nfc应用介绍的案例

目录 NFC概览 NFC NDEF介绍 NFC应用 android NFC开发 NFCTag程序介绍NFC介绍NFC是Near Field Communication缩写，即近距离无线通讯技术。由飞利浦公司和索尼公司共同开发的NFC是一种非接触式识别和互联技术，可以在移动设备、消费类电子产品、PC 和智能控件工具间进行近距离无线通信。NFC 提供了一种简单、触控式的解决方案，可以让消费者简单直观地交换信息、访问内容与服务。 NFC 将非接触读卡器、非接触卡和点对点（Peer-to-Peer）功能整合进一块单芯片，为消费者的生活方式开创了不计其数的全新机遇。这是一个开放接口平台，可以对无线网络进行快速、主动设置，也是虚拟连接器，服务于现有蜂窝状网络、蓝牙和无线 802.11 设备。 NFC可兼容索尼公司的FeliCaTM卡以及已广泛建立的非接触式智能卡架构，该架构基于ISO 14443 A，使用飞利浦的MIFARE技术。 为了推动 NFC 的发展和普及，飞利浦、索尼和诺基亚创建了一个非赢利性的行业协会NFC 论坛，促进 NFC 技术的实施和标准化，确保设备和服务之间协同合作。目前，NFC 论坛在全球拥有 70 多个成员，包括：万事达卡国际组织、松下电子工业有限公司、微软公司、摩托罗拉公司、NEC 公司、瑞萨科技公司、三星公司、德州仪器制造公司和 Visa 国际组织。 与RFID一样，NFC信息也是通过频谱中无线频率部分的电磁感应耦合方式传递，但两者之间还是存在很大的区别。首先，NFC是一种提供轻松、安全、迅速的通信的无线连接技术，其传输范围比RFID小，RFID的传输范围可以达到几米、甚至几十米，但由于NFC采取了独特的信号衰减技术，相对于 RFID来说NFC具有距离近、带宽高、能耗低等特点。 其次，NFC与现有非接触智能卡技术兼容，目前已经成为得到越来越多主要厂商支持的正式标准。再次，NFC还是一种近距离连接协议，提供各种设备间轻松、安全、迅速而自动的通信。与无线世界中的其他连接方式相比，NFC是一种近距离的私密通信方式。最后，RFID更多的被应用在生产、物流、跟踪、资产管理上，而NFC则在门禁、公交、手机支付等领域内发挥着巨大的作用。 同时，NFC还优于红外和蓝牙传输方式。作为一种面向消费者的交易机制，NFC比红外更快、更可靠而且简单得多，不用向红外那样必须严格的对齐才能传输数据。与蓝牙相比，NFC面向近距离交易，适用于交换财务信息或敏感的个人信息等重要数据；蓝牙能够弥补NFC通信距离不足的缺点，适用于较长距离数据通信。因此，NFC和蓝牙互为补充，共同存在。事实上，快捷轻型的NFC协议可以用于引导两台设备之间的蓝牙配对过程，促进了蓝牙的使用。 NFC手机内置NFC芯片，组成RFID模块的一部分，可以当作RFID无源标签使用用来支付费用；也可以当作RFID读写器 用作数据交换与采集。NFC技术支持多种应用，包括移动支付与交易、对等式通信及移动中信息访问等。通过NFC手机，人们可以在任何地点、任何时间，通过任何设备，与他们希望得到的娱乐服务与交易联系在一起，从而完成付款，获取海报信息等。NFC设备可以用作非接触式智能卡、智能卡的读写器终端以及设备对设备的数据传输链路，其应用主要可分为以下四个基本类型：用于付款和购票、用于电子票证、用于智能媒体以及用于交换、传输数据。NFC模式通信模式 NFC设备支持两种通信模式。 1、主动模式 在这种模式，目标设备和发起通信设备都有动力，互相之间可以轮流传输信号。 2、被动模式 发起设备差生无线电信号，目标设备由这个信号的电磁场提供动力。目标设备通过调制电磁场回应发起设备。三大功能模式 操作模式 NFC可以运行在ISO/IEC 18092, NFC IP-1, 和ISO/IEC 14443三种无线智能卡标准下（contactless smart card standard） 1、读/写 在这种模式，开启NFC功能的手机可以读写任何支持的标签， 读取其中的NFC数据格式标准的数据。 2、点对点 在这种模式下，两个NFC设备可以交换数据。 例如，你可以分享启动蓝牙或Wi-Fi连接的参数来启动 蓝牙或Wi-Fi连接。你可以交换如虚拟名片或数字相片等数据。点对点模式符合ISO/IEC 18092标准。 3、模拟卡片 支持NFC的手机在与标签交互时扮演读取器的角色。在这种模式手机也可做为标签或被读取的无线卡片。 NDEF介绍为实现标签和NFC设备，及NFC设备之间的交互通信，NFC论坛(NFC FROUM)定义了称为NFC数据交换格式（NDEF）的通用数据格式。 NDEF是轻量级的紧凑的二进制格式，可带有URL，vCard和NFC定义的各种数据类型。 NDEF使得NFC的各种功能能容易的中使用各种支持的标签类型传输数据，因为NDEF封装了标签的种类细节信息，使得应用不用关心与何种标签在通信。 NDEF交换的信息由一系列记录组成。每条记录包含一个有效载荷。内容可以似乎URL，MIME媒质，或NFC定义的数据类型。使用NFC定义的数据类型，载荷内容必须被定义在一个NFC记录类型定义（RTD）文件中。 记录中数据的类型和大小由记录载荷的头部注明。 头部包含，类型域用来指定载荷的类型。载荷的长度数的单位是字节（octet）。可选的指定载荷是否带有一个NDEF记录。 类型域的值由类型名字格式指定,请在NFC论坛网站 http:/www.nfc-forum.org/specs/spec_list/ 的NDEF技术规范的3.2.6章查看支持的类型及相应的TNF值。 RTD 记录类型定义 NFC论坛定义了几种优化的记录类型，用在NDEF记录中。每个NFC论坛记录类型定义在记录类型定义（RTD）文档中NFC定义了一下RTD： NFC 文本RTD(T) NFC URI RTD(U)NFC 智能海报RTD(Sp) NFC 通用控制RTD NFC 签名RTD 最简单的文本记录类型，可携带Unicode字符串。文本记录可包含在NDEF信息中作为另一条记录的描述文本。 URI记录类型可用于存储网站地址，邮件，和电话号码，存储成经过优化的二进制形式。 智能海报RTD第一如何将，URL，短信或电话号码编入NFC论坛标签，及如何在设备间传递这些信息。 NFC FOURM TYPE NFC论坛标签种类 在NFC论坛的技术规范网站http:/www.nfc-forum.org/specs/spec_list/查看NFC论坛标签种类。标签的规范定义了实现 阅读器/擦写器的技术信息和相应的与之互动的NFC设备的控制功能 1、标签类型1 (NFC Forum Type 1)类型1标签比较便宜适合于多种NFC应用。 基于ISO-14443A标准 可读可重写，可配置成只读 96 byte内存，可扩展到2KB 传输速率 106kbits/s 没有数据冲突保护 市场上有兼容的产品 Innovision Topaz, Broadcom BCM20203 NFC论坛设备如何操作类型1标签，如何发现，读取和写入NDEF数据（参看章节NDEF）参看类型1标签操作规范：http:/www.nfc-forum.org/specs/spec_list/ 2、标签类型2 (NFC Forum Type 2) 类型2与类型1类似，也是由NXP/Philips MIFARE Ultralight标签衍生而来的。 基于ISO-14443A标准 可读可重写，可配置成只读 传输速率 106kbits/s 支持数据冲突保护 市场上有兼容的产品 ：NXP MIFARE Ultralight 3、标签类型3 类型3由索尼FeliCa标签的非保密部分衍生而来。比类型1,2的标签昂贵。 基于日本工业标准(JIS) X 6319-4 在生产时定义可读，可重写或只读的属性。 可变内存，每个服务最多1MB空间 支持两种传输速率：212或424kbits/s 支持数据冲突保护 市场上有兼容的产品 ：Sony FeliCa 4、标签类型4 类型4与类型1类似，是由NXP DESFire标签衍生而来的。 基于ISO-14443A标准 在生产时定义可读，可重写或只读的属性。 可变内存，每个服务最大32kB 支持三种传输速率： 106，212或424kbits/s 支持数据冲突保护 市场上有兼容的产品 ：NXP DESFire, SmartMX-JCOP 5、NXP规范标签类型(由NXP半导体定义的私有标签类型) MIFARE类型经典标签 基于ISO-14443A标准 可读可重写，可配置成只读 可变内存192/768/3584 bytes 传输速率 106kbits/s 支持数据冲突保护 市场上有兼容的产品：NXP MIFARE Classic 1K, MIFARE Classic 4K, and Classic Mini 参见NXP网站：http:/ 14443 ISO 14443是著名的国际标准，原来是为非接触芯片卡片在13.56MHz无线电通信设计的。ISO 14443 从无线层到命令协议定义了一个协议栈。无线层ISO14443-2有两个版本，具有不同的调制和bit编码方法。称为A，B版。类似的，ISO 14443指定了两个版本的包框架和底层协议部分（ISO 14443-3）。 ISO协议栈的最高层定义了传输信息的命令接口（ISO 14443-4）。 NFCIP-1 两台NFC设备间的点到点通信是由近场通信-接口和协议规范，NFCIP-1定义的机制实现的。这个NFC关键规范也被称为ISO 18092和ECMA-340。 NFCIP-1的协议栈基于ISO 14443. 主要的不同时一个新的命令协议，替换了之前协议栈的最高层。 NFCIP-1 包括两个通信模块使得NFC设备之间能工作在点对点的模式，也支持与基于NFCIP-1的NFC标签通信。 MIFARE MIFARE 指由NXP半导体开发的NFC标签类型。MIFARE标签被广泛用于运输工具应用的内存卡。 ISO 14443定义了从无线层到命令协议的协议栈。 FeliCa FeliCa是Sony公司开发的的专利NFC标签技术，被广泛用于专买支付和亚洲的运输工具应用。FeliCa标签也被集成在移动FeliCa系统的手机模型中。Felica标签属于日本的工业标准。标签基于被动模式的ISO 18902，带有额外的认证和加密功能。 NFC应用情况android平台上的NFC开发在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NFC 的读写器。Android手机也可以模拟作为NFC通信的接受者且从Android 2.3.3起也支持P2P通信。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NFC Adapter，但由于大部分Android设备只支持一个NFC Adapter，可以直接使用getDefaultAapater 来获取系统支持的Adapter。 NfcAdapter：示本设备的NFC adapter,可以定义Intent来请求将系统检测到tags的提醒发送到你的Activity.并提供方法去注册前台tag提醒发布和前台NDEF推送。 前台NDEF推送是当前android版本唯一支持的p2p NFC通信方式。 NdefMessage：NDEF是NFC论坛定义的数据结构，用来有效的存数据到NFC tags.比如文本，URL，和其他MIME类型。一个NdefMessage扮演一个容器，这个容器存哪些发送和读到的数据。一个NdefMessage对象包含0或多个NdefRecord,每个NDEF record有一个类型，比如文本，URL，智慧型海报/广告，或其他MIME数据。在NDEFMessage里的第一个NfcRecord的类型用来发送tag到一个android设备上的activity. Tag：标示一个被动的NFC目标，比如tag，card，钥匙挂扣，甚至是一个电话模拟的的NFC卡. 当一个tag被检测到，一个tag对象将被创建并且封装到一个Intent里，然后NFC 发布系统将这个Intent用 startActivity发送到注册了接受这种Intent的activity里。你可以用getTechList()方法来得到这个tag支持的技术细节和创建一个android.nfc.tech提供的相应的TagTechnology对象。android.nfc.tech package 包含那些对tag查询属性和进行I/O操作的类。这些类分别标示一个tag支持的不同的NFC技术标准。 TagTechnology 这个接口是下面所有tag technology类必须实现的。 NfcA 支持ISO 14443-3A 标准的操作。Provides access to NFC-A (ISO 14443-3A) properties and I/O operations.NfcB Provides access to NFC-B (ISO 14443-3B) properties and I/O operations. NfcF Provides access to NFC-F (JIS 6319-4) properties and I/O operations.NfcV Provides access to NFC-V (ISO 15693) properties and I/O operations.IsoDep Provides access to ISO-DEP (ISO 14443-4) properties and I/O operations.NdefProvides access to NDEF data and operations on NFC tags that have been formatted as NDEF.NdefFormatable 对那些可以被格式化成NDEF格式的tag提供一个格式化的操作 MifareClassic 如果android设备支持MIFARE，提供对MIFARE Classic目标的属性和I/O操作。 MifareUltralight 如果android设备支持MIFARE，提供对MIFARE Ultralight目标的属性和I/O操作。 声明Android Manifest.xml的元素在你能访问一个设备的NFC硬件和正确的处理NFC的Intent之前，需要在AndroidManifest.xml中先声明下面的项：1.NFC使用 元素来访问NFC硬件: 2. 最小SDK版本需要设置正确，API level 9只包含有限的tag支持,包括：通过ACTION_TAG_DISCOVERED来发布Tag信息只有通过EXTRA_NDEF_MESSAGES扩展来访问NDEF消息其他的tag属性和I/O操作都不支持所以你可能想要用API level 10来实现对tag的广泛的读写支持。 3. uses-feature 元素定义：你的程序可以再android市场里显示有NFC硬件。 4. NFC intent filter告诉android系统你的activity能处理NFC数据，可以定义1个或多个intent filter: 注：具体的开发说明参见NFCTag程序介绍NFCTag程序主要提供了对于市场上常见标签的读取、写入、保存、查询、分享等功能，目前程序仅提供了对nxp mifare classic，跟nxp mifare ultralight卡的读取，写入保存等一系列功能。 右图为程序的主界面程序提供自动运行功能，当程序在没有打开的情况下，标签靠近手机时，程序会自动处理需要的操作。操作的设定可以由用户设定。 首先进入主界面，点击菜单按键(menu)，然后点击设置。选择程序的处理的动作。默认是读取标签信息。设定完毕后，在程序关闭的情况下，当标签靠近时，程序就会按设定的处理动作，进行程序的处理。 注：这个设置仅对程序关闭的情况下有效。如果程序已经开启，设置是无法生效的。需要手动在主界面自己选择操作。程序的读取,当我们在主界面选中读取标签选项时，系统会检测nfc是否开启，如果没有开启，会提示用户去开启应用。开启完毕后会提示用户进行相应的操作。标签信息的写入，支持写入文本跟uri两种格式，选中主界面的“写入操作”，出现如右图界面，选中需要操作的数据类型标签的格式化在android这个平台上，要写入标签信息的话，需要先对卡进行格式化操作，否则无法写入信息。 注：在“写入信息”操作时，系统如果发现用户的标签还未被格式化，会通知用户，是否立即格式，并写入信息。用户点击“是”，即可完成格式化并且写入信息标签信息的保存 系统支持将读取的标签的信息，以归类文件的方式进行保存。系统会讲保存的标签信息，按标签的类型，建立独立的目录，文件以标签的uid进行命名的方式，将信息保存在用户的sdcard上。 用户点击菜单按键(menu)，然后点击保存标签信息即可待开发的功能 1.标签的查询功能。 对已经保存的标签，进行查询（可以按标签类型，保存的时间，标签存储容量的大小进行查看，排序等），并提供对保存的标签信息进行删除。 2.加入声音提示 在程序成功完成某个操作后，进行“语音提示”或是“短促”铃音提示。该功能可以在设置界面进行开启或关闭。 3.加入分享功能 用户可以开启分享功能，并选择分享已经保存的标签信息通讯录或是音频视频。（这个功能的完整实现需要以android4.0sdk为版本。目前android nfc对点对点得推送，支持有限）。 4.加入别的标签识别 根据公司需要，进行程序的扩展，以识别更多的标签。 5.密钥的获取方案 系统对于读取卡片密码的获取，是通过在远程端获取密码还在在本机装下密钥库，定时更新密钥库，程序从本地读取密钥.需要定方案，系统实现相应的接口。