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android nfc常用标签读取总结

程序员文章站 2024-02-25 18:33:51
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 communic...

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。

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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 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,

(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 .
2 0x02 . 3 0x03 http://
4 0x04 https:// 5 0x05 tel:
6 0x06 mailto: 7 0x07
8 0x08 . 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

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