概述

NFC(Near Field Communication)藐鹤，無(wú)線近場(chǎng)通訊技術(shù)各吨。

• 技術(shù)指標(biāo)
• 初始連接距離 ：<= 4cm
• 通訊距離 ： 10cm (理論)
• 射頻頻率 ： 13.56MHz
• 傳輸速率 ：106 / 212 / 424 kbps

應(yīng)用

Bridging The Physical and Virtual World恃锉，NFC 是現(xiàn)實(shí)世界與虛擬世界的橋梁 -- Google IO

• 生活中的 NFC應(yīng)用

• 讀寫(xiě)信息，通過(guò) NFC 讀取海報(bào)上的電子標(biāo)簽(射頻識(shí)別信息)等

• 數(shù)據(jù)交換束铭，不同 NFC設(shè)備間建立連接后進(jìn)行數(shù)據(jù)交換炭分，手機(jī)間發(fā)送圖片，音樂(lè)等，和藍(lán)牙類(lèi)似

• 內(nèi)置卡片莲绰，手機(jī) NFC 功能支持公交刷卡欺旧，門(mén)禁刷卡等

• 基于此，Android NFC支持三種功能操作模式

• 讀卡器模式(Reader/Writer Mode) 蛤签，允許 NFC設(shè)備讀/寫(xiě)電子標(biāo)簽(RFID,射頻識(shí)別)

• P2P模式（P2P Mode）辞友，建立連接的 NFC 設(shè)備間進(jìn)行端到端的數(shù)據(jù)交換/傳輸

• 模擬卡模式(Card Emulation Mode)，允許 NFC設(shè)備內(nèi)置IC卡信息震肮，充當(dāng) IC 卡称龙，模擬卡模式供電方式由讀卡器的 供電，手機(jī)關(guān)機(jī)時(shí)亦可工作

開(kāi)發(fā)與運(yùn)用

NFC基礎(chǔ)

簡(jiǎn)介在 Android 平臺(tái)上運(yùn)行的 NFC 任務(wù)戳晌，及其如何從以NDEF ( 用于 NFC數(shù)據(jù)交互的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式 ) 格式接收或發(fā)送 NFC 數(shù)據(jù)鲫尊，與支持其操作的 Android API
官文 ：https://developer.android.com/guide/topics/connectivity/nfc/nfc.html

• NDEF兩種主要用途
• 基于 Tag調(diào)度系統(tǒng)(Tag Dispatch System )從 NFC tag 中讀取 NDEF 數(shù)據(jù)
• 基于 Android Beam 從一臺(tái)設(shè)備向另一臺(tái)設(shè)備播送 NDEF 信息

Tag調(diào)度系統(tǒng)

開(kāi)啟了 NFC 功能的設(shè)備，在亮屏狀態(tài)下沦偎，會(huì)在允許范圍能定時(shí)監(jiān)測(cè) NFC tag疫向。當(dāng)成功捕捉到 NFC tag 時(shí)，由于 NFC 的短距離檢測(cè)性質(zhì)扛施，Tag調(diào)度系統(tǒng)會(huì)立即在最合適的 Activity 中將 tag 封裝于 intent 中鸿捧，不發(fā)出允許請(qǐng)求或者尋找將要使用的NFC的 Activity，以防 NFC tag 在距離增加時(shí)無(wú)法捕捉疙渣。

• 解析 tag 信息及將 tag 發(fā)送到指定應(yīng)用
• 解析標(biāo)識(shí) MIME 或 URI 的信息
• 將 MIME/URI 及其他信息封裝到 intent
• 基于 intent 啟動(dòng)指定 activity, 將 tags分配給應(yīng)用程序
  詳見(jiàn)下文

NFC tag 如何映射 MIME 和 URI

類(lèi)似計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)匙奴，NFC 的無(wú)線數(shù)據(jù)交互亦基于協(xié)議完成，什么協(xié)議官文并未給出定義妄荔，但有標(biāo)準(zhǔn)格式報(bào)文** NDEF **泼菌。 類(lèi)似網(wǎng)絡(luò)中的 IP 數(shù)據(jù)報(bào)，報(bào)文首部中的特定 bits 用于標(biāo)識(shí)啦租，報(bào)文主體搭載數(shù)據(jù)哗伯。
?NDEF 以 NdefRecord 對(duì)象的形式被封裝于 NdefMessage 中，一個(gè) NdefMessage 可包含多個(gè) NdefRecord篷角，NdefMessage 可視為 NdefRecord 的容器, NdefMessage 類(lèi)比 IP數(shù)據(jù)報(bào)焊刹， 第一個(gè) NdefRecord 類(lèi)比 IP 數(shù)據(jù)報(bào)首部。

• 標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式下恳蹲，NDEF message中的第一個(gè)NDEF record數(shù)據(jù)格式簡(jiǎn)析
• 3-bit TNF(Type Name Format), 指明 Variable length type 域的數(shù)據(jù)類(lèi)型
• Variable length type, 指明record (NdefRecord) 的類(lèi)型
• Variable length ID, record 唯一標(biāo)識(shí)虐块，不常用
• Variable length payload, 實(shí)際要進(jìn)行讀寫(xiě)的數(shù)據(jù)

Tag調(diào)度系統(tǒng)通過(guò) TNF和 Variable length type解析出 MIME/URI 并進(jìn)行匹配，如果成功嘉蕾，將其隨著 payload 數(shù)據(jù)一同封裝進(jìn) ACTION_NDEF_DISCOVERY intent 中贺奠。否則，tag 對(duì)象含有的技術(shù)信息(technologies)及其搭載的數(shù)據(jù)將被封裝到 ACTION_TECH_DISCOVERY intent中错忱。

將 NFC tags 分派給應(yīng)用程序

當(dāng)Tag調(diào)度系統(tǒng)成功創(chuàng)建封裝有 NFC tag 的 intent后儡率，需將 intent傳給有相關(guān)應(yīng)用程序挂据，應(yīng)用程序需定義 filter屬性與 intent進(jìn)行匹配。如果有多個(gè)應(yīng)用程序能夠處理此 intent儿普，則有 Activity Chooser進(jìn)行選擇崎逃。

• 優(yōu)先級(jí)從高到低的三個(gè) intent
• ACTION_NDEF_DISCOVERED, 優(yōu)先級(jí)最高的 intent
• ACTION_TECH_DISCOVERED, 優(yōu)先級(jí)次之，當(dāng)無(wú)注冊(cè) ACTION_NDEF_DISCOVERED箕肃，或者無(wú)法匹配 MIME/URI 號(hào)婚脱，或者是一個(gè) 沒(méi)有包含 NDEF數(shù)據(jù)technolog tag 時(shí)今魔，啟動(dòng)此 intent
• ACTION_TAG_DISCOVERED, 優(yōu)先級(jí)最低勺像，用于前兩種情況均無(wú)法應(yīng)用時(shí)

流程圖如下：

Tag Dispatch System

*Note : 有使用 NDEF message 時(shí)，應(yīng)創(chuàng)建 ACTION_NDEF_DISCOVERY intent *

實(shí)戰(zhàn)演練, 以讀卡器模式為例

Manifest

• NFC權(quán)限請(qǐng)求

<uses-permission android:name="android.permission.NFC" />

• 最低 Sdk 版本

<uses-sdk android:minSdkVersion="10"/>

• 特征

 <uses-feature android:name="android.hardware.nfc" android:required="true" />

• intent-filter

<intent-filter>
       <action android:name="android.nfc.action.TECH_DISCOVERED"/>
</intent-filter>
<meta-data android:name="android.nfc.action.TECH_DISCOVERED"
           android:resource="@xml/nfc_tech_list"/>

 <intent-filter>
      <action android:name="android.nfc.action.TAG_DISCOVERED"/>

      <category android:name="android.intent.category.DEFAULT"/>
 </intent-filter>

創(chuàng)建res/xml/nfc_tech_filter.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<resources xmlns:xliff="urn:oasis:names:tc:xliff:document:1.2">
    <tech-list>
        <tech>android.nfc.tech.IsoDep</tech>
    </tech-list>
    <tech-list>
        <tech>android.nfc.tech.NfcA</tech>
    </tech-list>
    <tech-list>
        <tech>android.nfc.tech.MifareClassic</tech>
    </tech-list>
    <tch-list>
        <tech>android.nfc.tech.NdefFormatable</tech>
    </tch-list>
</resources>

MainActivity.java

• OnCreate()

@Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        Intent nfcIntent = new Intent(this, getClass());
        mTextView = (TextView)findViewById(R.id.text_view);
        nfcIntent.addFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_SINGLE_TOP);
      
        mPendingIntent = PendingIntent.getActivity(this, 0, nfcIntent, 0);
        mAdapter = NfcAdapter.getDefaultAdapter(this);
        if (mAdapter == null){
            Toast.makeText(getApplicationContext(), "此設(shè)備不支持 NFC ", Toast.LENGTH_SHORT).show();
            return;
        }
        if(!mAdapter.isEnabled()) {
            Toast.makeText(getApplicationContext(), " NFC 未開(kāi)啟 ", Toast.LENGTH_SHORT).show();
        }else{
            Toast.makeText(getApplicationContext(), " 請(qǐng)將預(yù)讀卡片緊貼手機(jī)背部 ", Toast.LENGTH_SHORT).show();
        }
    }

More Info about PendingIntent http://blog.csdn.net/harvic880925/article/details/42030955

• OnResume()

@Override
    protected void onResume() {
        super.onResume();
       //enableForegroundDispatch()允許 app前臺(tái)調(diào)度當(dāng)前Activity错森，而不通過(guò)系統(tǒng)自帶的 Activity Choose Dialog 進(jìn)行選擇
        mAdapter.enableForegroundDispatch(this, mPendingIntent, null, null);
    }

• OnNewIntent()

//當(dāng) Activity 中有新 intent 創(chuàng)建時(shí)調(diào)用
 @Override
    protected void onNewIntent(Intent intent) {
        super.onNewIntent(intent);
        getTagInfo(intent);
        mTextView.setText(mInfo);
    }

• OnPause()

@Override
    protected void onPause() {
        super.onPause();
        if (mAdapter != null) {
            mAdapter.disableForegroundDispatch(this);
        }
    }

• MyFuncs

  private void getTagInfo(Intent intent){
        //獲取 Tag 對(duì)象數(shù)據(jù)吟宦，用于解析出 id 和 所適配的 tech
        Tag tag = intent.getParcelableExtra(NfcAdapter.EXTRA_TAG);
        byte[] tagId = tag.getId();
        //將 byte[] 轉(zhuǎn)換為 十六進(jìn)制字符
        String idStr = FormatUtil.ByteArrayToHexString(tagId);

        mInfo = "TypeID : " + idStr + "\n";
        // 獲取 tag 中能于 android nfc 適配的 tech
        for (int i = 0; i < tag.getTechList().length; i++){
            mInfo += "Tech-" + (i + 1) + " : "+ tag.getTechList()[i] + "\n";
        }
        Toast.makeText(getApplicationContext(), idStr, Toast.LENGTH_SHORT).show();
    }

?此例能讀取多種類(lèi)型的 Tag 數(shù)據(jù)，小編試過(guò)銀行卡涩维，羊城通公交卡殃姓，學(xué)生飯卡及身份證。但讀取的信息有限瓦阐，而且無(wú)用... 連卡號(hào)無(wú)法讀取蜗侈，后續(xù)基于公交卡適配的 IsoDep tech 查找相關(guān)資料，進(jìn)行如下擴(kuò)展睡蟋。

擴(kuò)展

IsoDep 通過(guò) Byte[] transceive(Byte[] cmdData) 函數(shù)進(jìn)行交互踏幻，函數(shù)參數(shù)是 命令數(shù)據(jù)，返回結(jié)果數(shù)據(jù)
詳見(jiàn) https://developer.android.com/reference/android/nfc/tech/NfcA.html#transceive(byte[])

• 命令摘自網(wǎng)絡(luò)
  CSDN博客 http://blog.csdn.net/mhpmii/article/details/50563883
  需要注意的時(shí)戳杀，命令需以字節(jié)數(shù)組(Byte[])傳遞
• MyClass

public class Yangchengtong {
    public static class SendCmd{
        public static byte[] id = { (byte) 'P', (byte) 'A', (byte) 'Y',
                (byte) '.', (byte) 'A', (byte) 'P', (byte) 'P', (byte) 'Y'};
        public static byte[] balance = {
                (byte) 0x80,
                (byte) 0x5C,
                (byte) 0x00,
                (byte) 0x02,
                (byte) 0x04
              }; //通信后獲取的 byte[] 取前四個(gè)字節(jié)轉(zhuǎn)換成int 再除以 100 得到余額
        public static byte[] trades = {
                (byte) 0x00,
                (byte) 0xB2,
                (byte) 0x01,
                (byte) 0xC5,
                (byte) 0x00
              }; //一次性讀取所有交易記錄
        }
}

• MainActivity.java 續(xù)

private void getPreciseTagInfo(Intent intent){
        IsoDep isoDep = IsoDep.get((Tag)intent.getParcelableExtra(NfcAdapter.EXTRA_TAG));
        try{
            isoDep.connect();
            byte[] cardNameBytes = isoDep.transceive(Yangchengtong.SendCmd.id);
            mInfo += divideLine;
            mInfo += "Card Type Bytes: " + FormatUtil.ByteArrayToHexString(cardNameBytes) + "\n";

            byte[] cardBalanceBytes = isoDep.transceive(Yangchengtong.SendCmd.balance);
            mInfo += "Card Balance Bytes: " + FormatUtil.ByteArrayToHexString(cardBalanceBytes) + "\n";

        }catch (IOException ioe){
            Log.e("Error connect isoDep", ioe.toString());
        }finally {
            if(isoDep != null){
                try{
                    isoDep.close();
                }catch (IOException e){
                    Log.e("Error close isoDep", e.toString());
                }
            }
        }
    }

? em... 能成功讀出支持 IsoDep IC卡的數(shù)據(jù)该面，但經(jīng)驗(yàn)證，余額不準(zhǔn)確信卡。無(wú)法找到羊城通與 NFC交互的相關(guān)資料隔缀，至此暫時(shí)冰凍此次嘗試。