10.3　近场通信

近场通信（Near Field Communication, NFC），是一种超近距离的无线通信技术，被广泛地用于近距离、非接触式的识别和互联场景下，比如：通过NFC可将移动设备变成电子钱包，通过NFC来识别商品信息，等等。

NFC有三种工作模式。一种模式是作为信息的载体，被其他读卡设备用来识别和获取信息，在这种模式下，移动设备可以作为电子会员卡、银行卡等，在读卡设备上进行刷卡操作；另一种模式是作为信息识别工具，近距离扫描标识（Tag），识别标识中的信息，比如，扫描带有地址信息的NFC标识，快速了解商场或餐馆的信息；最后一种模式则是在设备间建立点对点（Peer-to-Peer）的连接，进行近距离地数据传输，它的传输速率与蓝牙不相上下，大约在106 Kbit/s至848 Kbit/s，但由于传输距离近不需要进行前续的配对过程，使得连接更为快速，只是能覆盖的有效距离很短（小于10厘米）。

10.3.1　基于NFC的识别和通信

在三种模式中，将Android设备用作NFC标识的扫描和读取者是最常见的工作模式，Android从2.3版本的SDK（api level 9）开始支持基于NFC通信。如图10-2所示，基于NFC的识别和通信可分为三个步骤。

首先，Android通过设备上NFC的相关硬件和驱动，发现周边的NFC设备或标识，并读取出其中包含的消息和数据。

然后，Android会发出请求事件，调用适合的界面组件来处理该NFC消息。和NFC相关的Intent-Filter共有三种。

1）android. nfc.action.NDEF_DISCOVERED。在该广播事件中，界面组件可以指明能够处理的NFC消息数据类型（NFC Data Exchange Format, NDEF）是一个Uri还是一段文本，亦或是一份多媒体数据，等等。示例如下：

//在配置文件中为组件注册NDEF_DISCOVERED事件，处理纯文本信息

＜activity name="com.sample.Read_NFC_Text"…＞

＜intent-filter＞

＜action android：name=

"android.nfc.action.NDEF_DISCOVERED"/＞

＜data android：mimeType="text/plain"/＞

＜/intent-filter＞

＜/activity＞

2）android. nfc.action.TECH_DISCOVERED。在该Intent-Filter中，界面组件可以声明处理特定技术标准下的NFC消息（NFC TECH），比如：基于NfcA（ISO 14443-3A）技术的消息、基于NfcB（ISO 14443-3B）技术的消息、基于NfcF（JIS 6319-4）技术的消息，等等[1]。在配置文件中，可以通过meta-data元素来声明组件支持的NFC技术：

//在配置文件中为组件注册TECH_DISCOVERED事件，处理相关技术的消息

＜activity name="com.sample.TECH_NFCA_DISCOVERED"…＞

＜intent-filter＞

＜action android：name=

"android.nfc.action.TECH_DISCOVERED"/＞

＜meta-data android：name=

"android.nfc.action.TECH_DISCOVERED"

android：resource="@xml/nfc_tech_filter.xml"/＞

＜/intent-filter＞

＜/activity＞

//资源文件nfc_tech_filter.xml示例如下：

＜resources xmlns：xliff=

"urn：oasis：names：tc：xliff：document：1.2"＞

＜tech-list＞

＜tech＞android.nfc.tech.IsoDep＜/tech＞

＜tech＞android.nfc.tech.NfcA＜/tech＞

＜/tech-list＞

＜/resources＞

3）android. nfc.action.TAG_DISCOVERED。在该Intent-Filter中，可以处理其他未知的NFC消息。

在三种请求事件中，NDEF_DISCOVERED的优先级最高，TAG_DISCOVERED的优先级最低。在事件传播过程中，一旦有界面组件响应高优先级的请求，其余的请求事件将不再发出。由于基于NFC的识别和通信要求设备间的距离非常近，这就需要组件能够快速地响应请求。因此，Android会直接为NFC相关的事件直接选择一个适合的界面组件，而跳过用户选择最合适组件的环节。

因此，在实际开发中，开发者需要尽可能精确地配置Intent-Filter，避免捕获无法处理的NFC事件影响用户体验；或者采取热插拔Intent-Filter的策略，将用户选择处理组件的流程放在识别之前，从而实现精准选择NFC处理组件。相关示例如下：

//构造待触发的Intent

PendingIntent pendingIntent=PendingIntent.getActivity（

this，

0，

new Intent（this, getClass（））.addFlags（

Intent.FLAG_ACTIVITY_SINGLE_TOP），

0）；

//构造Intent-Filter来处理NFC消息

IntentFilter ndef=new IntentFilter（

NfcAdapter.ACTION_NDEF_DISCOVERED）；

ndef.addDataType（"text/plain"）；

intentFiltersArray=new IntentFilter[]{ndef}；

techListsArray=new String[][]{

new String[]{NfcF.class.getName（）}}；

…

//当界面组件位于前台时，监听相关NFC事件

public void onResume（）{

super.onResume（）；

NfcAdapter.getDefaultAdapter（this）.enableForegroundDispatch（this，

pendingIntent, intentFiltersArray, techListsArray）；

}

//当界面组件位于后台状态时，停止监听

public void onPause（）{

super.onPause（）；

NfcAdapter.getDefaultAdapter（this）

.disableForegroundDispatch（this）；

}

10.3　近场通信 - 图1

图　10-2　Android的NFC支持框架

最后，在寻找到合适的界面组件后，Android会构造并调用该界面组件，由它与NFC标识进行通信。组件与NFC标识交换的数据是通过android.nfc.NdefMessage对象来封装的。每一个NdefMessage中，包含了1个或多个android.nfc.NdefRecord对象。NdefRecord是表示NDEF格式数据的基本单元，它包含类型信息、唯一的标识信息以及需要传输的数据。界面组件可以从NFC标识中读取或写入NdefMessage对象：

//从传入的Intent消息中读取数据

NdefMessage[]msgs=null；

Parcelable[]rawMsgs=intent.getParcelableArrayExtra（

NfcAdapter.EXTRA_NDEF_MESSAGES）；

if（rawMsgs！=null）{//将数据流转换成Ndef消息

msgs=new NdefMessage[rawMsgs.length]；

for（int i=0；i＜rawMsgs.length；i++）{

msgs[i]=（NdefMessage）rawMsgs[i]；

}

}else{//如果是无法识别的数据流，将其整体作为一条Ndef消息

byte[]empty=new byte[]{}；

NdefRecord record=new NdefRecord（

NdefRecord.TNF_UNKNOWN, empty, empty, empty）；

NdefMessage msg=new NdefMessage（

new NdefRecord[]{record}）；

msgs=new NdefMessage[]{msg}；

}

//将信息写入到NFC标识中

byte[]msgData=text.getBytes（Charsets.UTF_8）；

NdefRecord record=NdefRecord（NdefRecord.TNF_WELL_KNOWN，

NdefRecord.RTD_TEXT, new byte[0]，msgData）；

try{

//将需要传输的数据封装成消息

NdefMessage message=new NdefMessage（

new NdefRecode{record}）；

//连接标识并传输

NdefFormatable tag=NdefFormatable.get（t）；

tag.connect（）；

tag.format（message）；

}catch（Exception e）{

//处理错误

}

[1]Android支持的NFC协议列表，请参见：http：//developer.android.com/reference/android/nfc/tech/TagTechnology.html。