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如今，二维码已经成为我们日常生活中必不可少的一部分。 这个结果或许二维码的发明者当初都没想到。二维码的出现和使用，已经完全颠覆了我们的生活。现在，如果离开了二维码，许多事情都无法进行下去，甚至严重情况下会让人寸步难行。因为现在无论是吃饭、逛超市、乘车、购物、交友、出行、收付款等等都要用到二维码。总之，二维码已经完全渗透到人们日常生活中的方方面面，如果离开了二维码，世界将会乱成一团。 二维码应用范围之广，使用频率之高，使用数量之大，都是前所未有的。据统计，在新冠病毒流行期间，光是微信一个APP就使用了1600亿个二维码。目前全世界一天就要消耗掉100多亿个二维码。 如此巨大的使用量，二维码能撑得住吗？有很多人都在担心， 二维码是不是总有一天会被用完，如果二维码用完之后，我们怎么办，是不是会有更好的替代方案？这一系列问题，细想起来还真的有点吓人。如果没有二维码了，又要让我天天带那么多现金出门，我太难了！ 那么二维码真的有可能被用完吗？如果出现这种情况我们将怎么办？在回答这些问题之前，我们先来简单了解一下二维码。  什么是二维码要了解二维码，就得先提一下“一维码”。所谓“一维码”就是指我们在各种商品外包装上看到的条形码。条形码最早出现于上世纪60年代，其发明人为诺曼・约瑟夫・伍德兰德。条形码的出现，从根本上改变了全球的商业活动模式，它大大提高了商品的流通、仓储、配送、零售等环节的工作效率，使得大型超市的出现成为了可能，并且极大地促进了商业领域的发展，给消费者提供了更好的购物体验，大大节省了购物时间。 经过了几十年的高速发展，人们逐渐发现条形码已经不能完全满足需求，而且它的缺点也是越来越明显。比如条形码的数据容量较小只有30 个字符左右，它只能包含字母和数字，而且条形码的尺寸相对较大，条形码遭到损坏后便不能阅读等等。所有这些缺点，让人们感觉寻找一种能替代条形码的全新方法非常迫切。 当时，世界上很多公司和科研机构都在为寻找条形码的替代方案而努力。这其中，来自日本电装株式会社旗下名为Denso Wave的子公司也参与其中，这是一家主要给丰田汽车供应零配件的公司。这家公司的职员腾弘原带领一个团队，专门负责攻克跳出传统的条形码，如何在零件标签上存储更多的产品信息的难题。 腾弘原团队经过两年的研究，终于在1994年时成功地将一维码（条形码）升级成二维码，信息储量由此一下增加了250倍！ 最初的二维码由不同颜色的色块承担不同的记录功能,大幅提高了信息容量。之前使用的条形码只能存储20个日文字符，很难满足存储大量信息的需要。而新的二维码可以存储5000个日文字符,足够将好几页说明书浓缩在零件标签页上。由此诞生了我们今天常见的黑白二维码。由于腾弘原和 Denso Wave公司放弃了二维码专利权，所以现在二维码才得以在世界范围内广泛应用，并且发展神速。  二维码的基本原理从外表上看，二维码就是一个由黑白小方块组成的矩阵，实际上它其实就是将需要存储或者表达的信息采用黑白小方块填入一个大方块里的形式外化出来。 之后，人们通过专门的二维码读取和识别技术及设备，读取其中存储的信息。目前用得最多最广泛的就是手机，通过手机扫描二维码然后读取这些被填入的信息，再将这些信息转化成机器或人类看得懂的文字、符号、链接等。 同计算机一样，二维码中也是使用二进制算法。二维码中白色的小方块代表0，而黑色的小方块代表1，把它们拼凑在一起就变成了一个0/1自由组合的图形。这样的组合是计算机们非常喜欢的，也是计算机们非常熟悉的信息。 而二维码中存储的那些信息，是人们提前通过二维码的不同组合方式编辑过的。当机器识别出二维码不同的排列方式之后，它就会把每个不同的排列方式对所应的信息进行解读，然后根据需要，转换成机器或者人们可以识别的信息。 当然，为了保证二维码能别正确地识别和解读，还采用了很多技术措施，这里面涉及到许多专业知识。作为普通人我们不需要了解那么多，只要大体上知道二维码的基本原理就行了，那些专业的事情就交给专业的人士去处理吧。  二维码究竟会不会被用完？如果用完了，会不会有相应的替代方案？如果单从二维码的数量上来说，它是会被用完的。因为从目前来看，二维码的数量是有一定限度的。从理论上来说，在数量不变的情况下，只要有足够的消耗速度和足够的消耗时间，那么肯定会将二维码消耗完的！ 但是，这只是理论上存在这种可能，从实际使用上来看，人类是不可能把二维码用完的。因为即使二维码的数量是有限的，但是这个“有限的”二维码数量对人类来说，仍然是一个相当庞大的数量！庞大到什么程度呢？从目前来看，二维码的数量已经超过了宇宙的原子总数！下面给大家算一算这个账，就能更直观地了解二维码的数量多少了。 目前我们到底能生成多个可用的二维码？ 以下的内容可能会比较抽象和专业，甚至有些内容不太好理解。所以建议大家只需要“知其然”，而没有必要“知其所以然”，看个结论就行了。对于专业人士，也请不必挑刺，毕竟我也是外行，我尽自己所能理解的程度进行叙述。 到目前为止，二维码的正式版本已经有40个，即从V1-V40。不同的版本对应着不同的矩阵，不同的矩阵对应着不同的二维码数量。版本1对应的矩阵为最小值，它是21*21的矩阵。而版本40对应的矩阵为最大值，它是177*177的矩阵。 现在就来看看某个版本的二维码矩阵能生成多少二维码。我们以微信支付使用的25*25矩阵来计算一下。 对于25*25矩阵，它每行有25个方块，共25行，在去除矩阵中那些用于定位、冗余纠错等的方块之后，还剩下478个方块。由于每个方块可以有黑白两种选择，所以478个小方块总共可以组成2^478(2的478次方)个二维码。换句话说，光是25*25这个矩阵所能产生的二维码，就已经和整个宇宙中总原子数量10^80（10的80次方）差不多了。这么多的二维码，人类要用多少年才能用得完？如果计算一下，其结果又是一个天文数字，而且这还仅仅只是25*25的矩阵。  目前所有的二维码能用多久？ 其实答案已经非常明确了。不要说目前40个版本的二维码了，就是一个25*25矩阵所能产生的二维码，要想用完它也是不可能的。上面已经计算过了，这个矩阵所能产生的二维码总数为2^478。我们就按提问者所说的，假设全世界每天消耗100亿个二维码，那么用完2^478个二维码需要多长时间呢？简单计算一下，这个数字就是2^478/100亿，结果大约是7.806×10^133天。什么意思呢？也就是即使现在存在的这个宇宙灭亡了，全世界的人也不能可能用完25*25矩阵所能产生的二维码。 当然，也许有人会说，二维码的使用量每天都在增加，而地球上的人口同样也在增加，所以二维码也许可以被用完。同样不可能！我们上面举的例子只是一个版本，然而现在的二维码已经开发了40个版本，如果有需要，还可以继续开发更多版本！所以，只管放心去扫二维码吧，人类根本不可能把二维码用完的。 这下大家应该都明白了吧。从理论上说，二维码的数量是“有限的”，如果人类的历史可以“无限长”的话，是可能用完二维码的。但实际上是不可能的，二维码这个“有限的”数量也实在是太大了，人类根本不可能得完。  假设二维码会被用完，那么人们有没有替代方案呢？ 虽然这个问题其实已经没有回答的必要，不过为了满足一下大家的好奇心，我还是再回答一下吧。 说实话，真正的替代方案是没有的，因为根本没有必要。但是有些专业人士对此提出了一些有意思的设想，比如现在的二维码只是“二维”的，而且只有黑白两色。如果需要，我们可以把它变“三维码“、“四维码”甚至“五维码”。颜色也可以从现在的两种，变为三种、四种、五种等等。想想看，到时候你还想把这些“三维码”、“四维码”用完吗？ 其实，最简单的办法就是，按照二维码取代条形码的发展规律，也许用不了几十年时间，人类又会开发出一种全新的存储识别方式，到那时二维码这种平面识别方式就被淘汰掉了，剩下的那些二维码，就让它们永远保存在人类文明进步的历史长河中吧。  最后说一下，这个问题其实过于专业，因此可能我的回答难免会存在错误或不恰当之处，还请各位朋友包涵。那些看上去非常大的数据，其实对我们日常生活来说根本没有意义，大家只要理解它们所代表的意思就行了。至于二维码的事情，大可不必操心，只管放心地刷，毕竟即使把二维码刷完了，我们还会有“三维码”、“四维码”可以用不是。 （图源网络，侵权删除） |
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