二维码共有多少个?二维码能被用完吗?

    随着智能手机全面普及开来,支付码、名片码、校园码、乘车码,码捷达平台码……疫情期间谁都离不开一个健康码,可以说二维码已经渗透到中国人生活的每个角落,它驱动着中国经济。二维码也深入我们的生活,我们在很多地方都要用手机来扫一下二维码,例如,加好友、手机支付、打开网站。全球每天用掉的二维码多达100亿,那么,二维码会用完吗?如果二维码用完该怎么办呢?

   关于这个问题,先来了解一下二维码的前身:一维码,也就是我们平时所熟知的条形码。

    条形码是由一系列粗细不等的黑色条纹以及空白组成,其排列方式遵循编码规则,其中隐藏着物品信息。扫描器的光线照射到条形码上时,黑色部分会吸收光,而白色部分会反射光。扫描器接收到反射光之后,就能解析出条形码上的信息。

   条形码是一维的,长度方向上没有信息,所有的数据都在宽度方向上。如果物品的信息很多,条形码会变得很长,这样使用起来变得不方便。而且条形码只能编码字母、数字、符号,像汉字等复杂的信息无法编码。

     在条形码的基础上,人们发明了二维码。由于两个方向都能记录信息,所以二维码可以携带丰富的数据,汉字也能被编码。因此,二维码得到十分广泛的应用。

     那么,信息是如何编写到二维码中的呢?二维码上的黑点和白点代表什么呢?

     不管是手机,还是计算机,它们的处理器只能识别0和1。为了让机器能够识别信息,需要对单个数字、字母、符号、汉字等进行逐一编码,它们都能用0和1来表示。

二维码共有多少个?全人类一起用138亿年也用不完

    在制作二维码时,信息被转换成特定的0和1二进制编码,然后用白点表示0,用黑点表示1,它们按照一定的规则进行排列。再加上三个用于定位的大黑块,就能得到最终的唯一二维码。另外,二维码还有容错机制,如果二维码缺失或污损的比例不超过三成,二维码阅读器仍然可以准确读取信息。

那么,二维码共有多少个呢?二维码会被用完吗?

   微信在疫情期间总共使用了1400亿个二维码,我们假设微信每年使用6000亿个二维码。简单的算一下,微信支付的二维码够微信使用,2^478/ 6000亿= 1.301 x 10^132年。

     在现行的二维码中,最小的矩阵尺寸为21×21,总共包含441‬个点,每个点都可以是0或者1,所以总的变化数量为2^441,即5.6×10^132,相当于5.6万亿亿……亿亿(共计16个亿)。相比之下,可观测宇宙中的粒子总数的数量级为10^80。再排除掉纠错码、定位码,所能产生的二维码个数仍然是一个十分巨大的数字。

   放眼全世界,一天二维码的使用量大概在100亿个左右,即使全世界的老百姓都使用25*25规范的二维码。

   这个数据是2^478/100亿,差不多是7.806×10^133天,宇宙灭亡前,这个规范的二维码都不会被用完。

常见问题