朱居正

（河南理工大學(xué) 萬(wàn)方科技學(xué)院，河南 鄭州451400）

一、二維碼概述

1.二維碼的概念

二維碼誕生于20世紀(jì)80年代，以日本和韓國(guó)運(yùn)用最為成熟。我國(guó)二維碼技術(shù)研究起步較晚，于1993年開(kāi)始研究，直到2006年才推出二維碼業(yè)務(wù)，但由于受到移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)速度慢、智能手機(jī)不普及等諸多因素限制，二維碼一直沒(méi)有發(fā)展起來(lái)。直到近兩年，隨著智能手機(jī)的普及和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的興起，特別是微信、支付寶錢(qián)包等應(yīng)用的推波助瀾，二維碼才“火”了起來(lái)。

二維碼是利用比特流的概念，將某種特定的幾何圖形按照一定的規(guī)律以黑白相間的方式分布在平面上，黑點(diǎn)出現(xiàn)表示“1”，不出現(xiàn)表示“0”，來(lái)記錄數(shù)據(jù)符號(hào)信息，從而被光電掃描設(shè)備自動(dòng)識(shí)讀并處理的。[1]目前，國(guó)際上最主流的碼制是QR碼制（如圖1所示）。

2.二維碼的分類

根據(jù)二維碼的編碼原理、結(jié)構(gòu)形狀的不同，可分為行排式二維碼和矩陣式二維碼。[2]

（1）行排式二維碼，在編碼和識(shí)讀原理方面繼承了一維碼的特點(diǎn)，可按應(yīng)用需要堆積成兩行或多行，在識(shí)讀設(shè)備、條碼印刷等方面完全兼容一維碼，具有代表性的有Code 49、Code 16K、PDF417等（如圖2）。

圖1 QR二維碼

圖2行排式二維碼

（2）矩陣式二維碼以點(diǎn)的排列組合來(lái)確定所代表的意義。具有代表性的有Code one、QR Code、Data Matrix、Maxicode等（如圖3）。

圖3矩陣式二維碼

我國(guó)于1993年開(kāi)始研究二維碼技術(shù)，以矩陣式二維碼為主要方向，取得了一定進(jìn)展。目前自主研發(fā)較為成功的有矽感GM碼、龍貝碼、紫光U碼、漢信碼等。目前漢信碼已被確立為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，正在推進(jìn)投入商用（如圖4）。

圖4我國(guó)自主研發(fā)的二維碼

3.二維碼的特點(diǎn)[3]

（1）編碼信息量大：可存儲(chǔ)多達(dá)1850個(gè)大寫(xiě)字母或2710個(gè)數(shù)字或1108個(gè)字節(jié)或500多個(gè)漢字，而一維碼只能容納13位數(shù)字，比一維碼信息容量高幾十倍。

（2）編碼范圍廣：可以編碼文本、圖片、聲音、簽名、指紋等能夠數(shù)字化的信息，可以編碼多種語(yǔ)言。

（3）容錯(cuò)能力強(qiáng)：具有糾錯(cuò)功能，當(dāng)二維碼因污損、褶皺、破損、老化等引起局部損壞時(shí)，仍然能夠正確識(shí)讀，理論上容許損毀面積高達(dá)50%。

（4）可靠性高：譯碼錯(cuò)誤率不超過(guò)千萬(wàn)分之一，遠(yuǎn)低于一維碼百分之二的誤碼率。

（5）防偽保密性好：可引入加密技術(shù)對(duì)二維碼進(jìn)行加密。

（6）成本低，易制作，持久耐用，防熱防磁性好。

（7）易識(shí)讀：形狀、尺寸大小比例可變，識(shí)讀距離大。

（8）二維條碼可以使用激光或CCD識(shí)讀設(shè)備，如今最常見(jiàn)、最普通的識(shí)讀設(shè)備是智能手機(jī)。

表1二維碼與一維碼的比較

二、二維碼在高校的應(yīng)用現(xiàn)狀和可行性

在國(guó)外高校，二維碼應(yīng)用比較廣泛。例如，英國(guó)巴斯大學(xué)圖書(shū)館，[4]在目錄檢索系統(tǒng)中每本書(shū)或期刊都有一個(gè)QR二維碼。通過(guò)掃碼，讀者可以在手機(jī)上保存該書(shū)的題名、作者、索書(shū)號(hào)以及書(shū)架號(hào)等準(zhǔn)確的存放位置，可以非?？旖莸卣业酱藭?shū)。

近些年，國(guó)內(nèi)高校也開(kāi)始使用二維碼技術(shù)來(lái)加快校園信息化進(jìn)程。例如，廈門(mén)大學(xué)在2012年啟動(dòng)了二維碼校園信息系統(tǒng)試點(diǎn)工作，[5]成為全國(guó)高校中第一個(gè)包含教師信息、人文與自然景觀等在內(nèi)的整套二維碼信息系統(tǒng)。師生可以用手機(jī)隨處掃描校園里印刷的二維碼，獲取各種信息。

如今，二維碼技術(shù)已發(fā)展得相當(dāng)成熟，使得二維碼技術(shù)在高校信息化建設(shè)中應(yīng)用變得可行。

第一，制作和發(fā)布“門(mén)檻”低。二維碼制作和發(fā)布已經(jīng)不再需要專業(yè)的設(shè)備和工具，互聯(lián)網(wǎng)上有很多免費(fèi)的二維碼生成軟件，可編輯文本、網(wǎng)址、電話、短信、名片、電郵、WIFI熱點(diǎn)信息等，使用普通的打印機(jī)和普通的打印紙，打印出的二維碼即可滿足使用要求，制作和發(fā)布成本相當(dāng)?shù)停?/p>

第二，智能手機(jī)的普及。目前，大學(xué)生群體中智能手機(jī)普及率已達(dá)到98%以上，只要具有拍照功能，再下載一個(gè)二維碼掃碼APP，手機(jī)就變身成了一個(gè)二維碼識(shí)讀器。

第三，二維碼引領(lǐng)了一種新的生活方式，深受大學(xué)生群體追捧和喜愛(ài)，拿出手機(jī)掃一掃成為一種時(shí)尚。

三、二維碼在高校信息化中的應(yīng)用

1.安全管理信息化

校園安全一直是高校管理工作中的重中之重，大部分高校的大門(mén)、圖書(shū)館、行政樓和宿舍都要通過(guò)身份認(rèn)證才可以進(jìn)入。傳統(tǒng)的人工驗(yàn)證身份的方式費(fèi)時(shí)費(fèi)力，人流量較大的時(shí)候很難一一驗(yàn)證，容易有“漏網(wǎng)之魚(yú)”，這種方式不能很好地保證校園安全。

如果將門(mén)禁系統(tǒng)與二維碼結(jié)合起來(lái)，即可實(shí)現(xiàn)電子認(rèn)證，為在校學(xué)生、教職工和工勤人員每人分配一張包含個(gè)人信息的二維碼，用紙質(zhì)的或手機(jī)中保存的二維碼圖片對(duì)著入口處的識(shí)讀器上一刷，即可獲得認(rèn)證。對(duì)于臨時(shí)來(lái)訪人員，可通過(guò)發(fā)送臨時(shí)二維碼的方式來(lái)完成認(rèn)證。由于二維碼具有唯一性，可針對(duì)不同人員設(shè)定不同權(quán)限。例如，男生進(jìn)不了女生宿舍、訪客的臨時(shí)二維碼進(jìn)不了學(xué)生宿舍、除維修部門(mén)以外的工勤人員不能進(jìn)入行政樓等。這樣既減輕了校園管理人員的工作量，又能最大程度上保證校園安全。

2.學(xué)生考勤信息化

二維碼具有唯一性，可引入加密技術(shù)。[6]軟件加密可以利用口令、指紋、照片等方式進(jìn)行加密和驗(yàn)證。大學(xué)中很多課程都采用合班上課的方式，由于上課人數(shù)多，出勤率低，冒名簽到（答到）的現(xiàn)象很?chē)?yán)重。而利用二維碼進(jìn)行電子簽到就可以解決這類問(wèn)題。

二維碼考勤系統(tǒng)所需設(shè)備包括：識(shí)讀器、生成軟件、數(shù)據(jù)中心等（如圖5）。在教室講臺(tái)處安裝識(shí)讀器，學(xué)生進(jìn)班掃描儲(chǔ)存有個(gè)人信息的二維碼或手機(jī)中保存的二維碼圖片，教師就可從電腦上非常直觀地看出學(xué)生的出勤情況。由于每個(gè)人的二維碼都不相同，因此這種方式不僅能夠極大地提高考勤效率，還能有效杜絕冒名答到的現(xiàn)象發(fā)生。

圖5二維碼考勤系統(tǒng)流程圖

3.課堂教學(xué)信息化

二維碼可編碼文本、圖像和網(wǎng)址等，即拍即現(xiàn)，是課堂拓展知識(shí)的紐帶，可以極大地提高教學(xué)資源應(yīng)用的效率。

在課堂上，學(xué)生用手機(jī)掃描印刷在書(shū)上的或多媒體課件中的二維碼，就能快速在手機(jī)上顯示“小知識(shí)”或打開(kāi)相應(yīng)的網(wǎng)頁(yè)，直接在手機(jī)上瀏覽學(xué)習(xí)。

在實(shí)驗(yàn)課上，學(xué)生掃描設(shè)備上的二維碼，就能快速獲取實(shí)驗(yàn)步驟、設(shè)備的使用方法和注意事項(xiàng)等信息（如圖6）。[7]這種新的教學(xué)方式，不僅能夠突破平面媒體的限制，走向數(shù)字網(wǎng)絡(luò)世界，擴(kuò)展知識(shí)，開(kāi)闊學(xué)生視野，還能極大程度地激發(fā)學(xué)生“掃碼學(xué)習(xí)”的興趣和熱情，這種“遇到疑問(wèn)掃一掃”的學(xué)習(xí)方式可以彌補(bǔ)課堂學(xué)習(xí)的時(shí)空不足，實(shí)時(shí)解決學(xué)習(xí)中遇到的問(wèn)題，減少問(wèn)題的積壓。

圖6課堂教學(xué)二維碼應(yīng)用

4.考務(wù)信息化

大學(xué)每年都有很多考試，每次考試都要制作、發(fā)放很多紙質(zhì)準(zhǔn)考證，不僅浪費(fèi)很多紙張，不節(jié)能環(huán)保，而且紙質(zhì)準(zhǔn)考證很容易丟失，學(xué)生補(bǔ)辦比較麻煩，來(lái)不及補(bǔ)辦的將會(huì)錯(cuò)過(guò)考試。

通過(guò)二維碼代替準(zhǔn)考證，不僅節(jié)約了資源，還能有效防止考生通過(guò)替換準(zhǔn)考證上的照片來(lái)替考的現(xiàn)象。高?？梢园芽忌膫€(gè)人信息儲(chǔ)存到二維碼中，發(fā)布到教務(wù)系統(tǒng)，考生可登錄系統(tǒng)自行下載自己的二維碼，保存到手機(jī)或者打印出來(lái)。如果考前丟失，不需任何補(bǔ)辦手續(xù)，再下載或打印即可。如果二維碼被他人盜取，需立即掛失，系統(tǒng)注銷(xiāo)原來(lái)的二維碼，重新生成新的二維碼?？忌鷧⒓涌荚嚂r(shí)，把紙質(zhì)二維碼或手機(jī)保存的二維碼在識(shí)讀器上一掃，聯(lián)網(wǎng)電腦上自動(dòng)顯示考生信息，監(jiān)考老師即可驗(yàn)證考生身份（如圖7）。

圖7二維碼準(zhǔn)考證生成與識(shí)別流程圖

5.圖書(shū)管理信息化

目前，大部分高校圖書(shū)館仍然使用一維碼來(lái)管理圖書(shū)，讀者通過(guò)檢索系統(tǒng)搜索圖書(shū)的書(shū)名、作者、索書(shū)號(hào)以及存放位置，抄下來(lái)去書(shū)庫(kù)尋找。由于圖書(shū)管理員在擺放圖書(shū)時(shí)沒(méi)有規(guī)律可循，圖書(shū)歸位時(shí)按大類隨意放到書(shū)架上，讀者在眾多書(shū)目中尋找一本書(shū)是一件費(fèi)時(shí)費(fèi)力的事。

在圖書(shū)管理系統(tǒng)引入二維碼，將圖書(shū)的書(shū)名、作者、索書(shū)號(hào)以及精確到幾號(hào)書(shū)屋幾號(hào)書(shū)架幾層的準(zhǔn)確存放位置存儲(chǔ)進(jìn)二維碼，讀者可以在檢索頁(yè)面掃碼快速找到需要的圖書(shū)。借書(shū)時(shí)，在自助終端掃碼讀者個(gè)人二維碼和圖書(shū)上的二維碼實(shí)現(xiàn)自助借書(shū)。還書(shū)時(shí)，掃描圖書(shū)上的二維碼即可實(shí)現(xiàn)自助還書(shū)。圖書(shū)管理員在整理退還的圖書(shū)時(shí)，可以用手機(jī)掃描圖書(shū)上的二維碼獲得該書(shū)的準(zhǔn)確存放位置，快速歸位。因此，二維碼技術(shù)和圖書(shū)管理結(jié)合，將極大地簡(jiǎn)化圖書(shū)管理的工作，提高管理效率和管理效果。[8]

6.資產(chǎn)管理信息化

高校固定資產(chǎn)具有使用周期長(zhǎng)、價(jià)值高、種類多、使用分散等特點(diǎn)，給資產(chǎn)管理工作帶來(lái)很多麻煩，經(jīng)常出現(xiàn)賬物不符、存放混亂、放置方式不對(duì)等問(wèn)題。目前高校資產(chǎn)管理大多仍使用一維碼管理，由于一維碼只能存儲(chǔ)一串?dāng)?shù)字，不能存儲(chǔ)漢字，資產(chǎn)盤(pán)點(diǎn)時(shí)依賴于導(dǎo)入有完整數(shù)據(jù)庫(kù)的掃描槍，一旦條碼褶皺、污損或老化，往往無(wú)法讀取，需要人工抄下條碼，事后人工復(fù)核。而且出于成本原因，資產(chǎn)管理部門(mén)配備的掃描槍很少，一般是1-2個(gè)，大規(guī)模資產(chǎn)盤(pán)點(diǎn)時(shí)工作量大，效率低。

在資產(chǎn)管理系統(tǒng)中引入二維碼技術(shù)，為每個(gè)物品制作包含名稱、型號(hào)、使用部門(mén)、使用人、存放地點(diǎn)、入庫(kù)日期、存放要求等信息的二維碼。由于二維碼具有存儲(chǔ)信息量大、使用壽命長(zhǎng)、糾錯(cuò)能力強(qiáng)、防磁功能好等優(yōu)勢(shì)，不會(huì)因?yàn)闃?biāo)簽褶皺、污損或老化而無(wú)法讀取。在大規(guī)模資產(chǎn)盤(pán)點(diǎn)時(shí)，智能手機(jī)即可作為掃碼設(shè)備用，逐一掃描實(shí)物上的二維碼，手機(jī)上就會(huì)顯示詳細(xì)信息，便于和實(shí)物信息核對(duì)，[9]這樣可以有效避免漏檢、錯(cuò)檢、偷梁換柱、以次充好等現(xiàn)象的發(fā)生，有效地提高資產(chǎn)管理工作的準(zhǔn)確性和資產(chǎn)盤(pán)點(diǎn)的效率。

四、二維碼信息安全

如今，由于二維碼制作和發(fā)布沒(méi)有門(mén)檻，借助二維碼傳播惡意網(wǎng)址、發(fā)布手機(jī)病毒等不法活動(dòng)也逐漸多了起來(lái)。此前，央視曾曝光過(guò)“二維碼”吸費(fèi)騙局，二維碼安全問(wèn)題不容忽視。

首先，涉及個(gè)人信息的二維碼，極其容易被不法分子復(fù)制用以非法目的。目前，二維碼的安全主要靠信息加密技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，[10]涉及重要個(gè)人信息時(shí)常常采用雙重加密技術(shù)來(lái)確保信息安全（如圖8）。但加密并不是100%安全，不能完全杜絕個(gè)人信息的泄露。我們不排除不法分子利用信息技術(shù)破解個(gè)人信息，從而給二維碼用戶信息安全帶來(lái)威脅。

圖8二維碼雙重加密技術(shù)流程圖

其次，雖然二維碼本身不會(huì)攜帶病毒，但很多病毒卻可以利用二維碼掃碼下載。當(dāng)用戶掃碼后，手機(jī)會(huì)鏈接到釣魚(yú)網(wǎng)站或下載病毒、木馬程序、惡意代碼等。

因此，用戶要養(yǎng)成安全意識(shí)，不隨意掃來(lái)源不明的二維碼，對(duì)涉及個(gè)人信息的各種二維碼憑證（比如：印有實(shí)名信息二維碼的火車(chē)票、門(mén)票等）不要隨意丟棄，養(yǎng)成良好的保護(hù)個(gè)人信息的習(xí)慣，以免被不法分子利用。

五、結(jié)論與展望

本文介紹了二維碼技術(shù)的概念、分類和特點(diǎn)，二維碼在高校管理中的應(yīng)用現(xiàn)狀和可行性分析，主要探究了二維碼在校園信息化建設(shè)中的應(yīng)用，可以想象未來(lái)的大學(xué)校園，人手一張的二維碼就如同身份證、一卡通一樣，所有的教職員工和學(xué)生掃碼出入學(xué)校、掃碼考勤、掃碼學(xué)習(xí)、掃碼借還書(shū)、掃碼進(jìn)入考場(chǎng)，甚至掃碼購(gòu)物吃飯等等。雖然，目前二維碼的應(yīng)用和發(fā)展仍然存在一些問(wèn)題，諸如碼制不統(tǒng)一、信息安全等，但我們有理由相信，隨著應(yīng)用需求的增長(zhǎng)和對(duì)二維碼技術(shù)的不斷改進(jìn)，這些問(wèn)題都能夠被克服，二維碼技術(shù)的廣泛應(yīng)用將是必然的趨勢(shì)。

[1]韋元華,舟子.條碼技術(shù)與應(yīng)用[M].北京:中國(guó)紡織出版社,2003.

[2]中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社.條碼國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)匯編[M].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2004.

[3][5]陳剛.手機(jī)二維碼在校園中的應(yīng)用[J].低碳世界,2014(13):320-321.

[4]邱茜,毛蕓,釗林真.二維碼在高校圖書(shū)館中的應(yīng)用研究[J].河南科技,2013(1):215-216.

[6]謝思源.二維碼技術(shù)及其防偽應(yīng)用淺析[J].印刷質(zhì)量與標(biāo)準(zhǔn)化,2013(12).

[7]鄒文閣.二維碼技術(shù)在實(shí)驗(yàn)室管理中的應(yīng)用[J].黑龍江糧食,2014(5):52-53.

[8]習(xí)亞萍,李娟,韓萌等.二維碼在圖書(shū)館的應(yīng)用探析[J].晉圖學(xué)刊,2014(5):31-34.

[9]孫蔚,吳楊.二維碼技術(shù)在高校實(shí)訓(xùn)資產(chǎn)管理系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].電子制作,2014(7).

[10]于英政.QR二維碼相關(guān)技術(shù)的研究[D].北京:北京交 通大 學(xué),2014.