二維條碼演進與QR Code之技術特性
二維條碼演進與QR Code之技術特性
條碼已成為廣為流行，無論在處理速度(decode/encode)、精度和優越的功能特性。條碼成為流行，其方便普遍認可，市場開始呼籲研發能夠儲存更多的資訊，更多資料類型，而且可以印刷在較小的空間。
因此，進行了各種努力，以增加資訊量存儲的條形碼，例如增加數位條碼或鋪設了多種條碼。然而，透過技術的改良，無論印刷成本、使用便利性、快速反應都臻至商業使用之效益，很快的，二維條碼變成市場的主流，同時應用範圍越來越廣，底下我們將從二維條碼開始，一系列的介紹二維條碼之原理演進、QR Code之商業應用、二維條碼的未來，來推導下一代的條碼可能的開發方式與更廣泛的應用。
然而，比起其他儲存方式(如RFID等)，條碼擁有以下特色優勢：
1. 能離線儲存資料：不同於一般資料儲存必須有Device或者線上遠端讀取資料，Bar Code能直接儲存資料於條碼中。
2. 成本低廉：Bar Code能於一般品質之紙張或幾乎所有材質之包裝上，不需要太高的印刷品質也不需要特定的列印界質，因此能夠方便大量複製、擴散，乃因其成本低廉。
3. 處理速度佳且損毀能回溯：條碼因應於生活中，能夠快速編碼、解碼，頗為符合商業用途中的使用便利性需求，同時因應可能的損毀，多具備損毀時資料回復的功能(Error correction/data restoration)。
條碼發展過程中，增加儲存量方面的需求是不可避免的，而二維條碼的演進如下：
1.
 Multiple bar code layout：利用多個一維條碼來增加資料儲存量，不過，很顯然的，這是只是以個數來擴大儲存量，若以商業角度考量，相對的構圖面積與印刷成本也呈倍數增加，因此這種方是沒多久即面臨淘汰。2.
 2D Code with stacked bar codes (stacked bar code type)：利用多個一維條碼以堆疊方式減少面積，雖然技術效能大有改善，但是在縱切向方面仍屬一維的方式，仍未臻理想而有很大的改善空間。3.
 2D Code (matrix type)：這個架構，無論縱向橫向，均採取演算法之堆疊方式處理，並能真正達到在不增加面積與解析度之狀況下，相對於一維條碼而產生巨量效益。關於現有的二維條碼，目前已定義完整且制訂標準規格，並開放使用的有以下幾種：
 由以上表列得知：除了QR Code為日本開發外，其餘均出自於美國，特定於美洲地區局部使用。
然而，就儲存量而言，表現最好的是QR Code，除了大儲存量外，同時QR Code也兼具較小的輸出、快速反應(decode)等商業應用特性。
「QR」代表的意思是Quick Response(快速回應)，由日本的Denso-Wave公司發明，在1999年公布了符合日本當地的「日本工業規格JIS」標準；隨後，2000年 獲得國際標準組織ISO的認可。ISO/IEC 18004的標準成立之後，QR Code現在已經成為全球標準的二維條碼規格。
QR Code與一維條碼之不同處在於在縱向方面，提供了儲存資料之方式(一維條碼只有橫向)，這種儲存方式是透過演算法的技術給予巨量的改善，雖然QR Code以自由軟體方式，開放標準規範提供個資訊服務業者使用，但是相關演算法技術仍屬該公司所有，並未對外公佈。
 QR Code之技術特色
高儲存量
開放式標準的QR Code到底有多厲害呢？能夠記錄的數字字元就有7089個，或是4296個英文字母。光是英文字母的記憶能力，就可以儲存一段不小的資訊。想想看，過去寫一封英文信可能要用一張A4紙，現在只要以QR Code編碼印在明信片上。記錄英文、數字也沒什麼了不起，QR Code還能儲存以Shift-JIS編碼的日文漢字與片假名；至於中文字呢？藉由列為全世界共通標準之萬國碼Unicode(UTF-8)，也能存放 984個字。
小尺寸的輸出(Small Printout Size)
由於二維碼信息進行橫向和縱向，QR碼能夠編碼是相同的數據量大約十分之一的空間傳統的條形碼。 （對於較小的打印尺寸，微型QR碼可用。）
針對日本標規，QR Code的編碼(encode)具備JIS 漢字字元Lever I/Lever II的能力。譬如說在日本，一個漢字或平(片)假名的編碼須要13個位元(bits)，而QR Code比起其他二維條碼能夠節省超過20%的資料需求量，意即：QR Code在漢字編碼(encode)的表現是非常優於其他的二維條碼。
抗損表現(Dirt and Damage Resistant)
QR碼的糾錯能力(error correction)。數據可以被恢復的象徵，即使是部分臟或損壞，最多30％的字碼可以恢復，亦即即使損毀了30%，能可透過回算技術回復資料。
* 1：一個碼字是一個單位，構建數據區。QR碼，一碼等於 8位。
* 2：資料恢復是否完全，在於其污垢或損壞是否於數據擷取目標範圍。
 可360度讀取
QR碼是能夠 360度（全向），高速讀取。 QR碼是透過如下圖之小正方形完成方位定位。這些小正方型主要是檢測保證穩定的高速讀取，規避的負面影響的背景干擾。
 結構化的彈性應用
QR碼可以被分成多個數據區。相反，信息存儲在多個二維碼符號可以被重建為一個數據符號。
一個數據符號可以分為 16個符號，使印刷在一個狹窄的區域。
 下次，我們將介紹QR Code的演進規範以及編碼器(encoder)/解碼器(decoder)製作原理。 |
