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Android NFC技术解析,附Demo源码

近期由于项目需求,对Android NFC 技术进行了一定的了解和深入,整合了一些网络、书籍资料,此文章仅作为自己的学习笔记。源码请看文末
提供了一种简单、触控式的解决方案,可以让消费者简单直观地交换信息、访问内容与服务。NFC技术允许电子设备之间进行非接触式点对点数据传输,在十厘米(3.9英吋)内,交换数据,其传输速度有106Kbit/秒、212Kbit/秒或者424Kbit/秒三种。接下来我们更加详细的来了解一下nfc的应用。


    NFC工作模式主要有三种工作模式,分别是卡模式[Android](Card emulation)Beam。所以使用(http://lib.csdn.net/base/android)[android]Beam传输数据的两部设备不再限于4厘米之内。

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     不同的NFC标签之间差异很大,有的只支持简单的读写操作,有时还会采用支持一次性写入的芯片,将NFC标签设计成只读的。当然,也存在一些复杂的NFC标签,例如,有一些NFC标签可以通过硬件加密的方式限制对某一区域的访问。还有一些标签自带操作环境,允许NFC设备与这些标签进行更复杂的交互。这些标签中的数据也会采用不同的格式。但Android SDK API主要支持NFC论坛标准(Forum Standard),这种标准被称为NDEF(NFC Data Exchange Format,NFC数据交换格式)。
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NDEF格式其实就类似于硬盘的NTFS,下面我们看一下NDEF数据:

(1)NDEF数据的操作Android SDK API支持如下3种NDEF数据的操作:

1)从NFC标签读取NDEF格式的数据。
2)向NFC标签写入NDEF格式的数据。
3)通过Android Beam技术将NDEF数据发送到另一部NFC设备。
用于描述NDEF格式数据的两个类:
1)NdefMessage:描述NDEF格式的信息,实际上我们写入NFC标签的就是NdefMessage对象。
2)NdefRecord:描述NDEF信息的一个信息段,一个NdefMessage可能包含一个或者多个NdefRecord。
NdefMessage和NdefRecord是Android NFC技术的核心类,无论读写NDEF格式的NFC标签,还是通过Android Beam技术传递Ndef格式的数据,都需要这两个类。

(2)非NDEF数据的操作对于某些特殊需求,可能要存任意的数据,对于这些数据,我们就需要自定义格式。这些数据格式实际上就是普通的字节流,至于字节流中的数据代表什么,就由开发人员自己定义了。

(3)编写NFC程序的基本步骤1)设置权限,限制Android版本、安装的设备:

2)定义可接收Tag的Activity,配置一下launchMode属性:

三、实战使用NFC标签### (1)利用NFC标签让Android自动运行程序场景是这样的:现将应用程序的包写到NFC程序上,然后我们将NFC标签靠近Android手机,手机就会自动运行包所对应的程序,这个是NFC比较基本的一个应用。下面以贴近标签自动运行Android自带的“短信”为例。

向NFC标签写入数据一般分为三步:
1)获取Tag对象

2)判断NFC标签的数据类型(通过Ndef.get方法)
3)写入数据

实际运行效果如下:

操作步骤:
点击自动打开短信界面或百度页面,进入对应Activity,将NFC标签贴近手机背面,提示写入成功。返回主界面,再将NFC标签贴近手机背面,便能看到自动打开短信或者打开百度页面。

四、NDEF文本格式深度解析

获取NFC标签中的数据要通过 NdefRecord.getPayload 方法完成。当然,在处理这些数据之前,最好判断一下NdefRecord对象中存储的是不是NDEF文本格式数据。

(1)判断数据是否为NDEF格式1)TNF(类型名格式,Type Name Format)必须是NdefRecord.TNF_WELL_KNOWN。

2)可变的长度类型必须是NdefRecord.RTD_TEXT。
如果这两个标准同时满足,那么就为NDEF格式。

(2)NDEF文本格式规范不管什么格式的数据本质上都是由一些字节组成的。对于NDEF文本格式来说,这些数据的第1个字节描述了数据的状态,然后若干个字节描述文本的语言编码,最后剩余字节表示文本数据。这些数据格式由NFC Forum的相关规范定义,可以通过 http://members.nfc-forum.org/specs/spec_dashboard 下载相关的规范。

下面这两张表是规范中 3.2节 相对重要的翻译部分:

实现NFC标签中的文本数据的读写操作:

  点击写NFC标签中的文本数据,跳转到对应的Activity,将NFC标签卡贴近手机,写入成功后会提示,再退回主页面,选择读文本数据,便可读取。

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五、NDEF Uri格式存储(操作步骤如上图,具体实现可查阅项目代码)
六、非NDEF格式(操作步骤如上图,具体实现查阅项目代码)

    MifareUltralight数据格式:将NFC标签的存储区域分为16个页,每一个页可以存储4个字节,一个可存储64个字节(512位)。页码从0开始(0至15)。前4页(0至3)存储了NFC标签相关的信息(如NFC标签的序列号、控制位等)。从第5页开始存储实际的数据(4至15页)。使用MifareUltralight.get方法获取MifareUltralight对象,然后调用MifareUltralight.connect方法进行连接,并使用MifareUltralight.writePage方法每次写入1页(4个字节)。
   也可以使用MifareUltralight.readPages方法每次连续读取4页。如果读取的页的序号超过15,则从头开始读。例如,从第15页(序号为14)开始读。readPages方法会读取14、15、0、1页的数据。

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