• Android之NFC


    NFC简介:

    Near Field Communication 近场通信,是一种数据传输技术。

    与wifi、蓝牙、红外线等数据传输技术的一个主要差异就是有效距离一般不能超过4cm。

    NFC支持3种工作模式:

    1.读卡器模式;

    2.仿真卡模式;

    3.点对点模式;

    1.读卡器模式:

    通过NFC设备(支持NFC的Android手机)从带有NFC芯片的标签、贴纸、报纸、明信片等媒介读取信息,或将数据写到这些媒介中。

    2.仿真卡模式:

    是将支持NFC的手机或其他电子设备当成借记卡、信用卡、公交卡、门禁卡等IC卡使用;基本原理是将相应的IC卡中的信息(支付凭证)封装成数据包存储在支持NFC的手机中,在使用时还需要一个NFC射频器(相当于刷传统IC卡时使用的刷卡器),将手机靠近NFC射频器,手机就会收到NFC射频器发过来的信号,在通过一系列复杂的验证后,将IC卡的相应信息传入NFC射频器,最后这些IC卡数据会传入NFC射频器连接的计算机,并进行相应的处理(如电子转账、开门等操作)。

    3.点对点模式:

    与蓝牙、红外差不多,可以用于不同的NFC设备之间进行数据交换,只是NFC的点对点模式有效距离更短,不能超过4cm;但是如果两个设备使用的都是Android4.2及以上版本,NFC会直接利用蓝牙传输,这种技术被称为Android Beam,所以Android Beam传输数据的两部设备不局限于4cm之内。

    基础知识:

    1.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);

    2.Android SDK API支持如下三种NDEF数据的操作:

    a.从NFC标签读取NDEF格式的数据;

    b.向NFC标签写入NDEF格式的数据;

    c.通过Android Beam技术将NDEF数据发送到另一部NFC设备;

    3.在一个NFC设备读取NFC标签或另一个NFC设备中的数据之前会在0.1秒的时间之内建立NFC连接,然后数据会自动从被读取一端流向读取数据的一端;数据接收端会根据具体的数据格式和标签类型调用相应的Activity(这种行为也称为Tag Dispatch),这些Activity都需要定义Intent Filter,这些Intent Filter中就会指定不同的过滤机制,分为三个级别,也称为NFC的三重过滤机制。

    4.NDEF_DISCOVERED:

    只过滤固定格式的NDEF数据。例如:纯文本、指定协议(http、ftp、smb等)的URI等;

      TECH_DISCOVERED:

    当ACTION_NDEF_DISCOVERED指定的过滤机制无法匹配Tag时,就会使用这种过滤机制进行匹配,这种过滤机制并不是通过Tag中的数据格式进行匹配的,而是根据Tag支持的数据存储格式进行匹配,因此这种过滤机制的范围更广;

      TAG_DISCOVERED:

    如果将NFC过滤机制看成if...else if...else语句的话,那么这种过滤机制就相当于else部分,当前面两种过滤机制都匹配失败后,系统就会利用这种过滤机制来处理,这种过滤机制用来处理未识别的Tag(数据格式不对,而且Tag支持的格式也不匹配)。

    5.Android系统会依次匹配NDEF_DISCOVERED、TECH_DISCOVERED和TAG_DISCOVERED;如果通过三重过滤机制仍然无法匹配Tag,则什么都不做;通常在成功匹配Tag后,Android设备会发出比较清脆的声音,而未成功匹配Tag,就会发出比较沉闷的声音。

    此过程的处理流程如下图所示:

    6.在manifest文件中需要设置的部分有:

    设置权限:

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

    限制Android版本:

    android:minSdkVersion="14"

    限制安装的设备:

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

    设置Activity的Intent Filter,比如设置为三种过滤机制的一种:

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

    接下来,我们来第一个例子,这个例子是属于读卡器模式,从NFC芯片中读取和写入数据。

    它的manifest文件内容如下:


    <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
    <manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    package="com.r8c.nfc_demo"
    android:versionCode="110"
    android:versionName="1.1.0" >

    <uses-sdk
    android:minSdkVersion="15"
    android:targetSdkVersion="17" />
    <!-- NFC权限声明 -->
    <uses-permission android:name="android.permission.NFC" />

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

    <application
    android:allowBackup="true"
    android:icon="@drawable/ic_launcher"
    android:label="@string/app_name"
    android:theme="@style/AppTheme" >

    <activity
    android:name="com.r8c.nfc_demo.NfcDemoActivity"
    android:configChanges="orientation|keyboardHidden|screenSize"
    android:label="@string/app_name"
    android:launchMode="singleTask">
    <intent-filter>
    <action android:name="android.intent.action.MAIN" />

    <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" />
    </intent-filter>
    <!-- TECH_DISCOVERED类型的nfc -->
    <intent-filter>
    <action android:name="android.nfc.action.TECH_DISCOVERED" />
    </intent-filter>
    <!-- 后设资源 调用自己建立的文件夹xml中的文件 -->
    <meta-data
    android:name="android.nfc.action.TECH_DISCOVERED"
    android:resource="@xml/nfc_tech_filter" />
    </activity>
    </application>

    </manifest>


    它的Activity的内容如下,包括读取、写入、删除三大功能:(其中删除功能是通过写入空值来实现的)

    import java.io.IOException;
    import java.io.UnsupportedEncodingException;
    import java.nio.charset.Charset;

    import android.media.AudioManager;
    import android.media.MediaPlayer;
    import android.media.RingtoneManager;
    import android.net.Uri;
    import android.nfc.FormatException;
    import android.nfc.NdefMessage;
    import android.nfc.NdefRecord;
    import android.nfc.NfcAdapter;
    import android.nfc.Tag;
    import android.nfc.tech.MifareUltralight;
    import android.nfc.tech.Ndef;
    import android.nfc.tech.NfcA;
    import android.os.Bundle;
    import android.app.Activity;
    import android.app.PendingIntent;
    import android.content.Context;
    import android.content.Intent;
    import android.content.IntentFilter;
    import android.graphics.Color;
    import android.util.Log;
    import android.view.Menu;
    import android.view.View;
    import android.view.View.OnClickListener;
    import android.widget.Button;
    import android.widget.TextView;
    import android.widget.Toast;

    public class NfcDemoActivity extends Activity implements OnClickListener {

    // NFC适配器
    private NfcAdapter nfcAdapter = null;
    // 传达意图
    private PendingIntent pi = null;
    // 滤掉组件无法响应和处理的Intent
    private IntentFilter tagDetected = null;
    // 文本控件
    private TextView promt = null;
    // 是否支持NFC功能的标签
    private boolean isNFC_support = false;
    // 读、写、删按钮控件
    private Button readBtn, writeBtn, deleteBtn;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    setContentView(R.layout.activity_nfc_demo);
    setupViews();
    initNFCData();
    }

    @Override
    protected void onResume() {
    super.onResume();
    if (isNFC_support == false) {
    // 如果设备不支持NFC或者NFC功能没开启,就return掉
    return;
    }
    // 开始监听NFC设备是否连接
    startNFC_Listener();

    if (NfcAdapter.ACTION_TECH_DISCOVERED.equals(this.getIntent()
    .getAction())) {
    // 注意这个if中的代码几乎不会进来,因为刚刚在上一行代码开启了监听NFC连接,下一行代码马上就收到了NFC连接的intent,这种几率很小
    // 处理该intent
    processIntent(this.getIntent());
    }
    }

    @Override
    protected void onPause() {
    super.onPause();
    if (isNFC_support == true) {
    // 当前Activity如果不在手机的最前端,就停止NFC设备连接的监听
    stopNFC_Listener();
    }
    }

    @Override
    protected void onNewIntent(Intent intent) {
    super.onNewIntent(intent);
    // 当前app正在前端界面运行,这个时候有intent发送过来,那么系统就会调用onNewIntent回调方法,将intent传送过来
    // 我们只需要在这里检验这个intent是否是NFC相关的intent,如果是,就调用处理方法
    if (NfcAdapter.ACTION_TECH_DISCOVERED.equals(intent.getAction())) {
    processIntent(intent);
    }
    }

    @Override
    public void onClick(View v) {

    // 点击读按钮后
    if (v.getId() == R.id.read_btn) {
    try {
    String content = read(tagFromIntent);
    if (content != null && !content.equals("")) {
    promt.setText(promt.getText() + "nfc标签内容: " + content
    + " ");
    } else {
    promt.setText(promt.getText() + "nfc标签内容: " + "内容为空 ");
    }
    } catch (IOException e) {
    promt.setText(promt.getText() + "错误:" + e.getMessage() + " ");
    Log.e("myonclick", "读取nfc异常", e);
    } catch (FormatException e) {
    promt.setText(promt.getText() + "错误:" + e.getMessage() + " ");
    Log.e("myonclick", "读取nfc异常", e);
    }
    // 点击写后写入
    } else if (v.getId() == R.id.write_btn) {
    try {
    write(tagFromIntent);
    } catch (IOException e) {
    promt.setText(promt.getText() + "错误:" + e.getMessage() + " ");
    Log.e("myonclick", "写nfc异常", e);
    } catch (FormatException e) {
    promt.setText(promt.getText() + "错误:" + e.getMessage() + " ");
    Log.e("myonclick", "写nfc异常", e);
    }
    } else if (v.getId() == R.id.delete_btn) {
    try {
    delete(tagFromIntent);
    } catch (IOException e) {
    promt.setText(promt.getText() + "错误:" + e.getMessage() + " ");
    Log.e("myonclick", "删除nfc异常", e);
    } catch (FormatException e) {
    promt.setText(promt.getText() + "错误:" + e.getMessage() + " ");
    Log.e("myonclick", "删除nfc异常", e);
    }
    }
    }

    private void setupViews() {
    // 控件的绑定
    promt = (TextView) findViewById(R.id.promt);
    readBtn = (Button) findViewById(R.id.read_btn);
    writeBtn = (Button) findViewById(R.id.write_btn);
    deleteBtn = (Button) findViewById(R.id.delete_btn);
    // 给文本控件赋值初始文本
    promt.setText("等待RFID标签");
    // 监听读、写、删按钮控件
    readBtn.setOnClickListener(this);
    writeBtn.setOnClickListener(this);
    deleteBtn.setOnClickListener(this);
    }

    private void initNFCData() {
    // 初始化设备支持NFC功能
    isNFC_support = true;
    // 得到默认nfc适配器
    nfcAdapter = NfcAdapter.getDefaultAdapter(getApplicationContext());
    // 提示信息定义
    String metaInfo = "";
    // 判定设备是否支持NFC或启动NFC
    if (nfcAdapter == null) {
    metaInfo = "设备不支持NFC!";
    Toast.makeText(this, metaInfo, Toast.LENGTH_SHORT).show();
    isNFC_support = false;
    }
    if (!nfcAdapter.isEnabled()) {
    metaInfo = "请在系统设置中先启用NFC功能!";
    Toast.makeText(this, metaInfo, Toast.LENGTH_SHORT).show();
    isNFC_support = false;
    }

    if (isNFC_support == true) {
    init_NFC();
    } else {
    promt.setTextColor(Color.RED);
    promt.setText(metaInfo);
    }
    }

    @Override
    public boolean onCreateOptionsMenu(Menu menu) {
    // Inflate the menu; this adds items to the action bar if it is present.
    getMenuInflater().inflate(R.menu.nfc_demo, menu);
    return true;
    }

    // 字符序列转换为16进制字符串
    private String bytesToHexString(byte[] src) {
    return bytesToHexString(src, true);
    }

    private String bytesToHexString(byte[] src, boolean isPrefix) {
    StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
    if (isPrefix == true) {
    stringBuilder.append("0x");
    }
    if (src == null || src.length <= 0) {
    return null;
    }
    char[] buffer = new char[2];
    for (int i = 0; i < src.length; i++) {
    buffer[0] = Character.toUpperCase(Character.forDigit(
    (src[i] >>> 4) & 0x0F, 16));
    buffer[1] = Character.toUpperCase(Character.forDigit(src[i] & 0x0F,
    16));
    System.out.println(buffer);
    stringBuilder.append(buffer);
    }
    return stringBuilder.toString();
    }

    private Tag tagFromIntent;

    /**
    * Parses the NDEF Message from the intent and prints to the TextView
    */
    public void processIntent(Intent intent) {
    if (isNFC_support == false)
    return;

    // 取出封装在intent中的TAG
    tagFromIntent = intent.getParcelableExtra(NfcAdapter.EXTRA_TAG);

    promt.setTextColor(Color.BLUE);
    String metaInfo = "";
    metaInfo += "卡片ID:" + bytesToHexString(tagFromIntent.getId()) + " ";
    Toast.makeText(this, "找到卡片", Toast.LENGTH_SHORT).show();

    // Tech List
    String prefix = "android.nfc.tech.";
    String[] techList = tagFromIntent.getTechList();

    //分析NFC卡的类型: Mifare Classic/UltraLight Info
    String CardType = "";
    for (int i = 0; i < techList.length; i++) {
    if (techList[i].equals(NfcA.class.getName())) {
    // 读取TAG
    NfcA mfc = NfcA.get(tagFromIntent);
    try {
    if ("".equals(CardType))
    CardType = "MifareClassic卡片类型 不支持NDEF消息 ";
    } catch (Exception e) {
    e.printStackTrace();
    }
    } else if (techList[i].equals(MifareUltralight.class.getName())) {
    MifareUltralight mifareUlTag = MifareUltralight
    .get(tagFromIntent);
    String lightType = "";
    // Type Info
    switch (mifareUlTag.getType()) {
    case MifareUltralight.TYPE_ULTRALIGHT:
    lightType = "Ultralight";
    break;
    case MifareUltralight.TYPE_ULTRALIGHT_C:
    lightType = "Ultralight C";
    break;
    }
    CardType = lightType + "卡片类型 ";

    Ndef ndef = Ndef.get(tagFromIntent);
    CardType += "最大数据尺寸:" + ndef.getMaxSize() + " ";

    }
    }
    metaInfo += CardType;
    promt.setText(metaInfo);
    }

    // 读取方法
    private String read(Tag tag) throws IOException, FormatException {
    if (tag != null) {
    //解析Tag获取到NDEF实例
    Ndef ndef = Ndef.get(tag);
    //打开连接
    ndef.connect();
    //获取NDEF消息
    NdefMessage message = ndef.getNdefMessage();
    //将消息转换成字节数组
    byte[] data = message.toByteArray();
    //将字节数组转换成字符串
    String str = new String(data, Charset.forName("UTF-8"));
    //关闭连接
    ndef.close();
    return str;
    } else {
    Toast.makeText(NfcDemoActivity.this, "设备与nfc卡连接断开,请重新连接...",
    Toast.LENGTH_SHORT).show();
    }
    return null;
    }

    // 写入方法
    private void write(Tag tag) throws IOException, FormatException {
    if (tag != null) {
    //新建NdefRecord数组,本例中数组只有一个元素
    NdefRecord[] records = { createRecord() };
    //新建一个NdefMessage实例
    NdefMessage message = new NdefMessage(records);
    // 解析TAG获取到NDEF实例
    Ndef ndef = Ndef.get(tag);
    // 打开连接
    ndef.connect();
    // 写入NDEF信息
    ndef.writeNdefMessage(message);
    // 关闭连接
    ndef.close();
    promt.setText(promt.getText() + "写入数据成功!" + " ");
    } else {
    Toast.makeText(NfcDemoActivity.this, "设备与nfc卡连接断开,请重新连接...",
    Toast.LENGTH_SHORT).show();
    }
    }

    // 删除方法
    private void delete(Tag tag) throws IOException, FormatException {
    if (tag != null) {
    //新建一个里面无任何信息的NdefRecord实例
    NdefRecord nullNdefRecord = new NdefRecord(NdefRecord.TNF_MIME_MEDIA,
    new byte[] {}, new byte[] {}, new byte[] {});
    NdefRecord[] records = { nullNdefRecord };
    NdefMessage message = new NdefMessage(records);
    // 解析TAG获取到NDEF实例
    Ndef ndef = Ndef.get(tag);
    // 打开连接
    ndef.connect();
    // 写入信息
    ndef.writeNdefMessage(message);
    // 关闭连接
    ndef.close();
    promt.setText(promt.getText() + "删除数据成功!" + " ");
    } else {
    Toast.makeText(NfcDemoActivity.this, "设备与nfc卡连接断开,请重新连接...",
    Toast.LENGTH_SHORT).show();
    }
    }

    //返回一个NdefRecord实例
    private NdefRecord createRecord() throws UnsupportedEncodingException {
    //组装字符串,准备好你要写入的信息
    String msg = "BEGIN:VCARD " + "VERSION:2.1 " + "中国湖北省武汉市 "
    + "武汉大学计算机学院 " + "END:VCARD";
    //将字符串转换成字节数组
    byte[] textBytes = msg.getBytes();
    //将字节数组封装到一个NdefRecord实例中去
    NdefRecord textRecord = new NdefRecord(NdefRecord.TNF_MIME_MEDIA,
    "text/x-vCard".getBytes(), new byte[] {}, textBytes);
    return textRecord;
    }

    private MediaPlayer ring() throws Exception, IOException {
    // TODO Auto-generated method stub
    Uri alert = RingtoneManager
    .getDefaultUri(RingtoneManager.TYPE_NOTIFICATION);
    MediaPlayer player = new MediaPlayer();
    player.setDataSource(this, alert);
    final AudioManager audioManager = (AudioManager) getSystemService(Context.AUDIO_SERVICE);
    if (audioManager.getStreamVolume(AudioManager.STREAM_NOTIFICATION) != 0) {
    player.setAudioStreamType(AudioManager.STREAM_NOTIFICATION);
    player.setLooping(false);
    player.prepare();
    player.start();
    }
    return player;
    }

    private void startNFC_Listener() {
    // 开始监听NFC设备是否连接,如果连接就发pi意图
    nfcAdapter.enableForegroundDispatch(this, pi,
    new IntentFilter[] { tagDetected }, null);
    }

    private void stopNFC_Listener() {
    // 停止监听NFC设备是否连接
    nfcAdapter.disableForegroundDispatch(this);
    }

    private void init_NFC() {
    // 初始化PendingIntent,当有NFC设备连接上的时候,就交给当前Activity处理
    pi = PendingIntent.getActivity(this, 0, new Intent(this, getClass())
    .addFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_SINGLE_TOP), 0);
    // 新建IntentFilter,使用的是第二种的过滤机制
    tagDetected = new IntentFilter(NfcAdapter.ACTION_TECH_DISCOVERED);
    tagDetected.addCategory(Intent.CATEGORY_DEFAULT);
    }

    }

    下面是该示例的完整源码下载链接:

    Android NFC Demo1
    ---------------------
    作者:Bear
    来源:CSDN
    原文:https://blog.csdn.net/bear_huangzhen/article/details/46333421
    版权声明:本文为博主原创文章,转载请附上博文链接!

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/Alex80/p/11117452.html
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