滴!刷卡的时候发生了什么?

这个情形,有一点像是RFID芯片在发电报 。读卡机根据周边电磁场的强弱变化情况,就可以知道RFID中的芯片在“说”什么了 。有了RFID技术,刷卡上车,刷卡进站,刷卡开门这些我们生活中常见的事情才成为可能 。想要明白RFID技术的原理和“进化”过程,我们得从摩尔斯电码说起 。

滴!刷卡的时候发生了什么?

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(图源:flickr.com)
撰文 | 吴进远
前两年,有位朋友告诉我,她儿子着迷摩尔斯电码 。我很好奇,在电脑手机互联网的时代,他是怎么知道摩尔斯电码的?后来我看了一部谍战电视剧才知道出处,那里面的女主角认真而又神秘地说,赶快把情报用摩尔斯电码发给上级 。
我们这篇文章,就聊聊摩尔斯电码,以及其他的一些码 。首先,我们需要理清一个可能由听觉引起的误导,摩尔斯是个姓,这个摩和魔法魔术魔力的魔没有关系,正如姓孙和太阳没有关系,姓何或者姓佘与“他”或者“她”没有关系一样 。因此,摩尔斯电码尽管很重要,但并不像谍战剧女主角暗示的那样神秘,摩尔斯电码本身甚至连密码都不是 。
为什么要编码?
简单地说,凡是没法说人话的时候,就都需要编码 。就说打电报吧,发电报的人按下按键,收电报的那一方就听到“嘟”的一声 。那么,怎样用电报来传递人话呢?这就需要编码,而摩尔斯电码就是这样一种编码 。
摩尔斯电码是用按键的时间长短来传递信息的 。按键时间短,称之为点,耳机里就听到“的(di)”的一声,而按键时间长,称之为划,听起来就是“哒”的一声 。若干个“的”或者“哒”排列在一起,就代表一个字母 。有了字母,你就可以传递人话了 。比如你想说“救命啊(SOS)”,你就可以发“··· — — — ···” 。
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(图源:By Rhey T. Snodgrass & Victor F. Camp, 1922- Image:Intcode.png and Image:International Morse Code.PNG, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=3902977)
从表中不难看出,不同字母的编码长度是不一样的 。大家找找看,最短的编码是哪个?没错,是E 。为什么要把E设计成最短的码呢?因为E出现的概率比较高,用比较短的码来表示出现频度高的字符,可以大大提高信息的传输效率 。
人同此心,心同此理,事实上,不论古今中外,人们都是这样做的 。比如,《红楼梦》有个版本叫《脂砚斋重评石头记》是手抄本 。
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抄写的人,就把一些出现概率高的字,用笔画较少的字代替 。林黛玉的“黛”,用“代”来代替,省了很多笔 。寶玉和寶钗的“寶”,也被写成“宝”(有没有听人家嘲笑过简化字:宝无貝?嘲笑的人请自觉到脂砚斋的芳冢上压棺材板) 。顺便说一句,宝这个字原来有两个写法:寶和寳 。学问大的家长,可以给孩子讲讲(也顺便在文章后面留个言),这两个字的用法有什么不同 。
从某种意义上说,文字就是一种编码 。我们说的人话,没有办法直接记录到龟壳,兽骨,竹简,石碑,锦帛,纸张上,因此就需要用一个符号系列来记录 。或者是记录读音,比如各种拼音文字,或者是直接记录事物或动作,比如汉字 。
当电报出现后,连字母这种人话的编码都很难传递,于是就进一步码上加码,用按键的长短来把字母和数字编码 。
用摩尔斯电码,我们显然可以发送用拉丁字符拼写的信息 。可是,要想通过电报发送中文信息又该怎么办呢?在很长一个时期中,中文是用从0000到9999这样的四位数字编码的 。而发电报时,再用摩尔斯电码发送四位一组的数字串 。哪四个数字代表哪个汉字,当时是有一个全国通用的编码本的,这套编码通常称为明码 。
谍战剧里发电报,想来多半不会用明码,而是收发双方各有一本专门编写的密码本,那里面哪个数字对应哪个汉字与明码的规定是不同的 。这样的电报,敌方可能监听记录下来,写出来是一串数字 。但如果想翻译出来,就很需要大开脑洞了 。
由于用一串数字代表一个汉字,因而不难想象,要把中文翻译成数字电码,其中的劳动量是很大的 。因此,当年到邮局发电报,收费是按字数计算的 。按照当时的物价,在食堂买一个馒头4分钱,而发电报每个字3分5厘 。这就要求电文必须简练清晰,没有废话 。


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