iOS 11 ——迟来的 NFC

前言

NFC 这个词已经并不陌生了，前一段时间北京地铁支持 NFC 支付一时成为霸占头条的热点。其实在 90 年代末到 2000 年初，二维码和 NFC 就已经相继诞生，由于二维码成本低廉，技术门槛相对较低，因此，二维码迅速抢占了移动支付的市场，但 NFC 的发展并未因此停止。在 Android 端的 NFC 发展已经非常迅猛了，可惜 Apple 迟迟未开放接口，在今年的 WWDC 上，苹果宣布开放其 NFC 接口 CoreNFC, 这为以后 NFC 的应用提供了更多的可能。

正文

如果你对 NFC 这项技术还比较陌生，那么这里科普一下，NFC（Near Field Communication）近场通信，当两个设备相互靠近时能进行信息交流。许多企业讲 NFC 芯片放到卡片里，用带有 NFC 芯片的卡片来授予权限将允许谁有权限，比如说进出入公司。Apple CoreNFC 目前支持的格式有限，NFC 数据交换格式或 NDEF（通常用于当今市场上的大多数平板电脑和手机），比如 Apple Pay 。

CoreNFC Demo

这里我们通过一个简单的实例程序来演示怎么使用 CoreNFC，这个程序可以用来读取存储在卡片上 NDEF 格式的信息。

working-scanner.png

为此，我使用 Arduino Uno 与 Adafruit PN532 Shield 配对，将其发送到样品 NDEF 格式的卡上。如果你不具备这些东西，或者根本不想在这样的硬件上投入时间和金钱，请尝试找一张带有信息的预格式化卡。本文中，我不会演示 NFC 格式化以及如何把数据存储到 NDEF 卡中。

Getting Started

打开 Xcode 9 创建一个简单的 Swift 工程。使用 Storyboard 创建简单的页面：

ViewController 如下：

import UIKit
 
class ViewController: UIViewController {
 
    @IBOutlet weak var messageLabel: UILabel!
 
    override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()
        // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
    }
 
    override func didReceiveMemoryWarning() {
        super.didReceiveMemoryWarning()
        // Dispose of any resources that can be recreated.
    }
 
    @IBAction func scanPressed(_ sender: Any) {
        // this is our newly created IBAction
    }
 
}

Entitlements & Privacy

我们的 app 要使用 NFC 必须进行应用授权：前提是你得有一个有效 Apple id （交过保护费的). 进行应用程序授权和隐私设置，打开developer.apple.com。登录你的帐户，创建一个证书 —— 注册一个新的 APP ID。应用说明应该要支持 NFC 点击下一步，确保你的确认页面如下图：

然后再创建 provisioning profile ：

这一步完成了，在我们刚创建的项目中导入证书和描述文件，完成之后呢，我们还需进行 Info.plist 配置 Privacy：

至此，我们的开始工作就完成了。我们进入 coding 阶段。

Core NFC

要实现 NFC 功能，我们得接入 Core NFC framework：

import CoreNFC

目前为止，iOS模拟器尚未支持 CoreNFC。这意味着如你尝试导入CoreNFC，会收到一条错误，表示没有名为 CoreNFC 的模块。遇到这种情况，请选择你的 iPhone 或 Generic iOS Device。接下来我们实现 NFCNDEFReaderSessionDelegate 协议：

import UIKit
import CoreNFC 

class ViewController: UIViewController, NFCNDEFReaderSessionDelegate { 

    @IBOutlet weak var messageLabel: UILabel!
    var nfcSession: NFCNDEFReaderSession?

    override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()
        // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
    }

    override func didReceiveMemoryWarning() {
        super.didReceiveMemoryWarning()
        // Dispose of any resources that can be recreated.
    }

    @IBAction func scanPressed(_ sender: Any) {

    }

    func readerSession(_ session: NFCNDEFReaderSession, didInvalidateWithError error: Error) {
        print("The session was invalidated: \(error.localizedDescription)")
    }

    func readerSession(_ session: NFCNDEFReaderSession, didDetectNDEFs messages: [NFCNDEFMessage]) {
        // Parse the card's information
    }
}

其中两个 readerSession 函数会分别告诉我们 NFC 会话成功或失败，成功后则返回 NFCNDEFMessage 格式的通信数据，失败后会返回 error 信息。
当然，我们首先还需要初始化 NFCNDEFReaderSession 并开启 NFC 监听。

@IBAction func scanPressed(_ sender: Any) {
    nfcSession = NFCNDEFReaderSession.init(delegate: self, queue: nil, invalidateAfterFirstRead: true)
    nfcSession?.begin()
}

然后运行程序，看看：

如果提示 Session is invalidated unexpectedly ，那么请仔细核对证书、描述文件以及 Privacy 设置是否正确。
这个过程并不难，简单几步就能搞定，下面我们来看看怎么解析获取到的 message 。

解析 Message

首先，让我们来看一下这个函数：

func readerSession(_ session: NFCNDEFReaderSession, didDetectNDEFs messages: [NFCNDEFMessage])

让我们来看看每一个 message 对象包含了哪些信息：

print(messages[0])

我们可以看到：

( // Payload one (There's only one payload in this card)
    "TNF=1, /* Type Name Format */
    Payload Type=<55>,
    Payload ID=<>,
    Payload=<0048656c 6c6f21>" /* What we're really interested in */
)

根据打印的结果我们可以看出：
. messages 是一个 NFCNDEFMessages 对象的数组。
. NFCNDEFMessage 有一个 NFCNDEFPayload 对象数组 records
然后我们再来看看每一个 payload 又包含了哪些信息：

identifier.
type.
typeNameFormat.
payload.

这里其实我们只关心 payload 。好了，看看如何解析 records 吧。

func readerSession(_ session: NFCNDEFReaderSession, didDetectNDEFs messages: [NFCNDEFMessage]) {
    var result = ""
    for payload in messages[0].records {
        result += String.init(data: payload.payload.advanced(by: 3), encoding: .utf8)! // 1
    }

    DispatchQueue.main.async {
        self.messageLabel.text = result
    }
}

来看看最终的效果：

nice result

参考

Working with CoreNFC in iOS 11