这是 20 世纪 90 年代的一个内部项目，到 2000 年代中期在全球范围内得到广泛采用，随后自 2020 年起变得无处不在——这就是二维码的故事
什么是二维码？二维码即QR 码，一种条形码，由黑白小方块印刷而成的方形图案组成，对可扫描到计算机系统中的数据进行编码
黑白方块可以表示 0 到 9 的数字、A 到 Z 的字母或非拉丁文字（例如日语汉字）中的字符
QR 码标准允许的最大可能代码版本 40 是177 × 177 像素的矩阵，最小版本 1 是 21 × 21 像素
版本 40 QR 码可包含 7,089 个数字字符或 4,296 个字母数字字符
QR 码通常使用激光扫描仪或移动电话上的摄像头读取，然后使用特殊软件对图案进行解码
QR 码的三个角包含取景器图案，这是一系列嵌套的黑白方块，当光学扫描仪检测到并由软件解释时，扫描设备可以确定 QR 码的方向
还存在另外两种模式
对齐图案（包含更小的正方形的较小正方形）用于除了最小的代码之外的所有代码，以确定 QR 码是否已扭曲，而计时图案（连接 QR 码的大正方形的行和列交替的黑白正方形）取景器图案，作为QR码的坐标系
为什么发明二维码？二维码的发明原因与它们所取代的条形码有关：传统的 UPC 条形码
直到今天，通用产品代码 (UPC) 条形码仍然是地球上最流行的跟踪工具
他们的起源始于 1952 年，当时 Norman Woodland 和 Bernard Silver 颁发了第一个条形码技术专利
当时，它被称为线性扫描技术
它看起来就像一个靶心
二十年来，这项技术一直没有得到开发和使用
与此同时，战后的美国郊区正在蓬勃发展
为了满足郊区群众的需求而诞生的超市导致了一个独特的物流问题
如何在一个地方快速处理如此多的单个物品？随着美国人对排队等候的不满在整个 50 年代和 60 年代不断增长，IBM 在 1970 年代初开始重新审视早期的专利技术
IBM 与杂货行业合作，开发了我们今天所知的垂直对齐 UPC 条形码
IBM 工程师 George Laurer将靶心码重新发明为您今天看到的垂直码：条形码（现在称为条码）
它旨在通过专用扫描仪记录产品详细信息
IBM 的改造取得了巨大成功，并将成为通用产品代码（UPC）（机器可读代码的全球标准）的一部分
随后还开发了销售点（PoS），IBM 是最早的 PoS 供应商之一，进一步将条形码融入商业场景
据报道，IBM 工程师 George J. Laurer 违背了经理的指示，重新打包了靶心代码
相反，他放弃了它，取而代之的是你今天看到的线性条形码
这个想法是创建一个通用的产品识别和处理系统
该系统不依赖于在任何地方手动输入数字，而是依赖于快速光学扫描
需要销售点 (POS) 系统和扫描仪来扫描和处理新的 UPC 条形码
这些由 IBM 销售和分销
到 20 世纪 70 年代末，结账队伍的速度加快了 40%
整个 80 年代，成千上万的杂货店和零售店采用了该技术
到 2000 年代，条码业务价值约为 170 亿美元
现在，全球各行业每天都会扫描数十亿件物品
UPC条码的缺点IBM 的第一代条形码存储了 12 位数字
1974 年，创建了 Code 39 条形码，可以存储 30 个字母数字字符
随着时间的推移，条形码技术不断发展
引入了新型条形码
每个都能够存储越来越多的数据
但所有这些都只能存储大约 100 个字符或更少
随着技术的发展，制造速度也在不断提高
零件和钻头沿着传送带呼啸而下，以越来越快的速度穿过工厂
扫描传统 UPC 条形码所需的时间并没有缩短
这对于 20 世纪 70 年代的杂货店收银台来说还不错，但它成为 90 年代制造业的主要瓶颈
进入上个世纪60年代之后，日本迎来的高速增长期，经销食品、衣料等种类繁多的商品的超市开始在城市中出现
当时超市使用的现金出纳机要靠手动输入商品价格，因此负责现金出纳的人常常会因手腕的麻木和“腱鞘炎”而苦恼
“能否减轻超市收款员的负担呢？”条形码的出现解决了这一苦恼
由于POS系统的成功开发，仅通过光感读取条形码，价格就会自动显示在出纳机上，同时读取的商品信息还能传送到计算机上
如此一来，条形码得以普及，但新的课题又随之而来
问题在于条形码的容量有限，英文数字最多只能容纳20个字
“编码本身要是能够含有更多的信息就好了”“希望具有汉字和假名的处理功能”当时正在从事条形码读取机研发的DENSO WAVE INCORPORATED（当时属于现在的DENSOCORPORATION的一个事业部）了解到了这类需求
在这一背景下，研发小组怀着“一定要满足客户需求”的心愿，投入到了新的二维码的研发之中
只有两个人的研发小组日本汽车公司 Denso Wave 是众多致力于标准 UPC 条码系统的汽车公司之一
由于条形码的存储能力有限，Denso Wave 必须在单个产品上应用多达 10 个条形码，才能正确跟踪和传达信息
此外，由于条形码需要从一个方向扫描，因此当扫描仪无法读取各种形状和尺寸的汽车零部件上的条形码时，他们就会遇到生产备份问题
该公司难以按时完成任务，仅仅是因为条形码减缓了生产速度
1992年，在电装从事条形码扫描仪和光学字符识别（OCR）设备开发的Masahiro Hara接到制造工厂的要求，开发能够更快地读取条形码的条形码扫描仪
最初，Masahiro Hara 试图通过改进条码扫描仪来响应现场的需求；然而，他开始感受到条形码系统的局限性
此外，就在此时，由于产品的尺寸越来越小，因此需要创建可以在更小的区域中打印的代码
“我们将开发一种紧凑的代码，可以存储更多信息，包括汉字和假名字符，同时可以以更高的速度读取
”原决定开发一种新的编码系统
“当时其他公司研发的二维码把重点放在了信息量的纳入上”，当时负责QR码研发的Hara说
条形码只能横向（一维）存储信息，相比之下，二维码则能纵横二维存储信息
Hara的考虑是，除了能够容纳大量的信息外，“研发的编码还要便于读取”，据此投入了新的二维码的研发之中
研发小组仅仅只有两人
Hara 最初尝试增加现有条形码的容量，但没有成功
后来，Hara在玩棋盘游戏围棋时萌生了编写新的机器可读代码的想法
Hara 开始研究新代码，这次的形状不是条形，而是一个充满像素状图案的正方形
条形码是一维的，人们必须水平扫描它们
Hara 的新代码可以水平和垂直扫描（因此是二维的）
二维还意味着新代码可以比条形码存储更多的数据（4000 多个字母数字字符）
很快，Hara 的团队成功迭代了新的机器可读代码
他们将其命名为快速响应码或 QR 码，因为它比条形码快数十倍
即使损坏 30%，新代码也能正常工作
但有一个缺陷：机器（相机）在分心或从某个角度扫描时需要时间或无法读取二维码
有一天，在回家的路上，原注意到一栋建筑格外引人注目
这一场景在他脑海中挥之不去，并激发了他尝试二维码框架的想法
“建筑物的顶部有一个几何图案，这让我产生了创建使用图案的二维码的想法，” Hara说
然后开始寻找一种独特的符号，帮助机器识别二维码，即使是在图像和文本等其他元素中
在研究过程中，研究小组发现，当三个角上贴有某种图案时，机器可以更快地读取代码
但是，尚不清楚他们应该使用任何其他代码中没有的模式
Hara解释说：“因为这种图形在票据等当中出现频率最小”
也就是说，如果附近有同样的图形，读取机就会将其误认为是编码，为了防止这种误读，定位图案必须是唯一的图形
经过全面考虑，原昌宏等人决定将印刷在广告单、杂志、纸板等处的绘图和文字全部变成黑白两色，对其面积比率进行彻底的调查
研发小组日以继夜地对无数的印刷品进行调查的结果，终于查明了印刷品中“最不常用的比率”，即1︰1︰3︰1︰1
这样，便确定了定位图案黑白部分的宽幅比率
所形成的结构是，扫描线可以从360度方向扫描，无论从哪个方向扫描，一旦扫到其独特的比率，便可计算出编码的位置
QR 码在三个角（称为眼睛）有固定图案，从各个方向形成直角
该设计使机器可以更轻松、更快速地扫描二维码
二维码的工作原理是利用二进制运算，用0和1作为代码，使用黑白格正方形记录信息，其中黑色小方块代表的是1，白色小方块代表的是0，黑白相间的图案其实就是一串编码，二维码角上有三个大方块，主要起定位作用，三点确定一个面，确保使用者无论在哪个位置扫码，都能够成功
两年后，最终产品改变了游戏规则
QR 码解决了条形码以前的所有缺点（主要是数据存储和可扫描性），并为 Denso 的客户带来了更多好处
连续几年，QR 码获得了日本和全球几乎所有主要行业标准认证（包括 ISO）
欧洲专利局甚至将2014“欧洲发明大奖”隆重颁发给Hara
在颁奖致辞中，欧洲专利局代表提出，“二维码的社会价值和科技意义都同等伟大
”二维码的公开与普及然而，尽管二维码在内部测试中取得了突破性的成功，但它们仅在电装现有的制造客户中推广
尽管电装对产品充满信心，但当时淡化了二维码在普通个人和小型企业中的使用
1994年，DENSO WAVE INCORPORATED（当时属于现在的DENSO CORPORATION的一个事业部）公开了QR码
QR码这一名称源自“Quick Response”，其中包含了追求高速读取能力的研发概念
这一编码能否作为替代条形码的二维码而得到人们的认同，据说作为研发者的Hara在公开之初对此并没有把握
尽管如此，他心里只有一个念头，就是“这么好的产品，希望让更多的人了解并实际使用”，为此他奔波于各个企业和团体，积极进行推介
功夫不负有心人，汽车零部件生产行业的“电子看板管理”采用了QR码，为提高生产乃至出货、单据制作的管理效率做出了贡献
出于可追溯性的考虑，同时社会上也出现了生产过程可视化的动向，QR码进而也用在了食品、药品以及隐形眼镜生产业界的商品管理等方面
尤其是出现了BSE问题等危及“食品安全”的事件后，人们要求食品的生产、流通直至上到餐桌的整个过程要一目了然
要容纳这样多的信息，非QR码莫属
QR码的普及还得益于另一要素
即：规格公开，使之成为人人都能自由使用的编码
DENSO WAVE INCORPORATED拥有QR码的专利权，但针对业已形成规格的QR码，公司明确表示不会行使这项权利
这是开始研发当初就定下来的方针，反映了研发者的想法：“希望能有更多的人使用QR码”
无需成本、可放心使用的QR码现已作为“公共的编码”，在全世界得到广泛应用
1997年被采纳 作为自动识别业界规格的AIM规格，1999年被日本工业规格、日本汽车业EDI标准交易帐票所采用为标准二维码，2000年又被定为ISO国际规格
QR码在全世界得到普及，而另一方面，与更高的需求相适应的新的QR码也相继诞生
2004年，“微型QR码”被日本工业规格采纳，这是一种满足小型化需求的超小型编码，在很小的空间也可以印刷
2008年，进而推出了“iQR码”，这种编码容量大、印刷面积小，还可以是长方形的
而且根据时代的变化，搭载读取限制功能的QR码也已研发出来，以适应保护个人隐私等的种种需求
2020 年二维码热潮及其持续存在的原因一些报道将 2011 年福岛核灾难归因于日本二维码的分水岭时刻，二维码向世界定义了该技术的可靠性
据报道，在救援行动中，日本当局使用二维码来跟踪和管理援助物资，例如食品供应的来源和目的地
核事故发生后，人们普遍对食品中的辐射污染水平表示怀疑
人们拒绝从零售商那里购买食品，并相信食品安全的保证
前日本政府介入并强制要求在包装上使用二维码以披露食品中的辐射污染水平
轻松获取可信的测试结果有助于公众以一定程度的保证度过怀疑时期
2012年，QR码在综合性设计推广制度·优秀设计奖的“针对产业领域的媒介”领域获奖
获奖的理由是：QR码设计的“机制”是，向多样化的应用提出挑战、具有早期即向公众开放的先见性、可以自然地融入日常生活
此次获奖表明，诞生已有18年的QR码的原有功能乃至普及方法、使用方法的价值均得到了认同
2012 年的一份报告发现，66% 的受访商家在印刷材料上使用了二维码
同一份报告称，五分之二的商家在其营销材料上使用了二维码
2017 年：二维码十年来最大的突破二维码的下一个重大突破是2017年 Apple 的 iOS 11
该操作系统使二维码扫描成为 iPhone 相机的原生功能
与此同时，谷歌在其昔日的移动操作系统Android 8.0上也采取了同样的举措
全球最大的两个移动操作系统（按使用量计算）支持原生二维码扫描，这意味着企业可以与最终用户共享信息
对于移动用户来说，就像口袋里随时都有微型二维码扫描仪一样
在苹果 iOS 11 发布后的几年里，二维码在美国迅速普及（北美和欧洲主要将二维码用于非支付目的）
Android 在亚洲、拉丁美洲和世界其他地区的据点帮助 QR 码跃升为“全球公共代码”地位
中国是最早采用二维码的国家之一，其用途超出了其最初创建的目的
在中国，二维码已经通过支付宝和微信等超级应用程序得到广泛使用，可以完成从支付到叫出租车等各种事务
中国亿万富翁、支付宝创始人马云经常被认为是使用二维码进行支付的先驱，这甚至连Hara先生都从未想到过
十年后，二维码无处不在
它们在某些地区变得如此受欢迎，以至于对于印度（UPI）、巴西（PIX QR）、印度尼西亚（QRIS）、新加坡（SGQR）和中国（支付宝和微信支付）等国家的人们来说，它们几乎是肌肉记忆
二维码是这些地区默认的在线支付方式
2020 年，在一场危机中爆火2020 年，21 世纪最严重的危机之一袭击了世界
世界对新冠肺炎 (COVID-19) 大流行毫无准备
随后的全球封锁严重打击了几乎所有行业
这种疾病的传染性促使世界采取非接触式的接触方式
让二维码成为我们生活中的常规装置
突然之间，全世界都在寻找快速、简单的无需身体接触的方式
二维码是完美的解决方案
这些代码是免费的、易于制作且易于维护
几乎每个人都携带具有二维码扫描功能的手机
您可以在餐馆和酒吧用餐，而无需触摸其他人触摸过的菜单，从而减少细菌的传播
您无需接触现金或按读卡器上的按钮即可支付商品
一些餐厅甚至选择保留二维码菜单，以避免打印和维护成本
他们还可以根据需要当场更新项目
虽然疫情逐渐平息，不再像几年前那样成为健康问题，但我们已经习惯了非接触式世界，二维码将继续存在
印度、韩国、澳大利亚和新加坡等许多政府开始使用 QR 码进行 COVID-19 接触者追踪
在印度，基于二维码的支付系统（称为 UPI）在疫情期间飙升
条形图显示了多年来美国 QR 码用户的估计数量以及 2024 年和 2025 年的预测
预测显示，到 2024 年，美国将有9780 万台QR 码扫描仪，到 2025 年将增至1.002 亿台
二维码的未来你能相信吗？Masahiro Hara 在 90 年代初发明了 QR 码，目前仍在 Denso Corp. 工作，担任 QR 码的工程总经理
据报道，从 2024 年开始，Hara 先生和 Denso 团队正在开发一种新的矩形微型 QR 码，可以在更小的物理占用空间中保存更多数据
Hara表示：“黑白两色的码对人们来说已经习以为常，我希望制作出更为漂亮、能给人们带来惊喜的QR码”
您希望什么样的人来使用不断进化的QR码呢？针对这一提问，Hara如此答道：“什么样的人并不特定
只是希望让许多人使用，大家一起思考各种用法并予以实现
我想QR码就是这样进化来的”
迄今为止，DENSO WAVE 一直在基于此类专业知识不断开发出色的识别算法
这就是DENSO WAVE的AUTO-ID产品具有出色的QR码读取能力的主要原因
自 1994 年推出 QR 码系统以来，DENSO WAVE 不断对其进行改进以满足社会需求
新推出的QR码包括：SQRC，具有数据读取限制功能，从而提高了安全性；Frame QR，在代码中具有画布字段，增强了代码的设计
二维码系统仍在不断发展，二维码与云计算的结合提供了新的附加值——“Q-revo”
“Q-revo”是一种将生成、分发、读取和存储 QR 码数据的云服务器“Q Platform”与智能手机应用程序 QR 码读取器“Q”相连接的服务，可实现追踪、验证真实性
判断、支付/积分/优惠券服务、入口/访问控制等从最初的内部项目到如今的无处不在
二维码不仅改变了我们的生活方式，还推动着商业、社交和文化的变革
随着技术的不断演进，我们可以期待未来二维码将继续有更加精彩的发展