在安卓系统上使用NFC技术的模拟M1卡的探索之路

先说下背景，公司的厂内物流系统，通过自助制卡，获取一张IC卡，该卡关联运输任务信息。然后司机携带这张IC卡去园区内进行装卸货。装卸货系统通过IC卡读取器，读取卡号，然后调用物流系统的接口，获取运输任务信息，如要装什么产品，装多少，再执行装车任务（通过管道灌注液体）。

即这张卡作为媒介，实现了装卸车系统与物流系统的交互，本来运行流畅，但由于疫情的原因，大货车司机是重点人群，风险较高，为了减少接触，要求装卸货过程中司机不要下车，由工作人员代为刷卡，这样虽然一定程度上降低了风险，但客观上仍然存在接触的环节，即工作人员需要跟司机来传递卡片。

为了降低风险，提出来免接触优化，想出来这么一种解决思路：将IC卡更换为二维码，在装卸车区域，直接通过二维码来传递数据。

该方案看上去很美好，但实际是受限的，即需要现场装车系统，能够识别二维码，不仅仅是涉及到软件的改造，还会涉及到硬件的改造，例如增加二维码读取的硬件设备，开发及部署程序，升级软件等，费用是一方面，最关键的是工期较长（现场有很多套不同年份实施的装车系统，早期设备与系统仅支持IC卡模式，不支持二维码的读取和处理）。

疫情形势严峻，该项目要求1个月内完成改造，而装卸车系统厂家评估改造硬件及升级需要3个月以上，因此二维码方式可作为一个未来的优化方案，近期则需要考虑一个临时过渡方案，即不做硬件系统升级和改造的情况下，如何来实现免接触？

有几个解决思路，但都存在一些限制和约束：
1.给现场配备制卡设备和应用，技术上不可行，主要在于物理IC卡卡号是唯一的，无法与进厂时制卡环节一致，需要软件改造进行，实现软关联，并影响到其他环节如门禁、过磅等。
2.装卸车现场配置几张物理卡，通过软件应用，根据车号定位运输任务，选取一张物理卡与之关联，技术上可行，但同样需要软件改造进行，并影响到其他环节如门禁、过磅等，同时，现场多张卡交替使用，容易发生混淆和混乱情况。

经过讨论，想出来一种新的思路，主要依托NFC技术实现，即给现场装卸车区域的工作人员配置安卓平板，在该平板上部署一个APP应用，通过车牌，查询到运输任务，然后将该平板模拟为一张IC卡，供现场装卸车系统来读取。

思路是有了，但技术实现这块遇到了重重问题，主要在于，没有了解NFC技术的人员，因此由我进行技术攻关。

首先了查阅了大量资料，发现大都讲的是如何进行NFC卡片的读写，这块在安卓开发的SDK包已经附带了，并测试可以正常运行，没有权限限制。

然后，如何将安卓平板模拟成一张IC卡，这块遇到了障碍，一方面，确实华为手机可以使用华为钱包的钥匙功能，创建一张空白卡，来复制小区门禁卡、员工卡等；另一方面，找不到API可用来干这件事。这两者看上去是矛盾的。

同时测试中发现，手机可以使用华为钱包的钥匙功能，创建空白卡速度非常慢，大概花费1分钟，会严重影响使用体验，并且同样不支持人为指定卡号。查看NFC的官方SDK，并未发现有创建虚拟卡的API，推测华为要么是覆写了NFC底层处理库，要么是自己又加了一层虚拟化来实现的，我们自己来实现类似功能或操作是不现实的。

通过阅读大量资料，深入了解NFC相关体系和运行机制，发现底层协议自身即约定了模拟卡号随机，未提供设置卡号的API函数，需通过进程注入（类黑客手段）或root操作系统后修改配置文件（影响机器维保）的非正常手段才能实现预期目的，弊端较多，不考虑采用该方案。

这条路走不通了，需要再调整下思路：

查找拷贝卡的实现方案，测试第三方工具，发现Mifare Classic Tool工具可实现读取A卡卡号、写入B卡卡号功能。其中A卡为当前物流系统使用的M1卡，B卡为支持卡号区域反复可擦写的CUID卡，经测试，可拷贝物流系统的实体卡片卡号至测试卡片，测试通过。

综合限制与约束，最佳临时实现方案如下：
装卸货现场使用安卓平板运行自开发应用，根据车号定位任务，获取到制卡环节的物理卡号，然后调用NFC写卡功能，将卡号写入到CUID卡中，使用该卡刷装卸车系统，即现场使用平板上自开发的app实现制备临时卡的功能，对其他业务环节无影响。

此外，可以在操作上进一步优化，即可以将一张CUID卡沾到平板的NFC区域，对于用户来说，基本等同于我们最开始的设想，即将平板模拟成一张NFC卡来刷装卸车系统。

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