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Android NFC 開發(fā)實例

 Colin收藏 2012-05-24

Android NFC 開發(fā)實例

分類： Android應用開發(fā)系列教程Android應用開發(fā)技巧2012-04-06 08:56580人閱讀評論(0)收藏舉報

作者：裘德超


使用硬件：Google Nexus S，北京大學學生卡。(ps:筆者本想使用公交一卡通進行測試，發(fā)現(xiàn)手機不能正確識別)

手機操作系統(tǒng)：Android ICS 4.04。

開發(fā)時，筆者從Google Play Store上下載了NFC TagInfo軟件進行對比學習。所以我們可以使用任意一張能被TagInfo軟件正確識別的卡做測試。

在Android NFC 應用中，Android手機通常是作為通信中的發(fā)起者，也就是作為各種NFC卡的讀寫器。Android對NFC的支持主要在 android.nfc 和android.nfc.tech 兩個包中。

android.nfc 包中主要類如下：

NfcManager 可以用來管理Android設備中指出的所有NFCAdapter，但由于大部分Android設備只支持一個NFC Adapter，所以一般直接調用getDefaultAapater來獲取手機中的Adapter。

NfcAdapter 相當于一個NFC適配器，類似于電腦裝了網絡適配器才能上網，手機裝了NfcAdapter才能發(fā)起NFC通信。

 NDEF: NFC Data Exchange Format，即NFC數(shù)據交換格式。

NdefMessage 和NdefRecord NDEF 為NFC forum 定義的數(shù)據格式。

Tag 代表一個被動式Tag對象，可以代表一個標簽，卡片等。當Android設備檢測到一個Tag時，會創(chuàng)建一個Tag對象，將其放在Intent對象，然后發(fā)送到相應的Activity。

android.nfc.tech 中則定義了可以對Tag進行的讀寫操作的類，這些類按照其使用的技術類型可以分成不同的類如：NfcA, NfcB, NfcF,以及MifareClassic 等。其中MifareClassic比較常見。

在本次實例中，筆者使用北京大學學生卡進行數(shù)據讀取測試，學生卡的TAG類型為MifareClassic。


AndroidManifest.xml：


  1. <span style="font-size:16px;"><?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>  
  2. <manifest xmlns:android="http://schemas./apk/res/android"  
  3.     package="org.reno"  
  4.     android:versionCode="1"  
  5.     android:versionName="1.0" >  
  6.     <uses-permission android:name="android.permission.NFC" />  
  7.     <uses-sdk android:minSdkVersion="14" />  
  8.     <uses-feature android:name="android.hardware.nfc" android:required="true" />  
  9.     <application  
  10.         android:icon="@drawable/ic_launcher"  
  11.         android:label="@string/app_name" >  
  12.         <activity  
  13.             android:name="org.reno.Beam"  
  14.             android:label="@string/app_name"  
  15.             android:launchMode="singleTop" >  
  16.             <intent-filter>  
  17.                 <action android:name="android.intent.action.MAIN" />  
  18.   
  19.                 <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" />  
  20.             </intent-filter>  
  21.             <intent-filter>  
  22.                 <action android:name="android.nfc.action.TECH_DISCOVERED" />  
  23.             </intent-filter>  
  24.             <meta-data  
  25.                 android:name="android.nfc.action.TECH_DISCOVERED"  
  26.                 android:resource="@xml/nfc_tech_filter" />  
  27.         </activity>  
  28.     </application>  
  29. </manifest>  
  30. </span>  

res/xml/nfc_tech_filter.xml：

<resourcesxmlns:xliff="urn:oasis:names:tc:xliff:document:1.2">

    <tech-list>

       <tech>android.nfc.tech.MifareClassic</tech>

    </tech-list>

</resources>


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

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


表示會使用到硬件的NFC功能。并且當用戶在Google Play Store中搜索時，只有帶有NFC功能的手機才能夠搜索到本應用。

 

當手機開啟了NFC，并且檢測到一個TAG后，TAG分發(fā)系統(tǒng)會自動創(chuàng)建一個封裝了NFC TAG信息的intent。如果多于一個應用程序能夠處理這個intent的話，那么手機就會彈出一個框，讓用戶選擇處理該TAG的Activity。TAG分發(fā)系統(tǒng)定義了3中intent。按優(yōu)先級從高到低排列為：

NDEF_DISCOVERED, TECH_DISCOVERED, TAG_DISCOVERED

當Android設備檢測到有NFC Tag靠近時，會根據Action申明的順序給對應的Activity 發(fā)送含NFC消息的 Intent。

此處我們使用的intent-filter的Action類型為TECH_DISCOVERED從而可以處理所有類型為ACTION_TECH_DISCOVERED并且使用的技術為nfc_tech_filter.xml文件中定義的類型的TAG。

 

詳情可查看http://developer./guide/topics/nfc/nfc.html說明。下圖為當手機檢測到一個TAG時，啟用Activity的匹配過程。




res/layout/main.xml


  1. <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>  
  2. <LinearLayout xmlns:android="http://schemas./apk/res/android"  
  3.     android:layout_width="fill_parent"  
  4.     android:layout_height="fill_parent"  
  5.     android:orientation="vertical" >  
  6.   
  7.     <ScrollView  
  8.         android:id="@+id/scrollView"  
  9.         android:layout_width="fill_parent"  
  10.         android:layout_height="fill_parent"  
  11.         android:background="@android:drawable/edit_text" >  
  12.   
  13.         <TextView  
  14.             android:id="@+id/promt"  
  15.             android:layout_width="fill_parent"  
  16.             android:layout_height="wrap_content"  
  17.             android:scrollbars="vertical"  
  18.             android:singleLine="false"  
  19.             android:text="@string/info" />  
  20.     </ScrollView>  
  21.   
  22. </LinearLayout>  

定義了Activity的布局：只有一個帶有滾動條的TextView用于顯示從TAG中讀取的信息。

res/values/strings.xml


  1. <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>  
  2. <resources>  
  3.     <string name="app_name">NFC測試</string>  
  4.     <string name="info">掃描中。。。</string>  
  5. </resources>  

src/org/reno/Beam.java

  1. package org.reno;  
  2.   
  3. import android.app.Activity;  
  4. import android.content.Intent;  
  5. import android.nfc.NfcAdapter;  
  6. import android.nfc.Tag;  
  7. import android.nfc.tech.MifareClassic;  
  8. import android.os.Bundle;  
  9. import android.widget.TextView;  
  10.   
  11. public class Beam extends Activity {  
  12.     NfcAdapter nfcAdapter;  
  13.     TextView promt;  
  14.     @Override  
  15.     public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {  
  16.         super.onCreate(savedInstanceState);  
  17.         setContentView(R.layout.main);  
  18.         promt = (TextView) findViewById(R.id.promt);  
  19.         // 獲取默認的NFC控制器  
  20.         nfcAdapter = NfcAdapter.getDefaultAdapter(this);  
  21.         if (nfcAdapter == null) {  
  22.             promt.setText("設備不支持NFC！");  
  23.             finish();  
  24.             return;  
  25.         }  
  26.         if (!nfcAdapter.isEnabled()) {  
  27.             promt.setText("請在系統(tǒng)設置中先啟用NFC功能！");  
  28.             finish();  
  29.             return;  
  30.         }  
  31.     }  
  32.   
  33.     @Override  
  34.     protected void onResume() {  
  35.         super.onResume();  
  36.         //得到是否檢測到ACTION_TECH_DISCOVERED觸發(fā)  
  37.         if (NfcAdapter.ACTION_TECH_DISCOVERED.equals(getIntent().getAction())) {  
  38.             //處理該intent  
  39.             processIntent(getIntent());  
  40.         }  
  41.     }  
  42.     //字符序列轉換為16進制字符串  
  43.     private String bytesToHexString(byte[] src) {  
  44.         StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder("0x");  
  45.         if (src == null || src.length <= 0) {  
  46.             return null;  
  47.         }  
  48.         char[] buffer = new char[2];  
  49.         for (int i = 0; i < src.length; i++) {  
  50.             buffer[0] = Character.forDigit((src[i] >>> 4) & 0x0F, 16);  
  51.             buffer[1] = Character.forDigit(src[i] & 0x0F, 16);  
  52.             System.out.println(buffer);  
  53.             stringBuilder.append(buffer);  
  54.         }  
  55.         return stringBuilder.toString();  
  56.     }  
  57.   
  58.     /** 
  59.      * Parses the NDEF Message from the intent and prints to the TextView 
  60.      */  
  61.     private void processIntent(Intent intent) {  
  62.         //取出封裝在intent中的TAG  
  63.         Tag tagFromIntent = intent.getParcelableExtra(NfcAdapter.EXTRA_TAG);  
  64.         for (String tech : tagFromIntent.getTechList()) {  
  65.             System.out.println(tech);  
  66.         }  
  67.         boolean auth = false;  
  68.         //讀取TAG  
  69.         MifareClassic mfc = MifareClassic.get(tagFromIntent);  
  70.         try {  
  71.             String metaInfo = "";  
  72.             //Enable I/O operations to the tag from this TagTechnology object.  
  73.             mfc.connect();  
  74.             int type = mfc.getType();//獲取TAG的類型  
  75.             int sectorCount = mfc.getSectorCount();//獲取TAG中包含的扇區(qū)數(shù)  
  76.             String typeS = "";  
  77.             switch (type) {  
  78.             case MifareClassic.TYPE_CLASSIC:  
  79.                 typeS = "TYPE_CLASSIC";  
  80.                 break;  
  81.             case MifareClassic.TYPE_PLUS:  
  82.                 typeS = "TYPE_PLUS";  
  83.                 break;  
  84.             case MifareClassic.TYPE_PRO:  
  85.                 typeS = "TYPE_PRO";  
  86.                 break;  
  87.             case MifareClassic.TYPE_UNKNOWN:  
  88.                 typeS = "TYPE_UNKNOWN";  
  89.                 break;  
  90.             }  
  91.             metaInfo += "卡片類型：" + typeS + "\n共" + sectorCount + "個扇區(qū)\n共"  
  92.                     + mfc.getBlockCount() + "個塊\n存儲空間: " + mfc.getSize() + "B\n";  
  93.             for (int j = 0; j < sectorCount; j++) {  
  94.                 //Authenticate a sector with key A.  
  95.                 auth = mfc.authenticateSectorWithKeyA(j,  
  96.                         MifareClassic.KEY_DEFAULT);  
  97.                 int bCount;  
  98.                 int bIndex;  
  99.                 if (auth) {  
  100.                     metaInfo += "Sector " + j + ":驗證成功\n";  
  101.                     // 讀取扇區(qū)中的塊  
  102.                     bCount = mfc.getBlockCountInSector(j);  
  103.                     bIndex = mfc.sectorToBlock(j);  
  104.                     for (int i = 0; i < bCount; i++) {  
  105.                         byte[] data = mfc.readBlock(bIndex);  
  106.                         metaInfo += "Block " + bIndex + " : "  
  107.                                 + bytesToHexString(data) + "\n";  
  108.                         bIndex++;  
  109.                     }  
  110.                 } else {  
  111.                     metaInfo += "Sector " + j + ":驗證失敗\n";  
  112.                 }  
  113.             }  
  114.             promt.setText(metaInfo);  
  115.         } catch (Exception e) {  
  116.             e.printStackTrace();  
  117.         }  
  118.     }  
  119. }  


關于MifareClassic卡的背景介紹：數(shù)據分為16個區(qū)(Sector) ,每個區(qū)有4個塊(Block) ，每個塊可以存放16字節(jié)的數(shù)據。

每個區(qū)最后一個塊稱為Trailer ，主要用來存放讀寫該區(qū)Block數(shù)據的Key ，可以有A，B兩個Key，每個Key 長度為6個字節(jié)，缺省的Key值一般為全FF或是0. 由 MifareClassic.KEY_DEFAULT 定義。

因此讀寫Mifare Tag 首先需要有正確的Key值（起到保護的作用），如果鑒權成功

然后才可以讀寫該區(qū)數(shù)據。

執(zhí)行效果：








參考聯(lián)接：

http://developer./guide/topics/nfc/nfc.html

http://developer./reference/android/nfc/tech/MifareClassic.html

http://www./wordpress/?p=2822

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