Android NFC开发详细总结

Android NFC开发

Near Field Communication (NFC) 为一短距离无线通信技术,通常有效通讯距离为4厘米以内NFC工作频率为13.65 兆赫兹,通信速率为106 kbit/秒到 848kbit/秒。NFC手机相比普通手机来说,

短范围无线技术

1.NFC基础

NDEF消息格式来发送和接收NFC数据,

NFC标签中读取NDEF数据是用标签调度系统来处理的,它会分析被发现的NFC标签,对数据进行适当的分类,并启动对该类数据感兴趣的应用程序想要处理被扫描到NFC标签的应用程序会声明一个Intent过滤器,并请求处理数据

 Android Beam™ 功能允许设备把一个NDEF消息推送到物理/硬件上相互监听的另一个设备上这种交互提供了比其他无线技术(如蓝牙)更容易的发送数据的方法因为NFC不需要手动的设备发现或配对要求,两个设备在接近到一定范围时会自动的连接Android Beam通过一组NFC API来使用,以便应用程序能够在设备之间来传输信息例如,通信录浏览器以及YouTube等应用程序都使用Android Beam来跟其他设备共享通信录网页和视频

 

1.1 NFC标签调度系统 (The Tag Dispatch System

通常是在设备的设置菜单中NFC被禁用,否则Android设备会在非锁屏的状态下搜索NFCAndroid设备发现NFC标签时,期望的行为是用最合适的Activity来处理该Intent,而不是询问用户使用什么应用程序因为设备只能在很短的范围内扫描到NFC标签,强制的让用户手动的选择一个Activity,会导致设备离开NFC标签,从而中断该连接你应该开发你自己的Activity来处理你所关心的NFC标签,从而阻止 选择器的操作

为了帮助你达到这个目标,Android提供了特殊的标签调度系统,来分析扫描到的NFC标签,通过解析数据,在被扫描到的数据中尝试找到感兴趣的应用程序,具体做法如下:

1.解析NFC标签并搞清楚标签中标识数据负载的MIME类型或URI;

2.MIME类型或URI以及数据负载封装到一个Intent

3.基于Intent来启动Activity

1.1.1 怎样把NFC标签映射到MIME类型和URI

开始编写NFC应用程序之前,重要的是要理解不同类型的NFC标签标签调度系统是如何解析NFC标签的以及在检测到NDEF消息时,标签调度系统所做的特定的工作等

NDEF数据格式:

NFC Data Exchange Format : NFC数据交换格式,NFC组织约定的NFC tag中的数据格式。

NDEF是轻量级的紧凑的二进制格式,可带有URLvCardNFC定义的各种数据类型。

NDEF的由各种数据记录组成,而各个记录由报头(Header)和有效载荷(Payload)组成,其中NDEF记录的数据类型和大小由记录载荷的报头注明,这里的报头包含3部分,分别为LengthTypeIdentifier.

NDEF数据被封装在一个消息(NdefMessage),该消息中包含了一条或多条记录(NdefRecord)每个NDEF记录必须具有良好的你想要创建的记录类型的规范的格式Android也支持其他的不包含NDEF数据类型的标签,你能够使用android.nfc.tech包中的类来工作要使用其他类型标签来工作,涉及到编写自己的跟该标签通信的协议栈,因此我们建议你尽可能的使用NDEF,以便减少开发难度,并且最大化的支持Android设备

注意:要下载完整的NDEF规范,请去NFC论坛规范下载网址来下载

接下来要详细的介绍Android是如何处理NDEF格式的标签的Android设备扫描到包含NDEF格式数据的NFC标签时,它会解析该消息,并尝试搞清楚数据的MIME类型或URI标识首先系统会读取消息(NdefMessage)中的第一条NdefRecord,来判断如何解释整个NDEF消息(一个NDEF消息能够有多条NDEF记录) 在格式良好的NDEF消息中,第一条NdefRecord包含以下字段信息:

1)3-bit TNF(类型名称格式)  指示如何解释可变长度类型字段,在下表1中介绍有效值

2)可变长度类型  说明记录的类型,如果使用TNF_WELL_KNOWN,那么则使用这个字段来指定记录的类型定义(RTD)在下表2中定义了有效的RTD

3)可变长度ID    唯一标识该记录这个字段不经常使用,但是,如果需要唯一的标识一个标记,那么就可以为该字段创建一个ID

4)可变长度负载  你想读/写的实际的数据负载一个NDEF消息能够包含多个NDEF记录,因此不要以为在NDEF消息的第一条NDEF记录中包含了所有的负载

标签调度系统使用TNF和类型字段来尝试把MIME类型或URI映射到NDEF消息中如果成功,它会把信息跟实际的负载一起封装到ACTION_NEDF_DISCOVERED类型的Intent但是,会有标签调度系统不能根据第一条NDEF记录来判断数据类型的情况,这样就会有NDEF数据不能被映射到MIME类型或URI,或者是NFC标签没有包含NDEF开始数据的情况发生在这种情况下,就会用一个标签技术信息相关的Tag对象和封装在ACTION_TECH_DISCOVERED类型Intent对象内部的负载来代替

1.介绍标签调度系统映射如何把TNF和类型字段映射到MIME型或URI同时也介绍了那种类型的TNF不能被映射到MIME类型或URI这种情况下,标签调度系统会退化到ACTION_TECH_DISCOVERED类型的Intent对象

例如,如果标签调度系统遇到一个TNF_ABSOLUTE_URI类型的记录,它会把这个记录的可变长度类型字段映射到一个URI标签调度系统会把这个URI跟其他相关的标签的信息(如数据负载)一起封装到ACTION_NDEF_DISCOVEREDIntent对象中在另一方面,如果遇到了TNF_UNKNOWN类型,它会创建一个封装了标签技术信息的Intent对象来代替

有以下3个附加功能: 
1.可以当成POS机来用,也就是读取模式  
2.可以当成一张卡来刷,也就是NFC技术最核心的移动支付功能 
3.可以像蓝牙、Wi-Fi一样做点对点通信 

NFC通信总是由一个发起者 (initiator)和一个接受者(target)组成。通常initiator 主动发送电磁场(RF)可以为被动式接受者(passive target)提供电源。其工作的基本原理和收音机类似。正是由于被动式接受者可以通过发起者提供电源,因此target 可以有非常简单的形式,比如标签,卡,sticker 的形式。

NFC 也支持点到点的通信(peer to peer) 此时参与通信的双方都有电源支持。

和其它无线通信方式如Bluetooth相比,NFC 支持的通信带宽和距离要小的多,但是它成本低,如价格标签可能只有几分钱,也不需要配对,搜寻设备等,通信双方可以在靠近的瞬间完成交互。

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NFC的读写器Android手机也可以模拟作为NFC通信的接受者且从Android 2.3.3起也支持P2P通信。

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NFC Adapter,但由于大部分Android设备只支持一个NFC Adapter,可以直接使用getDefaultAapater 来获取系统支持的Adapter。

· NfcAdapter 为一NFC Adapter 对象,可以用来定义一个Intent使系统在检测到NFC Tag时通知你定义的Activity,并提供用来注册forground tag 消息发送的方法等。

· 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,钥匙扣等。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。

 

Android应用程序框架

 Android NFC开发详细总结_第1张图片

Android系统架构

 Android NFC开发详细总结_第2张图片

Android Intent-Filter

Android NFC开发环境

硬件环境:

 Android NFC开发详细总结_第3张图片

软件环境:

 Android NFC开发详细总结_第4张图片

-Android NFC开发详细总结_第5张图片

Android NFC开发详细总结_第6张图片

Android NFC开发详细总结_第7张图片

Android NFC API

Android.nfc主要类和主要接口:

 Android NFC开发详细总结_第8张图片

Android.nfc.tech 主要类和主要接口

 Android NFC开发详细总结_第9张图片

Android NFC 框架

 

 

Android NFC开发详细总结_第10张图片

 Android NFC开发详细总结_第11张图片

 Android NFC开发详细总结_第12张图片

 

Android系统中集成NFC硬件方法

 Android NFC开发详细总结_第13张图片

 Android NFC开发详细总结_第14张图片

 Android NFC开发详细总结_第15张图片

 

 Android NFC开发详细总结_第16张图片

NFC开发的基础

NFC开发的步骤:

Android NFC API 使用第一步

 

 

一、在清单文件配置以下三个重要的配置


1.
<uses-permission android:name="android.permission.NFC"/>
 
 2.
<uses-feature android:name="android.hardware.nfc"
     android:required="true"
     
/>

3.支持的最小的sdk: minSdkConfig 10 .

二、NFCAdapter获取:

private NfcAdapter mNfcAdapter =null;//1.声明一个nfc的Adapter
  
@Override
  protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
      super.onCreate(savedInstanceState);
      setContentView(R.layout.activity_main);
  }
//2.检测NFC的检测函数
  
private void NfcCheck(){
      mNfcAdapter= NfcAdapter.getDefaultAdapter(this);//3.获取nfc适配器
  
if(mNfcAdapter==null){
      return; //3.如果获取的mNfcAdapter=null,则说明该手机不支持nfc功能
  
}else{//4.如果手机有nfc功能,进一步判断nfc是否打开
      //5.假如手机的nfc功能没有被打开。则跳到打开nfc功能的界面
      
if(!mNfcAdapter.isEnabled()){
      Intent setNfc= new Intent(Settings.ACTION_NFC_SETTINGS);
       startActivity(setNfc);
      }
  }

三、NFC标签调用系统

NFC前台调度系统:是一种用于在运行的程序中,来处理NFC tag的技术。就是允许在用户手机最前端的Activity中来拦截系统发送的Intent对象。

包括两个API

EnableForegroundDispatch:一般放在Activityon Resume()方法里,呈现在用户界面的最前面。

disableForegroundDispatch:一般放在Activityon Pause()方法里,

NFC标签调度系统

NFC Intent 过滤器

Android AAR

你可能感兴趣的:(Android,NFC开发详细总结)