的纠错能力
。

应用场景：目前最常见的二维码类型，广泛应用于扫码支付、产品溯源、广告链接等场景

。

3.3 Data Matrix（矩阵式）

Data Matrix码是1988年5月由美国ID Matrix公司发明的一种矩阵式二维码

。它采用小巧的矩阵结构，非常适合在面积有限的物品表面标识信息。

主要特点：

尺寸小：尤其适合在极小产品表面标识
。
高信息密度：在极小空间内存储大量信息。
抗畸变能力强：即使部分损坏也能正确识读。

应用场景：主要用于电子元件、医疗器械等小件物品的标识

。

3.4 汉信码（矩阵式）

汉信码是我国自主创新的二维码标准，由中国物品编码中心依托国家“十五”重大科技专项研发而成

。它是我国第一个制定国家标准的自主知识产权二维条码

。

主要特点：

全面支持汉字：汉字编码效率高
。
知识产权免费：可自由使用
。
抗污损、抗畸变能力强
。

应用场景：国内各类政务服务、商品管理等领域

。

3.5 其他常见码制

除了上述码制外，常见的二维码还有：

Aztec码：中心有定位图案，无需外围留白，结构紧凑，常用于机票、火车票等
。
Grid Matrix（网格矩阵码，简称GM码）：这是一种正方形的矩阵式二维码，其码图由正方形宏模块组成，每个宏模块又由6x6个正方形单元模块构成
。GM码以其超强的抗形变和抗污损能力著称，即使缺角、缺边或被贯穿污损，在纠错能力允许的范围内仍能准确识读
。这一特性使其在物流、商品标识等复杂环境中表现优异
。
DotCode：它是一种由不连续点构成的矩阵式二维码，特别适合在高速工业生产线上进行标识，例如在医疗器械等小型物品表面进行喷码或激光雕刻。DotCode的行列数可变（通常在5到200之间），数据容量大，且由于其点状结构，在高速移动的物体上打印时识别可靠性高。
Code 49：这是一种典型的堆叠式二维码，由2到8层短截的一维码堆叠而成，每层包含18个条和17个空。它可以表示全部的128个ASCII字符，其特点是符号密度较高，适用于需要在一定空间内容纳较多信息的场合。

从堆叠式二维码到矩阵式二维码，从国际标准到中国自主创新的汉信码，二维码技术已经形成了丰富多样的生态系统。每种二维码类型都有其独特的设计原理、优势特征和适用场景，共同支撑起我们在日常生活中便捷的“扫一扫”体验，作为一种信息传递更全面的链接方式，不可避免的会涉及到个人信息和一些敏感字眼，当技术被认可，用户越来越多，安全问题自然提上日程，不法分子不会放过这种机会，类似手机病毒、恶意程序、钓鱼网站等潜在风险浮出水面。

文章最后老陈提醒大家：扫码需谨慎！切勿见码就扫！