NFC簡介

    NFC(Near Field Communication)近距離通訊技術

    NFC允許在NFC標籤和Android裝置之間或兩個Android裝置之間共享小的資料的負載。

NFC標籤

    NFC標籤具有複雜的分類。簡單的NFC標籤只提供讀寫語法，某些時候一次只能以只讀的方式讀取卡片的可程式設計區域。複雜一點的NFC標籤提供了數學運算能力，而且有加密的硬體來認證對一個扇區的訪問。最複雜的NFC標籤包含了運算環境，允許在標籤上執行復雜的互動程式碼。儲存在標籤中的資料也可以用各種格式來編寫，但是大多數的Android框架API都使用基於NDEF（NFC Data Exchange Format）的標準。

NDEF資料和Android工作的場景

1.  從NFC標籤中讀取NDEF資料;

從NFC標籤中讀取NDEF資料是用標籤排程系統來處理的,它會分析被發現的NFC標籤,對資料進行適當的分類,並啟動對該類資料感興趣的應用程式｡想要處理被掃描到NFC標籤的應用程式會宣告一個Intent過濾器,並請求處理資料｡

2.  把NDEF訊息從一個裝置傳送給另一個裝置｡

Android  Beam™ 功能允許裝置把一個NDEF訊息推送到物理上相互監聽的另一個裝置上｡這種互動提供了比其他無線技術(如藍芽)更容易的傳送資料的方法｡因為NFC不需要手動的裝置發現或配對要求｡兩個裝置在接近到一定範圍時會自動的連線｡Android Beam通過一組NFC API來使用,以便應用程式能夠在裝置之間來傳輸資訊｡例如,通訊錄､瀏覽器以及YouTube等應用程式都使用Android Beam來跟其他裝置共享通訊錄､網頁和視訊｡

NFC標籤排程系統

    通常,除非是在裝置的設定選單中NFC被禁用,否則Android裝置會在非鎖屏的狀態下搜尋NFC｡當Android裝置發現NFC標籤時,期望的行為是用最合適的Activity來處理該Intent,而不是詢問使用者使用什麼應用程式｡因為裝置只能在很短的範圍內掃描到NFC標籤,強制的讓使用者手動的選擇一個Activity,會導致裝置離開NFC標籤,從而中斷該連線｡你應該開發你自己的Activity來處理你所關心的NFC標籤,從而阻止 選擇器的操作｡

為了幫助你達到這個目標,Android提供了特殊的標籤排程系統,來分析掃描到的NFC標籤,通過解析資料,在被掃描到的資料中嘗試找到感興趣的應用程式,具體做法如下:

1.  解析NFC標籤並搞清楚標籤中標識資料負載的MIME型別或URI;

2.  把MIME型別或URI以及資料負載封裝到一個Intent中｡

3.  基於Intent來啟動Activity

NFC標籤對映到MIM型別和URI

    開始編寫NFC應用程式之前,重要的是要理解不同型別的NFC標籤､標籤排程系統是如何解析NFC標籤的､以及在檢測到NDEF訊息時,標籤排程系統所做的特定的工作等｡NFC標籤涉及到廣泛的技術,並且有很多不同的方法向標籤中寫入資料｡Android支援由NFC Forum所定義的NDEF標準｡

NDEF資料被封裝在一個訊息(NdefMessage)中,該訊息中包含了一條或多條記錄(NdefRecord)｡每個NDEF記錄必須具有良好的你想要建立的記錄型別的規範的格式｡Android也支援其他的不包含NDEF資料型別的標籤,你能夠使用android.nfc.tech包中的類來工作｡要使用其他型別標籤來工作,涉及到編寫自己的跟該標籤通訊的協議棧,因此我們建議你儘可能的使用NDEF,以便減少開發難度,並且最大化的支援Android裝置｡

注意:要下載完整的NDEF規範,請去“NFC論壇規範下載”網址來下載｡

現在,你已經具備了一些NFC標籤的背景知識,接下來要詳細的介紹Android是如何處理NDEF格式的標籤的｡當Android裝置掃描到包含NDEF格式資料的NFC標籤時,它會解析該訊息,並嘗試搞清楚資料的MIME型別或URI標識｡首先系統會讀取訊息(NdefMessage)中的第一條NdefRecord,來判斷如何解釋整個NDEF訊息(一個NDEF訊息能夠有多條NDEF記錄)

3-bit TNF(型別名稱格式)：指示如何解釋可變長度型別欄位，表1中介紹有效值

可變長度型別：說明記錄的型別，如果使用TNF_WELL_KNOWN,那麼則使用這個欄位來指定記錄的型別定義(RTD)｡在下表2中定義了有效的RTD值｡

可變長度ID:唯一標識該記錄｡這個欄位不經常使用,但是,如果需要唯一的標識一個標記,那麼就可以為該欄位建立一個ID｡

你想讀/寫的實際的資料負載｡一個NDEF訊息能夠包含多個NDEF記錄,因此不要以為在NDEF訊息的第一條NDEF記錄中包含了所有的負載｡

標籤排程系統使用TNF和型別欄位來嘗試把MIME型別或URI對映到NDEF訊息中｡如果成功,它會把資訊跟實際的負載一起封裝到ACTION_NEDF_DISCOVERED型別的Intent中｡但是,會有標籤排程系統不能根據第一條NDEF記錄來判斷資料型別的情況,這樣就會有NDEF資料不能被對映到MIME型別或URI,或者是NFC標籤沒有包含NDEF開始資料的情況發生｡在這種情況下,就會用一個標籤技術資訊相關的Tag物件和封裝在ACTION_TECH_DISCOVERED型別Intent物件內部的負載來代替｡

    表1.介紹標籤排程系統對映如何把TNF和型別欄位對映到MIME型或URI上｡同時也介紹了那種型別的TNF不能被對映到MIME型別或URI上｡這種情況下,標籤排程系統會退化到ACTION_TECH_DISCOVERED型別的Intent物件｡

例如,如果標籤排程系統遇到一個TNF_ABSOLUTE_URI型別的記錄,它會把這個記錄的可變長度型別欄位對映到一個URI中｡標籤排程系統會把這個URI跟其他相關的標籤的資訊(如資料負載)一起封裝到ACTION_NDEF_DISCOVERED的Intent物件中｡在另一方面,如果遇到了TNF_UNKNOWN型別,它會建立一個封裝了標籤技術資訊的Intent物件來代替｡

表1.所支援的TNF和它們的對映

表2.TNF_WELL_KNOWN所支援的RTD和它們的對映

    

應用排程NFC標籤

當標籤排程系統完成對NFC標籤和它的標識資訊封裝的Intent物件的建立時，它會把該Intent物件傳送給感興趣的應用程式。如果有多個應用程式能夠處理該Intent物件，就會顯示Activity選擇器，讓使用者選擇Activity。標籤排程系統定義了三種Intent物件，以下按照由高到低的優先順序列出這三種Intent物件：

1.  ACTION_NDEF_DISCOVERED:這種Intent用於啟動包含NDEF負載和已知型別的標籤的Activity。這是最高優先順序的Intent，並且標籤排程系統在任何其他Intent之前，都會盡可能的嘗試使用這種型別的Intent來啟動Activity。

2.  ACTION_TECH_DISCOVERED:如果沒有註冊處理ACTION_NDEF_DISCOVERED型別的Intent的Activity，那麼標籤排程系統會嘗試使用這種型別的Intent來啟動應用程式。如果被掃描到的標籤包含了不能被對映到MIME型別或URI的NDEF資料，或者沒有包含NDEF資料，但是是已知的標籤技術，那麼也會直接啟動這種型別的Intent物件（而不是先啟動ACTION_NDEF_DISCOVERED型別的Intent）

3.  ACTION_TAB_DISCOVERED:如果沒有處理ACTION_NDEF_DISCOVERED或ACTION_TECH_DISCOVERED型別Intent的Activity，就會啟動這種型別的Intent。

標籤排程系統的基本工作方法如下：

1.  用解析NFC標籤時由標籤排程系統建立的Intent物件（ACTION_NDEF_DISCOVERED或ACTION_TECH_DISCOVERED）來嘗試啟動Activity；

2.  如果沒有對應的處理Intent的Activity，那麼就會嘗試使用下一個優先順序的Intent（ACTION_TECH_DISCOVERED或ACTION_TAG_DISCOVERED）來啟動Activity，直到有對應的應用程式來處理這個Intent，或者是直到標籤排程系統嘗試了所有可能的Intent。

3.  如果沒有應用程式來處理任何型別的Intent，那麼就不做任何事情。

    在可能的情況下，都會使用NDEF訊息和ACTION_NDEF_DISCOVERED型別的Intent來工作，因為它是這三種Intent中最標準的。這種Intent與其他兩種Intent相比，它會允許你在更加合適的時機來啟動你的應用程式，從而給使用者帶來更好的體驗。

在Android的Manifest中申請NFC訪問

在訪問裝置的NFC硬體和正確的處理NFC的Intent之前，要在AndroidManifest.xml檔案中進行以下宣告：

1.  在<uses-permission>元素中宣告訪問NFC硬體：

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

2.  你的應用程式所支援的最小的SDK版本。API Level 9只通過ACTION_TAG_DISCOVERED來支援有限的標籤排程，並且只能通過EXTRA_NDEF_MESSAGES來訪問NDEF訊息。沒有其他的標籤屬性或I/O操作可用。API Level 10中包含了廣泛的讀寫支援，從而更好的推動了NDEF的應用前景，並且API Leve 14用Android Beam和額外的方便的建立NDEF記錄的方法，向外提供了更容易的把NDEF訊息推送給其他裝置的方法。

<uses-sdkandroid:minSdkVersion="10"/>

3.  使用uses-feature元素，在Google Play中，以便你的應用程式能夠只針對有NFC硬體的裝置來顯示。

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

如果你的應用程式使用了NFC功能，但是相關的功能又不是你的應用程式的關鍵功能，你可以忽略uses-feature元素，並且要在執行時通過呼叫getDefaultAdapter()方法來檢查NFC是否有效。

過濾NFC的Intent

    要在你想要處理被掃描到的NFC標籤時啟動你的應用程式，可以在你的應用程式的Android清單中針對一種、兩種或全部三種類型的NFC的Intent來過濾。但是，通常想要在應用程式啟動時控制最常用的ACTION_NDEF_DISCOVERED型別的Intent。在沒有過濾ACTION_NDEF_DISCOVERED型別的Intent的應用程式，或資料負載不是NDEF時，才會從ACTION_NDEF_DISCOVERED型別的Intent回退到ACTION_TECH_DISCOVERED型別的Intent。通常ACTION_TAB_DISCOVERED是最一般化的過濾分類。很多應用程式都會在過濾ACTION_TAG_DISCOVERED之前，過濾ACTION_NDEF_DISCOVERED或ACTION_TECH_DISCOVERED,這樣就會降低你的應用程式被啟動的可能性。ACTION_TAG_DISCOVERED只是在沒有應用程式處理ACTION_NDEF_DISCOVERED或ACTION_TECH_DISCOVERED型別的Intent的情況下，才使用的最後手段。

因為NFC標籤的多樣性，並且很多時候不在你的控制之下，因此在必要的時候你要回退到其他兩種型別的Intent。在你能夠控制標籤的型別和寫入的資料時，我們建議你使用NDEF格式。下文將介紹如何過濾每種型別的Intent物件。

ACTION_NDEF_DISCOVERED

要過濾ACTION_NDEF_DISCOVERED型別的Intent，就要在清單中跟你想要過濾的資料一起來宣告該型別的Intent過濾器。以下是過濾text/plain型別的MIME的ACTION_NDEF_DISCOVERED型別過濾器的宣告：

<intent-filter>

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

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

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

</intent-filter>

以下示例使用http://developer.android.com/index.html格式的URI來過濾：

<intent-filter>

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

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

<data android:scheme="http"

android:host="developer.android.com"

android:pathPrefix="/index.html" />

</intent-filter>

ACTION_TECH_DISCOVERED

如果你的Activity要過濾ACTION_TECH_DISCOVERED型別的Intent，你必須建立一個XML資原始檔，該檔案在tech-list集合中指定你的Activity所支援的技術。如果tech-list集合是標籤所支援的技術的一個子集，那麼你的Activity被認為是匹配的。通過呼叫getTechList()方法來獲得標籤所支援的技術集合。

例如，如果掃描到的標籤支援MifareClassic、NdefFormatable和NfcA，那麼為了跟它們匹配，tech-list集合就必須指定所有這三種技術，或者指定其中的兩種或一種。

以下示例定義了所有的相關的技術。你可以根據需要刪除其中一些設定。然後把這個檔案儲存到<project-root>/res/xml資料夾中（你能夠把命名為任何你希望的名字）：

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

<tech-list>

<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>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>

你也能夠指定多個tech-list集合，每個tech-list集合被認為是獨立的，並且如果任何一個tech-list集合是由getTechList()返回的技術的子集，那麼你的Activity就被認為是匹配的。下列示例能夠跟支援NfcA和Ndef技術NFC標籤或者跟支援NfcB和Ndef技術的標籤相匹配：

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

<tech-list>

<tech>android.nfc.tech.NfcA</tech>

<tech>android.nfc.tech.Ndef</tech>

</tech-list>

</resources>

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

<tech-list>

<tech>android.nfc.tech.NfcB</tech>

<tech>android.nfc.tech.Ndef</tech>

</tech-list>

</resources>

在你的AndroidManifest.xml檔案中，要像向下列示例那樣，在<activity>元素內的<meta-data>元素中指定你建立的資原始檔：

<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" />

...

</activity>

ACTION_TAG_DISCOVERED

使用下列Intent過濾器來過濾ACTION_TAG_DISCOVERED型別的Intent：

<intent-filter>

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

</intent-filter>

從Intent中獲取資訊

如果因為NFC的Intent而啟動一個Activity，那麼你就能夠從Intent中獲取被掃描到的NFC標籤的相關資訊。根據被掃描到的標籤，Intent物件能夠以下額外的資訊：

1.  EXTRA_TAG(必須的)：它是一個代表了被掃描到的標籤的Tag物件；

2.  EXTRA_NDEF_MESSAGES(可選)：它是一個解析來自標籤中的NDEF訊息的陣列。這個附加資訊是強制在Intent物件上的；

3.  {@link android.nfc.NfcAdapter#EXTRA_ID(可選)：標籤的低階ID。

要獲取這些附加資訊，就要確保你的Activity是被掃描到的NFC的Intent物件啟動的，然後才能獲得Intent之外的附加資訊。下例檢查ACTION_NDEF_DISCOVERED型別的Intent，並從Intent物件的附加資訊中獲取NDEF訊息。

public void onResume() {

super.onResume();

...

if (NfcAdapter.ACTION_NDEF_DISCOVERED.equals(getIntent().getAction())) {

Parcelable[] 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];

}

}

}

//process the msgs array

}

此外，你還能夠從Intent物件中獲得一個Tag物件，該物件包含了資料負載，並允許你列舉標籤的技術：

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

建立通用的NDEF記錄型別

本節介紹如何建立通用的NDEF記錄型別，以便幫助你向NFC標籤寫入或用Android Beam傳送資料。從Android4.0（API Level14）開始，可以用createUri()方法來幫助你自動的建立URI記錄。從Android4.1（API Level 16）開始，可以用createExternal()和createMime()方法來幫助你建立MIME和外部型別的NDEF記錄。使用這些輔助方法會盡可能的避免手動建立NDEF記錄的錯誤。

本節還要介紹如何建立NDEF記錄對應的Intent過濾器。所有的這些寫入或傳送到NFC標籤的NDEF記錄例子都應該是NDEF訊息的第一條記錄。

TNF_ABSOLUTE_URI

注意：我們推薦你使用RTD_URI型別，而不是TNF_ABSOLUTE_URI,因為它更高效。

用下列方法建立一個TNF_ABSOLUTE_URI型別的NDEF記錄：

NdefRecord uriRecord = new NdefRecord(

NdefRecord.TNF_ABSOLUTE_URI ,

"http://developer.android.com/index.html".getBytes(Charset.forName("US-ASCII")),

new byte[0], new byte[0]);

對應的Intent過濾器如下：

<intent-filter>

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

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

<data android:scheme="http"

android:host="developer.android.com"

android:pathPrefix="/index.html" />

</intent-filter>

TNF_MIME_MEDIA

使用下列方法建立TNF_MIME_MEDIA型別的NDEF記錄。

使用createMime()方法：

NdefRecord mimeRecord = NdefRecord.createMime("application/vnd.com.example.android.beam",

"Beam me up, Android".getBytes(Charset.forName("US-ASCII")));

手動的建立NdefRecord:

NdefRecord mimeRecord = new NdefRecord(

NdefRecord.TNF_MIME_MEDIA ,

"application/vnd.com.example.android.beam".getBytes(Charset.forName("US-ASCII")),

new byte[0], "Beam me up, Android!".getBytes(Charset.forName("US-ASCII")));

對應的Intent過濾器如下：

<intent-filter>

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

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

<data android:mimeType="application/vnd.com.example.android.beam" />

</intent-filter>

TNF_WELL_KNOWN和RTD_TEXT

用下列方法建立TNF_WELL_KNOWN型別的NDEF記錄：

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