Android近场通信---NFC基础（一）

本文介绍在Android系通过你所能执行的基本任务｡它解释了如何用NDEF消息格式来发送和接收NFC数据,并且介绍了支持这些功能的Android框架API｡有关更高级的话题,包括对非NDEF格式数据的讨论,情况“高级 NFC”

NDEF数据和Android一起工作的场景主要有两个:

1. 从NFC标签中读取NDEF数据;

2. 把NDEF消息从一个设备发送给另一个设备｡

从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｡

NFC标签调度系统

通常,除非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NFC｡当Android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. 把MIME类型或URI以及数据负载封装到一个Intent中｡

3. 基于Intent来启动Activity｡

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｡NFC标签涉及到广泛的技术,并且有很多不同的方法向标签中写入数据｡Android支持由NFC Forum所定义的NDEF标准｡

NDEF数据被封装在一个消息(NdefMessage)中,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｡

现在,你已经具备了一些NFC标签的背景知识,接下来要详细的介绍Android是如何处理NDEF格式的标签的｡当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:

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｡

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值｡

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｡

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中｡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｡

表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上｡同时也介绍了那种类型的TNF不能被映射到MIME类型或URI上｡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中｡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_DISCOVERED的Intent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｡

表1.所支持的TNF和它们的映射

类型名称格式(TNF)	映射
TNF_ABSOLUTE_URI	基于类型字段的URI
TNF_EMPTY	退化到ACTION_TECH_DISCOVERED类型的Intent对象
TNF_EXTERNAL_TYPE	基于类型字段中URN的URI｡URN是缩短的格式(<domain_name>:<service_name)被编码到NDEF类型中｡Android会把这个URN映射成以下格式的URI:vnd.android.nfc://ext/<domain_name>:<service_name>｡
TNF_MIME_MEDIA	基于类型字段的MIME类型
TNF_UNCHANGED	退化到ACTION_TECH_DISCOVERED类型的Intent对象
TNF_UNKNOWN	退化到ACTION_TECH_DISCOVERED类型的Intent对象
TNF_WELL_KNOWN	依赖你在类型字段中设置的记录类型定义(RTD)的MIME类型或URI,

表2.TNF_WELL_KNOWN所支持的RTD和它们的映射

记录类型定义(RTD)	映射
RTD_ALTERNATIVE_CARRIER	退化到ACTION_TECH_DISCOVERED类型的Intent对象
RTD_HANDOVER_CARRIER	退化到ACTION_TECH_DISCOVERED类型的Intent对象
RTD_HANDOVER_REQUEST	退化到ACTION_TECH_DISCOVERED类型的Intent对象
RTD_HANDOVER_SELECT	退化到ACTION_TECH_DISCOVERED类型的Intent对象
RTD_SMART_POSTER	基于负载解析的URI
RTD_TEXT	text/plain类型的MIME
RTD_URI	基于有效负载的URI

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