NFC读写MifareClassic协议的NFC卡

IC卡 (Integrated Circuit Card，集成电路卡)

有些国家和地区也称智能卡(smart card)、智慧卡(intelligent card)、微电路卡(microcircuit card)或微芯片卡等。它是将一个微电子芯片嵌入符合ISO 7816标准的卡基中，做成卡片形式。所以非接触式IC卡又被称为射频卡或者电子标签。IC卡是指集成电路卡，一般用的公交车卡就是IC卡的一种，也应用在门禁管理、身份证明和电子钱包。IC卡有别于磁卡，所以说IC卡消磁纯属伪科学！简单来说，其工作原理就是读卡器发射一个根据信息变化的电磁波。卡片内部的感应线圈把这个电磁波转换成感应电流，用以传递信息和驱动芯片工作。

射频识别即RFID（Radio Frequency IDentification）

又称电子标签、无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。常用的有低频（125k~134.2K）、高频（13.56Mhz）、超高频，无源等技术。RFID读写器也分移动式的和固定式的，目前RFID技术应用很广，如：图书馆，门禁系统，食品安全溯源等。

NFC是Near Field Communication缩写，即近距离无线通讯技术。

由飞利浦公司和索尼公司共同开发的NFC是一种非接触式识别和互联技术，可以在移动设备、消费类电子产品、PC 和智能控件工具间进行近距离无线通信。NFC 提供了一种简单、触控式的解决方案，可以让消费者简单直观地交换信息、访问内容与服务。

以上介绍我们可以知道IC卡是一种存储数据的卡，而RFID是一种通讯技术，IC卡属于RFID的一种物理形式。NFC是由RFID演变出来的，向下兼容RFID，自然也兼容IC卡。

NFC是一套短距离的无线通信，通常距离是4厘米或更短。NFC工作频率是13.56M Hz,传输速率是106kbit/s 到848kbit/s. NFC总是在一个发起者和一个被动目标之间发生。发起者发出近场无线电波，这个近场可以给被动目标供电。这些被动的目标包括不需要电源的标签，卡，也可以是有电源的设备。

与其他无线通信技术比较， 例如蓝牙和WiFi， NFC提供更低贷款和距离，并且低成本，不需要供电，不需要实现匹配，整个通信过程仅仅是短短的靠近一秒就能完成。

一个带有NFC支持的android设备通常是一个发起者。也可以作为NFC的读写设备。他将检测NFC tags并且打开一个Activity来处理. Android 2.3.3还有支持有限的P2P。

Tags分很多种，其中简单的只提供读写段，有的只能读。复杂的tags可以支持一些运算，加密来控制对tags里数据段的读写。甚至一些tags上有简单的操作系统，允许一些复杂的交互和可以执行一些代码。

本文的代码例子是基于API10的。

要在Android手机中使用NFC，必须在AndroidManifest.xml中如下配置：

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

Tag发布系统

当android设备扫描到一个NFC tag，通用的行为是自动找最合适的Activity会处理这个tag Intent而不需要用户来选择哪个Activity来处理。因为设备扫描NFC tags是在很短的范围和时间，如果让用户选择的话，那就有可能需要移动设备，这样将会打断这个扫描过程。你应该开发你只处理需要处理的tags的Activity，以防止让用户选择使用哪个Activity来处理的情况。Android提供两个系统来帮助你正确的识别一个NFC tag是否是你的Activity想要处理的：Intent发布系统和前台Activity发布系统。

Intent发布系统检查所有Activities的intent filters，找出那些定义了可以处理此tag的Activity，如果有多个Activity都配置了处理同一个tag Intent，那么将使用Activity选择器来让用户选择使用哪个Activity。用户选择之后，将使用选择的Activity来处理此Intent.

前台发布系统允许一个Activity覆盖掉Intent发布系统而首先处理此tag Intent，这要求你将要处理Tag Intent的Activity运行在前台，这样当一个NFC tag被扫描到，系统先检测前台的Activity是否支持处理此Intent，如果支持，即将此Intent传给此Activity，如果不支持，则转到Intent发布系统。

以前台前台发布系统为例，需要编写如下代码：

1. 定义变量

private NfcAdapter mAdapter;
    private String[][] techList;
    private IntentFilter[] intentFilters;
    private PendingIntent pendingIntent;
    private Tag tag;

2.　添加下列代码到Activity的onCreate() 方法里：

//获取nfc适配器
        mAdapter = NfcAdapter.getDefaultAdapter(this);
        //定义程序可以兼容的nfc协议，例子为nfca和nfcv
        //在Intent filters里声明你想要处理的Intent，一个tag被检测到时先检查前台发布系统，
        //如果前台Activity符合Intent filter的要求，那么前台的Activity的将处理此Intent。
        //如果不符合，前台发布系统将Intent转到Intent发布系统。如果指定了null的Intent filters，
        //当任意tag被检测到时，你将收到TAG_DISCOVERED intent。因此请注意你应该只处理你想要的Intent。
        techList = new String[][] {
                new String[] { android.nfc.tech.NfcV.class.getName() },
                new String[] { android.nfc.tech.NfcA.class.getName() } };
        intentFilters = new IntentFilter[] { new IntentFilter(
                NfcAdapter.ACTION_TECH_DISCOVERED), };
        //创建一个 PendingIntent 对象, 这样Android系统就能在一个tag被检测到时定位到这个对象
        pendingIntent = PendingIntent.getActivity(this, 0, new Intent(this,
                getClass()).addFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_SINGLE_TOP), 0);

3. 在onNewIntent方法中：

    public void onNewIntent(Intent intent) {
        tag = intent.getParcelableExtra(NfcAdapter.EXTRA_TAG);
        
        return;
    }

4. 在OnPause方法中：

    @Override
    protected void onPause() {
        super.onPause();
        mAdapter.disableForegroundDispatch(this);
    }

4. 在OnResume方法中：

@Override
    protected void onResume() {
        super.onResume();
        //使用前台发布系统
        mAdapter.enableForegroundDispatch(this, pendingIntent, intentFilters,
                techList);
        }
    }

定义了这些方法以后，运行程序，在不锁屏的情况下，使用NFCV或NFCA的NFC卡靠近的手机的时候OnNewIntent就会被触发。Tag就可以被获取到，可以使用获取到的TAG来查询该卡的一些详细信息和数据。

http://www.cnblogs.com/haoxinyue/archive/2012/05/03/2479599.html

先了解一下MifareClassic协议

在android sdk 的文档中，描述道 “all MifareClassic I/O operations will be supported, andMIFARE_CLASSIC NDEF tags will also be supported. In either case,NfcA will also be enumerated on the tag, because all MIFARE Classic tags are alsoNfcA.” 所以说NFCA协议是兼容MifareClassic 协议的， 我们可以通过NfcA在android的相关类来处理给予MifareClassic 的RFID卡。

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keyA或KEY B。

读数据的例子：

//tag 就是在上一篇中onNewIntent中获取的tag

MifareClassic mc = MifareClassic.get(tag);
        short startAddress = 0;
        short endAddress = 5;

        byte[] data = new byte[(endAddress - startAddress + 1 ) * ByteCountPerBlock];
        
        try {            
            mc.connect();for (short i = startAddress; i <= endAddress; i++ ,time++) {
                boolean auth = false;
                short sectorAddress = getSectorAddress(i);
                auth = mc.authenticateSectorWithKeyA(sectorAddress, MifareClassic.KEY_DEFAULT);
                if (auth){
                    
                    //the last block of the sector is used for KeyA and KeyB cannot be overwritted
                    short readAddress = (short)(sectorAddress == 0 ? i : i + sectorAddress);
                    
                    byte[] response = mc.readBlock(readAddress);
                    CombineByteArray(data, response, time * ByteCountPerBlock);
                }
                else{
                    throw new NfcException(NfcErrorCode.TemporaryError,
                            "Authorization Error.");
                }
            }

            mc.close();
            
        }
        catch (NfcException ne) {
            throw ne;
        }
        catch (IOException e) {
            throw new NfcException(NfcErrorCode.TemporaryError,
                    "Get response, what it is not successfully.", e);
        }
        finally
        {
            try {
                mc.close();
            } catch (IOException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }
        }

写数据的例子：

//tag 就是在上一篇中onNewIntent中获取的tag
MifareClassic mc = MifareClassic.get(tag);

            try {
                mc.connect();
                boolean auth = false;
                short sectorAddress = 0
                auth = mc.authenticateSectorWithKeyA(sectorAddress,
                        MifareClassic.KEY_DEFAULT);
                if (auth) {
                    //the last block of the sector is used for KeyA and KeyB cannot be overwritted
                    
                    mc.writeBlock(readAddress, dataTemp);

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

完整的代码示例在这里下载