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android nfc常用标签读取总结

运维开发网 https://www.qedev.com 2020-04-07 10:07 出处:网络 作者: 郭朝
有几天没有更新博客了,不过本篇却准备了许久,希望能带给每一位开发者最简单高效的学习方式。废话到此为止,下面开始正文。

有几天没有更新博客了,不过本篇却准备了许久,希望能带给每一位开发者最简单高效的学习方式。废话到此为止,下面开始正文。

NFC(Near Field Communication,近场通信)是一种数据传输技术。与Wi-Fi、蓝牙、红外线等数据传输技术的一个主要差异就是有效距离一般不能超过4厘米。但是NFC传输速度要比红外快。目前NFC已经出现了一些应用,例如电子标签识别、刷手机、点对点付款、身份识别、信息记录等,本篇文章的目的是为大家揭开NFC标签的面纱。

android nfc常用标签读取总结

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下面我们先从NFC的工作模式开始阐述NFC,开发NFC必先了解NFC。

1.NFC的工作模式

NFC支持如下3种工作模式:读卡器模式(Reader/writer mode)、仿真卡模式(Card Emulation Mode)、点对点模式(P2P mode)。

下来分别看一下这三种模式:

(1)读卡器模式

数据在NFC芯片中,可以简单理解成“刷标签”。本质上就是通过支持NFC的手机或其它电子设备从带有NFC芯片的标签、贴纸、名片等媒介中读写信息。通常NFC标签是不需要外部供电的。当支持NFC的外设向NFC读写数据时,它会发送某种磁场,而这个磁场会自动的向NFC标签供电。

(2)仿真卡模式

数据在支持NFC的手机或其它电子设备中,可以简单理解成“刷手机”。本质上就是将支持NFC的手机或其它电子设备当成借记卡、公交卡、门禁卡等IC卡使用。基本原理是将相应IC卡中的信息凭证封装成数据包存储在支持NFC的外设中 。

在使用时还需要一个NFC射频器(相当于刷卡器)。将手机靠近NFC射频器,手机就会接收到NFC射频器发过来的信号,在通过一系列复杂的验证后,将IC卡的相应信息传入NFC射频器,最后这些IC卡数据会传入NFC射频器连接的电脑,并进行相应的处理(如电子转帐、开门等操作)。

(3)点对点模式

该模式与蓝牙、红外差不多,用于不同NFC设备之间进行数据交换,不过这个模式已经没有有“刷”的感觉了。其有效距离一般不能超过4厘米,但传输建立速度要比红外和蓝牙技术快很多,传输速度比红外块得多,如过双方都使用Android4.2,NFC会直接利用蓝牙传输。这种技术被称为Android Beam。所以使用Android Beam传输数据的两部设备不再限于4厘米之内。

点对点模式的典型应用是两部支持NFC的手机或平板电脑实现数据的点对点传输,例如,交换图片或同步设备联系人。因此,通过NFC,多个设备如数字相机,计算机,手机之间,都可以快速连接,并交换资料或者服务。

下面看一下NFC、蓝牙和红外之间的差异:

对比项 NFC 蓝牙 红外
网络类型 点对点 单点对多点 点对点
有效距离 <=0.1m <=10m,最新的蓝牙4.0有效距离可达100m 一般在1m以内,热技术连接,不稳定
传输速度 最大424kbps 最大24Mbps 慢速115.2kbps,快速4Mbps
建立时间 <0.1s 6s 0.5s
安全性 安全,硬件实现 安全,软件实现 不安全,使用IRFM时除外
通信模式 主动-主动/被动 主动-主动 主动-主动
成本

2.Android对NFC的支持

不同的NFC标签之间差异很大,有的只支持简单的读写操作,有时还会采用支持一次性写入的芯片,将NFC标签设计成只读的。当然,也存在一些复杂的NFC标签,例如,有一些NFC标签可以通过硬件加密的方式限制对某一区域的访问。还有一些标签自带操作环境,允许NFC设备与这些标签进行更复杂的交互。这些标签中的数据也会采用不同的格式。但Android SDK API主要支持NFC论坛标准(Forum Standard),这种标准被称为NDEF(NFC Data Exchange Format,NFC数据交换格式)。

NDEF格式其实就类似于硬盘的NTFS,下面我们看一下NDEF数据:

(1)NDEF数据的操作

Android SDK API支持如下3种NDEF数据的操作:

1)从NFC标签读取NDEF格式的数据。

2)向NFC标签写入NDEF格式的数据。

3)通过Android Beam技术将NDEF数据发送到另一部NFC设备。

用于描述NDEF格式数据的两个类:

1)NdefMessage:描述NDEF格式的信息,实际上我们写入NFC标签的就是NdefMessage对象。

2)NdefRecord:描述NDEF信息的一个信息段,一个NdefMessage可能包含一个或者多个NdefRecord。

NdefMessage和NdefRecord是Android NFC技术的核心类,无论读写NDEF格式的NFC标签,还是通过Android Beam技术传递Ndef格式的数据,都需要这两个类。

(2)非NDEF数据的操作

对于某些特殊需求,可能要存任意的数据,对于这些数据,我们就需要自定义格式。这些数据格式实际上就是普通的字节流,至于字节流中的数据代表什么,就由开发人员自己定义了。

(3)编写NFC程序的基本步骤

1)设置权限,限制Android版本、安装的设备:

<uses-sdk android:minSdkVersion="14"/>
<uses-permission android:name="android.permission.NFC" />
<!-- 要求当前设备必须要有NFC芯片 -->
<uses-feature android:name="android.hardware.nfc" android:required="true" />

2)定义可接收Tag的Activity

Activity清单需要配置一下launchMode属性:

<activity
  android:name=".TagTextActivity"
  android:launchMode="singleTop"/>

而Activity中,我们也抽取了一个通用的BaseNfcActivity,如下(后面的Activity实现都继承于BaseNfcActivity):

/**
 * 1.子类需要在onCreate方法中做Activity初始化。
 * 2.子类需要在onNewIntent方法中进行NFC标签相关操作。
 *  当launchMode设置为singleTop时,第一次运行调用onCreate方法,
 *  第二次运行将不会创建新的Activity实例,将调用onNewIntent方法
 *  所以我们获取intent传递过来的Tag数据操作放在onNewIntent方法中执行
 *  如果在栈中已经有该Activity的实例,就重用该实例(会调用实例的onNewIntent())
 *  只要NFC标签靠近就执行
 */
public class BaseNfcActivity extends AppCompatActivity {
  private NfcAdapter mNfcAdapter;
  private PendingIntent mPendingIntent;
  /**
   * 启动Activity,界面可见时
   */
  @Override
  protected void onStart() {
    super.onStart();
    mNfcAdapter = NfcAdapter.getDefaultAdapter(this);
    //一旦截获NFC消息,就会通过PendingIntent调用窗口
    mPendingIntent = PendingIntent.getActivity(this, 0, new Intent(this, getClass()), 0);
  }
  /**
   * 获得焦点,按钮可以点击
   */
  @Override
  public void onResume() {
    super.onResume();
    //设置处理优于所有其他NFC的处理
    if (mNfcAdapter != null)
      mNfcAdapter.enableForegroundDispatch(this, mPendingIntent, null, null);
  }
  /**
   * 暂停Activity,界面获取焦点,按钮可以点击
   */
  @Override
  public void onPause() {
    super.onPause();
    //恢复默认状态
    if (mNfcAdapter != null)
      mNfcAdapter.disableForegroundDispatch(this);
  }
}

注意:通常来说,所有处理NFC的Activity都要设置launchMode属性为singleTop或者singleTask,保证了无论NFC标签靠近手机多少次,Activity实例只有一个。

接下来看几个具体的NFC标签应用实例,通过情景学习快速掌握NFC技术:

3.两个NFC标签的简单实例

1.利用NFC标签让Android自动运行程序

场景是这样的:现将应用程序的包写到NFC程序上,然后我们将NFC标签靠近Android手机,手机就会自动运行包所对应的程序,这个是NFC比较基本的一个应用。下面以贴近标签自动运行Android自带的“短信”为例。

向NFC标签写入数据一般分为三步:

1)获取Tag对象

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

2)判断NFC标签的数据类型(通过Ndef.get方法)

Ndef ndef = Ndef.get(tag);

3)写入数据

ndef.writeNdefMessage(ndefMessage);

详细实现代码如下:

public class RunAppActivity extends BaseNfcActivity{
  private String mPackageName = "com.android.mms";//短信
  @Override
  protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    setContentView(R.layout.activity_main);
  }
  @Override
  public void onNewIntent(Intent intent) {
    if (mPackageName == null)
      return;
    //1.获取Tag对象
    Tag detectedTag = intent.getParcelableExtra(NfcAdapter.EXTRA_TAG);
    writeNFCTag(detectedTag);
  }
  /**
   * 往标签写数据的方法
   *
   * @param tag
   */
  public void writeNFCTag(Tag tag) {
    if (tag == null) {
      return;
    }
    NdefMessage ndefMessage = new NdefMessage(new NdefRecord[]{NdefRecord
        .createApplicationRecord(mPackageName)});
    //转换成字节获得大小
    int size = ndefMessage.toByteArray().length;
    try {
      //2.判断NFC标签的数据类型(通过Ndef.get方法)
      Ndef ndef = Ndef.get(tag);
      //判断是否为NDEF标签
      if (ndef != null) {
        ndef.connect();
        //判断是否支持可写
        if (!ndef.isWritable()) {
          return;
        }
        //判断标签的容量是否够用
        if (ndef.getMaxSize() < size) {
          return;
        }
        //3.写入数据
        ndef.writeNdefMessage(ndefMessage);
        Toast.makeText(this, "写入成功", Toast.LENGTH_SHORT).show();
      } else { //当我们买回来的NFC标签是没有格式化的,或者没有分区的执行此步
        //Ndef格式类
        NdefFormatable format = NdefFormatable.get(tag);
        //判断是否获得了NdefFormatable对象,有一些标签是只读的或者不允许格式化的
        if (format != null) {
          //连接
          format.connect();
          //格式化并将信息写入标签
          format.format(ndefMessage);
          Toast.makeText(this, "写入成功", Toast.LENGTH_SHORT).show();
        } else {
          Toast.makeText(this, "写入失败", Toast.LENGTH_SHORT).show();
        }
      }
    } catch (Exception e) {
    }
  }
}

注意:设置 RunAppActivity 的 launchMode 属性为 singleTop。

现在看一下效果图:

android nfc常用标签读取总结

将NFC标签贴近手机背面,自动写入数据,此时退出所有程序,返回桌面,然后再将NFC标签贴近手机背面,将会看到自动打开了“短信”。

android nfc常用标签读取总结

下来再看一个有趣的例子:

2.利用NFC标签让Android自动打开网页

如何让NFC标签贴近手机,手机可以自动打开一个网页呢?

首先我们创建一个NdefRecord,Android已经为我们提供好了这样的方法:

//直接接受一个Uri
public NdefRecord createUri(String uriString); 
//接受一个Uri的对象
public NdefRecord createUri(Uri uri); 

实现代码对比“3.利用NFC标签让Android自动运行程序”部分只是修改了writeNFCTag方法中

NdefMessage ndefMessage = new NdefMessage(new NdefRecord[]{NdefRecord
    .createApplicationRecord(mPackageName)});

NdefMessage ndefMessage = new NdefMessage(new NdefRecord[]{NdefRecord
    .createUri(Uri.parse(http://www.baidu.com))});

其余不变。

android nfc常用标签读取总结

上面这个功能还是比较有用的,例如我们往某些商品上贴上NFC标签,里面写入该商品的详细介绍网页Uri,当用户贴近商品时,就会自动打开该商品的详情介绍。

通过上面这两个案例的学习相信很多人已经对NFC感起了兴趣,那么下来渗透式的分析一下NDEF文本格式,看看NDEF到底是个什么东西。

4.NDEF文本格式深度解析

获取NFC标签中的数据要通过 NdefRecord.getPayload 方法完成。当然,在处理这些数据之前,最好判断一下NdefRecord对象中存储的是不是NDEF文本格式数据。

(1)判断数据是否为NDEF格式

1)TNF(类型名格式,Type Name Format)必须是NdefRecord.TNF_WELL_KNOWN。

2)可变的长度类型必须是NdefRecord.RTD_TEXT。

如果这两个标准同时满足,那么就为NDEF格式。

(2)NDEF文本格式规范

不管什么格式的数据本质上都是由一些字节组成的。对于NDEF文本格式来说,这些数据的第1个字节描述了数据的状态,然后若干个字节描述文本的语言编码,最后剩余字节表示文本数据。这些数据格式由NFC Forum的相关规范定义,可以通过 http://members.nfc-forum.org/specs/spec_dashboard 下载相关的规范。

下面这两张表是规范中 3.2节 相对重要的翻译部分:

NDEF文本数据格式:

偏移量 长度(bytes) 描述
0 1 状态字节,见下表(状态字节编码格式)
1 n ISO/IANA语言编码。例如”en-US”,”fr-CA”。编码格式是US-ASCII,长度(n)由状态字节的后6位指定。
n+1 m 文本数据。编码格式是UTF-8或UTF-16。编码格式由状态字节的前3位指定。

状态字节编码格式:

字节位(0是最低位,7是最高位) 含义
7 0:文本编码为UTF-8,1:文本编码为UTF-16
6 必须设为0
5..0 语言编码的长度(占用的字节个数)

下面我们动手实现NFC标签中的文本数据的读写操作:

1.读NFC标签文本数据

public class ReadTextActivity extends BaseNfcActivity {
  private TextView mNfcText;
  private String mTagText;
  @Override
  protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    setContentView(R.layout.activity_read_text);
    mNfcText = (TextView) findViewById(R.id.tv_nfctext);
  }
  @Override
  public void onNewIntent(Intent intent) {
    //1.获取Tag对象
    Tag detectedTag = intent.getParcelableExtra(NfcAdapter.EXTRA_TAG);
    //2.获取Ndef的实例
    Ndef ndef = Ndef.get(detectedTag);
    mTagText = ndef.getType() + "\nmaxsize:" + ndef.getMaxSize() + "bytes\n\n";
    readNfcTag(intent);
    mNfcText.setText(mTagText);
  }
  /**
   * 读取NFC标签文本数据
   */
  private void readNfcTag(Intent intent) {
    if (NfcAdapter.ACTION_NDEF_DISCOVERED.equals(intent.getAction())) {
      Parcelable[] rawMsgs = intent.getParcelableArrayExtra(
          NfcAdapter.EXTRA_NDEF_MESSAGES);
      NdefMessage msgs[] = null;
      int contentSize = 0;
      if (rawMsgs != null) {
        msgs = new NdefMessage[rawMsgs.length];
        for (int i = 0; i < rawMsgs.length; i++) {
          msgs[i] = (NdefMessage) rawMsgs[i];
          contentSize += msgs[i].toByteArray().length;
        }
      }
      try {
        if (msgs != null) {
          NdefRecord record = msgs[0].getRecords()[0];
          String textRecord = parseTextRecord(record);
          mTagText += textRecord + "\n\ntext\n" + contentSize + " bytes";
        }
      } catch (Exception e) {
      }
    }
  }
  /**
   * 解析NDEF文本数据,从第三个字节开始,后面的文本数据
   * @param ndefRecord
   * @return
   */
  public static String parseTextRecord(NdefRecord ndefRecord) {
    /**
     * 判断数据是否为NDEF格式
     */
    //判断TNF
    if (ndefRecord.getTnf() != NdefRecord.TNF_WELL_KNOWN) {
      return null;
    }
    //判断可变的长度的类型
    if (!Arrays.equals(ndefRecord.getType(), NdefRecord.RTD_TEXT)) {
      return null;
    }
    try {
      //获得字节数组,然后进行分析
      byte[] payload = ndefRecord.getPayload();
      //下面开始NDEF文本数据第一个字节,状态字节
      //判断文本是基于UTF-8还是UTF-16的,取第一个字节"位与"上16进制的80,16进制的80也就是最高位是1,
      //其他位都是0,所以进行"位与"运算后就会保留最高位
      String textEncoding = ((payload[0] & 0x80) == 0) ? "UTF-8" : "UTF-16";
      //3f最高两位是0,第六位是1,所以进行"位与"运算后获得第六位
      int languageCodeLength = payload[0] & 0x3f;
      //下面开始NDEF文本数据第二个字节,语言编码
      //获得语言编码
      String languageCode = new String(payload, 1, languageCodeLength, "US-ASCII");
      //下面开始NDEF文本数据后面的字节,解析出文本
      String textRecord = new String(payload, languageCodeLength + 1,
          payload.length - languageCodeLength - 1, textEncoding);
      return textRecord;
    } catch (Exception e) {
      throw new IllegalArgumentException();
    }
  }
}

注意:Activity清单需要配置一下launchMode属性(后面一样要注意):

<activity
  android:name=".ReadTextActivity"
  android:launchMode="singleTop"/>

2.写NFC标签文本数据

public class WriteTextActivity extends BaseNfcActivity {
  private String mText = "NFC-NewText-123";
  @Override
  protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    setContentView(R.layout.activity_write_text);
  }
  @Override
  public void onNewIntent(Intent intent) {
    if (mText == null)
      return;
    //获取Tag对象
    Tag detectedTag = intent.getParcelableExtra(NfcAdapter.EXTRA_TAG);
    NdefMessage ndefMessage = new NdefMessage(
        new NdefRecord[] { createTextRecord(mText) });
    boolean result = writeTag(ndefMessage, detectedTag);
    if (result){
      Toast.makeText(this, "写入成功", Toast.LENGTH_SHORT).show();
    } else {
      Toast.makeText(this, "写入失败", Toast.LENGTH_SHORT).show();
    }
  }
  /**
   * 创建NDEF文本数据
   * @param text
   * @return
   */
  public static NdefRecord createTextRecord(String text) {
    byte[] langBytes = Locale.CHINA.getLanguage().getBytes(Charset.forName("US-ASCII"));
    Charset utfEncoding = Charset.forName("UTF-8");
    //将文本转换为UTF-8格式
    byte[] textBytes = text.getBytes(utfEncoding);
    //设置状态字节编码最高位数为0
    int utfBit = 0;
    //定义状态字节
    char status = (char) (utfBit + langBytes.length);
    byte[] data = new byte[1 + langBytes.length + textBytes.length];
    //设置第一个状态字节,先将状态码转换成字节
    data[0] = (byte) status;
    //设置语言编码,使用数组拷贝方法,从0开始拷贝到data中,拷贝到data的1到langBytes.length的位置
    System.arraycopy(langBytes, 0, data, 1, langBytes.length);
    //设置文本字节,使用数组拷贝方法,从0开始拷贝到data中,拷贝到data的1 + langBytes.length
    //到textBytes.length的位置
    System.arraycopy(textBytes, 0, data, 1 + langBytes.length, textBytes.length);
    //通过字节传入NdefRecord对象
    //NdefRecord.RTD_TEXT:传入类型 读写
    NdefRecord ndefRecord = new NdefRecord(NdefRecord.TNF_WELL_KNOWN,
        NdefRecord.RTD_TEXT, new byte[0], data);
    return ndefRecord;
  }
  /**
   * 写数据
   * @param ndefMessage 创建好的NDEF文本数据
   * @param tag 标签
   * @return
   */
  public static boolean writeTag(NdefMessage ndefMessage, Tag tag) {
    try {
      Ndef ndef = Ndef.get(tag);
      ndef.connect();
      ndef.writeNdefMessage(ndefMessage);
      return true;
    } catch (Exception e) {
    }
    return false;
  }
}

我们将手机贴近NFC标签,当写入成功会弹出“写入成功”的吐司。下面我们再验证一下是否成功写入:

android nfc常用标签读取总结

我们看到,数据已经写入成功了,说明到此我们已经成功的读写NFC标签中的文本数据了。

5.NDEF Uri格式深度解析

与NDEF文本格式一样,存储在NFC标签中的Uri也有一定的格式,http://members.nfc-forum.org/specs/spec_dashboard

(1)Uri的格式规范要比文本格式简单一些:

Name 偏移 大小 描述
识别码 0 1byte Uri识别码 用于存储已知Uri的前缀
Uri字段 1 N UTF-8类型字符串 用于存储剩余字符串

(2)Uri的前缀如下(都是十六进制的一个数):

十进制 十六进制 协议 十进制 十六进制 协议
0 0x00 N/A 1 0x01 http://www.
2 0x02 https://www. 3 0x03 http://
4 0x04 https:// 5 0x05 tel:
6 0x06 mailto: 7 0x07 ftp://anonymous:anonymous@
8 0x08 ftp://ftp. 9 0x09 ftps://
10 0x0A sftp:// 11 0x0B smb://
12 0x0C nfs:// 13 0x0D ftp://
14 0x0E dav:// 15 0x0F news:
16 0x10 telnet:// 17 0x11 imap:
18 0x12 rtsp:// 19 0x13 urn:
20 0x14 pop: 21 0x15 sip:
22 0x16 sips: 23 0x17 tftp:
24 0x18 btspp:// 25 0x19 btl2cap://
26 0x1A btgoep:// 27 0x1B tcpobex://
28 0x1C irdaobex:// 29 0x1D file://
30 0x1E urn:epc:id: 31 0x1F urn:epc:tag:
32 0x20 urn:epc:pat: 33 0x21 urn:epc:raw:
34 0x22 urn:epc: 35 0x23 urn:nfc:

每一个协议,都是用十六进制来存储于识别码位置(占1byte)。

是不是相对简单了些,那么下来我们来解析一个Uri。

(3)预先定义已知Uri前缀

这里我们定义一个UriPrefix类,以便方便的获取Uri前缀:

public class UriPrefix {
  public static final Map<Byte, String> URI_PREFIX_MAP = new HashMap<Byte, String>();
  // 预先定义已知Uri前缀
  static {
    URI_PREFIX_MAP.put((byte) 0x00, "");
    URI_PREFIX_MAP.put((byte) 0x01, "http://www.");
    URI_PREFIX_MAP.put((byte) 0x02, "https://www.");
    URI_PREFIX_MAP.put((byte) 0x03, "http://");
    URI_PREFIX_MAP.put((byte) 0x04, "https://");
    URI_PREFIX_MAP.put((byte) 0x05, "tel:");
    URI_PREFIX_MAP.put((byte) 0x06, "mailto:");
    URI_PREFIX_MAP.put((byte) 0x07, "ftp://anonymous:anonymous@");
    URI_PREFIX_MAP.put((byte) 0x08, "ftp://ftp.");
    URI_PREFIX_MAP.put((byte) 0x09, "ftps://");
    URI_PREFIX_MAP.put((byte) 0x0A, "sftp://");
    URI_PREFIX_MAP.put((byte) 0x0B, "smb://");
    URI_PREFIX_MAP.put((byte) 0x0C, "nfs://");
    URI_PREFIX_MAP.put((byte) 0x0D, "ftp://");
    URI_PREFIX_MAP.put((byte) 0x0E, "dav://");
    URI_PREFIX_MAP.put((byte) 0x0F, "news:");
    URI_PREFIX_MAP.put((byte) 0x10, "telnet://");
    URI_PREFIX_MAP.put((byte) 0x11, "imap:");
    URI_PREFIX_MAP.put((byte) 0x12, "rtsp://");
    URI_PREFIX_MAP.put((byte) 0x13, "urn:");
    URI_PREFIX_MAP.put((byte) 0x14, "pop:");
    URI_PREFIX_MAP.put((byte) 0x15, "sip:");
    URI_PREFIX_MAP.put((byte) 0x16, "sips:");
    URI_PREFIX_MAP.put((byte) 0x17, "tftp:");
    URI_PREFIX_MAP.put((byte) 0x18, "btspp://");
    URI_PREFIX_MAP.put((byte) 0x19, "btl2cap://");
    URI_PREFIX_MAP.put((byte) 0x1A, "btgoep://");
    URI_PREFIX_MAP.put((byte) 0x1B, "tcpobex://");
    URI_PREFIX_MAP.put((byte) 0x1C, "irdaobex://");
    URI_PREFIX_MAP.put((byte) 0x1D, "file://");
    URI_PREFIX_MAP.put((byte) 0x1E, "urn:epc:id:");
    URI_PREFIX_MAP.put((byte) 0x1F, "urn:epc:tag:");
    URI_PREFIX_MAP.put((byte) 0x20, "urn:epc:pat:");
    URI_PREFIX_MAP.put((byte) 0x21, "urn:epc:raw:");
    URI_PREFIX_MAP.put((byte) 0x22, "urn:epc:");
    URI_PREFIX_MAP.put((byte) 0x23, "urn:nfc:");
  }
}

然后我们来看一下清单文件中Activity的相关配置:

<activity
  android:name=".ReadWriteUriActivity"
  android:label="读写NFC标签的Uri"
  android:launchMode="singleTop" >
  <intent-filter>
    <action android:name="android.nfc.action.NDEF_DISCOVERED" />
    <category android:name="android.intent.category.DEFAULT" />
    <!-- 拦截NFC标签中存储有以下Uri前缀的 -->
    <data android:scheme="http" />
    <data android:scheme="https" />
    <data android:scheme="ftp" />
  </intent-filter>
  <intent-filter>
    <action android:name="android.nfc.action.NDEF_DISCOVERED" />
    <category android:name="android.intent.category.DEFAULT" />
    <!-- 定义可以拦截文本 -->
    <data android:mimeType="text/plain" />
  </intent-filter>
</activity>

好了,接下来就可以进行读写NFC标签中的Uri数据了:

1.读NFC标签中的Uri数据

public class ReadUriActivity extends BaseNfcActivity {
  private TextView mNfcText;
  private String mTagText;
  @Override
  public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    setContentView(R.layout.activity_read_uri);
    mNfcText = (TextView) findViewById(R.id.tv_nfctext);
  }
  @Override
  public void onNewIntent(Intent intent) {
    //获取Tag对象
    Tag detectedTag = intent.getParcelableExtra(NfcAdapter.EXTRA_TAG);
    //获取Ndef的实例
    Ndef ndef = Ndef.get(detectedTag);
    mTagText = ndef.getType() + "\n max size:" + ndef.getMaxSize() + " bytes\n\n";
    readNfcTag(intent);
    mNfcText.setText(mTagText);
  }
  /**
   * 读取NFC标签Uri
   */
  private void readNfcTag(Intent intent) {
    if (NfcAdapter.ACTION_NDEF_DISCOVERED.equals(intent.getAction())) {
      Parcelable[] rawMsgs = intent.getParcelableArrayExtra(
          NfcAdapter.EXTRA_NDEF_MESSAGES);
      NdefMessage ndefMessage = null;
      int contentSize = 0;
      if (rawMsgs != null) {
        if (rawMsgs.length > 0) {
          ndefMessage = (NdefMessage) rawMsgs[0];
          contentSize = ndefMessage.toByteArray().length;
        } else {
          return;
        }
      }
      try {
        NdefRecord ndefRecord = ndefMessage.getRecords()[0];
        Log.i("JAVA",ndefRecord.toString());
        Uri uri = parse(ndefRecord);
        Log.i("JAVA","uri:"+uri.toString());
        mTagText += uri.toString() + "\n\nUri\n" + contentSize + " bytes";
      } catch (Exception e) {
      }
    }
  }
  /**
   * 解析NdefRecord中Uri数据
   * @param record
   * @return
   */
  public static Uri parse(NdefRecord record) {
    short tnf = record.getTnf();
    if (tnf == NdefRecord.TNF_WELL_KNOWN) {
      return parseWellKnown(record);
    } else if (tnf == NdefRecord.TNF_ABSOLUTE_URI) {
      return parseAbsolute(record);
    }
    throw new IllegalArgumentException("Unknown TNF " + tnf);
  }
  /**
   * 处理绝对的Uri
   * 没有Uri识别码,也就是没有Uri前缀,存储的全部是字符串
   * @param ndefRecord 描述NDEF信息的一个信息段,一个NdefMessage可能包含一个或者多个NdefRecord
   * @return
   */
  private static Uri parseAbsolute(NdefRecord ndefRecord) {
    //获取所有的字节数据
    byte[] payload = ndefRecord.getPayload();
    Uri uri = Uri.parse(new String(payload, Charset.forName("UTF-8")));
    return uri;
  }
  /**
   * 处理已知类型的Uri
   * @param ndefRecord
   * @return
   */
  private static Uri parseWellKnown(NdefRecord ndefRecord) {
    //判断数据是否是Uri类型的
    if (!Arrays.equals(ndefRecord.getType(), NdefRecord.RTD_URI))
      return null;
    //获取所有的字节数据
    byte[] payload = ndefRecord.getPayload();
    String prefix = UriPrefix.URI_PREFIX_MAP.get(payload[0]);
    byte[] prefixBytes = prefix.getBytes(Charset.forName("UTF-8"));
    byte[] fullUri = new byte[prefixBytes.length + payload.length - 1];
    System.arraycopy(prefixBytes, 0, fullUri, 0, prefixBytes.length);
    System.arraycopy(payload, 1, fullUri, prefixBytes.length, payload.length - 1);
    Uri uri = Uri.parse(new String(fullUri, Charset.forName("UTF-8")));
    return uri;
  }
}

2.写NFC标签中的Uri数据

public class WriteUriActivity extends BaseNfcActivity {
  private String mUri = "http://www.baidu.com";
  @Override
  public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    setContentView(R.layout.activity_write_uri);
  }
  public void onNewIntent(Intent intent) {
    Tag detectedTag = intent.getParcelableExtra(NfcAdapter.EXTRA_TAG);
    NdefMessage ndefMessage = new NdefMessage(new NdefRecord[]{createUriRecord(mUri)});
    boolean result = writeTag(ndefMessage, detectedTag);
    if (result){
      Toast.makeText(this, "写入成功", Toast.LENGTH_SHORT).show();
    } else {
      Toast.makeText(this, "写入失败", Toast.LENGTH_SHORT).show();
    }
  }
  /**
   * 将Uri转成NdefRecord
   * @param uriStr
   * @return
   */
  public static NdefRecord createUriRecord(String uriStr) {
    byte prefix = 0;
    for (Byte b : UriPrefix.URI_PREFIX_MAP.keySet()) {
      String prefixStr = UriPrefix.URI_PREFIX_MAP.get(b).toLowerCase();
      if ("".equals(prefixStr))
        continue;
      if (uriStr.toLowerCase().startsWith(prefixStr)) {
        prefix = b;
        uriStr = uriStr.substring(prefixStr.length());
        break;
      }
    }
    byte[] data = new byte[1 + uriStr.length()];
    data[0] = prefix;
    System.arraycopy(uriStr.getBytes(), 0, data, 1, uriStr.length());
    NdefRecord record = new NdefRecord(NdefRecord.TNF_WELL_KNOWN, NdefRecord.RTD_URI, new byte[0], data);
    return record;
  }
  /**
   * 写入标签
   * @param message
   * @param tag
   * @return
   */
  public static boolean writeTag(NdefMessage message, Tag tag) {
    int size = message.toByteArray().length;
    try {
      Ndef ndef = Ndef.get(tag);
      if (ndef != null) {
        ndef.connect();
        if (!ndef.isWritable()) {
          return false;
        }
        if (ndef.getMaxSize() < size) {
          return false;
        }
        ndef.writeNdefMessage(message);
        return true;
      }
    } catch (Exception e) {
    }
    return false;
  }
}

我们将手机贴近NFC标签,写入成功后验证一下是否成功写入:

android nfc常用标签读取总结

我们看到,数据已经写入成功了,说明到此我们已经成功的读写NFC标签中的Uri数据了。

到这里,NDEF格式就大致说完了,那么接下来看一下非NDEF格式的数据。

6.非NDEF格式深度解析

1.MifareUltralight数据格式

将NFC标签的存储区域分为16个页,每一个页可以存储4个字节,一个可存储64个字节(512位)。页码从0开始(0至15)。前4页(0至3)存储了NFC标签相关的信息(如NFC标签的序列号、控制位等)。从第5页开始存储实际的数据(4至15页)。

使用MifareUltralight.get方法获取MifareUltralight对象,然后调用MifareUltralight.connect方法进行连接,并使用MifareUltralight.writePage方法每次写入1页(4个字节)。也可以使用MifareUltralight.readPages方法每次连续读取4页。如果读取的页的序号超过15,则从头开始读。例如,从第15页(序号为14)开始读。readPages方法会读取14、15、0、1页的数据。

2.读MifareUltralight格式数据

public class ReadMUActivity extends BaseNfcActivity {
  @Override
  public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    setContentView(R.layout.activity_read_mu);
  }
  @Override
  public void onNewIntent(Intent intent) {
    Tag tag = intent.getParcelableExtra(NfcAdapter.EXTRA_TAG);
    String[] techList = tag.getTechList();
    boolean haveMifareUltralight = false;
    for (String tech : techList) {
      if (tech.indexOf("MifareUltralight") >= 0) {
        haveMifareUltralight = true;
        break;
      }
    }
    if (!haveMifareUltralight) {
      Toast.makeText(this, "不支持MifareUltralight数据格式", Toast.LENGTH_SHORT).show();
      return;
    }
    String data = readTag(tag);
    if (data != null)
      Toast.makeText(this, data, Toast.LENGTH_SHORT).show();
  }
  public String readTag(Tag tag) {
    MifareUltralight ultralight = MifareUltralight.get(tag);
    try {
      ultralight.connect();
      byte[] data = ultralight.readPages(4);
      return new String(data, Charset.forName("GB2312"));
    } catch (Exception e) {
    } finally {
      try {
        ultralight.close();
      } catch (Exception e) {
      }
    }
    return null;
  }
}

3.写MifareUltralight格式数据

public class WriteMUActivity extends BaseNfcActivity {
  @Override
  public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    setContentView(R.layout.activity_write_mu);
  }
  @Override
  public void onNewIntent(Intent intent) {
    Tag tag = intent.getParcelableExtra(NfcAdapter.EXTRA_TAG);
    String[] techList = tag.getTechList();
    boolean haveMifareUltralight = false;
    for (String tech : techList) {
      if (tech.indexOf("MifareUltralight") >= 0) {
        haveMifareUltralight = true;
        break;
      }
    }
    if (!haveMifareUltralight) {
      Toast.makeText(this, "不支持MifareUltralight数据格式", Toast.LENGTH_SHORT).show();
      return;
    }
    writeTag(tag);
  }
  public void writeTag(Tag tag) {
    MifareUltralight ultralight = MifareUltralight.get(tag);
    try {
      ultralight.connect();
      //写入八个汉字,从第五页开始写,中文需要转换成GB2312格式
      ultralight.writePage(4, "北京".getBytes(Charset.forName("GB2312")));
      ultralight.writePage(5, "上海".getBytes(Charset.forName("GB2312")));
      ultralight.writePage(6, "广州".getBytes(Charset.forName("GB2312")));
      ultralight.writePage(7, "天津".getBytes(Charset.forName("GB2312")));
      Toast.makeText(this, "写入成功", Toast.LENGTH_SHORT).show();
    } catch (Exception e) {
    } finally {
      try {
        ultralight.close();
      } catch (Exception e) {
      }
    }
  }
}

我们将手机贴近NFC标签,写入成功后验证一下是否成功写入:

android nfc常用标签读取总结

我们看到,弹出了“北京上海广州天津”,说明数据已经写入成功了,说明到此我们已经成功的读写NFC非NDEF格式的数据了。

源码下载:demo

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持我们。

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