物联网之二维码标签_

物联网之二维码标签易际明、赵玮航、袁路寅、周小松
一、什么是物联网？
通俗一点而言，就是“物与物之间的联系”。

在物联网的产业链中，感知与识别技术是无线网络产业的核心基础技术。

条码识别，尤其是二维码识别技术则是感知技术的重要组成。

因此，在整个物联网的发展中，二维码是最好的实现手段。

二维码不仅可以把图片、声音、文字等可以数字化的信息进行编码，信息容量巨大，还可查询到产品的来源地、真伪、厂家等。

物联网是将无处不在的末端设备和设施，包括具备内在智能的传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、家庭智能设施、视频监控系统等和外在使能的，如贴上RFID的各种资产、携带无线终端的个人与车辆等智能化物件或动物或智能尘埃，通过各种无线/有线的长距离/短距离通讯网络实现互联互通（M2M)、应用大集成、以及基于云计算的SaaS营运等模式，提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持、领导桌面等管理和服务功能，实现对万物的高效、节能、安全、环保的管、控、营一体化。

最近两年，二维码已经在物流、金融、交通、制造业、电子商务、传媒、旅游等领域都得到了应用。

特别是在商业流通领域，二维码技术正在引发一场商业模式革命。

二、什么是二维码呢？
二维码，一个黑白的方块，再简单不过了，但其中却能暗藏深意。

二维码，又称二维条码，二维条形码最早发明于日本，它是用某
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，在代码编制上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，通过图象输入设备或光电扫描设备自动识读以实现信息自动处理。

它具有条码技术的一些共性：每种码制有其特定的字符集；每个字符占有一定的宽度；具有一定的校验功能等。

同时还具有对不同行的信息自动识别功能、及处理图形旋转变化等特点。

二维码定义自动识别技术主要包括信息载体、载体制作(设备)和采集设备技术,其中信息载体主要包括条码(一维码和二维码)和射频卡(RFID)。

其中,二维码(2-dimensional bar code)是用某种特定的几何形体按一定规律在平面上分布(黑白相间)的图形来记录信息的应用技术,从技术原理来看,二维码在代码编制上巧妙地利用构成计算机内部逻辑基础的“0”和“1”比特流的概念,使用若干与二进制相对应的几何形体来表示数值信息,并通过图像输入设备或光电扫描设备自动识读以实现信息的自动处理。

最早时，它在报纸上扮演着排版自动化的角色；之后被用在火车票上，记录着个人信息聚合和防伪的功能；现在它渐渐融入了我们的生活中，手机、登机牌、地铁广告牌、商品包装纸，甚至是餐盘纸上面，随处可见它的身影，并为人们带来方便。

三、二维码的应用前景
伴随着手机行业相关技术的进步，一些以前用途并不广泛的通信技术忽然间大派用场，二维码技术就是其中一种。

目前在各大城市越来越多透过二维码的方式提供新式商业应用，通过扫描二维码获取各类商品、商家信息已经成为了当下的一个潮流和趋势。

传统的票务、物流凭证、会员管理、优惠促销等活动中，多为使用纸质等卡片式凭证、优惠券等，并且使用人工配送及验证方式，效率低，误差大。

各行业中对票据、凭证的传统应用方式，存在一系列问题，如对库存管理难、物流运送慢、营销渠道窄、用户携带易丢失、身份验证难等。

通过使用专用识读设备识读二维码，可实现特定业务信息的快速、准确、有效地传递，达到在不同的应用领域里对不同的对象如业务数据、客户资料、业务流程或环节进行管理的目的。

四、二维码的种类
二维码分类二维码可分为堆叠式/行排式二维码和矩阵式二维码,其中,堆叠式/行排式二维码形态上是由多行短截的一维码堆叠而成;矩阵式二维码以矩阵的形式组成,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”,并由“点”和“空”的排列组成代码。

矩阵式二维码（又称棋盘式二维码），它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码所代表的意义。

矩阵式二维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码有：Code One、Maxi Code、QR Code、 Data Matrix 等。

Data Matrix L
QR Code
3
MAXI代码
中心的
符号
PDF417
五、二维码在物联网中的应用
二维码主要根据物联网技术中的自动识别技术来制造。

包括光符号识别技术，语音识别技术，生物计量识别技术，IC卡技术，条形码技术，射频识别技术。

二维码在1994 年起源于日本，它用某种特定的集合图形按照一定规律分布在平面上的黑白相间的图形记录数据和信息符号等。

在代码编制上利用了计算机内部逻辑中使用的“0”、“1”比特流的概念，使用和二进制对应的若干几何图形来表示文字的或是数值的信息。

二维码的读取时通过图像输入设备或者是广电扫描设备去自动识别从而实现信息自动处理。

它和一维码有共性：都有自己的字符集；每个字符占用一定的宽度以及有一定的校验功能。

同时二维码具有的功能还有不同行的信息能够自动识别、能处理旋转变化了的图形。

二维码存储量大，能够容纳将近两千个大写字母或者三千个数字或一千个字节或是500 个汉字。

移动互联时代的二维码还可以作为一个链接使用，这样这个二维码所代表的信息量会更大。

二维码作为物联网时代的先行者在智能手机和移动互联领域起着重要的作用：作为互联网的快捷入口；是移动营销中广告互动的重要手
段；淘宝购物中的新推广模式；是信息认证的可靠工具；甚至还可以是绿色环保的二维码名片。

二维码在物联网典型应用的物流领域有广泛应用，主要包括入库管理、出库管理、仓库内部管理和货物配送管理四个方面。

当商品入库时，通过读取商品上的二维条码标签就能录入很多此商品相关信息存入数据库方便管理，节省录入时间。

当商品出库时，同样通过扫面二维码标签对出库商品信息确认并同步更改库存状态以及数据库信息。

在库存管理中二维码既可以作为存货盘点的重要依据也可以用于出库备货。

在进行物流配送前可通过二维码的录入将要配送商品的相关信息、客户订单详情等下载到移动设备中，当货物送到时可以根据移动终端中的信息对配送货品进行核实和检验，实时又准确。

六、二维码的生成方法
以目前最为流行的二维码QR 码为例，二维码可以被很严格的区
分为区域：固定的寻像图形和定位图行区、保存编码的数据内容和纠错信息码的区域，表示纠错的级别的区域。

QR 码有Model 和Model2 两种模式，Model 是初始定义，Model2 是扩展定义，目前市面上较
为普遍的是Model2。

QR 图的大小被定义为版本，版本号一共是从1-40。

版本1 是一种21*21 黑白小格子矩阵，而版本40 是177*177 的矩阵，当然黑白格子的数字越多，存储的容量也就越大，因为黑白格子与信息的二进制代码相对应。

QR 码的生成过程可以分为数据分析、数据
编码、纠错编码、构造最终数据信息、构造矩阵、掩膜、在相应的区域内生成格式和版本信息七步。

目前个人生成二维码也是非常方便的，打开百度搜索输入二维码生成器或二维码生成软件，就会有数百条搜索结果。

这些有下载后安装使用的生成器，也有非常快捷的在线生成器，可以生成如微信头像，网站链接，电子消费券，电子名片等等数十种二维码产品。

二维码的扫描同样也很方便，各大电商如腾讯的微信二维码扫描、阿里巴巴旗下电子商务平台二维码应用、搜狗手机输入法、新浪微博等都有二维码扫描与识别功能。

当前，我国二维码在物联网中的应用还处于成长期，但我相信伴随着物联网、电子商务、智能终端设备的飞速发展，二维码在物联网中的应用会更加广泛同时也会带来不可预估的市场价值。