nfc應(yīng)用介紹及案例課件

目錄NFC概覽NFCNDEF介紹NFC應(yīng)用androidNFC開發(fā)NFCTag程序介紹NFC介紹NFC是NearFieldCommunication縮寫，即近距離無線通訊技術(shù)。由飛利浦公司和索尼公司共同開發(fā)的NFC是一種非接觸式識(shí)別和互聯(lián)技術(shù)，可以在移動(dòng)設(shè)備、消費(fèi)類電子產(chǎn)品、PC和智能控件工具間進(jìn)行近距離無線通信。NFC提供了一種簡單、觸控式的解決方案，可以讓消費(fèi)者簡單直觀地交換信息、訪問內(nèi)容與服務(wù)。

NFC將非接觸讀卡器、非接觸卡和點(diǎn)對點(diǎn)（Peer-to-Peer）功能整合進(jìn)一塊單芯片，為消費(fèi)者的生活方式開創(chuàng)了不計(jì)其數(shù)的全新機(jī)遇。這是一個(gè)開放接口平臺(tái)，可以對無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行快速、主動(dòng)設(shè)置，也是虛擬連接器，服務(wù)于現(xiàn)有蜂窩狀網(wǎng)絡(luò)、藍(lán)牙和無線802.11設(shè)備。NFC可兼容索尼公司的FeliCaTM卡以及已廣泛建立的非接觸式智能卡架構(gòu)，該架構(gòu)基于ISO14443A，使用飛利浦的MIFARE技術(shù)。

為了推動(dòng)NFC的發(fā)展和普及，飛利浦、索尼和諾基亞創(chuàng)建了一個(gè)非贏利性的行業(yè)協(xié)會(huì)——NFC論壇，促進(jìn)NFC技術(shù)的實(shí)施和標(biāo)準(zhǔn)化，確保設(shè)備和服務(wù)之間協(xié)同合作。目前，NFC論壇在全球擁有70多個(gè)成員，包括：萬事達(dá)卡國際組織、松下電子工業(yè)有限公司、微軟公司、摩托羅拉公司、NEC公司、瑞薩科技公司、三星公司、德州儀器制造公司和Visa國際組織。與RFID一樣，NFC信息也是通過頻譜中無線頻率部分的電磁感應(yīng)耦合方式傳遞，但兩者之間還是存在很大的區(qū)別。首先，NFC是一種提供輕松、安全、迅速的通信的無線連接技術(shù)，其傳輸范圍比RFID小，RFID的傳輸范圍可以達(dá)到幾米、甚至幾十米，但由于NFC采取了獨(dú)特的信號衰減技術(shù)，相對于RFID來說NFC具有距離近、帶寬高、能耗低等特點(diǎn)。其次，NFC與現(xiàn)有非接觸智能卡技術(shù)兼容，目前已經(jīng)成為得到越來越多主要廠商支持的正式標(biāo)準(zhǔn)。再次，NFC還是一種近距離連接協(xié)議，提供各種設(shè)備間輕松、安全、迅速而自動(dòng)的通信。與無線世界中的其他連接方式相比，NFC是一種近距離的私密通信方式。最后，RFID更多的被應(yīng)用在生產(chǎn)、物流、跟蹤、資產(chǎn)管理上，而NFC則在門禁、公交、手機(jī)支付等領(lǐng)域內(nèi)發(fā)揮著巨大的作用。同時(shí)，NFC還優(yōu)于紅外和藍(lán)牙傳輸方式。作為一種面向消費(fèi)者的交易機(jī)制，NFC比紅外更快、更可靠而且簡單得多，不用向紅外那樣必須嚴(yán)格的對齊才能傳輸數(shù)據(jù)。與藍(lán)牙相比，NFC面向近距離交易，適用于交換財(cái)務(wù)信息或敏感的個(gè)人信息等重要數(shù)據(jù)；藍(lán)牙能夠彌補(bǔ)NFC通信距離不足的缺點(diǎn)，適用于較長距離數(shù)據(jù)通信。因此，NFC和藍(lán)牙互為補(bǔ)充，共同存在。事實(shí)上，快捷輕型的NFC協(xié)議可以用于引導(dǎo)兩臺(tái)設(shè)備之間的藍(lán)牙配對過程，促進(jìn)了藍(lán)牙的使用。NFC手機(jī)內(nèi)置NFC芯片，組成RFID模塊的一部分，可以當(dāng)作RFID無源標(biāo)簽使用———用來支付費(fèi)用；也可以當(dāng)作RFID讀寫器———用作數(shù)據(jù)交換與采集。NFC技術(shù)支持多種應(yīng)用，包括移動(dòng)支付與交易、對等式通信及移動(dòng)中信息訪問等。通過NFC手機(jī)，人們可以在任何地點(diǎn)、任何時(shí)間，通過任何設(shè)備，與他們希望得到的娛樂服務(wù)與交易聯(lián)系在一起，從而完成付款，獲取海報(bào)信息等。NFC設(shè)備可以用作非接觸式智能卡、智能卡的讀寫器終端以及設(shè)備對設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸鏈路，其應(yīng)用主要可分為以下四個(gè)基本類型：用于付款和購票、用于電子票證、用于智能媒體以及用于交換、傳輸數(shù)據(jù)。三大功能模式操作模式

NFC可以運(yùn)行在ISO/IEC18092,NFCIP-1,和ISO/IEC14443三種無線智能卡標(biāo)準(zhǔn)下（contactlesssmartcardstandard）

1、讀/寫

在這種模式，開啟NFC功能的手機(jī)可以讀寫任何支持的標(biāo)簽，讀取其中的NFC數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)。

2、點(diǎn)對點(diǎn)

在這種模式下，兩個(gè)NFC設(shè)備可以交換數(shù)據(jù)。例如，你可以分享啟動(dòng)藍(lán)牙或Wi-Fi連接的參數(shù)來啟動(dòng)藍(lán)牙或Wi-Fi連接。你可以交換如虛擬名片或數(shù)字相片等數(shù)據(jù)。點(diǎn)對點(diǎn)模式符合ISO/IEC18092標(biāo)準(zhǔn)。

3、模擬卡片

支持NFC的手機(jī)在與標(biāo)簽交互時(shí)扮演讀取器的角色。在這種模式手機(jī)也可做為標(biāo)簽或被讀取的無線卡片。

NDEF介紹為實(shí)現(xiàn)標(biāo)簽和NFC設(shè)備，及NFC設(shè)備之間的交互通信，NFC論壇(NFCFROUM)定義了稱為NFC數(shù)據(jù)交換格式（NDEF）的通用數(shù)據(jù)格式。NDEF是輕量級的緊湊的二進(jìn)制格式，可帶有URL，vCard和NFC定義的各種數(shù)據(jù)類型。NDEF使得NFC的各種功能能容易的中使用各種支持的標(biāo)簽類型傳輸數(shù)據(jù)，因?yàn)镹DEF封裝了標(biāo)簽的種類細(xì)節(jié)信息，使得應(yīng)用不用關(guān)心與何種標(biāo)簽在通信。NDEF交換的信息由一系列記錄組成。每條記錄包含一個(gè)有效載荷。內(nèi)容可以似乎URL，MIME媒質(zhì)，或NFC定義的數(shù)據(jù)類型。使用NFC定義的數(shù)據(jù)類型，載荷內(nèi)容必須被定義在一個(gè)NFC記錄類型定義（RTD）文件中。記錄中數(shù)據(jù)的類型和大小由記錄載荷的頭部注明。頭部包含，類型域用來指定載荷的類型。載荷的長度數(shù)的單位是字節(jié)（octet）?？蛇x的指定載荷是否帶有一個(gè)NDEF記錄。類型域的值由類型名字格式指定,請?jiān)贜FC論壇網(wǎng)站

的NDEF技術(shù)規(guī)范的3.2.6章查看支持的類型及相應(yīng)的TNF值。NFCFOURMTYPENFC論壇標(biāo)簽種類

在NFC論壇的技術(shù)規(guī)范網(wǎng)站查看NFC論壇標(biāo)簽種類。標(biāo)簽的規(guī)范定義了實(shí)現(xiàn)閱讀器/擦寫器的技術(shù)信息和相應(yīng)的與之互動(dòng)的NFC設(shè)備的控制功能 1、標(biāo)簽類型1(NFCForumType1)

類型1標(biāo)簽比較便宜適合于多種NFC應(yīng)用。

基于ISO-14443A標(biāo)準(zhǔn)

可讀可重寫，可配置成只讀

96byte內(nèi)存，可擴(kuò)展到2KB

傳輸速率106kbits/s

沒有數(shù)據(jù)沖突保護(hù)

市場上有兼容的產(chǎn)品————InnovisionTopaz,BroadcomBCM20203

NFC論壇設(shè)備如何操作類型1標(biāo)簽，如何發(fā)現(xiàn)，讀取和寫入NDEF數(shù)據(jù)（參看章節(jié)'NDEF'）參看類型1標(biāo)簽操作規(guī)范：

2、標(biāo)簽類型2(NFCForumType2)

類型2與類型1類似，也是由NXP/PhilipsMIFAREUltralight標(biāo)簽衍生而來的。

基于ISO-14443A標(biāo)準(zhǔn)

可讀可重寫，可配置成只讀

傳輸速率106kbits/s

支持?jǐn)?shù)據(jù)沖突保護(hù)

市場上有兼容的產(chǎn)品：NXPMIFAREUltralight

3、標(biāo)簽類型3

類型3由索尼FeliCa標(biāo)簽的非保密部分衍生而來。比類型1,2的標(biāo)簽昂貴。

基于日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(JIS)X6319-4

在生產(chǎn)時(shí)定義可讀，可重寫或只讀的屬性。

可變內(nèi)存，每個(gè)服務(wù)最多1MB空間

支持兩種傳輸速率：212或424kbits/s

支持?jǐn)?shù)據(jù)沖突保護(hù)

市場上有兼容的產(chǎn)品：SonyFeliCa

4、標(biāo)簽類型4

類型4與類型1類似，是由NXPDESFire標(biāo)簽衍生而來的。

基于ISO-14443A標(biāo)準(zhǔn)

在生產(chǎn)時(shí)定義可讀，可重寫或只讀的屬性。

可變內(nèi)存，每個(gè)服務(wù)最大32kB

支持三種傳輸速率：106，212或424kbits/s

支持?jǐn)?shù)據(jù)沖突保護(hù)

市場上有兼容的產(chǎn)品：NXPDESFire,SmartMX-JCOP

5、NXP規(guī)范標(biāo)簽類型(由NXP半導(dǎo)體定義的私有標(biāo)簽類型)

MIFARE類型經(jīng)典標(biāo)簽

基于ISO-14443A標(biāo)準(zhǔn)

可讀可重寫，可配置成只讀

可變內(nèi)存192/768/3584bytes

傳輸速率106kbits/s

支持?jǐn)?shù)據(jù)沖突保護(hù)

市場上有兼容的產(chǎn)品：NXPMIFAREClassic1K,MIFAREClassic4K,andClassicMini參見NXP網(wǎng)站：

MIFARE

MIFARE指由NXP半導(dǎo)體開發(fā)的NFC標(biāo)簽類型。MIFARE標(biāo)簽被廣泛用于運(yùn)輸工具應(yīng)用的內(nèi)存卡。ISO14443定義了從無線層到命令協(xié)議的協(xié)議棧。

FeliCa

FeliCa是Sony公司開發(fā)的的專利NFC標(biāo)簽技術(shù)，被廣泛用于專買支付和亞洲的運(yùn)輸工具應(yīng)用。FeliCa標(biāo)簽也被集成在移動(dòng)FeliCa系統(tǒng)的手機(jī)模型中。Felica標(biāo)簽屬于日本的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)簽基于被動(dòng)模式的ISO18902，帶有額外的認(rèn)證和加密功能。

NFC應(yīng)用情況android平臺(tái)上的NFC開發(fā)在AndroidNFC應(yīng)用中，Android手機(jī)通常是作為通信中的發(fā)起者，也就是作為NFC的讀寫器。Android手機(jī)也可以模擬作為NFC通信的接受者且從Android2.3.3起也支持P2P通信。Android對NFC的支持主要在android.nfc和android.nfc.tech兩個(gè)包中。android.nfc包中主要類如下：NfcManager：可以用來管理Android設(shè)備中指出的所有NFCAdapter，但由于大部分Android設(shè)備只支持一個(gè)NFCAdapter，可以直接使用getDefaultAapater來獲取系統(tǒng)支持的Adapter。NfcAdapter：示本設(shè)備的NFCadapter,可以定義Intent來請求將系統(tǒng)檢測到tags的提醒發(fā)送到你的Activity.并提供方法去注冊前臺(tái)tag提醒發(fā)布和前臺(tái)NDEF推送。前臺(tái)NDEF推送是當(dāng)前android版本唯一支持的p2pNFC通信方式。

NdefMessage：NDEF是NFC論壇定義的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用來有效的存數(shù)據(jù)到NFCtags.比如文本，URL，和其他MIME類型。一個(gè)NdefMessage扮演一個(gè)容器，這個(gè)容器存哪些發(fā)送和讀到的數(shù)據(jù)。一個(gè)NdefMessage對象包含0或多個(gè)NdefRecord,每個(gè)NDEFrecord有一個(gè)類型，比如文本，URL，智慧型海報(bào)/廣告，或其他MIME數(shù)據(jù)。在NDEFMessage里的第一個(gè)NfcRecord的類型用來發(fā)送tag到一個(gè)android設(shè)備上的activity.Tag：標(biāo)示一個(gè)被動(dòng)的NFC目標(biāo)，比如tag，card，鑰匙掛扣，甚至是一個(gè)電話模擬的的NFC卡.

當(dāng)一個(gè)tag被檢測到，一個(gè)tag對象將被創(chuàng)建并且封裝到一個(gè)Intent里，然后NFC發(fā)布系統(tǒng)將這個(gè)Intent用

startActivity發(fā)送到注冊了接受這種Intent的activity里。你可以用getTechList()方法來得到這個(gè)tag支持的技術(shù)細(xì)節(jié)和創(chuàng)建一個(gè)android.nfc.tech提供的相應(yīng)的TagTechnology對象。聲明AndroidManifest.xml的元素在你能訪問一個(gè)設(shè)備的NFC硬件和正確的處理NFC的Intent之前，需要在AndroidManifest.xml中先聲明下面的項(xiàng)：1.NFC使用<uses-permission>元素來訪問NFC硬件:<uses-permissionandroid:name="android.permission.NFC"/>2.最小SDK版本需要設(shè)置正確，APIlevel9只包含有限的tag支持,包括：通過ACTION_TAG_DISCOVERED來發(fā)布Tag信息只有通過EXTRA_NDEF_MESSAGES擴(kuò)展來訪問NDEF消息其他的tag屬性和I/O操作都不支持所以你可能想要用APIlevel10來實(shí)現(xiàn)對tag的廣泛的讀寫支持。<uses-sdkandroid:minSdkVersion="10"/>

3.uses-feature元素定義：你的程序可以再android市場里顯示有NFC硬件。

<uses-featureandroid:name="android.hardware.nfc"android:required="true"/>

4.NFCintentfilter告訴android系統(tǒng)你的activity能處理NFC數(shù)據(jù)，可以定義1個(gè)或多個(gè)intentfilter:<intent-filter><actionandroid:name="android.nfc.action.NDEF_DISCOVERED"/><dataandroid:mimeType="mime/type"/></intent-filter><intent-filter><actionandroid:name="android.nfc.action.TECH_DISCOVERED"/></intent-filter><meta-dataandroid:name="android.nfc.action.TECH_DISCOVERED"android:resource="@xml/nfc_tech_filter"/><intent-filter><actionandroid:name="android.nfc.action.TAG_DISCOVERED"/></intent-filter>

注：具體的開發(fā)說明參見<<android平臺(tái)nfc功能開發(fā)詳細(xì)文檔.doc>>NFCTag程序介紹NFCTag程序主要提供了對于市場上常見標(biāo)簽的讀取、寫入、保存、查詢、分享等功能，目前程序僅提供了對nxpmifare

classic，跟nxpmifareultralight卡的讀取，寫入保存等一系列功能。

右圖為程序的主界面選擇程序的處理的動(dòng)作。默認(rèn)是讀取標(biāo)簽信息。設(shè)定完畢后，在程序關(guān)閉的情況下，當(dāng)標(biāo)簽靠近時(shí)，程序就會(huì)按設(shè)定的處理動(dòng)作，進(jìn)行程序的處理。

注：這個(gè)設(shè)置僅對程序關(guān)閉的情況下有效。如果程序已經(jīng)開啟，設(shè)置是無法生效的。需要手動(dòng)在主界面自己選擇操作