作者:裘德超


使用硬件:Google Nexus S,北京大学学生卡。(ps:笔者本想使用公交一卡通进行测试,发现手机不能正确识别)

手机操作系统:Android ICS 4.04。

开发时,笔者从Google Play Store上下载了NFC TagInfo软件进行对比学习。所以我们可以使用任意一张能被TagInfo软件正确识别的卡做测试。

在Android NFC 应用中,Android手机通常是作为通信中的发起者,也就是作为各种NFC卡的读写器。Android对NFC的支持主要在 android.nfc 和android.nfc.tech 两个包中。

android.nfc 包中主要类如下:

NfcManager 可以用来管理Android设备中指出的所有NFCAdapter,但由于大部分Android设备只支持一个NFC Adapter,所以一般直接调用getDefaultAapater来获取手机中的Adapter。

NfcAdapter 相当于一个NFC适配器,类似于电脑装了网络适配器才能上网,手机装了NfcAdapter才能发起NFC通信。

 NDEF: NFC Data Exchange Format,即NFC数据交换格式。

NdefMessage 和NdefRecord NDEF 为NFC forum 定义的数据格式。

Tag 代表一个被动式Tag对象,可以代表一个标签,卡片等。当Android设备检测到一个Tag时,会创建一个Tag对象,将其放在Intent对象,然后发送到相应的Activity。

android.nfc.tech 中则定义了可以对Tag进行的读写操作的类,这些类按照其使用的技术类型可以分成不同的类如:NfcA, NfcB, NfcF,以及MifareClassic 等。其中MifareClassic比较常见。

在本次实例中,笔者使用北京大学学生卡进行数据读取测试,学生卡的TAG类型为MifareClassic。


AndroidManifest.xml:



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1. <span style="font-size:16px;"><?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>  
2. <manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/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:
 

 
 
 
<resources xmlns: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" />



表示会使用到硬件的NFC功能。并且当用户在Google Play Store中搜索时,只有带有NFC功能的手机才能够搜索到本应用。

 

当手机开启了NFC,并且检测到一个TAG后,TAG分发系统会自动创建一个封装了NFC TAG信息的intent。如果多于一个应用程序能够处理这个intent的话,那么手机就会弹出一个框,让用户选择处理该TAG的Activity。TAG分发系统定义了3中intent。按优先级从高到低排列为:

NDEF_DISCOVERED, TECH_DISCOVERED, TAG_DISCOVERED

当Android设备检测到有NFC Tag靠近时,会根据Action申明的顺序给对应的Activity 发送含NFC消息的 Intent。

此处我们使用的intent-filter的Action类型为TECH_DISCOVERED从而可以处理所有类型为ACTION_TECH_DISCOVERED并且使用的技术为nfc_tech_filter.xml文件中定义的类型的TAG。

 

详情可查看http://developer.android.com/guide/topics/nfc/nfc.html说明。下图为当手机检测到一个TAG时,启用Activity的匹配过程。



Android NFC打开默认应用 android nfc app_Android NFC打开默认应用


res/layout/main.xml




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    1. <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>  
    2. <LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/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>



    定义了Activity的布局:只有一个带有滚动条的TextView用于显示从TAG中读取的信息。

    res/values/strings.xml




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


    src/org/reno/Beam.java


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      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. // 获取默认的NFC控制器  
      20. this);  
      21. if (nfcAdapter == null) {  
      22. "设备不支持NFC!");  
      23.             finish();  
      24. return;  
      25.         }  
      26. if (!nfcAdapter.isEnabled()) {  
      27. "请在系统设置中先启用NFC功能!");  
      28.             finish();  
      29. return;  
      30.         }  
      31.     }  
      32.   
      33. @Override  
      34. protected void onResume() {  
      35. super.onResume();  
      36. //得到是否检测到ACTION_TECH_DISCOVERED触发  
      37. if (NfcAdapter.ACTION_TECH_DISCOVERED.equals(getIntent().getAction())) {  
      38. //处理该intent  
      39.             processIntent(getIntent());  
      40.         }  
      41.     }  
      42. //字符序列转换为16进制字符串  
      43. private String bytesToHexString(byte[] src) {  
      44. 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. 0] = Character.forDigit((src[i] >>> 4) & 0x0F, 16);  
      51. 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. //取出封装在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. //读取TAG  
      69.         MifareClassic mfc = MifareClassic.get(tagFromIntent);  
      70. try {  
      71. "";  
      72. //Enable I/O operations to the tag from this TagTechnology object.  
      73.             mfc.connect();  
      74. int type = mfc.getType();//获取TAG的类型  
      75. int sectorCount = mfc.getSectorCount();//获取TAG中包含的扇区数  
      76. "";  
      77. switch (type) {  
      78. case MifareClassic.TYPE_CLASSIC:  
      79. "TYPE_CLASSIC";  
      80. break;  
      81. case MifareClassic.TYPE_PLUS:  
      82. "TYPE_PLUS";  
      83. break;  
      84. case MifareClassic.TYPE_PRO:  
      85. "TYPE_PRO";  
      86. break;  
      87. case MifareClassic.TYPE_UNKNOWN:  
      88. "TYPE_UNKNOWN";  
      89. break;  
      90.             }  
      91. "卡片类型:" + typeS + "\n共" + sectorCount + "个扇区\n共"  
      92. "个块\n存储空间: " + 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. "Sector " + j + ":验证成功\n";  
      101. // 读取扇区中的块  
      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. "Block " + bIndex + " : "  
      107. "\n";  
      108.                         bIndex++;  
      109.                     }  
      110. else {  
      111. "Sector " + j + ":验证失败\n";  
      112.                 }  
      113.             }  
      114.             promt.setText(metaInfo);  
      115. catch (Exception e) {  
      116.             e.printStackTrace();  
      117.         }  
      118.     }  
      119. }




      关于MifareClassic卡的背景介绍:数据分为16个区(Sector) ,每个区有4个块(Block) ,每个块可以存放16字节的数据。

      每个区最后一个块称为Trailer ,主要用来存放读写该区Block数据的Key ,可以有A,B两个Key,每个Key 长度为6个字节,缺省的Key值一般为全FF或是0. 由 MifareClassic.KEY_DEFAULT 定义。

      因此读写Mifare Tag 首先需要有正确的Key值(起到保护的作用),如果鉴权成功

      然后才可以读写该区数据。

      执行效果:



      Android NFC打开默认应用 android nfc app_xml_02


      Android NFC打开默认应用 android nfc app_android_03


      Android NFC打开默认应用 android nfc app_Android NFC打开默认应用_04