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QR碼

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QR碼/圖碼（英語：Quick Response Code；全稱為快速响应矩阵图码）是二維條碼的一種，於1994年由日本汽車零組件大廠電裝公司的原昌宏所發明[1] 。QR來自英文Quick Response的縮寫，即快速反應，因為發明者希望QR碼可以快速解碼其內容[2]。QR碼使用四種標準化編碼模式（數字、字母數字、字節（二進制）和日文（Shift_JIS））來存儲數據。QR碼原創於日本，現已在世界各國廣泛運用於手機讀碼操作[3]。QR碼比普通条形码具有快速讀取和更大的儲存資料容量，也無需要像一維條碼般在掃描時需要直線對準掃描器，應用範圍包括產品跟踪、物品識別、文檔管理、庫存營銷等等。

格式

QR碼呈正方形，常见的是黑白兩色。在3個角落，印有較小，像「回」字的正方圖案。這3個是幫助解碼軟件定位的圖案，使用者不需要對準，無論以任何角度掃描，資料仍然可以正確讀取[4]。

日本QR碼的標準JIS X 0510在1999年1月發佈，而其對應的ISO國際標準ISO/IEC18004，則在2000年6月獲得批准。根據Denso Wave公司的網站資料，QR碼是屬於開放式的標準，QR碼的規格公開，雖由Denso Wave公司持有專利權益，但不會執行。

微型QR碼

除了標準的QR碼之外，也存在一種稱為「微型QR碼」的格式，是QR碼標準的縮小版本，主要是為了無法處理較大型掃描的應用而設計。微型QR碼同樣有多種標準，最高可儲存35個字元。

技术特性

结构

QR码的结构指示图
QR码的结构指示图

QR码最大特征为其左上，右上，左下三个大型的如同“回”字的黑白间同心方图案，为QR码识别定位标记，失去其中一个会影响识别。而呈棋盘般分布的有别于大定位标记的较小的同心方则为其校正标记，用于校正识别，版本1没有校正标记，版本2在右下方，其中心点在左下和右上定位标记的外边框的相交点，版本10开始以每个等距的方式出现在右下校正点至左下和右上定位标记的外边框的连线、左上与左下定位标记的外边框的连线、左上与右上定位标记的外边框的连线之间、这四边线上等距点对边相连线，版本10等距有1个，版本25为3个，版本40为5个。

加密

日本法务省入国管理局在护照入境许可證上使用加密的QR碼。

儲存

QR碼一共提供40種不同版本儲存密度的結構，對應指示圖的“版本信息”，版本1為21×21模块（模块为QR码中的最小单元），每增加一个版本，长宽各增加4个模块，最大的版本40为177×177模块。

QR碼最大資料容量（对于版本40）
數字 最多7,089字元
字母 最多4,296字元
二進位數（8 bit） 最多2,953 位元組
日文漢字／片假名 最多1,817字元（採用Shift JIS）
中文漢字 最多984字元（採用UTF-8）
最多1,800字元（採用BIG5/GB2312）

容错能力

L等級 M等級
Q等級 H等級
內容為 http://zh.wikipedia.org（中文維基百科首頁）的QR碼在不同容錯層級下的呈現結果。

QR码有容錯能力，即使圖形破損仍然可以讀取，破損面積最高可達30%。因此QR码也廣泛使用在運輸外箱上。

相對而言，QR码圖形面積愈大，容錯率愈高，所以一般折衷使用15%容錯能力（M等级）。

錯誤修正容量
L等級 可修正7%的字碼
M等級 可修正15%的字碼
Q等級 可修正25%的字碼
H等級 可修正30%的字碼

编码

格式信息

QR碼的格式信息記錄了兩種數據：糾錯等級和掩碼的類型。掩碼的作用是為了對數據區域進行掩模以利於掃瞄器識別，可以避免數據區域出現連續的空白或者連續的黑色區，同時也避免了數據區出現類似定位點樣式的正方形出現。掩模圖案在整個數據區域的網格內不斷重複進行掩模計算（功能圖形不掩模），數據區上對應掩模黑色模塊的單元將會反轉。每個二維碼上會有兩組相同的格式信息出現，並且帶有BCH糾錯。

  • 格式資訊说明
    格式資訊说明
  • QR码提供八种掩码模型，内容为 http://zh.wikipedia.org （中文维基百科首页）经过八种不同掩码运算后的呈现结果。
    QR码提供八种掩码模型，内容为 http://zh.wikipedia.org （中文维基百科首页）经过八种不同掩码运算后的呈现结果。

解码

  • 在掩码信息位置找到对应掩码样式，通过异或算法去除掩码
    在掩码信息位置找到对应掩码样式，通过异或算法去除掩码
  • 去除掩码后，从右下角起，确定编码种类与信息长度，Z字形交错转换成二进制数解码
    去除掩码后，从右下角起，确定编码种类与信息长度，Z字形交错转换成二进制数解码
  • 在日本汉字模式下，将Shift_JIS编码经过特定运算由16位二进制数压缩为13位[5]
    在日本汉字模式下，将Shift_JIS编码经过特定运算由16位二进制数压缩为13位[5]

應用

QR碼最早在汽車製造廠為了便於追蹤零件而使用，今日QR碼已在各家行業廣泛使用。使用者亦可透過設有RS-232C界面的個人電腦及解碼程式，連接掃描器或攝影機取得QR碼中的資料，非常適合存貨管理等企業應用。

日本

近年來，日本的行動電話公司開始在有相機的行動電話加入QR碼讀取軟件，為QR碼帶來更廣泛、更新穎的消費者相關用途。主要能讓使用者減少在手機上輸入文字等資料的麻煩。最早設有QR碼閱讀功能的行動電話是「SoftBank」（J-PHONE）的「J-SH09」。

使用QR碼來儲存商店地址及網址，在日本的雜誌及廣告上越來越流行。而在名片上加入QR碼亦逐漸成為趨勢， 這讓將對方個人資料輸入手機的工作變得更簡單。除個人聯絡資料外，使用相機手機掃瞄車站海報、商店型錄等地方上的QR條碼之後，就能立即連至條碼所在的產品網頁，並了解訂購與該人物的資訊，或藉由撥打電話號碼來讓使用者取得該商品的優惠。而大型的日本網站如Yahoo!等也有應用QR碼，為消費者提供網址及優惠等資訊。

在公共事務上，QR碼也有很多應用機會：例如日本出入境管理已採用列印QR碼標籤貼在入境人員護照上，替代以往只是蓋印入境章。在日本許多公共汽車站牌都已增加上QR碼，乘客只需用手機閱讀解碼，就可以及時獲得該站牌的路線與班車時刻資訊。

臺灣

在台灣，中華電信是最早應用QR碼作為介面的電信公司之一。其emome 636影城通服務也是一種利用手機直接訂購電影票，並以MMS簡訊傳送附有QR碼的訂位記錄給訂購者。訂票人只需在開場前至櫃臺出示手機中的QR碼，即可確認訂位記錄。因此又稱作「行動條碼」。

台灣高鐵在2010年2月時所推出的高鐵超商取票服務，於付款完成後所取得的高鐵車票在票面上印有QR碼，在搭乘高鐵列車時可直接持該車票，將印有QR碼的一面朝下對準高鐵各車站驗票閘門的條碼掃描區，利用感應方式即可通過閘門。2011年10月28日起，以智慧型手機購票後下載條碼，開啟後即可以手機畫面感應通關，免持紙票使得購票與搭車流程更為流暢。

農業部推廣生產履歷[6]的機制，民眾可藉由生鮮產品上面所附有的QR碼E標誌，用自己的照相手機一照，再藉由手機內建的QR碼解碼功能，便能看到生鮮產品的生產資訊。

2021年5月，因應嚴重特殊傳染性肺炎(COVID-19)疫情在台灣逐漸升溫，行政院政務委員唐鳳與交通部、中華電信合作[7]，聯合建置「嚴重特殊傳染性肺炎1922簡訊實聯制」，旨在便利化疫情時期之實聯制措施實施，同時確保民眾實聯資料之安全。店家或公家機關可於「eMask口罩預購系統」申請一組QR碼，並張貼於門口明顯處，使用者使用手機內建相機掃描，或藉由疾管署推出之「疾管家」LINE官方帳號提供的「實聯制掃碼服務」，可開啟手機的簡訊應用程式，自動填入一串實聯制訊息，收信人預設為疾管署專線1922。點擊發送後，使用者即完成實聯制登記，無須再填寫紙本實聯制紀錄表。惟此實聯方式僅限門號持有人單人單次使用，不可與他人聯合聲明。實聯制簡訊範例如下：

場所代碼：（一串15位數字組成的店家場所代碼）本次簡訊實聯限防疫目的使用。

中國大陸

参见：二维码支付
中国大陆大多数城市的地铁系统支持刷码乘车
中華人民共和國自2009年開始在火車票上使用QR碼用于快速识别，现实中扫描的得到的内容仍有加密

中華人民共和國鐵道部于2009年12月10日開始改版鐵路車票，新版車票采用QR碼作為防偽措施，取代以前的一維條碼[8]。

浙江省杭州市、四川省成都市及河北省石家庄市等地區的公交业者，在站台和车上，使用QR码提供给市民公交的线路信息。

2012年春节期间，阿里巴巴旗下的线上支付平台支付宝实现了透過QR码进行银行卡转账和送红包的功能，允许用户在支付宝平台在线生产、制作“电子红包”QR码，其包含了转账金额、收款人和祝福语等訊息，并透過互联网发送至收款人，收款人使用相关设备扫描QR码后，账款就可以成功地转入其银行账户中[9]。

2016年开始，QR码被共享单车广泛使用。用户只需要用手机扫描共享单车上的QR码即可开锁使用单车。同时，微信支付和支付宝的移动应用也可以通过给商户展示QR码或者扫描商户的QR码来完成电子钱包支付。接受移动应用APP支付的商户包含沿街售卖的小商贩、出租车一类的个体经营者。现在，QR码支付成为推广中国大陆数字支付的重要环节之一。

香港

2007年，香港的行動電話公司也開始開始利用QR碼，PCCW mobile[10]首個一站式手機購票服務 -「流動戲票」。只須以手機登入購票，便可以收到「流動戲票」MMS短訊，內附有QR碼，在進電影院前把行動電話放於QR碼掃描器上，便可進場。此外，現時香港亦有首本利用QR碼的雜誌，名為CPU。

2020年，因應新型冠狀病毒病疫情，香港政府推出安心出行流動應用程式，各場地貼上QR碼，顧客出入場所利用安心出行流動應用程式掃瞄QR碼，以協助使用者記錄行程，及追踪確診者的行踪。

主要應用項目

QR碼的主要應用的項目可分成四類：

  1. 自動化文字傳輸：通常應用在文字的傳輸，利用快速方便的模式，讓人可以輕鬆輸入如地址、電話號碼、行事曆等，進行名片、行程資料等的快速交換。
  2. 數位內容下載：通常應用在電信公司遊戲及影音的下載，在帳單中列印相關的QR碼資訊供消費者下載，消費者透過QR碼的解碼，就能輕易連線到下載的網頁，下載需要的數位內容。
  3. 網址快速連結：以提供使用者進行網址快速連結、電話快速撥號等。
  4. 身分鑑別與商務交易：許多公司現在正在推行QR碼防偽機制，利用商品提供的QR碼連結至交易網站，付款完成後系統發回QR碼當成購買身分鑑別，應用於購買票券、販賣機等。在消費者端，也開始有企業提供了商品品牌確認的服務，透過QR碼連結至統一驗證中心，去核對商品資料是否正確，並提供生產履歷供消費者查詢，消費者能夠更明白商品的資訊，除了能夠杜絕仿冒品，對消費者的購物更是多了一層保護。

讀取方式

運作原理
图中文字：手机对准二维码→拍照→解码→打开网页

利用30萬畫素以上的照相手機，搭配手機內的QR碼解碼軟體，對著QR碼一照，解碼軟體會自動解讀此訊息，顯示於手機螢幕上面。目前也有應用程式及網頁運用到Webcam的鏡頭來解碼。

此外，CodeTwo、QuickMark提供了PC版的QR碼解碼軟體，讓沒有照相手機的使用者也能直接透過PC版QR碼解碼軟體直接截取螢幕上的QR碼得到相關資訊，使手機和PC使用者都能體驗到QR碼帶來的方便性。

與其他技術的結合

運用QR碼及GPS的手機導航技術，讓用戶簡化在手機中輸入座標的程序，只須透過QR碼照相手機一照，便可及時將地理座標儲存在手機當中。

軼聞

  • 2019年2月22日，中国大陆媒体《环球网》发布新闻“日本人提出向中国收取‘二维码’使用费？中国有权说No！”[11]，在中国大陆网络中引发热议。但随后被网友及媒体指出这是一条假新闻[12]。

參見

维基共享资源中相关的多媒体资源：QR碼

參考資料

  1. ^ 他嫌掃條碼太累…拿「圍棋創造QR碼」　就此改變世界25年. ettoday.com. [2018-02-26]. （原始内容存档于2022-02-05）. 
  2. ^ 常见问题解答. QRcode.com. [2013-04-05]. （原始内容存档于2013-10-02）. 
  3. ^ 快速支付系統跨行連接 制統一QR code標準. 明報. 2017-09-30 [2017-10-27]. （原始内容存档于2017-10-27）. 
  4. ^ 根据Denso Wave公司的网站，为便于识别，此图案黑白部分的宽幅比率定为1︰1︰3︰1︰1。参见QR码的成功之路 （页面存档备份，存于互联网档案馆）。
  5. ^ 第3章 QRコードを作ろう！ (PDF). 
  6. ^ 傳啟資訊. [2013-03-29]. （原始内容存档于2013-03-29）. 
  7. ^ 行政院新聞. [2021-05-27]. （原始内容存档于2021-05-21）. 
  8. ^ 全国新版火车票10日开售 防伪功能增强. 中国新闻网 (新浪網新聞). 2009-12-08 [2009-12-08]. （原始内容存档于2009-12-25）. 
  9. ^ 电子红包成新宠. [2015-04-04]. （原始内容存档于2013-04-30）. 
  10. ^ 電訊盈科「流動戲票」服務簡介. 電訊盈科. [2007-01-25]. （原始内容存档于2007-01-06）. 
  11. ^ 日本人提出向中国收取“二维码”使用费？中国有权说No！. 环球网. 2019-02-22 [2019-02-22]. （原始内容存档于2019-02-22）. 
  12. ^ 温婧. 日本提出向中国人收“二维码使用费”？内容不实. 北京青年报-北青网. 2019-02-22 [2019-02-23]. [失效連結]

外部連結

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