Android NFC标签 开发深度解析 触碰的艺术

有几天没有更新博客了，不过本篇却准备了许久，希望能带给每一位开发者最简单高效的学习方式。废话到此为止，下面开始正文。
　　
　　NFC（Near Field Communication，近场通信）是一种数据传输技术。与Wi-Fi、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4厘米。但是NFC传输速度要比红外快。目前NFC已经出现了一些应用，例如电子标签识别、刷手机、点对点付款、身份识别、信息记录等，本篇文章的目的是为大家揭开NFC标签的面纱。
　　
　　NFC标签 NFC仿真卡下面我们先从NFC的工作模式开始阐述NFC，开发NFC必先了解NFC。
　　
　　的工作模式NFC支持如下3种工作模式：读卡器模式（Reader/www.lxinyul.cc/writer mode）、仿真卡模式(Card Emulation Mode)、点对点模式（P2P mode）。
　　
　　下来分别看一下这三种模式：（1）读卡器模式数据在NFC芯片中，可以简单理解成“刷标签”。本质上就是通过支持NFC的手机或其它电子设备从带有NFC芯片的标签、贴纸、名片等媒介中读写信息。通常NFC标签是不需要外部供电的。当支持NFC的外设向NFC读写数据时，它会发送某种磁场，而这个磁场会自动的向NFC标签供电。
　　
　　（2）仿真卡模式数据在支持NFC的手机或其它电子设备中，可以简单理解成“刷手机”。本质上就是将支持NFC的手机或其它电子设备当成借记卡、公交卡、门禁卡等IC卡使用。基本原理是将相应IC卡中的信息凭证封装成数据包存储在支持NFC的外设中 。
　　
　　在使用时还需要一个NFC射频器（相当于刷卡器）。将手机靠近NFC射频器，手机就会接收到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射频器连接的电脑，并进行相应的处理（如电子转帐、开门等操作）。
　　
　　（3）点对点模式该模式与蓝牙、红外差不多，用于不同NFC设备之间进行数据交换，不过这个模式已经没有有“刷”的感觉了。其有效距离一般不能超过4厘米，但传输建立速度要比红外和蓝牙技术快很多，传输速度比红外块得多，如过双方都使用Android4.2，NFC会直接利用蓝牙传输。这种技术被称为Android Beam。所以使用Android Beam传输数据的两部设备不再限于4厘米之内。
　　
　　点对点模式的典型应用是两部支持NFC的手机或平板电脑实现数据的点对点传输，例如，交换图片或同步设备联系人。因此，通过NFC，多个设备如数字相机，计算机，手机之间，都可以快速连接，并交换资料或者服务。
　　
　　下面看一下NFC、蓝牙和红外之间的差异：对比项 NFC 蓝牙 红外网络类型 点对点 单点对多点 点对点有效距离 <=0.1m <=10m，最新的蓝牙4.0有效距离可达100m 一般在1m以内，热技术连接，不稳定传输速度 最大424kbps 最大2 慢速115.2kbps，快速建立时间安全性 安全，硬件实现 安全，软件实现 不安全，使用IRFM时除外通信模式 主动-主动/被动 主动-主动 主动-主动成本 低 中 低对NFC的支持不同的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 www.feishenbo.cn Format，NFC数据交换格式）。
　　
　　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）www.boyuanyl.cn 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。
　　
　　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：要求当前设备必须要有NFC芯片 -->123412342）定义可接收Tag的清单需要配置一下launchMode属性：123123而Activity中，我们也抽取了一个通用的BaseNfcActivity，如下（后面的Activity实现都继承于BaseNfcActivity）：/*** 1.子类需要在onCreate方法中做Activity初始化。
　　
　　* 2.子类需要在onNewIntent方法中进行NFC标签相关操作。
　　
　　*   当launchMode设置为singleTop时，第一次运行调用onCreate方法，*   第二次运行将不会创建新的Activity实例，将调用onNewIntent方法*   所以我们获取intent传递过来的Tag数据操作放在onNewIntent方法中执行*   如果在栈中已经有该Activity的实例，就重用该实例(会调用实例的*   只要NFC标签靠近就执行*//*** 启动Activity，界面可见时*///一旦截获NFC消息，就会通过PendingIntent调用窗口}/*** 获得焦点，按钮可以点击*///设置处理优于所有其他NFC的处理}/*** 暂停Activity，界面获取焦点，按钮可以点击*///恢复默认状态}}1234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041424312345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940414243注意：通常来说，所有处理NFC的Activity都要设置launchMode属性为singleTop或者singleTask，保证了无论NFC标签靠近手机多少次，Activity实例只有一个。
　　
　　接下来看几个具体的NFC标签应用实例，通过情景学习快速掌握NFC技术：3.两个NFC标签的简单实例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www.yinbaovip.cn/ 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112）判断NFC标签的数据类型（通过Ndef.get方法）
　　
　　113）写入数据11详细实现代码如下：短信}//1.获取Tag对象}/*** 往标签写数据的方法**/}//转换成字节获得大小//2.判断NFC标签的数据类型（通过Ndef.get方法）
　　
　　//判断是否为NDEF标签//判断是否支持可写}//判断标签的容量是否够用}//3.写入数据写入成功当我们买回来的NFC标签是没有格式化的，或者没有分区的执行此步格式类//判断是否获得了NdefFormatable对象，有一些标签是只读的或者不允许格式化的//连接//格式化并将信息写入标签写入成功写入失败}}}}}12345678910111213141516171819202www.yxin7.com1222324252627282930313233343536373839404142434445464748495051525354555657585960616263123456789101www.linkenzc.cn1121314151617www.linlenyl.cn18192021222324252627282930313233343536373839404142434445464748495051525354555657585960616263注意：设置 RunAppActivity 的 launchMode 属性为 singleTop。
　　
　　现在看一下效果图：将NFC标签贴近手机背面，自动写入数据，此时退出所有程序，返回桌面，然后再将NFC标签贴近手机背面，将会看到自动打开了“短信”。
　　
　　下来再看一个有趣的例子：2.利用NFC标签让Android自动打开网页如何让NFC标签贴近手机，手机可以自动打开一个网页呢？
　　
　　首先我们创建一个NdefRecord，Androiwww.jyz521.com/ d已经为我们提供好了这样的方法：//直接接受一个Uri//接受一个Uri的对象12341234实现代码对比“3.利用NFC标签让Android自动运行程序”部分只是修改了writeNFCTag方法中1212为