高级 NFC 概览

本文介绍了各种高级 NFC 主题，例如如何使用各种标签技术、如何写入 NFC 标签以及如何执行前台调度（借助前台调度，在前台运行的应用即使在其他应用过滤某些 Intent 时也能优先处理这些 Intent）。

使用支持的标签技术

将 NFC 标签与 Android 设备结合使用时，用于读取和写入标签数据的主要格式是 NDEF。当设备扫描具有 NDEF 数据的标签时，Android 会尽可能在解析消息和通过 NdefMessage 传递该消息方面提供支持。不过，在某些情况下，您扫描的标签可能不包含 NDEF 数据，或者 NDEF 数据无法映射为 MIME 类型或 URI。在这些情况下，您需要直接开启与标签的通信，并使用自己的协议（以原始字节形式）对标签执行读写操作。Android 通过 android.nfc.tech 软件包对这些用例提供一般性支持，如表 1 所述。您可以使用 getTechList() 方法确定标签支持的技术，还可以使用 android.nfc.tech 提供的一个类来创建相应的 TagTechnology 对象。

表 1. 支持的标签技术

类 说明
TagTechnology 这是所有标签技术类都必须实现的接口。
NfcA 提供对 NFC-A (ISO 14443-3A) 属性和 I/O 操作的访问权限。
NfcB 提供对 NFC-B (ISO 14443-3B) 属性和 I/O 操作的访问权限。
NfcF 提供对 NFC-F (JIS 6319-4) 属性和 I/O 操作的访问权限。
NfcV 提供对 NFC-V (ISO 15693) 属性和 I/O 操作的访问权限。
IsoDep 提供对 ISO-DEP (ISO 14443-4) 属性和 I/O 操作的访问权限。
Ndef 提供对 NDEF 格式的 NFC 标签上的 NDEF 数据和操作的访问权限。
NdefFormatable 为可设置为 NDEF 格式的标签提供格式化操作。

Android 设备还可以选择支持以下标签技术。

表 2. 可选择支持的标签技术

类 说明
MifareClassic 提供对 MIFARE Classic 属性和 I/O 操作的访问权限（如果此 Android 设备支持 MIFARE）。
MifareUltralight 提供对 MIFARE Ultralight 属性和 I/O 操作的访问权限（如果此 Android 设备支持 MIFARE）。

将标签技术和 ACTION_TECH_DISCOVERED Intent 结合使用

当设备扫描包含 NDEF 数据但无法映射为 MIME 或 URI 的标签时，标签调度系统会尝试使用 ACTION_TECH_DISCOVERED Intent 来启动 Activity。在扫描到包含非 NDEF 数据的标签时，也会使用 ACTION_TECH_DISCOVERED。如果标签调度系统无法解析标签数据，此回退功能可让您直接处理标签数据。使用标签技术的基本步骤如下：

  1. 过滤一个 ACTION_TECH_DISCOVERED Intent，指定您要处理的标签技术。如需了解详情，请参阅过滤 NFC Intent。通常，如果 NDEF 消息无法映射为 MIME 类型或 URI，或者扫描到的标签不包含 NDEF 数据，那么标签调度系统会尝试启动 ACTION_TECH_DISCOVERED Intent。如需详细了解具体的确定方式，请参阅标签调度系统。
  2. 应用收到 Intent 时，会从该 Intent 获取 Tag 对象：

    Kotlin

        var tagFromIntent: Tag = intent.getParcelableExtra(NfcAdapter.EXTRA_TAG)

    Java

        Tag tagFromIntent = intent.getParcelableExtra(NfcAdapter.EXTRA_TAG);
  3. 通过调用 android.nfc.tech 软件包中类的 get 工厂方法，获取 TagTechnology 的实例。您可以枚举支持的标签技术，只需在调用 get 工厂方法之前调用 getTechList() 即可。例如，要从 Tag 获取 MifareUltralight 的实例，请执行以下操作：

    Kotlin

        MifareUltralight.get(intent.getParcelableExtra(NfcAdapter.EXTRA_TAG))

    Java

        MifareUltralight.get(intent.getParcelableExtra(NfcAdapter.EXTRA_TAG));

对标签执行读写操作

对 NFC 标签执行读写操作涉及从 Intent 获取标签以及开启与标签的通信。您必须定义自己的协议栈才能读写标签数据。不过，请注意，在直接处理标签时，您仍然可以读写 NDEF 数据，具体取决于您要如何设计其结构。下面的示例展示了如何使用 MIFARE Ultralight 标签。

Kotlin

    package com.example.android.nfc
    import android.nfc.Tag
    import android.nfc.tech.MifareUltralight
    import java.io.IOException
    import java.nio.charset.Charset

    class MifareUltralightTagTester {

        fun writeTag(tag: Tag, tagText: String) {
            MifareUltralight.get(tag)?.use { ultralight ->
                ultralight.connect()
                Charset.forName("US-ASCII").also { usAscii ->
                    ultralight.writePage(4, "abcd".toByteArray(usAscii))
                    ultralight.writePage(5, "efgh".toByteArray(usAscii))
                    ultralight.writePage(6, "ijkl".toByteArray(usAscii))
                    ultralight.writePage(7, "mnop".toByteArray(usAscii))
                }
            }

            fun readTag(tag: Tag): String? {
                return MifareUltralight.get(tag)?.use { mifare ->
                    mifare.connect()
                    val payload = mifare.readPages(4)
                    String(payload, Charset.forName("US-ASCII"))
                }
            }
        }
    }

Java

    package com.example.android.nfc;

    import android.nfc.Tag;
    import android.nfc.tech.MifareUltralight;
    import android.util.Log;
    import java.io.IOException;
    import java.nio.charset.Charset;

    public class MifareUltralightTagTester {

        private static final String TAG = MifareUltralightTagTester.class.getSimpleName();

        public void writeTag(Tag tag, String tagText) {
            MifareUltralight ultralight = MifareUltralight.get(tag);
            try {
                ultralight.connect();
                ultralight.writePage(4, "abcd".getBytes(Charset.forName("US-ASCII")));
                ultralight.writePage(5, "efgh".getBytes(Charset.forName("US-ASCII")));
                ultralight.writePage(6, "ijkl".getBytes(Charset.forName("US-ASCII")));
                ultralight.writePage(7, "mnop".getBytes(Charset.forName("US-ASCII")));
            } catch (IOException e) {
                Log.e(TAG, "IOException while writing MifareUltralight...", e);
            } finally {
                try {
                    ultralight.close();
                } catch (IOException e) {
                    Log.e(TAG, "IOException while closing MifareUltralight...", e);
                }
            }
        }

        public String readTag(Tag tag) {
            MifareUltralight mifare = MifareUltralight.get(tag);
            try {
                mifare.connect();
                byte[] payload = mifare.readPages(4);
                return new String(payload, Charset.forName("US-ASCII"));
            } catch (IOException e) {
                Log.e(TAG, "IOException while reading MifareUltralight message...", e);
            } finally {
                if (mifare != null) {
                   try {
                       mifare.close();
                   }
                   catch (IOException e) {
                       Log.e(TAG, "Error closing tag...", e);
                   }
                }
            }
            return null;
        }
    }

使用前台调度系统

借助前台调度系统，Activity 可以拦截 Intent 并声明自己可优先于其他 Activity 处理同一 Intent。使用此系统涉及为 Android 系统构造一些数据结构，以便将合适的 Intent 发送到您的应用。要启用前台调度系统，请执行以下操作：

  1. 在 Activity 的 onCreate() 方法中添加以下代码：
    1. 创建一个 PendingIntent 对象，这样 Android 系统会使用扫描到的标签的详情对其进行填充。

      Kotlin

          val intent = Intent(this, javaClass).apply {
        addFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_SINGLE_TOP)
    }
    var pendingIntent: PendingIntent = PendingIntent.getActivity(this, 0, intent, 0)

      Java

          PendingIntent pendingIntent = PendingIntent.getActivity(
        this, 0, new Intent(this, getClass()).addFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_SINGLE_TOP), 0);
    2. 声明 Intent 过滤器，以处理您要拦截的 Intent。前台调度系统会对照设备扫描标签时所获得的 Intent 来检查所指定的 Intent 过滤器。如果匹配，那么应用会处理该 Intent。如果不匹配，那么前台调度系统会回退到 Intent 调度系统。指定 Intent 过滤器和技术过滤器的 null 数组，以指明要过滤所有回退到 TAG_DISCOVERED Intent 的标签。以下代码段会处理 NDEF_DISCOVERED 的所有 MIME 类型。您应只处理需要的内容。

      Kotlin

          val ndef = IntentFilter(NfcAdapter.ACTION_NDEF_DISCOVERED).apply {
        try {
            addDataType("*/*")    /* Handles all MIME based dispatches.
                                     You should specify only the ones that you need. */
        } catch (e: IntentFilter.MalformedMimeTypeException) {
            throw RuntimeException("fail", e)
        }
    }

    intentFiltersArray = arrayOf(ndef)

      Java

          IntentFilter ndef = new IntentFilter(NfcAdapter.ACTION_NDEF_DISCOVERED);
        try {
            ndef.addDataType("*/*");    /* Handles all MIME based dispatches.
                                           You should specify only the ones that you need. */
        }
        catch (MalformedMimeTypeException e) {
            throw new RuntimeException("fail", e);
        }
       intentFiltersArray = new IntentFilter[] {ndef, };
    3. 设置应用要处理的一组标签技术。调用 Object.class.getName() 方法以获取要支持的技术的类。

      Kotlin

          techListsArray = arrayOf(arrayOf<String>(NfcF::class.java.name))

      Java

          techListsArray = new String[][] { new String[] { NfcF.class.getName() } };
  2. 替换以下 Activity 生命周期回调，并添加相应逻辑，以分别在 Activity 失去 (onPause()) 焦点和重新获得 (onResume()) 焦点时启用和停用前台调度。enableForegroundDispatch() 必须从主线程调用，并且只能在 Activity 在前台运行时调用（在 onResume() 中调用可确保这一点）。您还需要实现 onNewIntent 回调以处理扫描到的 NFC 标签中的数据。

    3. Kotlin

        public override fun onPause() {
        super.onPause()
        adapter.disableForegroundDispatch(this)
    }

    public override fun onResume() {
        super.onResume()
        adapter.enableForegroundDispatch(this, pendingIntent, intentFiltersArray, techListsArray)
    }

    public override fun onNewIntent(intent: Intent) {
        val tagFromIntent: Tag = intent.getParcelableExtra(NfcAdapter.EXTRA_TAG)
        //do something with tagFromIntent
    }

    Java

        public void onPause() {
        super.onPause();
        adapter.disableForegroundDispatch(this);
    }

    public void onResume() {
        super.onResume();
        adapter.enableForegroundDispatch(this, pendingIntent, intentFiltersArray, techListsArray);
    }

    public void onNewIntent(Intent intent) {
        Tag tagFromIntent = intent.getParcelableExtra(NfcAdapter.EXTRA_TAG);
        //do something with tagFromIntent
    }

如需查看完整示例，请参阅 API 演示中的 ForegroundDispatch 示例。