Android NFC标签开发深度解析触碰的艺术

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Android NFC标签开发深度解析触碰的艺术

2024-08-26 13:08:09 222人阅读

转载请注明出处：http://blog.csdn.net/smartbetter/article/details/53173217

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	低	中	低

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：

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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”。
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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)});

为

NdefMessage ndefMessage = new NdefMessage(new NdefRecord[]{NdefRecord
        .createUri(Uri.parse("http://www.baidu.com"))});

其余不变。

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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 http://members.nfc-forum.org/specs/spec_dashboard 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 = http://www.mamicode.com/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：

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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，http://members.nfc-forum.org/specs/spec_dashboard

（1）Uri的格式规范要比文本格式简单一些：

Name	偏移	大小	值	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	http://www.
2	0x02	https://www.	3	0x03	http://
4	0x04	https://	5	0x05	tel:
6	0x06	mailto:	7	0x07	ftp://anonymous:anonymous@
8	0x08	ftp://ftp.	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 = http://www.mamicode.com/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：

技术分享

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 = http://www.mamicode.com/readTag(tag);"hljs-keyword">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 = http://www.mamicode.com/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：

技术分享

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。

NFC标签开发深度解析到此就结束了，喜欢“顶”一下哦。

本篇NFC项目代码已经分享到了我的Github： https://github.com/smartbetter/Android-NFC，欢迎Follow、Fork、Star

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