摘 要

随着物联网技术的飞速发展，二维码技术也在不断发展，逐渐在商业，工业以及文化等领域获得应用。而QR码与其他二维码相比，具有更多的优点，所以QR码的应用也更加广阔。本课题的主要目的就是分析研究QR的生成和扫描的实现。通过分析完成QR码的的生成模块和具有自动扫描识别功能的项目，从而完成QR码的自动生成与识别。

本课题主要研究和分析物联网设备驱动的QR码的自动打印，现阶段需要解决的关键问题是如何生成QR码并将其自动打印在纸张上。本课题还研究了打印机打印队列的实现，这样可以使得QR码的打印更加紧凑，不会大幅度的浪费纸张，对节能环保有一定的积极作用。

关键词：二维码，QR码，物联网，打印队列

ABSTRACT

With the rapid development of Internet of things technology, two-dimensional code technology is also developing, gradually in the business, industry, culture and other fields. Compared with other QR codes, QR codes have more advantages, so the application of QR codes is more extensive. The main purpose of this project is to analyze the generation and scanning of QR. Through the analysis of the QR code generation module and the project with automatic scanning and identification function, the QR code generation and identification can be completed automatically.

This paper mainly studies and analyzes the automatic printing of QR code driven by Internet of things devices. The key problem to be solved at this stage is how to generate QR code and print it on paper automatically. This paper also studies the implementation of printer print queue, which can make QR code printing more compact, and will not waste paper greatly, and has a certain positive effect on energy conservation and environmental protection.

Keywords: QR code, QR code, Internet of things, print queue

目录

摘要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1 研究背景及意义 1

1.2 条形码技术在国内外的发展 1

1.3 本文的研究内容 2

1.4 本文的主要结构 3

第二章 QR码的相关原理 4

2.1 QR码简介 4

2.2 QR码的生成技术 5

2.2.1 QR码的结构 5

2.2.2 QR码的编码 5

2.2.3 RS编码算法 7

2.2.4 QR码的符号表示 7

2.2.5 QR码的编码算法 7

2.2.6 QR码的解码 8

2.2.7 纠错编码 9

第三章 物联网的相关原理 10

3.1 物联网简介 10

3.2 MQTT协议简介 11

第四章 系统设计与实现 12

4.1 系统设计要求 12

4.2 实现QR码的生成方式 13

4.2.1 ZXing生成QR码 13

4.2.2 python生成QR码 15

4.3 通过MQTT协议传输数据 16

第五章 总结与展望 27

5.1 总结 27

5.2 展望 27

参考文献 28

第一章 绪论

本章主要介绍条形码技术的发展历程以及课题的由来，课题的意义，要达成所要运用到的工具。

1.1 研究背景及意义

条码技术从二十世纪七十年代问世以来^[1]，一直以极其快速的发展速度不断的向各个领域发展，从最开始的商业领域，到如今的医疗卫生，物流，军工，餐饮，电子商务，交通管理，甚至是在金融领域，都有着举足轻重的地位，条码技术作为信息交换的媒介可以大幅度的提高数据采集和信息处理的速度，因此，条码技术已经成为现今最不可或缺的技术之一。

条形码技术主要是研究将各种信息用条码来表示，以及如何将条码代表的各种数据转换成可以由计算机识别的字符。根据信息携带的维度，条形码可以分为一维码，二维码和高维码。一般来说，一维码所能储存的信息很少，它只能存储少量的信息，，并且无法表示汉字或者图像信息，无纠错能力，不具备很多功能，所以它的很多局限性限制了它的发展。在此基础上，二维码应运而生，相比于一维码，二维码可以在横纵两个维度上储存更多的信息，在数据容量，加密，容错率上有了很大的进步，它不仅可以编码字母和数字，还可以将汉字，图片等各种信息用条码来表示。因此二维码具有一维码所无法比拟的优势，所以它获得了快速的发展，很快各个领域都有二维码的应用。

QR码作为一种矩阵二维码符号，它具有其他二维码和一维码所无法比拟的优势，它信息容量大，可靠性高，具有比较强的纠错能力，并且它的读写速度十分快，所以它具有无穷的发展潜力，我相信QR码一定会成为未来发展的必然趋势。

1.2 条形码技术在国内外的发展

国外条形码技术的发展从上个世纪七十年代开始，经过几十年的发展，条码技术作为一种关键的信息标识和信息采集技术，在全球范围内获得了迅速的发展。在国际上，随着各种应用的不断更新换代，条码技术正处于一个强劲的集成创新发展期。在商业贸易，物流，电子商务等方面有着举足轻重的地位，已经是其主导信息技术，到如今，条码技术也得到了长足的发展，符号表示已经由一维条码发展到了二维码，目前又出现了将一维条码和二维码结合在一起的复合码，条码介质也已经从单纯的纸质发展到了各种介质，条码的应用也已经从单独的商业领域扩展到了物流，金融等经济领域，并且纵深发展。到如今，条码技术在各个领域都有着一席之地。

国内条码技术的发展要比国外晚了十来年，是从上个世纪八十年代开始推广和应用的，在这段时间里，我国条码技术的应用坚持以发展为核心，以服务求巩固，以标准促应用，条码技术已经从单一的商业零售领域向运输业、物流、电子商务等多个领域开始发展，并且带动了条码产业的形成和发展。

条码产业经过十几年的发展壮大，从小到大，从无到有，目前已经完全发展起来了。已经在居民生活中起到了不可或缺的作用了，由于现在已经进入了移动支付时代，已经有越来越多的人使用移动支付功能了，而移动支付的核心就是二维码的生成和识别，商家将自己的收钱地址转换成二维码，然后买家用手机扫码进入支付页面对商品进行支付，由此完成商业活动。所以其在居民生活中发挥了巨大的作用，当然，这仅仅只是介绍了二维码在一个方面的应用与成果，从这里我们可以看出二维码拥有的巨大市场和潜力，所以二维码的发展会越来越好，在即将到来的物联网时代中，也能发挥出巨大的作用。