【转】Android NFC学习笔记

一：NFC的tag分发系统

如果想让android设备感应到NFC标签，你要保证两点

1：屏幕没有锁住 2：NFC功能已经在设置中打开

当系统检测到一个NFC标签的时候，他会自动去寻找最合适的activity去处理这个intent.

他所发出的这个Intent将会有三种action:

ACTION_NDEF_DISCOVERED:当系统检测到tag中含有NDEF格式的数据时，且系统中有activity声明可以接受包含NDEF数据的Intent的时候，系统会优先发出这个action的intent。

ACTION_TECH_DISCOVERED：当没有任何一个activity声明自己可以响应ACTION_NDEF_DISCOVERED时，系统会尝试发出TECH的intent.即便你的tag中所包含的数据是NDEF的，但是如果这个数据的MIME type或URI不能和任何一个activity所声明的想吻合，系统也一样会尝试发出tech格式的intent，而不是NDEF.

ACTION_TAG_DISCOVERED:当系统发现前两个intent在系统中无人会接受的时候，就只好发这个默认的TAG类型的

二：NFC相关androidManifest文件设置

首先是权限：<uses-permission android:name="android.permission.NFC" />

然后是sdk级别限制：我个人建议API10开始比较合适：<uses-sdk android:minSdkVersion="10"/>

接着是特殊功能限制<uses-feature android:name="android.hardware.nfc"android:required="true" />这个生命可以让你的应用在google play上被声明使用者必须拥有nfc功能。

三：NFC标签过滤

在activity的intent过滤xml声明中，你可以同时声明过滤这三种action.但是由之前所说，你应该知道系统在发送intent的时候是有优先级的，所以你最好清楚自己最想处理哪个。

1：过滤ACTION_TAG_DISCOVERED:

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

这个最简单，也是最后一个被尝试接受intent的选项。

2：过滤ACTION_NDEF_DISCOVERED:

<intent-filter>

<action android:name="android.nfc.action.NDEF_DISCOVERED"/>

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

<data android:mimeType="text/plain" />

</intent-filter>

其中最重要的应该算是data的mimeType类型了，这个定义的越准确，intent指向你这个activity的成功率就越高，否则系统可能不会发出你想要的NDEF intent了。下面在讲如何使用NDEF写入NFC标签的时候会多举几个类型的例子。

3:过滤ACTION_TECH_DISCOVERED:

你首先需要在你的<project-path>/res/xml下面创建一个过滤规则文件。名字任取，比如可以叫做nfc_tech_filter.xml。这个里面定义的是nfc实现的各种标准，每一个nfc卡都会符合多个不同的标准，个人理解为这些标准有些相互之间也是兼容的。你可以在检测到nfc标签后使用getTechList()方法来查看你所检测的tag到底支持哪些nfc标准。

一个nfc_tech_filter.xml中可以定义多个<tech-list>结构组。每一组代表我声明我只接受同时满足这些标准的nfc标签。比如A组表示，只有同时满足IsoDep,NfcA,NfcB,NfcF这四个标准的nfc标签的intent才能进入。A与B组之间的关系就是只要满足其中一个就可以了。换句话说，你的nfc标签技术，满足A的声明也可以，满足B的声明也可以。

<resources xmlns:xliff="urn:oasis:names:tc:xliff:document:1.2">

<tech-list> --------------------------------A组

<tech>android.nfc.tech.IsoDep</tech> <tech>android.nfc.tech.NfcA</tech><tech>android.nfc.tech.NfcB</tech> <tech>android.nfc.tech.NfcF</tech>

</tech-list>

<tech-list>-----------------------------------------B组

<tech>android.nfc.tech.NfcV</tech> <tech>android.nfc.tech.Ndef</tech><tech>android.nfc.tech.NdefFormatable</tech><tech>android.nfc.tech.MifareClassic</tech><tech>android.nfc.tech.MifareUltralight</tech>

</tech-list>

</resources>

在androidManifest文件中声明xml过滤的举例如下

<activity>

<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_filter" />-------------这个就是你的资源文件名

</activity>

4：nfc标签前台分发系统

之所以把他也归类在nfc的过滤里面，主要是因为他跟解析nfc标签到不是那么的紧密，他解决的是接受哪些nfc标准的标签问题。所以更接近nfc的过滤。

什么叫nfc的前台发布系统？就是说当我们已经打开我们的应用的时候，那么通过这个前台发布系统的设置，我们可以让我们已经启动的activity拥有更高的优先级来依据我们在代码中定义的标准来过滤和处理intent,而不是让别的声明了intent filter的activity来干扰，甚至连自己声明在androidManifest中的intent filter都不会来干扰。也就是说foreground Dispatch的优先级大于intent filter。

第一种情况：当你的activity没有启动的时候，去扫描tag，那么系统中所有的intent filter都将一起参与过滤。

第二种情况：当你的actiity启动了，去扫描tag时，那么将直接使用你在foreground dispatch中代码写入的过滤标准。如果这个标准没有命中任何intent，那么系统将使用所有activity声明的intent filter xml来过滤。

在OnCreate中你可以添加如下代码        

// Create a generic PendingIntent that will be deliver to this activity. The NFC stack will fill in the intent with the details of the discovered tag before delivering to this activity.

   mPendingIntent = PendingIntent.getActivity(this, 0,
             new Intent(this, getClass()).addFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_SINGLE_TOP), 0);
        
        // 做一个IntentFilter过滤你想要的action 这里过滤的是ndef
        IntentFilter ndef = new IntentFilter(NfcAdapter.ACTION_NDEF_DISCOVERED);

//如果你对action的定义有更高的要求，比如data的要求，你可以使用如下的代码来定义intentFilter
//        try {
//            ndef.addDataType("*/*");
//        } catch (MalformedMimeTypeException e) {
//            // TODO Auto-generated catch block
//            e.printStackTrace();
//        }
     //生成intentFilter   
        mFilters = new IntentFilter[] {
                ndef,
        };
        
        // 做一个tech-list。可以看到是二维数据，每一个一维数组之间的关系是或，但是一个一维数组之内的各个项就是与的关系了
        mTechLists = new String[][] { 
                new String[] { NfcF.class.getName()},
                new String[]{NfcA.class.getName()},
                new String[]{NfcB.class.getName()},
                new String[]{NfcV.class.getName()}
                };

在onPause和 onResume中需要加入相应的代码。

public void onPause() {

super.onPause();

//反注册 mAdapter.disableForegroundDispatch(this);

}

public void onResume() {

super.onResume();

//设定intentfilter和tech-list。如果两个都为null就代表优先接收任何形式的TAG action。也就是说系统会主动发TAG intent。

mAdapter.enableForegroundDispatch(this, mPendingIntent, mFilters, mTechLists);

}

一：解析NDEF

一直在说ndef格式，这到底是个啥格式？据文档说这是google参考nfc论坛而提出和支持的格式。也就是说nfc的格式和标准肯定有很多，google只不过比较支持其中的这一种NDEF。而如果之后apple也搞nfc的话，我怀疑他肯定就不会去支持google已经支持的ndef了。我浅薄的如此认为，以后再看看吧呵呵

ndef格式，就是数据被包裹在一个NdefMessage里，而同时一个NdefMessage里面又可以包含多个NdefRecord.当然你也应该还记得，nfc的tag里面是可以不包含Ndef数据的，他也可以包含android.nfc.tech所定义的多种标签。Google推荐开发人员使用ndef格式的数据来处理android相关的nfc格式数据。

当一个android设备检测到nfc标签包含ndef格式的数据的时候，他就会尝试的去解析数据中的MIME type或者是URI。为了做这个事情，他需要解析NdefMessage中的第一个NdefRecord。第一个NdefRecord中的结构一般如下：

3-bit TNF (Type Name Format)

如何解释variable length type的数据。并依据不同的解析，来确定发送什么样的intent。如果是这里定义的是TNF_WELL_KNOWN则还要参考variable length type来进一步确定。如果是网络地址URL则直接去调用浏览器程序了。

Variable length type

进一步定义record的类型。具体的请参看android文档。不过话在这里多说一句，TNF和TYPE这两个参数非常的重要，直接决定了你NDEF格式的命中程度。定义的越规范，越清楚，同时在androidmanifest文件中写的越正确，就越好，否则系统就会被你发TECH_ACTION

比如：构造的时候写

new NdefRecord(
                NdefRecord.TNF_WELL_KNOWN ,
                NdefRecord.RTD_TEXT,
                new byte[0],
                data.getBytes(Charset.forName("UTF-8")));

androidmanifest文件中写

      <intent-filter>
        <action android:name="android.nfc.action.NDEF_DISCOVERED"/>
        <category android:name="android.intent.category.DEFAULT"/>
        <data android:mimeType="text/plain"/>     
    </intent-filter>
    这一对就可以正确的过滤一个text/plain格式的ndef

Variable length ID

    不经常使用.....是用来唯一标示一个record的。

Variable length payload

    actual这个才是真正的数据区域。你的读写操作一般应该主要是对这个区域的操作。一个NdefMessage可以有多个NdefRecord所以你不要假设所有的数据都仅仅存储在第一个NdefRecord中。

已经知道了Ndef的格式了，那么解析带有Ndef数据的Intent也就简单很多了。底下这个解析的方法，通常放在onResume或者onNewIntent中。

private boolean readFromTag(Intent in){
        Parcelable[] rawArray = in.getParcelableArrayExtra(NfcAdapter.EXTRA_NDEF_MESSAGES);
        //we just have noly one NdefMessage，如果你不止一个的话，那么你要遍历了。
        NdefMessage mNdefMsg = (NdefMessage)rawArray[0];
        //we just have only one NdefRecord，如果你不止一个record，那么你也要遍历出来所有的record
        NdefRecord mNdefRecord = mNdefMsg.getRecords()[0];
        try {
            if(mNdefRecord != null){
                readResult = new String(mNdefRecord.getPayload(),"UTF-8");
                readJson = new JSONObject(readResult);//我举的例子中用的是json格式，所以这里要把payload中的数据封装成json格式的。
                return true;
            }
        } catch (JSONException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (UnsupportedEncodingException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        };
        return false;
    }

二：解析其他tech标签

现在你已经会解析ndef标签了，但是你也应该知道，大多数nfc标签其实并不是ndef格式的。比如你的公交卡，各个城市的公交卡会支持什么格式，并不一定。至少我理解是这样的。所以你还要会解析各种tech格式的nfc数据。

如果你还记得我们再tech-list中定义了多少种格式，你就应该知道我们如果要全部解析的话，应该要解析多少种不同的nfc格式了。底下这段代码可以显示出你所扫描的nfc卡到底支持哪几种格式。

Tag tag = intent.getParcelableExtra(NfcAdapter.EXTRA_TAG);
        String[] temp = tag.getTechList();
        for(String s :temp){
          Log.i("xxx","s = "+s);
        }

这是一段最常用的（我个人理解啊）的nfc解析代码，主要是解析MifareClassic格式。貌似大多数nfc标签都会支持这种格式。先普及下关于他的简单常识：不知道各个格式的数据是怎么构成的，你压根就没法解析。

一般来说，给予MifareClassic的射频卡，一般内存大小有3种：

1K: 16个分区(sector)，每个分区4个块(block)，每个块(block) 16个byte数据

2K: 32个分区，每个分区4个块(block)，每个块(block) 16个byte数据

4K：64个分区，每个分区4个块(block)，每个块(block) 16个byte数据

对于所有基于MifareClassic的卡来说，每个区最后一个块（block）叫Trailer，16个byte，主要来存放读写该区的key，可以有A，B两个KEY，每个key长6byte，默认的key一般是FF 或 0，最后一个块的内存结构如下：

Block 0  Data 16bytes

Block 1  Data 16 bytes

Block 2  Data 16 bytes

Block 3  Trailer 16 bytes

 

Trailer:

Key A: 6 bytes

Access Conditions: 4 bytes

Key B: 6 bytes 

 

所以在写卡的内存的时候，一般不能写每个sector的最后一个block，除非你有要修改KEY和访问权限的需求。如果KEY A 被你不小心修改掉了，而你不知道修改成什么，那与之对应的那个sector你就没有办法访问了。因为在MifareClassic中，如果你要读取数据，那么必须要有这个数据地址所在的sector的权限，这个权限就是这个sector的trailer的KEY A或KEY B。

 

这就是解析MifareClassic的代码了

private void readTechPayloadMC(Tag tag){
        MifareClassic mc = MifareClassic.get(tag);//通过intent拿到EXTRA_TAG并转化成MirareClassic格式。

int bCount = 0 ;
        int bIndex = 0 ;
        try {
            mc.connect();
            int sectorCount = mc.getSectorCount();//获得sector总数
            Log.i("liyufei3","sectorCount = "+sectorCount);
            for(int i =0;i<sectorCount;i++){
                //尝试去获得每个sector的认证，只有认证通过才能访问
                auth = mc.authenticateSectorWithKeyA(i, MifareClassic.KEY_DEFAULT);
                if(auth){
                    //这句其实不是必须的，因为每个sector中本来就只有4个block
                    bCount = mc.getBlockCountInSector(i);
                   
                    //all blocks are consecutively numbered ,0-64,so we can not use number of cycles to be index.
                    //we just can get the first block in iTH sector

//我们可以得到每一个sector中的第一个block的编号
                    bIndex = mc.sectorToBlock(i);

for(int j =0;j<bCount;j++){//循环四次拿出一个sector中所有的block
//每次循环bIndex会去++，然后可以得出每一个block的数据。这些数据是字节码，所以你还有一个翻译的工作要做。

byte[] data = mc.readBlock(bIndex);           
                       String s = readByteArray(data);
                        bIndex++;
                    }
                }else{
                    Log.i("xxx","   auth = false !!!  in sectorCount = "+i);

}
            }

} catch (IOException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
    }

一：将数据写入NFC 标签

往可读写的nfc标签中写tag相比读什么的要简单一点。当然这主要是因为，我在这里只讲如何写ndef数据。简单概括一下就是自己构造一个或多个NdefRecord然后将他们封装到一个NdefMessage中。然后将这个message写入就可以了。

private void writeNdefTag(Intent in){
        Tag tag = in.getParcelableExtra(NfcAdapter.EXTRA_TAG);
        Ndef ndef = Ndef.get(tag);
        try {

//这一句别丢了，读nfc标签的时候不需要这句，因为那时数据直接就在intent中。
            ndef.connect();

//构造一个合适的NdefMessage。你可以看到代码里用了NdefRecord数组，只不过这个数组里只有一个record

NdefMessage ndefMsg = new NdefMessage(new NdefRecord[]{createRecord()});
            ndef.writeNdefMessage(ndefMsg);
        } catch (IOException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        } catch (FormatException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
    }

创建一个Record的举例，注释掉的是举例写一个url进去，到时候一扫描就会直接调用浏览器程序。没有注释的是尝试调用一个本地应用，只要一扫描就会直接启动应用

private NdefRecord createRecord(){
//               return new NdefRecord(NdefRecord.TNF_ABSOLUTE_URI,
//                       "http://www.sohu.com".getBytes(Charset.forName("US-ASCII")),
//                       new byte[0], new byte[0]);
                        
               return new NdefRecord(
                       NdefRecord.TNF_MIME_MEDIA ,
                       "application/com.android.TestNfc".getBytes(Charset.forName("US-ASCII")),
                       new byte[0],  "com.android.yufeimusic".getBytes(Charset.forName("US-ASCII")));
    }

 

二：Android Beam

再来讲讲android 4.0之后的新特性，android beam。如果你和你的朋友都恰好有一部android NFC手机，而且都是4.0的系统，那你们就可以玩一下了。把nfc功能打开，然后打开联系人界面，然后将两个手机背靠背放在一起，手指轻轻一点。你的联系人数据就会唰的一下飞到对方手机里去了。这个非常有意思，而且实现也很简单。

主要是在代码中的onCreate中要设置回调。

mNfcAdapter.setNdefPushMessageCallback(this, this);

其中第一个this就是CreateNdefMessageCallback 回调函数。他中间你要实现的也就是下面的createNdefMessage

第二个this，貌似指的是由哪一个activity来接受系统回调...好吧...没做实验我就不多说了怕误导自己

以下的代码全部为android文档中的示例代码，比较简单，也就是创建了一个字符串NdefMessage然后传过去。到时候，另外一个设备收到Intent后如何解析，你可以参看之前的过滤和解析博文

public NdefMessage createNdefMessage(NfcEvent event) {
        Time time = new Time();
        time.setToNow();
        String text = ("Beam me up!\n\n" +
                "Beam Time: " + time.format("%H:%M:%S"));
        NdefMessage msg = new NdefMessage(
                new NdefRecord[] { createMimeRecord(
                        "application/com.example.android.beam", text.getBytes())
        
//          ,NdefRecord.createApplicationRecord("com.example.android.beam")
        });
        return msg;
    }

public NdefRecord createMimeRecord(String mimeType, byte[] payload) { byte[] mimeBytes= mimeType.getBytes(Charset.forName("US-ASCII")); NdefRecord mimeRecord = newNdefRecord( NdefRecord.TNF_MIME_MEDIA, mimeBytes, new byte[0], payload); returnmimeRecord; }

当然系统中有关android beam的不会只有这一个回调。比如还有

mNfcAdapter.setOnNdefPushCompleteCallback(this, this);

这个回调主要是用来当你的NdefMessage发送到对方成功之后，你要干什么的一个回调函数。

比如你可以向用户主线程发一个handler或者自己弹出个toast都是可以的。   

@Override
    public void onNdefPushComplete(NfcEvent arg0) {
        // A handler is needed to send messages to the activity when this
        // callback occurs, because it happens from a binder thread
        mHandler.obtainMessage(MESSAGE_SENT).sendToTarget();
    }