【移動應(yīng)用開發(fā)技術(shù)】深入分析Android NFC技術(shù) android nfc開發(fā)

【移動應(yīng)用開發(fā)技術(shù)】深入分析AndroidNFC技術(shù)androidnfc開發(fā)

從概念，實現(xiàn)原理以及最紅實現(xiàn)的源碼等有助于大家對NFC技術(shù)有更深入的理解。NFC是NearFieldCommunication縮寫，即近距離無線通訊技術(shù)。可以在移動設(shè)備、消費類電子產(chǎn)品、PC和智能控件工具間進行近距離無線通信。簡單一點說，nfc功能是什么？nfc功能有什么用？其實NFC提供了一種簡單、觸控式的解決方案，可以讓消費者簡單直觀地交換信息、訪問內(nèi)容與服務(wù)。NFC技術(shù)允許電子設(shè)備之間進行非接觸式點對點數(shù)據(jù)傳輸，在十厘米(3.9英吋)內(nèi)，交換數(shù)據(jù)，其傳輸速度有106Kbit/秒、212Kbit/秒或者424Kbit/秒三種。接下來我們更加詳細的來了解一下nfc的應(yīng)用。一、nfc是什么，它的工作模式？

NFC工作模式主要有三種工作模式，分別是卡模式(Cardemulation)、點對點模式(P2Pmode)和讀卡器模式(Reader/writermode)。（1）讀卡器模式/p/e89cc9bba8a6數(shù)據(jù)在NFC芯片中，可以簡單理解成“刷標簽”。本質(zhì)上就是通過支持NFC的手機或其它電子設(shè)備從帶有NFC芯片的標簽、貼紙、名片等媒介中讀寫信息。通常NFC標簽是不需要外部供電的。當支持NFC的外設(shè)向NFC讀寫數(shù)據(jù)時，它會發(fā)送某種磁場，而這個磁場會自動的向NFC標簽供電。（2）仿真卡模式數(shù)據(jù)在支持NFC的手機或其它電子設(shè)備中，可以簡單理解成“刷手機”。本質(zhì)上就是將支持NFC的手機或其它電子設(shè)備當成借記卡、公交卡、門禁卡等IC卡使用?；驹硎菍⑾鄳?yīng)IC卡中的信息憑證封裝成數(shù)據(jù)包存儲在支持NFC的外設(shè)中。在使用時還需要一個NFC射頻器（相當于刷卡器）。將手機靠近NFC射頻器，手機就會接收到NFC射頻器發(fā)過來的信號，在通過一系列復雜的驗證后，將IC卡的相應(yīng)信息傳入NFC射頻器，最后這些IC卡數(shù)據(jù)會傳入NFC射頻器連接的電腦，并進行相應(yīng)的處理（如電子轉(zhuǎn)帳、開門等操作）。（3）點對點模式該模式與藍牙、紅外差不多，用于不同NFC設(shè)備之間進行數(shù)據(jù)交換，不過這個模式已經(jīng)沒有有“刷”的感覺了。其有效距離一般不能超過4厘米，但傳輸建立速度要比紅外和藍牙技術(shù)快很多，傳輸速度比紅外塊得多，如過雙方都使用Android4.2，NFC會直接利用藍牙傳輸。這種技術(shù)被稱為AndroidBeam。所以使用androidBeam傳輸數(shù)據(jù)的兩部設(shè)備不再限于4厘米之內(nèi)。二、Android對NFC的支持

不同的NFC標簽之間差異很大，有的只支持簡單的讀寫操作，有時還會采用支持一次性寫入的芯片，將NFC標簽設(shè)計成只讀的。當然，也存在一些復雜的NFC標簽，例如，有一些NFC標簽可以通過硬件加密的方式限制對某一區(qū)域的訪問。還有一些標簽自帶操作環(huán)境，允許NFC設(shè)備與這些標簽進行更復雜的交互。這些標簽中的數(shù)據(jù)也會采用不同的格式。但AndroidSDKAPI主要支持NFC論壇標準（ForumStandard），這種標準被稱為NDEF（NFCDataExchangeFormat，NFC數(shù)據(jù)交換格式）。NDEF格式其實就類似于硬盤的NTFS，下面我們看一下NDEF數(shù)據(jù)：（1）NDEF數(shù)據(jù)的操作AndroidSDKAPI支持如下3種NDEF數(shù)據(jù)的操作：1）從NFC標簽讀取NDEF格式的數(shù)據(jù)。2）向NFC標簽寫入NDEF格式的數(shù)據(jù)。3）通過AndroidBeam技術(shù)將NDEF數(shù)據(jù)發(fā)送到另一部NFC設(shè)備。用于描述NDEF格式數(shù)據(jù)的兩個類：1）NdefMessage：描述NDEF格式的信息，實際上我們寫入NFC標簽的就是NdefMessage對象。2）NdefRecord：描述NDEF信息的一個信息段，一個NdefMessage可能包含一個或者多個NdefRecord。NdefMessage和NdefRecord是AndroidNFC技術(shù)的核心類，無論讀寫NDEF格式的NFC標簽，還是通過AndroidBeam技術(shù)傳遞Ndef格式的數(shù)據(jù)，都需要這兩個類。（2）非NDEF數(shù)據(jù)的操作對于某些特殊需求，可能要存任意的數(shù)據(jù)，對于這些數(shù)據(jù)，我們就需要自定義格式。這些數(shù)據(jù)格式實際上就是普通的字節(jié)流，至于字節(jié)流中的數(shù)據(jù)代表什么，就由開發(fā)人員自己定義了。（3）編寫NFC程序的基本步驟1）設(shè)置權(quán)限，限制Android版本、安裝的設(shè)備：2）定義可接收Tag的Activity，配置一下launchMode屬性：三、實戰(zhàn)使用NFC標簽

(1)利用NFC標簽讓Android自動運行程序場景是這樣的：現(xiàn)將應(yīng)用程序的包寫到NFC程序上，然后我們將NFC標簽靠近Android手機，手機就會自動運行包所對應(yīng)的程序，這個是NFC比較基本的一個應(yīng)用。下面以貼近標簽自動運行Android自帶的“短信”為例。向NFC標簽寫入數(shù)據(jù)一般分為三步：1）獲取Tag對象2）判斷NFC標簽的數(shù)據(jù)類型（通過Ndef.get方法）3）寫入數(shù)據(jù)實際運行效果如下：操作步驟：點擊自動打開短信界面或百度頁面，進入對應(yīng)Activity，將NFC標簽貼近手機背面，提示寫入成功。返回主界面，再將NFC標簽貼近手機背面，便能看到自動打開短信或者打開百度頁面。四、NDEF文本格式深度解析

獲取NFC標簽中的數(shù)據(jù)要通過NdefRecord.getPayload方法完成。當然，在處理這些數(shù)據(jù)之前，最好判斷一下NdefRecord對象中存儲的是不是NDEF文本格式數(shù)據(jù)。（1）判斷數(shù)據(jù)是否為NDEF格式1）TNF（類型名格式，TypeNameFormat）必須是NdefRecord.TNF_WELL_KNOWN。2）可變的長度類型必須是NdefRecord.RTD_TEXT。如果這兩個標準同時滿足，那么就為NDEF格式。（2）NDEF文本格式規(guī)范不管什么格式的數(shù)據(jù)本質(zhì)上都是由一些字節(jié)組成的。對于NDEF文本格式來說，這些數(shù)據(jù)的第1個字節(jié)描述了數(shù)據(jù)的狀態(tài)，然后若干個字節(jié)描述文本的語言編碼，最后剩余字節(jié)表示文本數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)格式由NFCForum的相關(guān)規(guī)范定義，可以通過/specs/spec_dashboard下載相關(guān)的規(guī)范。下面這兩張表是規(guī)范中3.2節(jié)相對重要的翻譯部分：實現(xiàn)NFC標簽中的文本數(shù)據(jù)的讀寫操作：點擊寫NFC標簽中的文本數(shù)據(jù)，跳轉(zhuǎn)到對應(yīng)的Activity，將NFC標簽卡貼近手機，寫入成功后會提示，再退回主頁面，選擇讀文本數(shù)據(jù)，便可讀取。五、非NDEF格式（操作步驟如上圖，具體實現(xiàn)查閱項目代碼）

六、NDEFUri格式存儲（操作步驟如上圖，具體實現(xiàn)可查閱項目代碼）MifareUltralight數(shù)據(jù)格式：將NFC標簽的存儲區(qū)域分為16個頁，每一個頁可以存儲4個字節(jié)，一個可存儲64個字節(jié)（512位）。頁碼從0開始（0至15）。前4頁（0至3）存儲了NFC標簽相關(guān)的信息（如NFC標簽的序列號、控制位等）。從第5頁開始存儲實際的數(shù)據(jù)（4至15頁）。使用MifareUltralight.get方法獲取MifareUltralight對象，然后調(diào)用MifareUltralight.connect方法進行連接，并使用MifareUltralight.writePage方法每次寫入1頁（4個