NFC( 近場(chǎng)通信 )

NFC 是一套短距離的無(wú)線通信，通常距離是 4 厘米或更短。 NFC 工作頻率是 13.56M Hz, 傳輸速率是 106kbit/s 到848kbit/s. NFC 總是在一個(gè)發(fā)起者和一個(gè)被動(dòng)目標(biāo)之間發(fā)生。發(fā)起者發(fā)出近場(chǎng)無(wú)線電波，這個(gè)近場(chǎng)可以給被動(dòng)目標(biāo)供電。這些被動(dòng)的目標(biāo)包括不需要電源的標(biāo)簽，卡，也可以是有電源的設(shè)備。

與其他無(wú)線通信技術(shù)比較， 例如藍(lán)牙和 WiFi ， NFC 提供更低貸款和距離，并且低成本，不需要供電，不需要實(shí)現(xiàn)匹配，整個(gè)通信過(guò)程僅僅是短短的靠近一秒就能完成。

一個(gè)帶有 NFC 支持的 android 設(shè)備通常是一個(gè)發(fā)起者。也可以作為 NFC 的讀寫(xiě)設(shè)備。他將檢測(cè) NFC tags 并且打開(kāi)一個(gè)Activity 來(lái)處理 . Android 2.3.3 還有支持有限的 P2P 。

Tags 分很多種，其中簡(jiǎn)單的只提供讀寫(xiě)段，有的只能讀。復(fù)雜的 tags 可以支持一些運(yùn)算，加密來(lái)控制對(duì) tags 里數(shù)據(jù)段的讀寫(xiě)。甚至一些 tags 上有簡(jiǎn)單的操作系統(tǒng)，允許一些復(fù)雜的交互和可以執(zhí)行一些代碼。

API 概覽

Android.nfc package 包含頂層類(lèi)用來(lái)與本地 NFC 適配器交互 . 這些類(lèi)可以表示被檢測(cè)到的 tags 和用 NDEF 數(shù)據(jù)格式。

android.nfc.techpackage 包含那些對(duì) tag 查詢屬性和進(jìn)行 I/O 操作的類(lèi)。這些類(lèi)分別標(biāo)示一個(gè) tag 支持的不同的NFC 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

聲明 Android Manifest.xml 的元素

在你能訪問(wèn)一個(gè)設(shè)備的 NFC 硬件和正確的處理 NFC 的 Intent 之前，需要在 AndroidManifest.xml 中先聲明下面的項(xiàng)：

1. NFC 使用 元素來(lái)訪問(wèn) NFC 硬件 :

2. 最小 SDK 版本需要設(shè)置正確， API level 9 只包含有限的 tag 支持 , 包括：

. 通過(guò) ACTION_TAG_DISCOVERED來(lái)發(fā)布 Tag 信息

. 只有通過(guò) EXTRA_NDEF_MESSAGES擴(kuò)展來(lái)訪問(wèn) NDEF 消息

. 其他的 tag 屬性和 I/O 操作都不支持

所以你可能想要用 API level 10 來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì) tag 的廣泛的讀寫(xiě)支持。

3. uses-feature 元素定義：你的程序可以再 android 市場(chǎng)里顯示有 NFC 硬件。

4. NFC intent filter 告訴 android 系統(tǒng)你的 activity 能處理 NFC 數(shù)據(jù)，可以定義 1 個(gè)或多個(gè) intent filter :

android:resource = "@xml/nfc_tech_filter .xml" />

上邊 3 個(gè) intent filters 有優(yōu)先級(jí)，更多信息可以看下面的 Tag 發(fā)布系統(tǒng)

也可以看 NFCDemo 例子的 AndroidManifest.xml 來(lái)有個(gè)更深的理解。

Tag 發(fā)布系統(tǒng)

當(dāng) android 設(shè)備掃描到一個(gè) NFC tag ，通用的行為是自動(dòng)找最合適的 Activity 會(huì)處理這個(gè) tag Intent 而不需要用戶來(lái)選擇哪個(gè) Activity 來(lái)處理。因?yàn)樵O(shè)備掃描 NFC tags 是在很短的范圍和時(shí)間，如果讓用戶選擇的話，那就有可能需要移動(dòng)設(shè)備，這樣將會(huì)打斷這個(gè)掃描過(guò)程。你應(yīng)該開(kāi)發(fā)你只處理需要處理的 tags 的 Activity ，以防止讓用戶選擇使用哪個(gè) Activity來(lái)處理的情況。 Android 提供兩個(gè)系統(tǒng)來(lái)幫助你正確的識(shí)別一個(gè) NFC tag 是否是你的 Activity 想要處理的： Intent 發(fā)布系統(tǒng)和前臺(tái) Activity 發(fā)布系統(tǒng)。

Intent 發(fā)布系統(tǒng)檢查所有 Activities 的 intent filters ，找出那些定義了可以處理此 tag 的 Activity ，如果有多個(gè) Activity 都配置了處理同一個(gè) tag Intent ，那么將使用 Activity 選擇器來(lái)讓用戶選擇使用哪個(gè) Activity 。用戶選擇之后，將使用選擇的 Activity 來(lái)處理此 Intent .

前臺(tái)發(fā)布系統(tǒng)允許一個(gè) Activity 覆蓋掉 Intent 發(fā)布系統(tǒng)而首先處理此 tag Intent ，這要求你將要處理 Tag Intent 的 Activity運(yùn)行在前臺(tái)，這樣當(dāng)一個(gè) NFC tag 被掃描到，系統(tǒng)先檢測(cè)前臺(tái)的 Activity 是否支持處理此 Intent ，如果支持，即將此Intent 傳給此 Activity ，如果不支持，則轉(zhuǎn)到 Intent 發(fā)布系統(tǒng)。

使用 Intent 發(fā)布系統(tǒng)

Intent 發(fā)布系統(tǒng)指定了 3 個(gè) intent 有不同的優(yōu)先級(jí)。通常當(dāng)一個(gè) tag 被檢測(cè)到之后， Intent 就被啟動(dòng)( start )了，這個(gè)啟動(dòng)遵循以下行為 :

· android.nfc.action.NDEF_DISCOVERED : 這個(gè) intent 是在一個(gè)包含 NDEF 負(fù)載的 tag 被檢測(cè)到時(shí)啟動(dòng)，這是最高優(yōu)先級(jí)的 intent, android 系統(tǒng)不會(huì)讓你指定一個(gè) Intent 能處理所有的 NFC 數(shù)據(jù)類(lèi)型，你必須在AndroidManifest.xml 中指定與 NFC tag 對(duì)應(yīng)的 元素，這樣當(dāng)掃描到的 tag 傳過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)類(lèi)型與你定義的相匹配時(shí)，你的 Activity 就會(huì)被調(diào)用。例如想處理一個(gè)包含 plain text 的 NDEF_DISCOVERED intent ，你要按照如下定義AndroidManifest.xml file:

如果 NDEF_DISCOVERED intent 已經(jīng)被啟動(dòng)， TECH_DISCOVERED 和 TAG_DISCOVERED intents 將不會(huì)被啟動(dòng)。假如一個(gè)未知的 tag 或者不包含 NDEF 負(fù)載的 tag 被檢測(cè)到，此 Intent 就不會(huì)被啟動(dòng)。

· android.nfc.action.TECH_DISCOVERED : 如果 NDEF_DISCOVERED intent 沒(méi)啟動(dòng)或者沒(méi)有一個(gè) Activity 的filter 檢測(cè) NDEF_DISCOVERED ，并且此 tag 是已知的，那么此 TECH_DISCOVERED Intent 將會(huì)啟動(dòng) .TECH_DISCOVERED intent 要求你在一個(gè)資源文件里 (xml) 里指定你要支持 technologies 列表。更多細(xì)節(jié)請(qǐng)看下面的Specifying tag technologies to handle .

· android.nfc.action.TAG_DISCOVERED : 如果沒(méi)有一個(gè) activity 處理 _DISCOVERED and TECH_DISCOVEREDintents 或者 tag 被檢測(cè)為未知的，那么此 Intent 將會(huì)被啟動(dòng)。

Specifying tag technologies to handle 指定處理的 technologies

假如你的 Activity 在 AndroidManifest.xml 文件里聲明了處理 android.nfc.action.TECH_DISCOVERED intent，你必須創(chuàng)建一個(gè) Xml 格式的資源文件，并加上你的 activity 支持的 technologies 到 tech-list 集合里。這樣你的 activity將被認(rèn)作能處理這些 tech-list 的處理者，如果 tag 使用的 technology 屬于你的定義的 list 里，你的 Activity 將接收此Intent 。你可以用 getTechList() 來(lái)獲得 tag 支持的 technologies 。

例如：如果一個(gè) tag 被檢測(cè)到支持 MifareClassic, NdefFormatable, 和 NfcA ，你的 tech-list 集合必須指定了其中的一項(xiàng)或者多項(xiàng)來(lái)保證你的 Activity 能處理此 Intent 。

下面是一個(gè)資源文件例子，定義了所有的 technologies. 你可以根據(jù)需要?jiǎng)h掉不需要的項(xiàng)，將此文件以任意名字 +.xml 保存到 /res/xml 文件夾 .

asis:names:tc:xliff:document:1.2" >

android.nfc.tech.IsoDep

android.nfc.tech.NfcA

android.nfc.tech.NfcB

android.nfc.tech.NfcF

android.nfc.tech.NfcV

android.nfc.tech.Ndef

android.nfc.tech.NdefFormatable

android.nfc.tech.MifareClassic

android.nfc.tech.MifareUltralight

你也可以指定多個(gè) tech-list 集合，每個(gè)集合都認(rèn)做獨(dú)立的。如果任何單個(gè) tech-list 集合是 getTechList() 返回的technologies 集合的子集，那么你的 Activity 將被認(rèn)為匹配了。這個(gè)還提供 ’ 與 ’ 和 ’ 或 ’ 操作。下面的例子表示支持NfcA 和 NDef 的卡，或者支持 NfcB 和 NDef 的卡：

asis:names:tc:xliff:document:1.2" >

android.nfc.tech.NfcA

android.nfc.tech.Ndef

asis:names:tc:xliff:document:1.2" >

android.nfc.tech.NfcB

android.nfc.tech.Ndef

在 AndroidManifest.xml 文件中 , 指定這個(gè) tech-list 資源文件的方法是在 元素中創(chuàng)建 元素，例如下面例子 :

...

android:resource = "@xml/nfc_tech_filter" />

...

使用前臺(tái)發(fā)布系統(tǒng) Using the foreground dispatch system

前臺(tái)發(fā)布系統(tǒng)允許一個(gè) Activity 攔截一個(gè) tag Intent 獲得最高優(yōu)先級(jí)的處理，這種方式很容易使用和實(shí)現(xiàn)：

1. 添加下列代碼到 Activity 的 onCreate() 方法里

a. 創(chuàng)建一個(gè) PendingIntent對(duì)象 , 這樣 Android 系統(tǒng)就能在一個(gè) tag 被檢測(cè)到時(shí)定位到這個(gè)對(duì)象

PendingIntent pendingIntent = PendingIntent . getActivity (

this , 0 , new Intent ( this , getClass ()). addFlags ( Intent .FLAG_ACTIVITY_SINGLE_TOP ), 0 );

b. 在 Intent filters 里聲明你想要處理的 Intent ，一個(gè) tag 被檢測(cè)到時(shí)先檢查前臺(tái)發(fā)布系統(tǒng)，如果前臺(tái) Activity 符合Intent filter 的要求，那么前臺(tái)的 Activity 的將處理此 Intent 。如果不符合，前臺(tái)發(fā)布系統(tǒng)將 Intent 轉(zhuǎn)到 Intent 發(fā)布系統(tǒng)。如果指定了 null 的 Intent filters ，當(dāng)任意 tag 被檢測(cè)到時(shí)，你將收到 TAG_DISCOVERED intent 。因此請(qǐng)注意你應(yīng)該只處理你想要的 Intent 。

IntentFilter ndef = new IntentFilter ( NfcAdapter . ACTION_NDEF_DISCOVERED);

try {

ndef . addDataType ( "*/*" ); /* Handles all MIME based dispatches.

You should specify only the ones that you need. */

}

catch ( MalformedMimeTypeException e ) {

throw new RuntimeException ( "fail" , e );

}

intentFiltersArray = new IntentFilter [] {

ndef ,

};

c. 設(shè)置一個(gè)你程序要處理的 Tag technologies 的列表，調(diào)用 Object.class.getName() 方法來(lái)獲得你想要支持處理的 technology 類(lèi)。

techListsArray = new String [][] { new String [] { NfcF . class . getName () } };

2. 覆蓋下面的方法來(lái)打開(kāi)或關(guān)閉前臺(tái)發(fā)布系統(tǒng)。比如 onPause() 和 onResume ()方法。必須在主線程里調(diào)用[url=http://developer.android.com/reference/android/nfc/NfcAdapter.html#enableForegroundDispatch%28android.app.Activity,%20android.app.PendingIntent,%20android.content.IntentFilter[],%20java.lang.String[][]%29]enableForegroundDispatch(Activity, PendingIntent, IntentFilter[], String[][])[/url]而且Activity 在前臺(tái)(可以在 onResume() 里調(diào)用來(lái)保證這點(diǎn))。你也要覆蓋 onNewIntent 回調(diào)來(lái)處理得到的 NFC tag 數(shù)據(jù)。

public void onPause () {

super . onPause ();

mAdapter . disableForegroundDispatch ( this );

}

public void onResume () {

super . onResume ();

mAdapter . enableForegroundDispatch ( this , pendingIntent , intentFiltersArray, techListsArray );

}

public void onNewIntent ( Intent intent ) {

Tag tagFromIntent = intent . getParcelableExtra ( NfcAdapter . EXTRA_TAG );

//do something with tagFromIntent

}

See the ForegroundDispatch sample from API Demos for the complete sample.

使用 NFC tag 上的數(shù)據(jù)

NFC tag 上的數(shù)據(jù)是以字節(jié)存放，所以你可以將其轉(zhuǎn)換成其他你想要的格式。當(dāng)往 tag 寫(xiě)東西時(shí)，你必須以字節(jié)格式來(lái)寫(xiě)。 Android 提供 API 來(lái)幫助寫(xiě)符合 NDEF 標(biāo)準(zhǔn)的信息。使用此標(biāo)準(zhǔn)能保證你的數(shù)據(jù)在往 tag 寫(xiě)時(shí)能被所有 Android NFC 設(shè)備支持。然而，很多 tag 使用他們自己的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，這些標(biāo)準(zhǔn)也被 Android 支持。但你必須自己實(shí)現(xiàn)協(xié)議棧來(lái)讀寫(xiě)這些 tag 。你可以在 android.nfc.tech 里找到所有支持的 technologies ，并且可以在 TagTechnology 接口里對(duì)technology 有個(gè)了解。這一段是簡(jiǎn)單介紹在 android 系統(tǒng)里怎樣使用 NDEF 消息。這不意味著是一個(gè)完整的 NDEF 功能的介紹。但標(biāo)出了主要需要注意和使用的東西。

為了方便使用 NDEF 消息， android 提供 NdefRecord和 NdefMessage來(lái)包裝原始字節(jié)數(shù)據(jù)為 NDEF 消息。一個(gè)NdefMessage 是保存 0 個(gè)或多個(gè) NdefRecords 的容器。每個(gè) NdefRecord 有自己的唯一類(lèi)型名字格式，記錄類(lèi)型和 ID 來(lái)與其他記錄區(qū)分開(kāi)。你可以存儲(chǔ)不同類(lèi)型的記錄，不同的長(zhǎng)度到同一個(gè) NdefMessage 。 NFC tag 容量的限制決定你的NdefMessage 的大小。

那些支持 Ndef 和 NdefFormatable 技術(shù)的 tag 可以返回和接受 NdefMessage 對(duì)象為參數(shù)來(lái)進(jìn)行讀寫(xiě)操作。你需要?jiǎng)?chuàng)建你自己的邏輯來(lái)為其他在 android.nfc.tech 的 tag 技術(shù)實(shí)現(xiàn)讀寫(xiě)字節(jié)的操作。

你可以從 NFC Forum(http://www.nfc-forum.org/specs/) 下載 NDEF 消息標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)文檔，比如純文本和智慧型海報(bào) . NFCDemo 例子里聲明了純文本和智慧型海報(bào)的 NDef 消息。

讀一個(gè) NFC tag

當(dāng)一個(gè) NFC tag 靠近一個(gè) NFC 設(shè)備，一個(gè)相應(yīng)的 Intent 將在設(shè)備上被創(chuàng)建。然后通知合適的程序來(lái)處理此 Intent 。

下面的方法處理 TAG_DISCOVERED intent 并且使用迭代器來(lái)獲得包含在 NDEF tag 負(fù)載的數(shù)據(jù)

NdefMessage [] getNdefMessages ( Intent intent ) {

// Parse the intent

NdefMessage [] msgs = null ;

String action = intent . getAction ();

if ( NfcAdapter . ACTION_TAG_DISCOVERED . equals ( action )) {

arcelable [] rawMsgs = intent . getParcelableArrayExtra ( NfcAdapter .EXTRA_NDEF_MESSAGES );

if ( rawMsgs != null ) {

msgs = new NdefMessage [ rawMsgs . length ];

for ( int i = 0 ; i < rawMsgs . length ; i ++) {

msgs [ i ] = ( NdefMessage ) rawMsgs [ i ];

}

}

else {

// Unknown tag type

byte [] empty = new byte [] {};

NdefRecord record = new NdefRecord ( NdefRecord . TNF_UNKNOWN , empty , empty, empty );

NdefMessage msg = new NdefMessage ( new NdefRecord [] { record });

msgs = new NdefMessage [] { msg };

}

}

else {

Log . e ( TAG , "Unknown intent " + intent );

finish ();

}

return msgs ;

}

請(qǐng)記住 NFC 設(shè)備讀到的數(shù)據(jù)是 byte 類(lèi)型，所以你可能需要將他轉(zhuǎn)成其他格式來(lái)呈現(xiàn)給用戶。 NFCDemo 例子展示了怎樣用 com.example.android.nfc.record 中的類(lèi)來(lái)解析 NDEF 消息，比如純文本和智慧型海報(bào)。

寫(xiě) NFC tag

往 NFC tag 寫(xiě)東西涉及到構(gòu)造一個(gè) NDEF 消息和使用與 tag 匹配的 Tag 技術(shù)。下面的代碼展示怎樣寫(xiě)一個(gè)簡(jiǎn)單的文本到NdefFormatable tag ：

NdefFormatable tag = NdefFormatable . get ( t );

Locale locale = Locale . US ;

final byte [] langBytes = locale . getLanguage (). getBytes ( Charsets . US_ASCII );

String text = "Tag, you're it!" ;

final byte [] textBytes = text . getBytes ( Charsets . UTF_8 );

final int utfBit = 0 ;

final char status = ( char ) ( utfBit + langBytes . length );

final byte [] data = Bytes . concat ( new byte [] {( byte ) status }, langBytes , textBytes);

NdefRecord record = NdefRecord ( NdefRecord . TNF_WELL_KNOWN , NdefRecord . RTD_TEXT , newbyte [ 0 ], data );

try {

NdefRecord [] records = { text };

NdefMessage message = new NdefMessage ( records );

tag . connect ();

tag . format ( message );

}

catch ( Exception e ){

//do error handling

}

點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的數(shù)據(jù)交換

前臺(tái)推送技術(shù)支持簡(jiǎn)單點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的數(shù)據(jù)交換，你可以用 enableForegroundNdefPush(Activity, NdefMessage)方法來(lái)打開(kāi)此功能 . 為了用這個(gè)功能：

· 推送數(shù)據(jù)的 Activity 必須是前臺(tái) Activity 。

· 你必須將你要發(fā)送的數(shù)據(jù)封裝到 NdefMessage 對(duì)象里。

· 接收推送數(shù)據(jù)的設(shè)備必須支持 com.android.npp NDEF 推送協(xié)議，這個(gè)對(duì)于 Android 設(shè)備是可選的

假如你的 Activity 打開(kāi)了前臺(tái)推送功能并且位于前臺(tái)，這時(shí)標(biāo)準(zhǔn)的 Intent 發(fā)布系統(tǒng)是禁止的。然而，如果你的Activity 允許前臺(tái)發(fā)布系統(tǒng)，那么此時(shí)檢測(cè) tag 的功能仍然是可用的，不過(guò)只適用于前臺(tái)發(fā)布系統(tǒng)。

要打開(kāi)前臺(tái)推送 :

1. 創(chuàng)建一個(gè)你要推送給其他 NFC 設(shè)備的包含 NdefRecords 的 NdefMessage 。

2. 在你的 Activity 里實(shí)現(xiàn) onResume()和 onPause()的回調(diào)來(lái)正確處理前臺(tái)推送的生命周期。你必須在你的Activity 位于前臺(tái)并在主線程里調(diào)用 enableForegroundNdefPush(Activity, NdefMessage)(可以在onResume() 里調(diào)用來(lái)保證這點(diǎn)) .

public void onResume () {

super . onResume ();

if ( mAdapter != null )

mAdapter . enableForegroundNdefPush ( this , myNdefMessage );

}

public void onPause () {

super . onPause ();

if ( mAdapter != null )

mAdapter . disableForegroundNdefPush ( this );

}

當(dāng) Activity 位于前臺(tái)，你可以靠近另外一個(gè) NFC 設(shè)備來(lái)推送數(shù)據(jù)。請(qǐng)參考例子 ForegroundNdefPush 來(lái)了解點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)據(jù)交換。