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android的NFC开发入门

NFC简述

近距离无线通信 (NFC) 是一组近距离无线技术，通常只有在距离不超过 4 厘米时才能启动连接。借助 NFC，您可以在 NFC 标签与 Android 设备之间或者两台 Android 设备之间共享小型负载。标签的复杂度可能各有不同。简单标签仅提供读取和写入语义，有时可使用一次性可编程区域将卡片设置为只读。较复杂的标签可提供数学运算，还可使用加密硬件来验证对扇区的访问权限。最为复杂的标签可包含操作环境，允许与针对标签执行的代码进行复杂的互动。存储在标签中的数据也可以采用多种格式编写，但许多 Android 框架 API 都基于名为 NDEF(NFC 数据交换格式)的 NFC Forum 标准。

支持 NFC 的 Android 设备同时支持以下三种主要操作模式：

读取器/写入器模式：支持 NFC 设备读取和/或写入被动 NFC 标签和贴纸。

点对点模式：支持 NFC 设备与其他 NFC 对等设备交换数据；Android Beam 使用的就是此操作模式。

卡模拟模式：支持 NFC 设备本身充当 NFC 卡。然后，可以通过外部 NFC 读取器(例如 NFC 销售终端)访问模拟 NFC 卡。

NFC在项目中的应用

一、标签调度系统

Android 设备通常会在屏幕解锁后查找 NFC 标签，除非设备的“设置”菜单中停用了 NFC 功能。在 Android 设备发现 NFC 标签后，期望的行为就是让最合适的 Activity 来处理该 Intent，而不是询问用户应使用哪个应用。由于设备需要在非常近的范围内扫描 NFC 标签，因此，让用户手动选择 Activity 可能会迫使他们将设备从标签处移开并导致连接中断。为帮助我们解决这一问题，Android 提供了一个特殊的标签调度系统，用于分析扫描到的 NFC 标签、解析它们并尝试找到对扫描到的数据感兴趣的应用。这个标签调度系统通过以下操作来实现这些目的：

解析 NFC 标签并确定 MIME 类型或 URI(后者用于标识标签中的数据负载)。

将 MIME 类型或 URI 与负载一起封装到 Intent 中。

根据 Intent 启动 Activity。

二、如何将 NFC 标签分发到应用

当标签调度系统创建完用于封装 NFC 标签及其标识信息的 Intent 后，它会将该 Intent 发送给感兴趣的应用，由这些应用对其进行过滤。如果有多个应用可处理该 Intent，系统会显示 Activity 选择器，供用户选择要使用的 Activity。标签调度系统定义了三种 Intent，按优先级从高到低列出如下：

1、ACTION_NDEF_DISCOVERED：如果扫描到包含 NDEF 负载的标签，并且可识别其类型，则使用此 Intent 启动 Activity。这是优先级最高的 Intent，标签调度系统会尽可能尝试使用此 Intent 启动 Activity，在行不通时才会尝试使用其他 Intent。

2、ACTION_TECH_DISCOVERED：如果没有登记要处理 ACTION_NDEF_DISCOVERED Intent 的 Activity，则标签调度系统会尝试使用此 Intent 来启动应用。此外，如果扫描到的标签包含无法映射到 MIME 类型或 URI 的 NDEF 数据，或者该标签不包含 NDEF 数据，但它使用了已知的标签技术，那么也会直接启动此 Intent(无需先启动 ACTION_NDEF_DISCOVERED)。

3、ACTION_TAG_DISCOVERED：如果没有处理 ACTION_NDEF_DISCOVERED 或者 ACTION_TECH_DISCOVERED Intent 的 Activity，则使用此 Intent 启动 Activity。

标签调度系统的基本工作方式如下：

在解析 NFC 标签(ACTION_NDEF_DISCOVERED 或 ACTION_TECH_DISCOVERED)时，尝试使用由标签调度系统创建的 Intent 启动 Activity。如果不存在过滤该 Intent 的 Activity，则尝试使用下一优先级的 Intent(ACTION_TECH_DISCOVERED 或 ACTION_TAG_DISCOVERED)启动 Activity，直到应用过滤该 Intent 或者直到标签调度系统试完所有可能的 Intent。如果没有应用过滤任何 Intent，则不执行任何操作。

Notice:尽可能使用 NDEF 消息和 ACTION_NDEF_DISCOVERED Intent，因为它是三种 Intent 中最具体的一种。与其他两种 Intent 相比，此 Intent 可使您在更恰当的时间启动应用，从而为用户带来更好的体验。

三、使用前台调度系统

借助前台调度系统，Activity 可以拦截 Intent 并声明自己可优先于其他 Activity 处理同一 Intent。使用此系统涉及为 Android 系统构造一些数据结构，以便将合适的 Intent 发送到您的应用。要启用前台调度系统，请执行以下操作：

在 Activity 的 onCreate() 方法中添加以下代码：

1、创建一个 PendingIntent 对象，这样 Android 系统会使用扫描到的标签的详情对其进行填充。

PendingIntent pendingIntent = PendingIntent.getActivity(this, 0, new Intent(this, getClass()).addFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_SINGLE_TOP), 0);

2、声明 Intent 过滤器，以处理您要拦截的 Intent。前台调度系统会对照设备扫描标签时所获得的 Intent 来检查所指定的 Intent 过滤器。如果匹配，那么应用会处理该 Intent。如果不匹配，那么前台调度系统会回退到 Intent 调度系统。指定 Intent 过滤器和技术过滤器的 null 数组，以指明要过滤所有回退到 TAG_DISCOVERED Intent 的标签。以下代码段会处理 NDEF_DISCOVERED 的所有 MIME 类型。您应只处理需要的内容。

IntentFilter ndef = new IntentFilter(NfcAdapter.ACTION_NDEF_DISCOVERED);

try {

ndef.addDataType("*/*"); /* Handles all MIME based dispatches.

You should specify only the ones that you need. */

}

catch (MalformedMimeTypeException e) {

throw new RuntimeException("fail", e);

}

intentFiltersArray = new IntentFilter[] {ndef, };

3、设置应用要处理的一组标签技术。调用 Object.class.getName() 方法以获取要支持的技术的类。

techListsArray = new String[][] { new String[] { NfcF.class.getName() } };

替换以下 Activity 生命周期回调，并添加相应逻辑，以分别在 Activity 失去 (onPause()) 焦点和重新获得 (onResume()) 焦点时启用和停用前台调度。enableForegroundDispatch() 必须从主线程调用，并且只能在 Activity 在前台运行时调用(在 onResume() 中调用可确保这一点)。您还需要实现 onNewIntent 回调以处理扫描到的 NFC 标签中的数据。

public void onPause() {

super.onPause();

adapter.disableForegroundDispatch(this);

}

public void onResume() {

super.onResume();

adapter.enableForegroundDispatch(this, pendingIntent, intentFiltersArray, techListsArray);

}

public void onNewIntent(Intent intent) {

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

//do something with tagFromIntent

}

四、在项目中的应用

在 AndroidManifest.xml 文件中声明以下内容，然后才能访问设备的 NFC 硬件并正确处理 NFC Intent：

//使用，当将其require属性设置为true时，表示当设备具有NFC这一功能时，才允许用户安装该应用。如果您的应用使用 NFC 功能，但该功能对您的应用来说并不重要，您可以省略 uses-feature 元素，并在运行时通过检查 getDefaultAdapter() 是否为 null 来了解 NFC 的可用性。

在 AndroidManifest.xml 文件中为需要处理NFC的Activity配置intent过滤器：

过滤ACTION_NDEF_DISCOVERED

要过滤 ACTION_NDEF_DISCOVERED Intent，请声明 Intent 过滤器以及要过滤的数据类型。以下示例展示了如何过滤 MIME 类型为 text/plain 的 ACTION_NDEF_DISCOVERED Intent：

过滤ACTION_TECH_DISCOVERED

如果您的 Activity 过滤 ACTION_TECH_DISCOVERED Intent，您必须创建一个 XML 资源文件，用它在 tech-list 集内指定您的 Activity 所支持的技术。如果 tech-list 集是标签所支持的技术(可通过调用 getTechList() 来获取)的子集，则您的 Activity 会被视为一个匹配项。例如，如果扫描到的标签支持 MifareClassic、NdefFormatable 和 NfcA，为了使它们与您的 Activity 匹配，您的 tech-list 集必须指定所有这三种技术，或者其中的两种或一种技术。

以下示例定义了所有技术。您可以移除自己不需要的技术。将此文件(你可以随便命名)保存到 /res/xml 文件夹中。

android.nfc.tech.IsoDep

android.nfc.tech.NfcA

android.nfc.tech.NfcB

android.nfc.tech.NfcF

android.nfc.tech.NfcV

android.nfc.tech.Ndef

android.nfc.tech.NdefFormatable

android.nfc.tech.MifareClassic

android.nfc.tech.MifareUltralight

在您的 AndroidManifest.xml 文件中，在 元素的 元素中指定您刚刚创建的资源文件，如以下示例所示：

...

android:resource="@xml/nfc_tech_filter" />

...

ACTION_TAG_DISCOVERED

要过滤 ACTION_TAG_DISCOVERED，请使用以下 Intent 过滤器：

在Activity中如何实现

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

private Context context;

private NfcAdapter nfcAdapter;

private IntentFilter intentFilter[];

private String [][] techListsArray;

private PendingIntent pendingIntent;

@Override

protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {

super.onCreate(savedInstanceState);

setContentView(R.layout.activity_main);

context=MainActivity.this;

initNfcAdapter(context);

pendingIntent = PendingIntent.getActivity(

this, 0, new Intent(this, getClass()).addFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_SINGLE_TOP), 0);

IntentFilter ndef = new IntentFilter(NfcAdapter.ACTION_NDEF_DISCOVERED);

try {

ndef.addDataType("*/*"); /* Handles all MIME based dispatches.

You should specify only the ones that you need. */

}

catch (Exception e) {

throw new RuntimeException("fail", e);

}

//设置该Activity可以响应哪几种类型的Intent

intentFilter = new IntentFilter[] {ndef,new IntentFilter(NfcAdapter.ACTION_TECH_DISCOVERED),

new IntentFilter(NfcAdapter.ACTION_TAG_DISCOVERED) };

//设置Activity可以响应哪几种NFC的标签读写技术

techListsArray = new String[][] { new String[] { NfcF.class.getName() },new String[] { android.nfc.tech.NfcV.class.getName() },

new String[] { android.nfc.tech.NfcA.class.getName() }};

}

private void initNfcAdapter(Context context){

nfcAdapter = NfcAdapter.getDefaultAdapter(context);

if (nfcAdapter == null) {

Toast.makeText(context, "设备不支持NFC功能!", Toast.LENGTH_SHORT).show();

} else {

if (!nfcAdapter.isEnabled()) {

Toast.makeText(context, "请打开设备的NFC开关", Toast.LENGTH_SHORT).show();

} else {

Toast.makeText(context, "NFC功能已打开!", Toast.LENGTH_SHORT).show();

}

}

}

@Override

protected void onNewIntent(Intent intent) {

super.onNewIntent(intent);

//处理NFC标签的负载信息

System.out.println("action:"+intent.getAction());

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

String [] str=tagFromIntent.getTechList();

Parcelable[] rawMsgs = getIntent().getParcelableArrayExtra(NfcAdapter.EXTRA_NDEF_MESSAGES);

}

protected void onPause() {

super.onPause();

nfcAdapter.disableForegroundDispatch(this);

}

@Override

protected void onResume() {

super.onResume();

nfcAdapter.enableForegroundDispatch(this, pendingIntent, intentFilter, techListsArray);

}