國外對二維碼技術的研究始於20世紀80年代末，已研製出多種碼制，全球現有的一維碼、二維碼多達250種以上，其中常見的有PDF417，QRCode，Code49，Code16K，CodeOne等20餘種。二維碼技術標準在全球範圍得到了應用和推廣。
目前得到廣泛應用的二維碼國際標準有QR碼、PDF417碼、DM碼和CM碼。
QR碼是由Denso於1994年9月研製的一種矩陣二維碼符號，其全稱為Quickly Response，意思是快速響應。它除具有一維碼及其他二維碼所具有的信息容量大、可靠性高、可表示漢字及圖像多種文字信息、保密防偽性強等優點外，還可高效地表示漢字，相同內容，其尺寸小於相同密度的PDF417條碼。它是目前日本主流的手機二維碼技術標準，目前市場上的大部分條碼打印機都支持QRcode條碼。
PDF417碼是由美籍華人王寅敬(音)博士發明的。PDF是取英文Portable Data File三個單詞的首字母的縮寫，意為“便攜數據文件”。因為組成條碼的每一符號字符都是由4個條和4個空構成，如果將組成條碼的最窄條或統稱為一個模塊，則上述的4個條和4個空的總模塊數一定為17，所以稱417碼或PDF417碼。
DM碼，其全稱為DataMatrix，中文名稱為數據矩陣。DM採用了複雜的糾錯碼技術，使得該編碼具有超強的抗汙染能力。主要用於電子行業小零件的標識，如Intel的奔騰處理器的背面就印製了這種碼，DM碼由於其優秀的糾錯能力成為韓國手機二維碼的主流技術。
MC（Maxicode）碼（又稱牛眼碼），是一種中等容量、尺寸固定的矩陣式二維碼，它由緊密相連的六邊形模組和位於符號中央位置的定位圖形所組成。Maxicode是特別為高速掃描而設計，主要應用於包裹搜尋和追蹤上。是由美國聯合包裹服務(UPS)研製的，用於包裹的分揀和跟蹤。Maxicode的基本特徵：外形近乎正方形，由位於符號中央的同心圓(或稱公牛眼)定位圖形 (Finder Pattern)，及其周圍六邊形蜂巢式結構的資料位元所組成，這種排列方式使得Maxicode可從任意方向快速掃描。
在我國，GM 《二維碼網格矩陣碼(GM)》SJ/T11349-2006和CM《二維碼緊密矩陣碼(CM)》SJ/T11350-2006標準是由原國家信息產業部於2006年5月25日所頒佈的兩項國產行業推薦標準。此兩項標準於2006年5月30日起實施。
GM碼其全稱為網格碼（Grid Matrix Code）是一種正方形的二維碼碼制，該碼制的碼圖由正方形宏模塊組成，每個宏模塊由6乘6個正方形單元模塊組成。網格碼可以編碼存儲一定量的數據並提供5個用戶可選的糾錯等級。
CM碼意為“緊密矩陣”，是英文Compact Matrix的縮寫。碼圖採用齒孔定位技術和圖像分段技術，通過分析齒孔定位信息和分段信息可快速完成二維碼圖像的識別和處理。
四、二維碼技術的優越性
二維碼是用某種特定的幾何圖形按一定規律在平面（二維方向上）分佈的黑白相間的圖形記錄數據符號信息的；在代碼編制上巧妙地利用構成計算機內部邏輯基礎的“0”、“1”比特流的概念，使用若干個與二進制相對應的幾何形體來表示文字數值信息，通過圖象輸入設備或光電掃描設備自動識讀以實現信息自動處理，因此，與一維碼技術的比較中，其優越性顯而易見。
首先，二維碼的高密度特性克服了一維碼技術識別技術較低的缺陷。目前，應用比較成熟的一維碼如EAN／UPC條碼，因密度較低，故僅作為一種標識數據，不能對產品進行描述。要知道產品的有關信息，必須通過識讀條碼而進入數據庫。這就要求必須事先建立以條碼所表示的代碼為索引字段的數據庫。二維碼通過利用垂直方向的尺寸來提高條碼的信息密度。通常情況下其密度是一維碼的幾十到幾百倍，這樣就可以把產品信息全部存儲在一個二維碼中，要查看產品信息，只要用識讀設備掃描二維碼即可，因此不需要事先建立數據庫，真正實現了用條碼對“物品”的描述。
其次，二維碼的糾錯功能使二維碼成為一種安全可靠的信息存儲和識別方法。一維碼建立在這樣一個基礎上，那就是識讀時拒讀要比誤讀好。因此一維碼通常同其表示的信息一同印刷出來。例如中國徐聞網(www.cnxuwen.com)當條碼受到損壞(如汙染，脫墨等)時，可以通過鍵盤錄入代替掃描條碼。鑑於以上原則，一維碼沒有考慮到條碼本身的糾錯功能，儘管引入了校驗字符的概念，但僅限於防止讀錯。二維碼可以表示數以千計字節的數據，通常情況下，所表示的信息不可能與條碼符號一同印刷出來。如果沒有糾錯功能，當二維碼的某部分損壞時，該條碼便變得毫無意義，因此二維碼引入錯誤糾正機制。這種糾錯機制使得二維碼因穿孔、汙損等引起局部損壞時，照樣可以正確得到識讀。二維碼的糾錯算法與人造衛星和VCD等所用的糾錯算法相同。這種糾錯機制使得二維碼成為一種安全可靠的信息存儲和識別的方法，這是一維碼無法相比的。 第三，可以表示多種語言文字的功能為條碼錶示技術提供了一條前所未有的途徑。多數一維碼所能表示的字符集不過是10個數字，26個英文字母及一些特殊字符。條碼字符集最大的Code l28條碼，所能表示的字符個數也不過是128個ASCII符。因此要用一維碼錶示其它語言文字(如漢字、日文等)是不可能的。多數二維碼都具有字節表示模式，即提供了一種表示字節流的機制。我們知道，不論何種語言文字，它們在計算機中存儲時都以機內碼的形式表現，而內部碼都是字節碼。這樣我們就可以設法將各種語言文字信息轉換成字節流，然後再將字節流用二維碼錶示，從而為多種語言文字的條碼錶示提供了一條前所未有的途徑。
最後，可表示圖像數據。既然二維碼可以表示字節數據，而圖像多以字節形式存儲，因此使圖像(如照片、指紋等)的條碼錶示成為可能。可引入加密機制加密機制的引入是二維碼的又一優點。比如我們用二維碼錶示照片時，我們可以先用一定的加密算法將圖像信息加密，然後再用二維碼錶示。在識別二維碼時，再加以一定的解密算法，就可以恢復所表示的照片。這樣便可以防止各種證件、卡片等的偽造。
五、二維碼的特點
二維碼既保留了一維碼的特點，同時又對其功能進行了擴展。概括起來二維碼具有以下幾大特點：
一是編碼密度高，可存儲大量信息：二維碼能在橫向和縱向兩個方向存儲信息，因此可在小面積內表達大量信息，比普通條碼信息容量約高几十倍。二是編碼範圍很廣：諸如文字、圖像、聲音、指紋等信息都可以轉換為二維碼形式。三是譯碼可靠性高：誤碼率不超過千萬分之一。四是容錯能力強，具有抗損毀能力和糾錯功能：當條形碼受一定程度破壞時，二維碼糾錯功能仍能使條形碼正確解碼，即便損毀面積達50%仍可恢復信息。五是可對數據加密性，有效防偽。六是製作成本低，持久耐用。七是二維碼可以使用激光或CCD閱讀器識讀。八是符號外觀、尺寸大小可任意變化調整。
六、二維碼的應用及發展前景
二維碼可以被廣泛應用於各個行業，如，物流業、生產製造業、交通、安防、票證等行業，由於各行業特性不同，二維碼被應用於不同行業的不同工作流程中。目前，二維碼在應用比較廣泛的幾個行業的具體應用如下：
1.物流行業應用
二維碼在物流行業的應用主要包括四個環節。第一，入庫管理：入庫時識讀商品上的二維碼標籤，同時錄入商品的存放信息，將商品的特性信息及存放信息一同存入數據庫，存儲時進行檢查，看是否是重複錄入。第二，出庫管理：產品出庫時，要掃描商品上的二維碼，對出庫商品的信息進行確認，同時更改其庫存狀態。第三，倉庫內部管理：在庫存管理中，一方面二維碼可用於存貨盤點，另一方面二維碼可用於出庫備貨。第四，貨物配送：配送前將配送商品資料和客戶訂單資料下載到移動終端中，到達配送客戶後，打開移動終端，調出客戶相應的訂單，然後根據訂單情況挑選貨物並驗證其條碼標籤，確認配送完一個客戶的貨物後，移動終端會自動校驗配送情況，並做出相應的提示。
2.生產製造業易碼網(www.yimain.com)認為二維碼發佈在食品的生產與流通過程中的應用主要在三個環節。第一，原材料信息錄入與核實：原材料供應商在向食品廠家提供原材料時，將原材料的原始生產數據製造日起、食用期限、原產地、生產者、遺傳基因組合的有無、使用的藥劑等信息錄入到二維碼中並打印帶有二維碼的標籤，粘貼在包裝箱上後交與食品廠家。第二，生產配方信息錄入與核實：在根據配方進行分包的原材料上粘貼帶有二維碼的標籤，其中含有原材料名稱、重量、投入順序、原材料號碼等信息。第三，成品信息錄入與查詢：在原材料投入後的各個檢驗工序，使用數據採集器錄入檢驗數據；將數據採集器中記錄的數據上傳到電腦中，生成生產原始數據，使用該數據庫，在互聯網上向消費者公佈產品的原材料信息。
3.安防類應用
由於二維碼具有可讀而不可改寫的特性，也被廣泛應用於證卡的管理。將持證人的姓名、單位、證件號碼、血型、照片、指紋等重要信息進行編碼，並且通過多種加密方式對數據進行加密，可有效地解決證件的自動錄入及防偽問題。此外，證件的機器識讀能力和防偽能力是新一代證件的標誌。
4.交通管理應用
二維碼在交通管理中的應用主要應用環節有：行車證駕駛證管理、車輛的年審文件、車輛的隨車信息、車輛違章處罰、車輛監控網絡。
行車證駕駛證管理：採用印製有二維碼行車證，將有關車輛上的基本信息，包括車駕號、發動機號、車型、顏色等車輛的基本信息轉化保存在二維碼中，信息的數字化和網絡化便於管理部門的實時監控與管理。
車輛的年審文件：在自動檢測年審文件的過程中實現通過確認採用二維碼自動記錄的方式，保證通過每個檢驗程序的信息輸入自動化。
車輛的隨車信息：在隨車的年檢等標誌上將車輛的有關信息，包括通過年檢時的技術性能參數，年檢時間，年檢機構、年檢審核人員等信息印製在標誌的二維碼上，以便隨時查驗核實。
車輛違章處罰：交警可通過二維碼掌上識讀設備對違章駕駛員的證件上的二維碼進行識讀，系統自動將其碼中的相關資料和違章情況記錄到掌上設備的數據庫中，再進一步通過聯網，實現違章信息與中心數據庫信息的交換，實現全網的監控與管理。
車輛監控網絡：以二維碼為基本信息載體，建立局部的或全國性的車輛監控網絡。
5、商品比價：
現在網上購物已成為了大多數人的購物新模式。但是網上商品種類繁多，如何才能買到高信價比的商品呢？只要我們擁有一部安裝了二維碼識別軟件的手機，購物時只要用手機攝像頭掃描商品的二維條碼，商品的名稱、數量、價格等信息就會顯示在手機上，同時還可以查看該商品在淘寶、京東商城等網上購物商城的價格。真正做到貨比三家，從優選擇。
6、移動支付
二維碼支付是電子商務新的營銷模式和支付方式。早前在國內利用二維碼只能查看商品信息，不能在線下單和支付。針對這一新的零售模式，國內的第三方支付平臺支付寶率先推出了二維碼支付。支付寶的二維碼支付方案是一種基於賬戶體系的無線支付。首先商家可把賬戶、價格等交易信息編碼成支付寶二維碼，並印刷在各種報紙、雜誌、廣告、圖書等載體上發佈；然後用戶使用手機掃描支付寶二維碼，支付寶終端會識別這個二維碼中包含的商品名稱、價格等信息，然後客戶只需要確認就可以支付購買。
7、食品溯源
食品安全是眼下最受老百姓關注的話題之一，如何才能得知所食用的物品是否綠色健康呢。手機二維碼可以解決這個問題。比如給豬牛羊佩戴二維碼耳標，其飼養、運輸、屠宰、加工、儲藏、運輸等各個環節的信息都將實現有源可溯。二維碼耳標與傳統物理耳標相比，增加了全面的信息儲存功能。豬牛羊的養殖免疫、產地檢疫和屠宰檢疫等環節中都可以通過二維碼識讀器將各種信息輸入到新型耳標中。二維碼的應用將徹底解決消費者獲取溯源信息的障礙，有效保障消費者利益。
8、個人名片
二維碼名片就是把傳統紙質名片和二維條碼相結合。傳統紙質名片不管是攜帶還是信息存儲都非常不方便。試想那麼多的名片信息一個一個輸入手機通信錄得多麻煩。假如能在名片上加印二維碼就可以直接利用手機掃碼名片上的二維碼，將名片上的姓名、電話號碼、電郵地址等信息存入到手機通信錄中。並且還可以直接撥打電話，發送電子郵件、短信等等，免去了手動輸入通訊錄的煩惱，這個技術要比早前的名片掃描識別精確的多。相信二維碼名片在不久的將來會完全取代傳統紙質名片。
9、電子憑證
二維碼電子優惠券，二維碼門票，二維碼會議簽到等等，都是二維碼憑證類的一種形式。用手機做為二維碼識度終端，除了攜帶的方便以外還可以減少傳統紙質憑證的浪費和對環境的汙染。二維碼電子憑證對其應用商家來說可以降低產品銷售的成本，節省企業資源，促進企業的信息化。
10、數據防偽
二維碼可以引入加密功能，因此具有極強的保密防偽性能。它可以採用密碼防偽、軟件加密等技術進行防偽，還可以利用指紋、照片等信息進行防偽。目前的二維碼演唱會門票，新版火車票以及國航機票上的二維碼都應用了二維碼的加密功能。將一些不便公開的信息進行二維碼加密，加密後的票據只有對應機構的專門的解碼軟件才可解析出信息，可以做到有效防偽。特別是近年來身份證的盜用行為頻繁發生，如果能將身份證裡的某些信息進行加密，就以防止身份證的盜用以及證件的偽造。
11、品牌營銷
如今紙質媒體上的分類廣告，資費高，有限空間內信息承載量很小，如果在旁邊印上二維碼，讀者只需利用照相手機內建的讀碼軟件直接掃碼進入自己感興趣的內容做更詳細的瞭解。手機二維碼無疑為新媒體的運營開闢了新的空間。
12、投票選舉
二維碼可以應用在任何形式的票選活動上。為每一個參選單位或者參賽選手分配一個碼，用戶可以通過手機掃描相應條碼為其投票，隨時隨地瞭解大賽的最新進展情況。這樣便開通了徵求民意的暢通渠道。