原昌宏,二維碼之父

如今,掃碼支付滲入日常消費場景,甚至超越了現金、銀行卡,以及NFC支付方式,成了最「大眾」的支付方式。不僅如此,二維碼進入了國民日常生活的方方面面,包括餐館點餐、醫院掛號、會員登入、共享單車等等。

然而,儘管如此,卻鮮有人知道二維碼這個技術的由來。今天藉此就為讀者介紹一下關於「二維碼之父」的原昌宏(國內一些媒體誤寫成了「騰弘原」)。在我們享受到二維碼帶給我們便利的時候,不妨飲水思源,通過《老董聊卡》也順便認識一下這位二維碼之父和他二維碼的前生今世。

原昌宏先生和他的二維碼

原昌宏先生和他的二維碼

圖片來源:株式會社DENSO WAVE

原昌宏先生1957年出生於東京,今年現在64歲。關於他的家庭背景,目前並沒有太多公開資訊,但是據說,原昌宏先生非常尊敬其父親,他也是一位擁有專利的技術人員。技術家庭的出身,讓原昌宏先生有種超越父親的心情,成為其未來職業生涯中克服障礙的動力。

1980年原昌宏先生畢業於法政大學工學部電氣工學系,這所法政大學是本部設在日本東京都都心千代田區的一所著名私立大學。同年大學畢業後,進入了日本電裝株式會社(現名為株式會社DENSO WAVE,這家公司是全球第二大汽車零配件供應商)任職,根據該公司官網介紹,原昌宏先生目前在該公司AUTO-ID事業部技術2部技術2室擔任室長一職。

原昌宏起初打算利用自己學到的電氣知識為公司做出成績,卻沒料到他最初的工作卻是開發條形碼讀取裝置,這位他未來發明二維碼打下了基礎。現在條形碼在各種商品上隨處可見,但當時1980年代的日本國內卻還沒使用過。

原昌宏研究了其上司從美國回國的帶來的口香糖條形碼,用約2年時間完成了手持式條形碼讀取裝置。據說先是被7-11便利店採用,然後推廣到全日本。原昌宏先生為條形碼在日本推廣和普及做出了不可磨滅的貢獻。

條形碼Barcode,條碼技術最早產生在上世紀二十年代,誕生於美國Westinghouse的實驗室裡。一位名叫John Kermode性格古怪的發明家「異想天開」地想對郵政單據實現自動分檢兒開發。1949年美國人喬·伍德蘭德(JoeWood Land)和伯尼·西爾沃(Berny Silver)申請了用於食品自動識別領域的環形條形碼,才開始形成真正意義上的條形碼。真正開始實現大規模應用已經是上世紀80年代以後的事情了。

雖然當時條形碼在製造業、物流業、零售業等各行各業得到廣泛的應用,但是條形碼的缺點也是很顯而易見,特別是資料容量較小(約20個字符),只能包含字母和數字(這對於使用漢字和假名的日本來說顯然是不夠的),條形碼尺寸相對較大(空間利用率較低),條形碼遭到損壞後便不能閱讀的缺點。原昌宏先生在談及二維碼起源的原因時提及,進入90年代後,製造現場轉變為多品種少量生產。在這樣的背景下,要求有更加細緻的生產管理,與此同時,開始追求條碼的大容量化。

1992年,在DENSO從事過條碼掃描器和光學字符識別(OCR)裝置開發的原昌宏受理了製造現場提出的挑戰:「能不能讓條碼讀取速度再快一點?」因為一家汽車製造公司聯繫了他,要求他開發一種可以更快、更高效地讀取的掃描器。當時,生產現場是通過將多個條碼擺在檔案上來解決容量極限問題的。但是,最多只能容納20個左右英文字母容量的條碼,操作員每天必須讀取1000次,效率反而更低。

當初,原昌宏本想通過改良條碼掃描器來應對這些要求,但慢慢感到有極限。恰好那個時候產品小型化得到發展,要求程式碼能夠小面積列印。很快,他意識到需要改進的不是條碼掃描器,而是程式碼本身。相對於條形碼只是橫向(1維)表達資訊來說,二維碼的特點是縱向和橫向兩個維度都可以表達資訊。原昌宏決心開發出既有更多的資訊,又能快速讀取,同時還能應對漢字假名的小巧程式碼。

原昌宏的開發團隊當初只有2個人,著手開發新的二維碼。對於開發團隊來說,最難的就是如何能夠快速讀取程式碼的問題。因為和條碼相比,掃描器更難識別二維碼的位置。原昌宏突然想出「標上記號,表示‘這裡有程式碼’會怎樣呢」的創意。將這個記號放入二維碼中,掃描器應該就能準確識別程式碼的位置,這樣不就能夠快速讀取嗎?在程式碼的角上配置的3個「定點陣圖案」就是在這個創意下研究出來的。

然而,定點陣圖案形狀的開發卻極其艱難。因為當程式碼附近有形狀相似的圖案時,就無法準確識別。為了避免誤認,定點陣圖案的形狀必須是獨一無二的。於是,原昌宏等決定將印在傳單和雜誌、紙箱等上的畫和文字全部轉換成黑白顏色,徹底調查它們的面積比率。

開發團隊廢寢忘食地調查了無以計數的印刷品,終於在印刷品中找到了「用得最少的比率」。那就是1:1:3:1:1。就這樣確定了定點陣圖案黑白部分的寬度比率,誕生了新的掃描機制。掃描線無論從360度的哪個方向掃過,只要找到其獨特的比率,就能夠算出程式碼位置。

圖片來源:株式會社DENSO WAVE

圖片來源:株式會社DENSO WAVE

開發項目啟動1年半後,經過反覆摸索,能夠以比其他程式碼快10倍以上的速度讀取的大容量QR碼終於問世了。它能表達約7000個數字位元組,同時還能表達漢字。此時正好是1994年,QR碼這個名字來源於英文「Quick Response」,意為「快速反應」,原昌宏先生和株式會社DENSO WAVE的官方說法一直是QR碼。

就這樣為了在製造業重新放置條形碼而開發的二維碼面世後,在製造業的工廠環境中大受歡迎,因為它具備了兩個特點:

首先,就是在有油汙等附著的製造現場威力無比的「耐汙、耐破損」。工廠現場的往來檔案,很多都會被油弄黑弄髒,條碼一旦被弄髒,掃描器就再也無法讀取。QR碼因為具有即使部分被弄髒或有缺損,也能準確讀取的「錯誤修正功能」,所以解決了這個問題。

其次,就是「容易讀取」。工人用手來讀取的手持式掃描器和製造現場生產線上移動的零部件程式碼,每次的讀取角度都不同。因此,要想迅速讀取,就需要準確識別程式碼的位置。QR碼因為有3個「定點陣圖案」,所以能夠準確識別程式碼的位置。

事實上,隨著日本21世紀初移動網際網路的興起,二維碼在大街小巷隨處可見。因為當時還沒有智慧手機,手機仍在功能機時代,手機上只有12個鍵(0-9鍵加*和#鍵),要想輸入複雜的資訊非常不方便,比如客戶名片資訊、廣告促銷、網際網路地址等等。

二維碼的出現,正好解決了功能機輸入資訊不便的問題,使用者只要拿手機的攝像頭掃一下二維碼,就能快速查看或者儲存各種資訊。即使現在進入了智慧機的移動網際網路時代,二維碼仍然可以方便的讓智慧手機快速查看或者儲存資訊,遠遠超過任何手機鍵盤輸入的速度。

而之後我國行動支付的興起,又給二維碼賦予支付和收款的金融作用,以及各種本文開頭提到的健康碼、出行碼、點餐碼、會員碼、登機碼等,更是幾乎無限拓展了二維碼在各行各業的應用。

但是二維碼的應用遠不止於此,甚至超出了原昌宏先生的原先的預計。他在今年接受媒體採訪時,感慨地說:我從未想象過人們在街上掃描二維碼。如同父親總會關心自己的孩子的未來,二維碼之父也不例外。

其實誰也沒想道,原本二維碼可以給原昌宏先生和株式會社DENSO WAVE帶來無比巨大的利潤,但實際上,二維碼一開始就採取了開放專利的方式,鼓勵人們使用。原昌宏先生在向媒體解釋時提到,這是因為在當時,條形碼的專利已經過期,而且是免費的,這也阻止了其他碼類產品進入市場。如果二維碼收費的話,整個行業會因為充斥著各種廉價的其他類型碼而陷入風險。

「我們希望成為第一個向所有人開放都有二維碼使用的人,這樣就沒有其他碼可以進入市場。」為此,他向所有人開放了這一專利。

未來,原昌宏先生希望能為二維碼上整合顏色,以便儲存圖像和視訊等更復雜的資訊,現在的二維碼只能儲存文字資訊。他希望為醫學圖像和資料開發二維碼,如心電圖和X光片。通過(二維碼)能夠攜帶的這些資訊,可以確保人們在緊急情況下得到正確的治療。

雖然二維碼的發明並沒有給原昌宏先生和他所在的株式會社DENSO WAVE帶來巨大的財富,但是不等於被世人遺忘。二維碼先後在日本和國際上獲得多項獎勵:

  • 2002年獲得美國R&D100 Awards
  • 2004年獲得移動項目獎最優秀獎(モバイルプロジェクトアワード最優秀賞)
  • 2007年獲得日本創新者大獎優秀獎(日本イノベータ大賞優秀賞)
  • 2012年獲的最佳100設計獎(グッドデザイン賞Best100)
  • 2014年獲得歐洲發明家獎大眾獎

這些獎勵都世人對QR碼得到迅速普及,被廣大地區、各年齡段普通消費者認知的高度評價和認可。如今的二維碼在世界各地以及各行各業都大顯身手。

平心而論,二維碼算不上年輕,嚴格來說也不是由原昌宏先生原創發明。它是由一家叫Iterface Mechanisms的美國公司在1970年開發出了這項技術,並在製造業中投入使用。但是由於當時使用範圍狹窄,過於專業,並沒有很多令人矚目的地方。

真正二維碼圖案,目前還可以在部分工業產品看到

圖片來源:網際網路

原昌宏先生髮明的QR碼最後成為全世界流行的標準二維碼,因此坊間也就將錯就錯的把QR碼叫做二維碼,QR碼這個正式的官方名稱,倒是很少有人提及,本文所提及的二維碼就是指QR碼。

QRコード和QR Code是株式會社DENSO WAVE的註冊商標。

本文根據以下網際網路資料彙總編譯綜合整理:

1. 日本flowerlove.jp網站2020年5月16日的人物傳記《原昌宏(デンソー)の出身大學と高校について!家族は?経歴もチェック!》,原作者不詳

2. 澳洲SBS日語臺2021年11月19日的播出的《心電図やレントゲンのQRコード化も視野に QRコード開発者 原昌宏さん》,英文標題為《’Father of QR code’ says thetechnology’s future is in storing important medical information》,原作者:YUMI OBA

3. 株式會社DENSOWAVE中文版官網《QR碼開發始末》

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