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火星一号|全球每天用掉100亿个二维码，如果全用完怎么办？



火星一号|全球每天用掉100亿个二维码，如果全用完怎么办？
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作为二维码的上一代 ， 一维码或称条形码使用非常广泛 。 利用黑白条纹之间存在非常大的反射率 ， 当扫描器的光线扫过时 ， 可以读出条形码中的信息 。 不过 ， 一维的条形码只能包含一些简单的编码信息 。
1994年 ， 在条形码的基础上 ， 日本科学家原昌宏增加了一个维度 ， 发明出了可以存储大量信息的二维码 。 如今 ， 二维码已经深入我们生活的方方面面 ， 我们几乎每天都要用智能手机扫描二维码 ， 或者生成二维码 ， 以此来收付款、浏览信息 。

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据估计 ， 我国现在每年可以用掉上万亿个二维码 ， 全球使用的二维码数量还要再多几倍 。 估算下来 ， 全球每天使用掉的二维码可达100亿 。 也就是说 ， 全球78亿人 ， 平均每人每天用了超过1个二维码 。 要知道 ， 全球大约有36亿人（占全球人口的46%）没有用过互联网 。 由此可见 ， 二维码的消耗量还是非常大的 。
随着互联网和智能手机的进一步普及 ， 越来越多的人将会连上网络 ， 二维码的消耗速率也会越来越快 。 那么 ， 二维码最终会被用完吗？如果用完二维码该怎么办？

火星一号|全球每天用掉100亿个二维码，如果全用完怎么办？
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【火星一号|全球每天用掉100亿个二维码，如果全用完怎么办？】

为回答这个问题 ， 先来了解一下二维码的原理 。 在计算机的世界中 ， 一切的信息都被编码为0和1 ， 这是因为计算机的逻辑只认得这样“非黑即白”的信息 。 因此 ， 二维码信息也要直观地显示出0和1 。
在二维码中 ， 白点代表0 ， 黑点代表1 。 信息被编码为二进制的形式 ， 然后再根据某种规律分布在两个维度上 。 二维码扫描器会按照相应的规则来读取信息 ， 这样我们就能知道二维码上面的东西是什么 。 二维码的自由度更大 ， 可以存储丰富的信息 ， 所以它们现在应用十分广泛 。
那么 ， 二维码总共会有多少种变化形态呢？

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目前 ， 标准的二维码共有40种 ， 最小为21×21矩阵 ， 最大为177×177 ， 另外常见的还包括25×25、29×29、33×33、47×47、117×117 。 这里以33×33版本为例 ， 来说明一下二维码的数量有多少 。
在33×33版本中 ， 总共包含了1089个方块 。 不过 ， 并不是每个块都能填进去有意义的信息 。 在二维码中 ， 三个黑色的大方块用于扫描定位 ， 不包含信息 。 每个用于定位的黑色大方块由7×7=49个小块组成 ， 定位用掉的方块总数为49×3=147块 。 因此 ， 用于表示信息的方块总数为1089-147=942块 。 每个方块有两种填充方式 ， 要么0要么1 ， 所以33×33版本的二维码总数为2^942 ， 即3.7×10^283（37后面跟了282个0） 。 这是什么概念呢？

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全世界每天消耗二维码100亿个 ， 则每年消耗3.65万亿个 。 如果自宇宙在138亿年前诞生以来 ， 人类就开始以这个速度消耗二维码 ， 人类也才用了5.0×10^22个 。 也就是说 ， 33×33版本足够人类使用7.3×10^260个“138亿年” ， 或者说10^271年 ， 即1000万亿亿…前后共计33个亿…亿亿年 。
这还只是考虑到33×33版本 ， 如果再算上另外39个版本 ， 二维码总数更加巨大 ， 例如 ， 177×177版本的变化总数高达5.2×10^9386（2^31182） 。 理论上 ， 如果人类能够在宇宙中存在足够漫长的时间 ， 二维码是可以用完的 ， 但这个时间实在太漫长了 ， 也许就连宇宙本身都等不到那一天 。 即便二维码真的用完 ， 说不定遥远未来的人类还会继续增加维度 ， 发明出三维码等更高维度的条码 ， 其变化形态将会更多 。


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