黑馬三

提起二維碼，想必大家都不會陌生.因為這種在移動設(shè)備上使用的編碼方式，早已滲透到生產(chǎn)、生活的方方面面.據(jù)不完全統(tǒng)計，二維碼作為一種全新的信息存儲、傳遞和識別技術(shù)，目前廣泛應(yīng)用于公安、外交、軍事、海關(guān)、稅務(wù)、商業(yè)、交通、郵政等部門，在信息獲取、網(wǎng)站跳轉(zhuǎn)、廣告推送、手機電商、防偽溯源、優(yōu)惠促銷、會員管理、賬號管理等方面發(fā)揮著重要作用.

以微信為例，登錄、支付、管理等操作都會生成大量二維碼，每天如此，需要的二維碼數(shù)目就非常巨大.因此，有人就擔(dān)憂：二維碼會被掃完嗎？要回答這個問題，必須先從二維碼的構(gòu)造說起.

更高級的條碼格式

所謂二維碼，是指用某種特定的幾何圖形按一定規(guī)律在平面（二維方向）上分布的、黑白相間的、記錄數(shù)據(jù)符號信息的圖形.通俗來說，二維碼的信息存儲方式采用的是二進制，只不過0和1分別用黑和白來表示.這樣我們就明白了用黑白方格組成的二維碼的數(shù)學(xué)含義：使用若干個與二進制相對應(yīng)的幾何形體來表示文字的數(shù)值信息，可通過相關(guān)設(shè)備進行自動識讀處理.

與一維的條形碼相比，二維碼除了具有編碼范圍廣、糾錯能力強、譯碼水平高、成本低廉、易于制作等特點外，最明顯的優(yōu)勢在于編碼高密度、信息容量大，生成數(shù)目幾乎不受限制.

二維碼目前共有40個官方版本，編號從 Version1～ Version40，其中 Version1是21×21矩陣，其次 Version2是25×25矩陣，Version3是29×29矩陣……每個版本都比前一個版本增加4，以此類推，Version40就是177×177矩陣.

以 Version4版本，即33×33矩陣為例，粗略地統(tǒng)計有1000個小方格.

將這1000個方格任意涂成黑、白色，每個方格都有黑、白2種涂法，那么1000個方格的涂法就有=21000 種，這就是理論意義上 Version4可生成的二維碼數(shù)目.

考慮到在實際應(yīng)用中，需要一些用于定位和冗余糾錯的小方格，即便這些其他用途的編碼所需的信息占據(jù)了50%的存儲空間，即占用500個小方格，那么還有500個作為數(shù)據(jù)碼.根據(jù)上面的計算方法可知，500個方格的涂法就有2500種，即 Version4最少可生成2500個不同的二維碼.那么，這個數(shù)據(jù)究竟有多大呢？讓我們先來了解一下最大的計數(shù)單位——“古戈爾”.

“最大”的計數(shù)單位

“古戈爾”表示的是10100，這個數(shù)是個現(xiàn)實界限，因為宇宙間任何一個實際量都不能超過它.

比如，地球的面積約為5.1億平方千米，如果用平方毫米來表示，也只不過是5×1020平方毫米.地球的體積約為10830億立方千米，如果我們用立方毫米來表示，那也只有1030立方毫米.1立方毫米相當(dāng)于一根大頭針的針頭那么大，里面最多可容納10粒細(xì)沙，那么整個地球的體積內(nèi)，能容納的細(xì)沙數(shù)為1031粒.這些數(shù)字顯然遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于“古戈爾”.

再比如，星際距離一般用光年來度量，1光年是光線1年通過的距離，約9460730472580千米.假定人類所能觀測到的空間范圍約200億光年（1光年≈1019毫米），用最小的長度單位“?！保?毫米=107埃）來表示，也只有1036埃.

了解了“古戈爾”，我們再來看2500，不難判斷，2500=（25）100=32100遠(yuǎn)大于10100，大到你根本讀不出來，只能用無休無止來形容.再以大家熟悉的手機微信付款碼為例來說明：它是一個25×25的矩陣，除去用于定位和冗余糾錯的方塊，可供使用的方塊有478個，可以構(gòu)成2478個二維碼.假設(shè)微信一年掃掉6000億個二維碼，那么用完25×25矩陣的二維碼需要1.301×10132年，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過地球50億年的壽命.因此，我們大可不必憂心二維碼用完之時就是“世界末日”.