NFC：应用场景广泛的短距离通信技术

一、NFC 技术介绍

NFC （Near-field communication）是近场通信的缩写，是一种短距离无线通信技术，可以用于设备之间的数据传输。NFC 的最大传输距离为 10 厘米，数据传输速率为 106 kbit/s。

NFC 技术的官方网站是 NFC Forum，网址是： https://nfc-forum.org/

NFC Forum 是一个非营利组织，致力于推动 NFC 技术的开发和应用。NFC Forum 的网站提供了有关 NFC 技术的最新信息，包括工作原理、应用场景、开发资源等。

1.1 NFC 技术应用场景

• 移动支付：使用 NFC 可以进行非接触式支付，例如使用手机或手表进行支付。
• 门禁控制：使用 NFC 可以控制门禁，例如使用 NFC 卡或手机来开门。
• 数据传输：使用 NFC 可以将数据从一个设备传输到另一个设备，例如将联系人信息从手机传输到电脑。
• 智能家居：NFC技术可以用于智能家居设备的连接和控制，例如智能灯泡、智能门锁等。
• 智能标签：NFC标签可以嵌入到物品中，方便物品的追踪和管理。
• 广告：使用 NFC 可以将广告信息传输到用户的设备上。
• 安全：使用 NFC 可以进行身份验证，例如使用 NFC 卡来登录系统。

1.2 NFC 技术优点

• 安全：NFC 使用加密技术来保护数据安全。
• 方便：NFC 使用非接触式通信方式，使用起来非常方便。
• 成本低：NFC 技术的成本相对较低。

NFC 技术在未来具有广阔的应用前景。随着 NFC 技术的不断发展，NFC 将会在更多领域得到应用。

1.3 NFC 工作原理

NFC技术的基本原理

• 工作频率和距离：NFC工作在13.56MHz的频率下，通信距离一般为几厘米。
• 通信模式：NFC支持两种主要的通信模式，即读取模式和点对点模式。
• 数据传输：NFC使用感应耦合来传输数据，通过将设备靠近或触摸NFC标签或其他设备来建立通信。

NFC 技术使用的是 RFID 技术的一种，RFID 技术是射频识别技术的简称。RFID 技术使用射频信号来识别目标物体。

NFC 技术的工作原理如下：

1. 两个 NFC 设备靠近彼此。
2. 两个设备中的 NFC 芯片开始发送信号。
3. 两个设备中的 NFC 芯片通过信号进行通信。

二、NFC 开发

在 Android 中，要开发 NFC 应用，需要使用 NfcAdapter 类。NfcAdapter 类提供了对 NFC 硬件和功能的访问。

2.1 NFC 应用开发流程

1. 在 AndroidManifest.xml 文件中声明 NFC 权限。

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

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

2. 在Activity标签中声明识别NFC标签

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

3. 在 Activity 的 onCreate() 方法中获取 NfcAdapter 实例。

NfcAdapter nfcAdapter = NfcAdapter.getDefaultAdapter(this);

4. 注册 NfcAdapter 的状态监听器。

nfcAdapter.setNfcAdapterStateListener(this);

5. 在 Activity 的 onResume() 方法中启用 NFC 功能。

nfcAdapter.enableForegroundDispatch(this, pendingIntent, null, null);

6. 在 Activity 的 onNewIntent() 方法中处理 NFC 读写事件。

@Override
protected void onNewIntent(Intent intent) {
    super.onNewIntent(intent);

    // 处理 NFC 读写事件
}

2.2 NFC 读取和写入

读取 NFC 数据

要读取 NFC 数据，您可以使用 NfcAdapter 的 readTagFromIntent() 方法。

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

// 读取 NFC 数据
byte[] data = tag.getId();

写入 NFC 数据

要写入 NFC 数据，您可以使用 NfcAdapter 的 writeTag() 方法。

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

// 写入 NFC 数据
nfcAdapter.writeTag(data, tag);

2.3 NFC 读写功能示例

以下是一个实现 NFC 读写功能的示例代码：

public class MainActivity extends AppCompatActivity implements NfcAdapter.NfcAdapterStateListener {

    private NfcAdapter nfcAdapter;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        // 获取 NfcAdapter 实例
        nfcAdapter = NfcAdapter.getDefaultAdapter(this);

        // 注册 NfcAdapter 的状态监听器
        nfcAdapter.setNfcAdapterStateListener(this);
    }

    @Override
    protected void onResume() {
        super.onResume();

        // 启用 NFC 功能
        nfcAdapter.enableForegroundDispatch(this, pendingIntent, null, null);
    }

    @Override
    protected void onNewIntent(Intent intent) {
        super.onNewIntent(intent);

        // 处理 NFC 读写事件
        Tag tag = intent.getParcelableExtra(NfcAdapter.EXTRA_TAG);

        // 读取 NFC 数据
        byte[] data = tag.getId();

        // 显示 NFC 数据
        Log.d(TAG, "NFC data: " + Arrays.toString(data));

        // 写入 NFC 数据
        // byte[] data = "Hello, world!".getBytes();
        // nfcAdapter.writeTag(data, tag);
    }

    @Override
    public void onNfcAdapterStateChanged(int state) {
        Log.d(TAG, "NFC state: " + state);
    }
}

运行该应用程序后，将会启用 NFC 功能。当您将 NFC 标签靠近设备时，应用程序将会读取 NFC 标签的数据并显示在日志中。您还可以使用应用程序将数据写入 NFC 标签。

三、总结

近场通信（NFC）技术作为一种无线连接技术，正在改变我们的生活方式。它带来了更便捷、更安全的支付方式，使得物联网设备之间的互联更加智能化。无论是在支付、身份验证还是智能交互方面，NFC都扮演着重要的角色。随着技术的不断发展，我们可以期待NFC在更多领域的应用和创新，为我们的生活带来更多便利与乐趣。