nfc應用介紹及案例課件

目錄NFC概覽NFCNDEF介紹NFC應用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。由飛利浦公司和索尼公司共同開發(fā)的NFC是一種非接觸式識別和互聯(lián)技術，可以在移動設備、消費類電子產(chǎn)品、PC和智能控件工具間進行近距離無線通信。NFC提供了一種簡單、觸控式的解決方案，可以讓消費者簡單直觀地交換信息、訪問內(nèi)容與服務。

NFC將非接觸讀卡器、非接觸卡和點對點（Peer-to-Peer）功能整合進一塊單芯片，為消費者的生活方式開創(chuàng)了不計其數(shù)的全新機遇。這是一個開放接口平臺，可以對無線網(wǎng)絡進行快速、主動設置，也是虛擬連接器，服務于現(xiàn)有蜂窩狀網(wǎng)絡、藍牙和無線802.11設備。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，該架構基于ISO14443A，使用飛利浦的MIFARE技術。

為了推動NFC的發(fā)展和普及，飛利浦、索尼和諾基亞創(chuàng)建了一個非贏利性的行業(yè)協(xié)會——NFC論壇，促進NFC技術的實施和標準化，確保設備和服務之間協(xié)同合作。目前，NFC論壇在全球擁有70多個成員，包括：萬事達卡國際組織、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，其傳輸范圍比RFID小，RFID的傳輸范圍可以達到幾米、甚至幾十米，但由于NFC采取了獨特的信號衰減技術，相對于RFID來說NFC具有距離近、帶寬高、能耗低等特點。其次，NFC與現(xiàn)有非接觸智能卡技術兼容，目前已經(jīng)成為得到越來越多主要廠商支持的正式標準。再次，NFC還是一種近距離連接協(xié)議，提供各種設備間輕松、安全、迅速而自動的通信。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、手機支付等領域內(nèi)發(fā)揮著巨大的作用。同時，NFC還優(yōu)于紅外和藍牙傳輸方式。作為一種面向消費者的交易機制，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格的對齊才能傳輸數(shù)據(jù)。與藍牙相比，NFC面向近距離交易，適用于交換財務信息或敏感的個人信息等重要數(shù)據(jù)；藍牙能夠彌補NFC通信距離不足的缺點，適用于較長距離數(shù)據(jù)通信。因此，NFC和藍牙互為補充，共同存在。事實上，快捷輕型的NFC協(xié)議可以用于引導兩臺設備之間的藍牙配對過程，促進了藍牙的使用。NFC手機內(nèi)置NFC芯片，組成RFID模塊的一部分，可以當作RFID無源標簽使用———用來支付費用；也可以當作RFID讀寫器———用作數(shù)據(jù)交換與采集。NFC技術支持多種應用，包括移動支付與交易、對等式通信及移動中信息訪問等。通過NFC手機，人們可以在任何地點、任何時間，通過任何設備，與他們希望得到的娛樂服務與交易聯(lián)系在一起，從而完成付款，獲取海報信息等。NFC設備可以用作非接觸式智能卡、智能卡的讀寫器終端以及設備對設備的數(shù)據(jù)傳輸鏈路，其應用主要可分為以下四個基本類型：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可以運行在ISO/IEC18092,NFCIP-1,和ISO/IEC14443三種無線智能卡標準下（contactlesssmartcardstandard）

1、讀/寫

在這種模式，開啟NFC功能的手機可以讀寫任何支持的標簽，讀取其中的NFC數(shù)據(jù)格式標準的數(shù)據(jù)。

2、點對點

在這種模式下，兩個NFC設備可以交換數(shù)據(jù)。例如，你可以分享啟動藍牙或Wi-Fi連接的參數(shù)來啟動藍牙或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)。點對點模式符合ISO/IEC18092標準。

3、模擬卡片

支持NFC的手機在與標簽交互時扮演讀取器的角色。在這種模式手機也可做為標簽或被讀取的無線卡片。

NDEF介紹為實現(xiàn)標簽和NFC設備，及NFC設備之間的交互通信，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簽類型傳輸數(shù)據(jù)，因為NDEF封裝了標簽的種類細節(jié)信息，使得應用不用關心與何種標簽在通信。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NDEF記錄。類型域的值由類型名字格式指定,請在NFC論壇網(wǎng)站

的NDEF技術規(guī)范的3.2.6章查看支持的類型及相應的TNF值。NFCFOURMTYPENFC論壇標簽種類

在NFC論壇的技術規(guī)范網(wǎng)站查看NFC論壇標簽種類。標簽的規(guī)范定義了實現(xiàn)閱讀器/擦寫器的技術信息和相應的與之互動的NFC設備的控制功能 1、標簽類型1(NFCForumType1)

類型1標簽比較便宜適合于多種NFC應用。

基于ISO-14443A標準

可讀可重寫，可配置成只讀

96byte內(nèi)存，可擴展到2KB

傳輸速率106kbits/s

沒有數(shù)據(jù)沖突保護

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

NFC論壇設備如何操作類型1標簽，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標簽操作規(guī)范：

2、標簽類型2(NFCForumType2)

類型2與類型1類似，也是由NXP/PhilipsMIFAREUltralight標簽衍生而來的。

基于ISO-14443A標準

可讀可重寫，可配置成只讀

傳輸速率106kbits/s

支持數(shù)據(jù)沖突保護

市場上有兼容的產(chǎn)品：NXPMIFAREUltralight

3、標簽類型3

類型3由索尼FeliCa標簽的非保密部分衍生而來。比類型1,2的標簽昂貴。

基于日本工業(yè)標準(JIS)X6319-4

在生產(chǎn)時定義可讀，可重寫或只讀的屬性。

可變內(nèi)存，每個服務最多1MB空間

支持兩種傳輸速率：212或424kbits/s

支持數(shù)據(jù)沖突保護

市場上有兼容的產(chǎn)品：SonyFeliCa

4、標簽類型4

類型4與類型1類似，是由NXPDESFire標簽衍生而來的。

基于ISO-14443A標準

在生產(chǎn)時定義可讀，可重寫或只讀的屬性。

可變內(nèi)存，每個服務最大32kB

支持三種傳輸速率：106，212或424kbits/s

支持數(shù)據(jù)沖突保護

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

5、NXP規(guī)范標簽類型(由NXP半導體定義的私有標簽類型)

MIFARE類型經(jīng)典標簽

基于ISO-14443A標準

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

支持數(shù)據(jù)沖突保護

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

MIFARE

MIFARE指由NXP半導體開發(fā)的NFC標簽類型。MIFARE標簽被廣泛用于運輸工具應用的內(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標簽技術，被廣泛用于專買支付和亞洲的運輸工具應用。FeliCa標簽也被集成在移動FeliCa系統(tǒng)的手機模型中。Felica標簽屬于日本的工業(yè)標準。標簽基于被動模式的ISO18902，帶有額外的認證和加密功能。

NFC應用情況android平臺上的NFC開發(fā)在AndroidNFC應用中，Android手機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兩個包中。android.nfc包中主要類如下：NfcManager：可以用來管理Android設備中指出的所有NFCAdapter，但由于大部分Android設備只支持一個NFCAdapter，可以直接使用getDefaultAapater來獲取系統(tǒng)支持的Adapter。NfcAdapter：示本設備的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tag提醒發(fā)布和前臺NDEF推送。前臺NDEF推送是當前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)結構，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NdefMessage扮演一個容器，這個容器存哪些發(fā)送和讀到的數(shù)據(jù)。一個NdefMessage對象包含0或多個NdefRecord,每個NDEFrecord有一個類型，比如文本，URL，智慧型海報/廣告，或其他MIME數(shù)據(jù)。在NDEFMessage里的第一個NfcRecord的類型用來發(fā)送tag到一個android設備上的activity.Tag：標示一個被動的NFC目標，比如tag，card，鑰匙掛扣，甚至是一個電話模擬的的NFC卡.

當一個tag被檢測到，一個tag對象將被創(chuàng)建并且封裝到一個Intent里，然后NFC發(fā)布系統(tǒng)將這個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tag支持的技術細節(jié)和創(chuàng)建一個android.nfc.tech提供的相應的TagTechnology對象。聲明AndroidManifest.xml的元素在你能訪問一個設備的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：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個或多個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nfc功能開發(fā)詳細文檔.doc>>NFCTag程序介紹NFCTag程序主要提供了對于市場上常見標簽的讀取、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作。默認是讀取標簽信息。設定完畢后，在程序關閉的情況下，當標簽靠近時，程序就會按設定的處理動作，進行程序的處理。

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