nfc开发

很多Android设备已经支持NFC（近距离无线通讯技术）了。本文就以实例的方式，为大家介绍如何在Android系统中进行NFC开发。

Android NFC开发环境

使用硬件：Google Nexus S，北京大学学生卡。（ps:笔者本想使用公交一卡通进行测试，发现手机不能正确识别）

手机操作系统：Android ICS 4.04。

开发时，笔者从Google Play Store上下载了NFC TagInfo软件进行对比学习。所以我们可以使用任意一张能被TagInfo软件正确识别的卡做测试。

在Android NFC 应用中，Android手机通常是作为通信中的发起者，也就是作为各种NFC卡的读写器。Android对NFC的支持主要在 android.nfc 和android.nfc.tech 两个包中。

android.nfc 包中主要类如下：

NfcManager 可以用来管理Android设备中指出的所有NFCAdapter，但由于大部分Android设备只支持一个NFC Adapter，所以一般直接调用getDefaultAapater来获取手机中的Adapter。

NfcAdapter 相当于一个NFC适配器，类似于电脑装了网络适配器才能上网，手机装了NfcAdapter才能发起NFC通信。

NDEF: NFC Data Exchange Format，即NFC数据交换格式。

NdefMessage 和NdefRecord NDEF 为NFC forum 定义的数据格式。

Tag 代表一个被动式Tag对象，可以代表一个标签，卡片等。当Android设备检测到一个Tag时，会创建一个Tag对象，将其放在Intent对象，然后发送到相应的Activity。

android.nfc.tech 中则定义了可以对Tag进行的读写操作的类，这些类按照其使用的技术类型可以分成不同的类如：NfcA, NfcB, NfcF,以及MifareClassic 等。其中MifareClassic比较常见。

在本次实例中，笔者使用北京大学学生卡进行数据读取测试，学生卡的TAG类型为MifareClassic。

NFC开发实例讲解

AndroidManifest.xml：

XML/HTML代码

1. <span style="font-size:16px;"><?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
2. <manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
3. package="org.reno"
4. android:versionCode="1"
5. android:versionName="1.0" >
6. <uses-permission android:name="android.permission.NFC" />
7. <uses-sdk android:minSdkVersion="14" />
8. <uses-feature android:name="android.hardware.nfc" android:required="true" />
9. <application
10. android:icon="@drawable/ic_launcher"
11. android:label="@string/app_name" >
12. <activity
13. android:name="org.reno.Beam"
14. android:label="@string/app_name"
15. android:launchMode="singleTop" >
16. <intent-filter>
17. <action android:name="android.intent.action.MAIN" />
18. <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" />
19. </intent-filter>
20. <intent-filter>
21. <action android:name="android.nfc.action.TECH_DISCOVERED" />
22. </intent-filter>
23. <meta-data
24. android:name="android.nfc.action.TECH_DISCOVERED"
25. android:resource="@xml/nfc_tech_filter" />
26. </activity>
27. </application>
28. </manifest>
29. </span>

res/xml/nfc_tech_filter.xml：

XML/HTML代码

1. <resourcesxmlns:xliffresourcesxmlns:xliff="urn:oasis:names:tc:xliff:document:1.2">
2. <tech-list>
3. <tech>android.nfc.tech.MifareClassic</tech>
4. </tech-list>
5. </resources>
6. <uses-permission android:name="android.permission.NFC"/>
7. <uses-feature android:name="android.hardware.nfc" android:required="true"/>

表示会使用到硬件的NFC功能。并且当用户在Google Play Store中搜索时，只有带有NFC功能的手机才能够搜索到本应用。

当手机开启了NFC，并且检测到一个TAG后，TAG分发系统会自动创建一个封装了NFC TAG信息的intent。如果多于一个应用程序能够处理这个intent的话，那么手机就会弹出一个框，让用户选择处理该TAG的Activity。TAG分发系统定义了3中intent。按优先级从高到低排列为：

NDEF_DISCOVERED, TECH_DISCOVERED, TAG_DISCOVERED

当Android设备检测到有NFC Tag靠近时，会根据Action申明的顺序给对应的Activity 发送含NFC消息的 Intent。

此处我们使用的intent-filter的Action类型为TECH_DISCOVERED从而可以处理所有类型为ACTION_TECH_DISCOVERED并且使用的技术为nfc_tech_filter.xml文件中定义的类型的TAG。

下图为当手机检测到一个TAG时，启用Activity的匹配过程。

res/layout/main.xml：

XML/HTML代码

1. <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
2. <LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
3. android:layout_width="fill_parent"
4. android:layout_height="fill_parent"
5. android:orientation="vertical" >
6. <ScrollView
7. android:id="@+id/scrollView"
8. android:layout_width="fill_parent"
9. android:layout_height="fill_parent"
10. android:background="@android:drawable/edit_text" >
11. <TextView
12. android:id="@+id/promt"
13. android:layout_width="fill_parent"
14. android:layout_height="wrap_content"
15. android:scrollbars="vertical"
16. android:singleLine="false"
17. android:text="@string/info" />
18. </ScrollView>
19. </LinearLayout>

定义了Activity的布局：只有一个带有滚动条的TextView用于显示从TAG中读取的信息。

res/values/strings.xml：

XML/HTML代码

1. <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
2. <resources>
3. <string name="app_name">NFC测试</string>
4. <string name="info">扫描中。。。</string>
5. </resources>

src/org/reno/Beam.java：

Java代码

1. package org.reno;
2. import android.app.Activity;
3. import android.content.Intent;
4. import android.nfc.NfcAdapter;
5. import android.nfc.Tag;
6. import android.nfc.tech.MifareClassic;
7. import android.os.Bundle;
8. import android.widget.TextView;
9. public class Beam extends Activity {
10. NfcAdapter nfcAdapter;
11. TextView promt;
12. @Override
13. public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
14. super.onCreate(savedInstanceState);
15. setContentView(R.layout.main);
16. promt = (TextView) findViewById(R.id.promt);
17. // 获取默认的NFC控制器
18. nfcAdapter = NfcAdapter.getDefaultAdapter(this);
19. if (nfcAdapter == null) {
20. promt.setText("设备不支持NFC！");
21. finish();
22. return;
23. }
24. if (!nfcAdapter.isEnabled()) {
25. promt.setText("请在系统设置中先启用NFC功能！");
26. finish();
27. return;
28. }
29. }
30. @Override
31. protected void onResume() {
32. super.onResume();
33. //得到是否检测到ACTION_TECH_DISCOVERED触发
34. if (NfcAdapter.ACTION_TECH_DISCOVERED.equals(getIntent().getAction())) {
35. //处理该intent
36. processIntent(getIntent());
37. }
38. }
39. //字符序列转换为16进制字符串
40. private String bytesToHexString(byte[] src) {
41. StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder("0x");
42. if (src == null || src.length <= 0) {
43. return null;
44. }
45. char[] buffer = new char[2];
46. for (int i = 0; i < src.length; i++) {
47. buffer[0] = Character.forDigit((src[i] >>> 4) & 0x0F, 16);
48. buffer[1] = Character.forDigit(src[i] & 0x0F, 16);
49. System.out.println(buffer);
50. stringBuilder.append(buffer);
51. }
52. return stringBuilder.toString();
53. }
54. /**
55. * Parses the NDEF Message from the intent and prints to the TextView
56. */
57. private void processIntent(Intent intent) {
58. //取出封装在intent中的TAG
59. Tag tagFromIntent = intent.getParcelableExtra(NfcAdapter.EXTRA_TAG);
60. for (String tech : tagFromIntent.getTechList()) {
61. System.out.println(tech);
62. }
63. boolean auth = false;
64. //读取TAG
65. MifareClassic mfc = MifareClassic.get(tagFromIntent);
66. try {
67. String metaInfo = "";
68. //Enable I/O operations to the tag from this TagTechnology object.
69. mfc.connect();
70. int type = mfc.getType();//获取TAG的类型
71. int sectorCount = mfc.getSectorCount();//获取TAG中包含的扇区数
72. String typeS = "";
73. switch (type) {
74. case MifareClassic.TYPE_CLASSIC:
75. typeS = "TYPE_CLASSIC";
76. break;
77. case MifareClassic.TYPE_PLUS:
78. typeS = "TYPE_PLUS";
79. break;
80. case MifareClassic.TYPE_PRO:
81. typeS = "TYPE_PRO";
82. break;
83. case MifareClassic.TYPE_UNKNOWN:
84. typeS = "TYPE_UNKNOWN";
85. break;
86. }
87. metaInfo += "卡片类型：" + typeS + "\n共" + sectorCount + "个扇区\n共"
88. + mfc.getBlockCount() + "个块\n存储空间: " + mfc.getSize() + "B\n";
89. for (int j = 0; j < sectorCount; j++) {
90. //Authenticate a sector with key A.
91. auth = mfc.authenticateSectorWithKeyA(j,
92. MifareClassic.KEY_DEFAULT);
93. int bCount;
94. int bIndex;
95. if (auth) {
96. metaInfo += "Sector " + j + ":验证成功\n";
97. // 读取扇区中的块
98. bCount = mfc.getBlockCountInSector(j);
99. bIndex = mfc.sectorToBlock(j);
100. for (int i = 0; i < bCount; i++) {
101. byte[] data = mfc.readBlock(bIndex);
102. metaInfo += "Block " + bIndex + " : "
103. + bytesToHexString(data) + "\n";
104. bIndex++;
105. }
106. } else {
107. metaInfo += "Sector " + j + ":验证失败\n";
108. }
109. }
110. promt.setText(metaInfo);
111. } catch (Exception e) {
112. e.printStackTrace();
113. }
114. }
115. }

关于MifareClassic卡的背景介绍：数据分为16个区(Sector) ,每个区有4个块(Block) ，每个块可以存放16字节的数据。

每个区最后一个块称为Trailer ，主要用来存放读写该区Block数据的Key ，可以有A，B两个Key，每个Key 长度为6个字节，缺省的Key值一般为全FF或是0。由MifareClassic.KEY_DEFAULT 定义。

因此读写Mifare Tag 首先需要有正确的Key值（起到保护的作用），如果鉴权成功，然后才可以读写该区数据。

执行效果：